IPTV - Internet Protocol TV

IPTV - Internet Protocol TV - là mạng truyền hình kết hợp chặt chẽ với mạng viễn thông. Nói rộng hơn IPTV là dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băng rộng IP phục vụ cho nhiều người dùng (user). Các user có thể thông qua máy vi tính PC hoặc máy thu hình phổ thông cộng với hộp phối ghép set topbox để sử dụng dịch vụ IPTV.

IPTV có 2 đặc điểm cơ bản là: dựa trên nền công nghệ IP và phục vụ theo nhu cầu. Tính tương tác là ưu điểm của IPTV so với hệ thống truyền hình cáp CATV hiện nay, vì truyền hình CATV tương tự cũng như CATV số đều theo phương thức phân chia tần số, định trước thời gian và quảng bá đơn hướng (truyền từ một trung tâm đến các máy tivi thuê bao). Mạng CATV hiện nay chủ yếu dùng cáp đồng trục hoặc lai ghép cáp đồng trục với cáp quang (HFC) đều phải chiếm dụng tài nguyên băng tần rất rộng. Hơn nữa kỹ thuật ghép nối modem cáp hiện nay đều sản sinh ra tạp âm. So với mạng truyền hình số DTV thì IPTV có nhiều đổi mới về dạng tín hiệu cũng như phương thức truyền bá nội dung. Trong khi truyền hình số thông qua các menu đã định trước (thậm chí đã định trước hàng tuần, hoặc hàng tháng) để các user lựa chọn, thì IPTV có thể đề cao chất lượng phục vụ có tính tương tác và tính tức thời. Người sử dụng (user hoặc viewer) có thể tự do lựa chọn chương trình TV của mạng IP băng rộng. Với ý nghĩa đúng của phương tiện truyền thông (media) giữa server và user.

So với VOD (video theo yêu cầu) IPTV có ưu thế là:

1. Sử dùng dễ dàng, hiển thị trên tivi hiệu quả cao hơn màn máy vi tính, thao tác trên hộp ghép nối + bàn phím đơn giản, thực hiện chuyển đổi nhanh luồng cao tốc/chương trình.

2. Dễ quản lý, dễ khống chế, sử dụng hộp kết nối làm đầu cuối nhà cung cấp dịch vụ để tiến hành định chế đối với hộp kết nối không cần đến nghiệp vụ an toàn và kiểm tra chất lượng. Đây cũng là cơ sở kỹ thuật để dễ thu phí.

IPTV có thể thực hiện các dịch vụ multimedia. Căn cứ vào sự lựa chọn của người dùng, IPTV cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ. Sử dụng hộp kết nối với tivi, chủ nhân ngồi trước máy ấn phím điều khiển có thể xem các tiết mục video đang hoạt động, thực hiện đàm thoại IP có hình, nghe âm nhạc, tra tìm tin tức du lịch trên mạng, gửi và nhận e-mail, thực hiện mua sắm gia đình, giao dịch trái phiếu... Nhờ IPTV chất lượng sinh hoạt gia đình được cải thiện rất nhiều.

Phương thức phát truyền tín hiệu của IPTV

Nói một cách giản đơn, trong hệ thống IPTV hình ảnh video do các phần cứng thu thập theo thời gian thực (real time), thông qua phương thức mã hóa (như MPEG 2/4...) tạo thành các luồng tín hiệu số. Sau đó, thông qua hệ thống phần mềm, IPTV phát truyền vào mạng cáp. Đầu cuối của các user tiếp nhận, lựa chọn, giải mã và khuếch đại.

Trong hệ thống IPTV có 2 phương thức truyền đa tín hiệu đã được dự định trước (scheduled programs). Đó là:

- Phát quảng bá (broadcasting), truyền phát tới mọi nơi

- Phát đến địa điểm theo yêu cầu (on demand).

Nguyên lý hoạt động của hệ thống quảng bá, các chương trình được vẽ trên hình 1. Trong đó MBone (mạng xương sống của hệ thống đa điểm) chính là đường trục Internet. Tuy nhiên người sử dụng chỉ theo lệnh của bộ quản lý nội dung (content manager) để được giới thiệu nội dung chương trình hữu quan. Chương trình cụ thể do rất nhiều bộ IPTV server thu thập được hoặc cùng do các server của mạng MBone cung cấp

Hình 1

Hình 2 minh họa sự hoạt động của hệ thống IPTV phục vụ theo yêu cầu (VOD) được gọi là IPTV đơn điểm. Trong đó các server của bộ quản lý nội dung được tổ chức thành cụm server (server cluster) tổng hợp kho dữ liệu (database) của các chương trình.

Cách bố trí cụm server để phục vụ được các user được hiệu quả sẽ được nói rõ trên sơ đồ tổng thể ở dưới đây. Các bước thực hiện VOD như sau:

1. Một thuê bao được chứng nhận nhập mạng và chịu sự quản lý của bộ quản lý EPG

2. Thuê bao muốn yêu cầu một nội dung nào đó. Thuê bao gửi yêu cầu đến EGP

3. EGP cho biết địa chỉ của server cần tìm

4. Thuê bao gửi yêu cầu tới server đó.

5. Server dựa theo yêu cầu của thuê bao mà cung cấp nội dung.

Trên đây chỉ là một thí dụ đơn giản nhất. Hiện nay các nhu cầu nghiệp vụ của IPTV rất đa dạng nên cấu trúc mạng phức tạp hơn nhiều. Tiếp theo chúng ta phân tích sự hoạt động tổng thể của mạng IPTV.

Hình 2.

Mạng tổng thể IPTV

Sơ đồ khối biểu thị các chức năng của nghiệp vụ IPTV như hình 3. Từ nguồn nội dung tới đầu cuối người dùng có hể chia làm: nghiệp vụ cung cấp và giới thiệu các nội dung, nghiệp vụ chuyển tải, nghiệp vụ tiếp nối đầu cuối và nghiệp vụ quản trị.

1. Mạng nội dung: Mạng này cung cấp và giới thiệu nội dung gồm xử lý nội dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VOD (theo điểm) và xử lý, giới thiệu các ứng dụng gia tăng (phục vụ tin tức, điện thoại có hình, email, nhắn tin...). Nguồn nội dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VOD không qua hệ thống xử lý nội dung được mã hóa để phù hợp với luồng media theo yêu cầu qua mạng chuyển tải đưa các luồng này cung cấp tới các người dùng đầu cuối.

2. Mạng truyền tải: Đây là mạng cáp IP. Đối với luồng media có hình thức nghiệp vụ không giống nhau có thể dùng phương thức chuyển đa hướng (multicast) cũng có thể chuyển theo phương thức đơn kênh. Thông thường, truyền hình quảng bá BTV truyền đa hướng tới user đầu cuối, truyền hình theo yêu cầu VOD thông qua mạng cáp phân phát nội dung CDN (Content Distribution Network) tới địa điểm người dùng đầu cuối.

3. Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình). Theo các nhà khai thác viễn thông, thì mạng này là mạng tiếp nối băng rộng xDSL, FTTx+LAN hoặc WLAN.

4. Bộ quản trị bao gồm quản lý nội dung, quản lý cáp truyền, tính cước phí, quản lý các thuê bao, quản lý các hộp ghép nối STB.

Ta thấy trong mạng IPTV có 3 dạng luồng tín hiệu: luồng quảng bá BTV, luồng truyền đến địa điểm theo yêu cầu VOD và luồng nghiệp vụ giá trị gia tăng. Như biểu diễn trên hình 3. Ta xét các phương thức truyền tín hiệu thị tần. Có 3 phương thức truyền trực tiếp hiện trường, truyền quảng bá có định thời gian và truyền tới điểm VOD. Khi truyền hình trực tiếp đồng thời ta lấy nội dung này lưu vào bộ nhớ để phát lại vào truyền hình quảng bá định thời gian hoặc làm nguồn các tiết mục cho truyền hình VOD. Đối với tiết mục quảng bá có định thời IPTV dùng phương pháp truyền phát đa điểm IP có tiết kiệm băng tần tức là phương thức multicast. Phương thức này thực hiện "nhất phát, đa thu". Dùng phương thức này, mỗi tiết mục mạng cáp chỉ phát một luồng số liệu thời gian thực (real time) không liên quan tới số người xem tiết mục này. Phương thức này có thể truyền phát cho hàng nghìn thuê bao.

Hình 3

IPTV cung cấp đồng thời hình ảnh (video) và âm thanh (audio) trên mạng cáp. Để đảm bảo chất lượng của 2 loại tín hiệu trên IPTV dùng phương pháp đồng bộ A/V thông qua một server duy nhất thu thập các dữ liệu tại hiện trường, văn bản sử dụng theo khuyến nghị truyền dẫn thời gian thực RTP. IPTV dùng kỹ thuật nén thị tần có hiệu suất cao nên băng tần truyền dẫn tại 800kbit/s có thể tiếp cận với băng tần thu DVD nên tạo điều kiện cho các nhà khai thác dễ dàng phát triển các dịch vụ video. Mạng chuyển tải CDN gồm nhiều server cache phân bố tại các khu vực tập trung thuê bao, Khi có yêu cầu của thuê bao, cache server chuyển lên VOD server trong mạng nguồn cung cấp, tìm nội dung phù hợp và chuyển tải cho thuê bao sự hoạt động của các server trong mạng chuyển tải dựa trên kỹ thuật cân bằng phụ tải toàn cục (GSLB). Trong quá trình truyền đưa multimedia IPTV có thể dùng khóa mật mã đảm bảo độ an toàn của nội dung truyền dẫn.

IPTV áp dụng các khuyến nghị quốc tế về tiêu chuẩn, như khuyến nghị về truyền dẫn thời gian thực (RTP), khuyến nghị về khống chế thời gian thực (RTCP)...

IPTV cũng cùng làm việc với máy tính dùng hệ điều hành UNIX, VIC/VAT, Apple và Quick Time.

Hiện nay cách thức mã hóa video của luồng chủ của IPTV theo MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC; Real Microsoft UWMV-9. Trong đó, MPEG-2 và MPEG-4 được phát triển mạnh. H.264 là luật mã hóa thị tần của ITU-T đề xuất thích hợp cho các hệ thống công cộng. Do đó H.264 có khả năng thành cách mã hóa chính của IPTV.

Như đã nêu ở trên, nghiệp vụ IPTV chính là phục vụ cho các hộ gia đình. Phương thức tiếp nhập băng rộng tới gia đình thường dùng phương pháp truy nhập ADSL, nhưng vì IPTV thiết lập tới user nghiệp vụ multimedia thời gian thực và tương tác nên ADSL không thỏa mãn các yêu cầu của IPTV. Cáp quang truyền dẫn tới tận nhà FTTH được công nhận là phương thức chuyển tải tối ưu. Cáp quang có băng tần rất rộng và có khả năng truyền dẫn hai hướng đối xứng đảm bảo được yêu cầu truyền hình ảnh động theo hai hướng với chất lượng cao.

Thiết bị đầu cuối IPTV trong gia đình có 2 loại: một là máy vi tính PC, hai là máy TV + hộp kết nối STB.

Hộp STB thực hiện 3 chức năng sau:

1. Nối tiếp vào mạng băng tần rộng, thu phát và xử lý số liệu IP và luồng video.

2. Tiến hành giải mã luồng video MPEG-2, MPEG-4, WMV, Real... đảm bảo video VOD hiển thị lên màn hình ti vi các số liệu...

3. Phối hợp với bàn phím đảm bảo HTML du lịch trên mạng, tiến hành gửi nhận email. Hộp STB đảm nhiệm các nhiệm vụ trên chủ yếu dựa vào bộ vi xử lý.

Để kết luận ta thấy IPTV ứng dụng kỹ thuật streaming media, thông qua mạng băng rộng truyền dẫn tín hiệu truyền hình digital đến các thuê bao. Các thuê bao chỉ cần có thiết bị đầu cuối là máy tính PC hoặc TV+STB là có thể thưởng thức được các chương trình truyền hình phong phú. Hoạt động của IPTV là hoạt động tương tác trên mạng không chỉ có các chương trình truyền hình quảng bá mà còn thực hiện truyền hình đến địa điểm theo yêu cầu (VOD). IPTV còn có các dịch vụ tương tác khác như truyền thoại có hình, email, du lịch trên mạng, học tập từ xa...

IPTV cùng các hoạt động thông tin trên băng tần rộng đã kết hợp được 3 mạng (máy tính + viễn thông + truyền hình) biểu thị xu thế phát triển của mạng truyền thông tương lai. Các nhà kinh doanh dịch vụ viễn thông băng rộng không chỉ ở các nước tiên tiến như Mỹ, Nhật... mà ở các nước trong khu vực như Trung Quốc, Hàn Quốc, Hồng Kông... đang phát triển mạnh dịch vụ IPTV./.

Theo http://tapchibcvt.gov.vn

Read more »

DVB-T2 - Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất cho truyền hình có độ phân giải cao

1. DVB-T2 - Những tiêu chí cơ bản.

Những tiêu chí cơ bản của tiêu chuẩn DVB-T2 có thể tóm tắt như sau:

- DVB-T2 phải tuân thủ tiêu chí đầu tiên có tính nguyên tắc là tính tương quan giữa các chuẩn trong họ DVB. Điều đó có nghĩa là sự chuyển đổi giữa các tiêu chuẩn DVB phải thuận tiện cao nhất đến mức có thể, ví dụ giữa DVB-S2 (tiêu chuẩn truyền hình số qua vệ tinh thế hệ thứ 2 vẫn lấy) và DVB-T2.

- DVB-T2 phải kế thừa những giải pháp đã tồn tại trong các tiêu chuẩn DVB khác. DVB-T2 phải chấp nhận 2 giải pháp kỹ thuật có tính then chốt của DVB-S2, cụ thể:

+ Cấu trúc phân cấp trong DVB-S2, đóng gói dữ liệu trong khung BB (Base Band Frame).

+ Sử dụng mã sửa sai LDPC (Low Density Parity Check).

- Mục tiêu chủ yếu của DVB-T2 là dành cho các đầu thu cố định  và di chuyển được, do vậy, DVB-T2 phải cho phép sử dụng được các anten thu hiện đang tồn tại ở mỗi gia đình và sử dụng lại các cơ sở anten phát hiện có.

- Trong cùng một điều kiện truyền sóng, DVB-T2 phải đạt được dung lượng cao hơn thế hệ đầu (DVB-T) ít nhất 30%.

- DVB-T2 phải đạt được hiệu quả cao hơn DVB-T trong mạng đơn tần SFN (Single Frequency Network)

- DVB-T2 phải có cơ chế nâng cao độ tin cậy đối với từng loại hình dịch vụ cụ thể. Điều đó có nghĩa là DVB-T2 phải có khả năng đạt được độ tin cậy cao hơn đối với một vài dịch vụ so với các dịch vụ khác.

- DVB-T2 phải có tính linh hoạt đối với băng thông và tần số.

- Nếu có thể, phải giảm tỷ số công suất đỉnh/ công suất trung bình của tín hiệu để giảm thiểu giá thành truyền sóng.

Trên cơ sở những tiêu chí trên, từ tháng 6/2007 đến tháng 3/2008, trên 40 tổ chức đã tập trung nghiên cứu tiêu chuẩn DVB-T2, thông qua nhiều buổi hội thảo, hội nghị qua mạng và Email. Cuối cùng cuối năm 2008, những nội dung cơ bản của tiêu chuẩn DVB-T2 đã được ban hành.

Với những công nghệ sử dụng trong DVB-T2, dung lượng dữ liệu đạt được tại UK lớn hơn khoảng 50% so với DVB-T, ngoài ra DVB-T2 còn có khả năng chống lại phản xạ nhiều đường (Multipaths) và can nhiễu đột biến tốt hơn nhiều so với DVB-T.

DVB-T2 thậm chí còn đạt được dung lượng cao hơn so với DVB-T trong mạng đơn tần (SFN) với cùng giá trị tuyệt đối của khoảng bảo vệ (67%). DVB-T2 còn cho phép sử dụng khoảng bảo vệ lớn hơn 20% so với DVB-T, điều này cũng đồng nghĩa với việc mở rộng vùng phủ sóng của các máy phát trong mạng SFN.

2. Một số nội dung chính trong tiêu chuẩn DVB-T2.

2.1. Mô hình cấu trúc DVB-T2.

Hệ thống DVB-T2 được chia thành 3 khối chính ở phía phát (SS1, SS2, SS3) và 2 khối chính ở phía thu (SS4, SS5) như trình bày trong hình 1.

SS1: Mã hoá và ghép kênh.

Khối SS1 có chức năng mã hoá tín hiệu video/audio cùng các tín hiệu phụ trợ kèm theo như PSI/SI hoặc tín hiệu báo hiệu lớp 2 (L2 Signalling) với công cụ điều khiển chung nhằm đảm bảo tốc độ bit không đổi đối với tất cả các dòng bit. Khối này có chức năng hoàn toàn giống nhau đối với tất cả các tiêu chuẩn của DVB. Đầu ra của khối là dòng truyền tải MPEG-2TS (MPEG - 2 Transport Stream).

SS2: Basic T2 - Gateway

Đầu vào của SS1 được định nghĩa trong [1], đầu ra là dòng T2 - MI. Mỗi gói T2-MI bao gồm Baseband Frame, IQ Vector hoặc thông tin báo hiệu  (LI hoặc SFN). Dòng T2-MI chứa mọi thông tin liên quan đến T2-FRAME. Mỗi dòng T2-MI có thể được cung cấp cho một hoặc một vài bộ điều chế trong hệ thống DVB-T2. Dạng thức giao diện của T2-MI được định nghĩa trong [2].

SS3: Bộ điều chế DVB-T2 (DVB-T2 Modulator)

Bộ điều chế DVB-T2 sử dụng Baseband Frame và T2- Frame mang trong dòng T2-MI đầu vào để tạo ra DVB-T2 Frame.

SS4: Giải điều chế DVB-T2 (DVB-T2 Demodulator)

Bộ giải điều chế SS4 nhận tín hiệu cao tần (RF Signal) từ một hoặc nhiều máy phát (SFN Network) và cho một dòng truyền tải (MPEG-TS) duy nhất tại đầu ra.

SS5: Giải mã dòng truyền tải (Stream Decoder)

Bộ giải mã SS5 nhận dòng truyền tải (MPEG-TS) tại đầu vào và cho tín hiệu video/audio tại đầu ra.

2.2. Lớp vật lý DVB-T2.

Mô hình lớp vật lý của DVB-T2 được trình bày trong hình 2. Đầu vào hệ thống có thể bao gồm một hoặc nhiều dòng truyền tải MPEG-TS hoặc dòng GS (Generic Stream).

Đầu vào của lớp vật lý là tín hiệu cao tần RF. Tín hiệu đầu ra cũng có thể được chia thành hai đường để cung cấp cho anten thứ 2, thường là 1 máy phát khác.

Việc xử lý dòng dữ liệu vào và FEC phải được lựa chọn sao cho có khả năng tương thích với cơ chế sử dụng trong DVB-S2. Điều đó có nghĩa, DVB-T2 phải có cùng cấu trúc baseband-frame, baseband-header, gói "0' (Null packet) LDPC/BCH FEC và đồng bộ dòng dữ liệu như DVB-S2.

Các thông số COFDM của DVB-T cũng được mở rộng so với DVB-T, trong đó bao gồm:

- FFT: 1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K

- Khoảng bảo vệ: 1/128, 1/32, 1/16, 19/256, 1/8, 19/128, 1/4

- Pilot phân tán : 8 biến thể khác nhau phù hợp với các khoảng bảo vệ khác nhau

- Pilot liên tục: tương tự như DVB-T, tuy nhiên tối ưu hơn

- Tráo: bao gồm tráo bit, tráo tế bào, tráo thời gian và tráo tần số

Việc có một khoảng lựa chọn rộng hơn các thông số COFDM cùng với mã sửa sai mạnh hơn, cho phép DVB-T2 đạt được dung lượng cao hơn DVB-T gần 50% đối với mạng MFN và thậm chí còn lớn hơn đối với mạng SFN.

DVB-T2 còn có một số tính chất mới góp phần cải thiện chất lượng hệ thống.

- Cấu trúc khung (Frame Structure), trong đó có chứa symbol nhận diện đặc biệt được sử dụng để quét kênh (channel scanning) và nhận biết tín hiệu nhanh hơn.

- Chòm sao xoay, nhằm tạo nên tính đa dạng trong điều chế tín hiệu, hỗ trợ việc thu tín hiệu có tỷ lệ mã sửa sai lớn.

- Các giải pháp kỹ thuật đặc biệt nhằm giảm tỷ số giữa mức đỉnh và mức trung bình của tín hiệu phát.

- Tuỳ chọn đối với khả năng mở rộng khung dữ liệu trong tương lai (future extension frame).

2.3. Những giải pháp kỹ thuật cơ bản.

2.3.1. Ống lớp vật lý (Physical Layer Pipes - PLPs).

Đòi hỏi của thị trường đối với độ tin cậy của các dịch vụ và sự cần thiết phải có các loại dòng dữ liệu khác nhau đã dẫn tới khái niệm "ống" lớp vật lý hoàn toàn trong suốt có khả năng truyền tải dữ liệu độc lập với cấu trúc và các thông số PLP khác nhau. Cả dung lượng và độ tin cậy đều có khả năng điều chỉnh cho phù hợp với từng nhà cung cấp nội dung/dịch vụ, tuỳ thuộc vào loại đầu thu, môi trường.

DVB-T2 còn cho phép "gán" các giá trị: đồ thị chòm sao, tỷ lệ mã và tráo thời gian cho từng PLP, ngoài ra còn "dạng thức hoá" nội dung theo cùng một cấu trúc khung "baseband frame" như được áp dụng trong DVB-S2.

Đặc biệt, một nhóm dịch vụ có thể cùng chia sẻ một thông tin chung, ví dụ bảng PSI/SI hoặc CA. Để tránh phải truyền "đúp" các thông tin này đối với từng PLP, DVB-T2 có chứa "PLP chung" được chia sẻ bởi một nhóm PLP. Như vậy, máy thu phải giải mã 2 PLP tại cùng 1 thời điểm khi thu một dịch vụ: PLP dữ liệu và PLP chung đi kèm. Hai mode đầu vào, do đó được định nghĩa: đầu vào mode A sử dụng duy nhất một PLP và đầu vào mode B sử dụng nhiều PLP.

2.3.1.1. Đầu vào mode A.

Đầu vào mode A là mode đơn giản nhất. Ở đây chỉ có duy nhất một PLP được sử dụng, truyền tải duy nhất một dòng dữ liệu. Hệ quả độ tin cậy của các nội dung thông tin giống nhau như đối với DVB-T.

2.3.1.2. Đầu vào mode B.

Đầu vào mode B là mode tiên tiến được sử dụng cho nhiều PLP (hình 4). Ngoài độ tin cậy cao đối với các dịch vụ nhất định, mode B còn cho phép khoảng tráo thời gian dài hơn và tiết kiệm năng lượng hơn đối với đầu thu.

2.3.2. Băng tần phụ (1.7 Mhz và 10 Mhz).

Để đáp ứng các dịch vụ chuyên dụng, ví dụ truyền tín hiệu từ camera về một studio lưu động, DVB-T2 còn bao gồm tuỳ chọn băng tần 10Mhz. Các máy thu dân dụng không hỗ trợ băng tần này. DVB-T2 còn sử dụng cả băng tần 1.712 Mhz cho các dịch vụ thu di động  (trong băng III và băng L)

2.3.3. Các mode sóng mang mở rộng (đối với 8K, 16K, 32K).

Do phần đỉnh xung vuông trong đồ thị phổ công suất suy giảm nhanh hơn đối với kích thước FFT lớn. Điểm ngoài cùng của phổ tín hiệu OFDM có thể trải rộng hơn, điều này cũng đồng nghĩa với việc nhiều sóng mang phụ trên một symbol được sử dụng để truyền tải dữ liệu. Độ lợi (gain) đạt được ở giữa 1.4% (8Kmode) và 2.1% (32Kmode). Hình 5 so sánh phổ của 2K so với 32K ở điều kiện bình thường và 32K trong mode sóng mang mở rộng. Sóng mang mở rộng là 1 đặc tính tuỳ chọn, bởi lẽ với đặc tính này khó có có thể đạt được mặt nạ phổ (spectrum mask) cũng như tỷ số bảo vệ.

2.3.4. MISO dựa trên Alamouti (trên trục tần số).

Do DVB-T hỗ trợ mạng đơn tần (SFN), sự hiện diện của tín hiệu có cường độ mạnh tương tự nhau từ 2 máy phát có thể tạo nên điểm "lõm" (deep notches). Để khắc phục hiện tượng này, máy phát đòi hỏi phải có công suất cao hơn.

DVB-T2 có tuỳ chọn sử dụng kỹ thuật Alamouti: [3] với một cặp máy phát [hình 6]. Alamouti là một ví dụ của MISO (Multiple Input, Single Output), trong đó mỗi điểm của đồ thị chòm sao được truyền bởi một máy, còn máy phát thứ 2 truyền phiên bản có chỉnh sửa một chút của từng cặp của chòm sao với thứ tự ngược lại trên trục tần số.

Kỹ thuật Alamouti cho kết quả tương đương với phương thức thu phân tập trên phương diện đạt được sự kết hợp tối ưu giữa hai tín hiệu, tỷ số tín/tạp cuối cùng, đó là công suất tổng hợp của hai tín hiệu trong không gian.

2.3.5. Symbol khởi đầu (P1 và P2).

Những symbol đầu tiên của khung DVB-T2 ở lớp vật lý là các symbol khởi đầu (preamble symbols). Các symbol này truyền một số lượng hạn chế các thông tin báo hiệu bằng phương thức truyền có độ tin cậy. Khung đầu tiên được bắt đầu bằng symbol P1, điều chế BPSK với độ tin cậy cao. Với khoảng bảo vệ ở cả hai đầu, symbol P1 mang 7 bit thông tin (bao gồm kích thước FFT của symbol dữ liệu). Các symbol P2, số lượng được cố định cho mỗi kích thước FFT, cung cấp thông tin báo hiệu lớp 1 kể cả tĩnh, động và khả năng cấu trúc.

Các bit đầu tiên của thông tin báo hiệu (L1 - Pre-signalling) có phương thức điều chế và mã hoá cố định, các bit còn lại (L1 - Post-signalling) tỷ lệ mã được xác định là 1/2 nhưng phương thức điều chế có thể được lựa chọn giữa QPSK, 16-QAM và 64-QAM. Symbol P2 nói chung, còn chứa dữ liệu PLP chung và/hoặc PLP dữ liệu.

2.3.6. Mẫu hình tín hiệu Pilot (Pilot Pattern).

Pilot phân tán ((Scattered Pilots) được xác định từ trước cả về biên độ và pha, và được "cấy" vào tín hiệu với khoảng cách đều nhau trên cả hai trục thời gian và tần số. Pilot phân tán được sử dụng để đánh giá sự thay đổi trên đường truyền.

Trong khi DVB-T áp dụng mẫu hình tĩnh (static pattern) độc lập với kích thước FFT và khoảng bảo vệ, DVB-T2 tiếp cận một cách linh hoạt hơn, bằng cách định nghĩa 8 mẫu hình khác nhau để có thể lựa chọn, tuỳ thuộc vào kích thước FFT và khoảng bảo vệ đối với mỗi đường truyền riêng biệt.

Pilot phân tán cho phép giảm thiểu độ "vượt mức" (overhead) từ 4  8% khi sử dụng mẫu hình PP3 và khoảng bảo vệ 1/8. Đối với Pilot liên tục, tỷ lệ phần trăm của DVB-T2 phụ thuộc vào kích thước FFT và đạt khoảng từ 0.7  2.5% đối với 8K, 16K và 32K.

2.3.7. Phương thức điều chế 256-QAM.

Trong hệ thống DVB-T, phương thức điều chế cao nhất là 64-QAM cho phép truyền tải 6bit/symbol/sóng mang (có nghĩa là 6bit/tế bào OFDM). Ở DVB-T2, phương thức điều chế 256QAM (hình 8) cho phép tăng lên 8bit/tế bào OFDM, tăng 33% hiệu xuất sử dụng phổ và dung lượng dữ liệu đối với một tỷ lệ mã cho trước. Thông thường, tăng dung lượng dữ liệu thường đòi hỏi một tỷ số công suất sóng mang trên tạp nhiễu cao hơn (4 hoặc 5dB, tuỳ thuộc vào kênh truyền và  tỷ lệ mã sửa sai), bởi lẽ khoảng cách Euclide giữa hai điểm cạnh nhau trên đồ thị chòm sao chỉ bằng khoảng 1/2 so với 64-QAM và do vậy đầu thu sẽ nhậy cảm hơn đối với tạp nhiễu. Tuy nhiên, mã LDPC tốt hơn nhiều so với mã cuốn (Convolution code) và nếu chọn tỷ lệ mã mạnh hơn một chút cho 256QAM so với tỷ lệ mã sử dụng trong 64-QAM của DVB-T, tỷ số công suất sóng mang trên tạp nhiễu C/N sẽ không thay đổi trong khi vẫn đạt được một độ tăng trưởng tốc độ bit đáng kể. 256-QAM do vậy sẽ là một sự lựa chọn đầy hứa hẹn trên thực tế.

2.3.8. Chòm sao xoay (Rotated Constellation).

Một trong số các kỹ thuật mới được sử dụng trong DVB-T2 là chòm sao xoay (Rotated Constellation) và trễ Q (Q-delay). Sau khi đã định vị, chòm sao được "xoay" một góc trên mặt phẳng I-Q như mô tả trên hình 9.

Các thành phần I và Q được tách bởi quá trình tráo sao cho chúng được truyền trên miền tần số và thời gian khác nhau. Nếu có một thành phần bị huỷ hoại trên kênh truyền, thành phần còn lại có thể được sử dụng để tái tạo lại thông tin. Kỹ thuật này tránh được mất mát trên kênh Gauss và tạo được độ lợi 0.7dB trên kênh có phađing. Độ lợi này còn lớn hơn trên kênh 0dB phản xạ (SFN) và kênh xoá (nhiễu đột biến, phađing có chọn lọc) (Hình 10). Điều này cũng đồng nghĩa với việc có thể sử dụng tỷ lệ mã, tốc độ bit cao hơn.

2.3.9. 16K, 32K FFT và tỷ lệ khoảng bảo vệ 1/128.

Tăng kích thước FFT đồng nghĩa với việc làm hẹp khoảng cách giữa các sóng mang và làm tăng chu kỳ symbol. Việc này, một mặt làm tăng can nhiễu giữa các symbol và làm giảm giới hạn tần số cho phép đối với hiệu ứng Doppler. Mặt khác, chu kỳ symbol dài hơn, cũng có nghĩa là tỷ lệ khoảng bảo vệ nhỏ hơn đối với cùng giá trị tuyệt đối của khoảng bảo vệ trên trục thời gian. Tỷ lệ khoảng bảo vệ bằng 1/128 trong DVB-T2, cho phép 32K sử dụng khoảng bảo vệ có cùng giá trị tuyệt đối như 8K 1/32 như hình 11.

2.3.10. Mã sửa sai LDPC/BCH.

Trong khi DVB-T sử dụng mã sửa sai trong và ngoài là mã cuốn và mã R-S (Convolutional and Reed-Solomon Codes), DVB-T2 và DVB-S2 sử dụng LDPC/BCH. Các mã này cho phép khả năng bảo vệ tốt hơn, truyền nhiều dữ liệu hơn trên cùng một kênh thông tin.

2.3.11. Tráo bit, tế bào, thời gian và tần số.

Mục đích của tráo là trải nội dung thông tin trên miền thời gian và/hoặc tần số sao cho kể cả nhiễu đột biến lẫn phađing đều không có khả năng xoá đi một chuỗi bit dài của dòng dữ liệu gốc. Tráo còn được thiết kế sao cho các bit thông tin được truyền tải bởi một điểm xác định trên đồ thị chòm sao không tương ứng với chuỗi bit liên tục trong dòng dữ liệu gốc.

2.3.12. Kỹ thuật giảm thiểu tỷ số công suất đỉnh/công suất trung bình (Peak - to - average Power Ratio - PAPR).

PAPR trong hệ thống OFDM cao có thể làm giảm hiệu xuất bộ khuếch đại công suất RF. Cả hai kỹ thuật làm giảm PAPR được sử dụng trong hệ thống DVB-T2: mở rộng chòm sao tích cực (Active Constellation Extension - ACE) và hạn chế âm sắc (Tone Reservation - TR).

Kỹ thuật ACE làm giảm PAPR bằng cách mở rộng các điểm ngoài của đồ thị chòm sao trên miền tần số, còn TR làm giảm PAPR bằng cách trực tiếp loại bỏ các giá trị đỉnh của tín hiệu trên miền thời gian.

Hai kỹ thuật bổ sung cho nhau, ACE hiệu quả hơn TR ở mức điều chế thấp còn TR hiệu quả hơn ACE ở mức điều chế cao. Hai kỹ thuật không loại trừ nhau và có khả năng sử dụng đồng thời. Tuy nhiên ACE không được sử dụng với chuẩn xoay.

3. Kết luận.

Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ 2 (DVB-T2) được công bố tháng 2-2009 (sau DVB-S2 và DVB-C2 cho truyền hình số trên vệ tinh và truyền hình cáp). DVB-T2 sử dụng nhiều giải pháp kỹ thuật mới như: ống vật lý, băng tần phụ, các mode sóng mang mở rộng, MISO dựa trên Alamouti, symbol khởi đầu (P1,P2), mẫu hình tín hiệu Pilot, chòm sao xoay,… mục đích là làm tăng độ tin cậy của kênh truyền và tăng dung lượng bit. Trên thực tế, DVB-T2 có khả năng truyền tải dung lượng bit lớn hơn DVB-T gần 50% đối với mạng MFN và thậm chí cao hơn đối với SFN.

DVB-T2 là hệ thống truyền hình số mặt đất lý tưởng cho truyền hình có độ phân giải cao HDTV (High Defination Televition).

Read more »

Giới thiệu công nghệ truyền hình số mặt đất DVB-T

Tại Việt Nam việc thử nghiệm truyền hình số ở nhiều quy mô khác nhau được tiến hành khẩn trương trong nhiều năm qua và đã thu được những kết quả rất quan trọng. Những kết quả thử nghiệm đã giúp Chính phủ quyết định ứng dụng rộng rãi công nghệ truyền hình số mặt đất DVB-T theo tiêu chuẩn Châu Âu tại Việt nam từ tháng 3 năm 2005.

Truyền hình số mặt đất có những ưu điểm vượt trội so với truyền hình analog như: khả năng chống nhiễu cao, có khả năng phát hiện và sửa lỗi, chất lượng chương trình trung thực, ít bị ảnh hưởng nhiễu đường truyền, tránh được hiện tượng bóng hình thường gặp ở truyền hình analog; truyền được nhiều chương trình đồng thời trên một kênh sóng, điều này giúp cho việc nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần và tiết kiệm kinh phí đầu tư, chi phí vận hành...

Một số đặc điểm của truyền hình số mặt đất như sau:

1. Một máy phát số mặt đất có thể phát sóng đồng thời nhiều chương trình truyền hình: Đây là đặc điểm kỹ thuật ưu việt nhất của truyền hình số, mang lại hiệu quả cao trên nhiều phương diện: Tiết kiệm kinh phí đầu tư: một máy phát phát được đến 13 chương trình truyền hình – thay việc phải đầu tư nhiều máy phát – chỉ cần đầu tư 1 máy, tiết kiệm cả kinh phí đầu tư các thiết bị phụ trợ và các hệ thống anten, tiết kiệm nhà đặt máy, Tiết kiệm kinh phí vận hành: tiền điện, nhân công, bảo dưỡng. Tiết kiệm phổ tần số - Một kênh tần số 8MHz phát được đến 14 chương trình thay vì 1 chương trình như TH tương tự.

2. Chất lượng hình ảnh và âm thanh trung thực: Tín hiệu thu từ truyền hình số mặt đất DVB-T cho ra chất lượng hình ảnh có độ sắc nét cao, màu sắc đẹp, âm thanh trong trẻo như nghe đĩa nhạc CD. Đặc biệt hình ảnh của truyền hình số mặt đất không có các hiện tượng bóng ma và can nhiễu công nghiệp như trong truyền hình tương tự.

3. Điều kiện thu xem thuận lợi: Với công nghệ truyền hình số mặt đất DVB-T, chỉ cần sử dụng TV và anten thông thường cùng với bộ chuyển đổi Digital/Analog (đầu thu số).

4. Cho phép thu di động, tích hợp các chương trình phát thanh, dữ liệu: Truyền hình số DVB-T cho phép truyền đồng thời cả tín hiệu truyền hình, phát thanh và các dịch vụ truyền dữ liệu khác.

5. Cho phép tách / ghép chương trình trên cùng một hạ tầng truyền dẫn phát sóng: Khả năng này của truyền hình số vừa phù hợp với nhu cầu phủ sóng toàn quốc vừa đáp ứng nhu cầu ghép chương trình truyền hình truyền hình địa phương để phủ sóng trên địa bàn tỉnh.

6. Khả năng thiết lập mạng đơn tần: Với truyền hình số DVB-T có thể thiết lập mạng phát hình gồm nhiều máy phát trên cùng một kênh sóng. Các máy phát cách nhau một khoảng cách cho phép nhất định để hình thành một mạng, gọi là mạng đơn tần.

Nguồn http://truyenhinhso.vn/th-so-mat-dat

Thêm 1 tí thông tin giới thiệu (lấy từ báo cáo thực tập về mạng đơn tần dvb-t2 của mình), cái này chép ở sách truyền hình ra :

  
DVB-T là tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất chính thức được tổ chức ETSI công nhận (European Telecommunications Standards Institute) vào tháng 2 năm 1997.

DVB-T sử dụng kỹ thuật COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing). COFDM là kỹ thuật có nhiều đặc điểm ưu việt, có khả năng chống lại phản xạ nhiều đường, phù hợp với các vùng dân cư có địa hình phức tạp, có nhu cầu sử dụng mạng đơn tần (SFN – Single Frequency Network) và có khả năng thu di động.

DVB-T là thành viên của một họ các tiêu chuẩn DVB, trong đó bao gồm tiêu chuẩn truyền hình số qua vệ tinh, mặt đất, cáp. Chuẩn DVB có một số đặc điểm như sau:

- Mã hoá Audio tiêu chuẩn MPEG-2 lớp II.
- Mã hoá Video chuẩn MP @ ML.
- Ðộ phân giải ảnh tối đa 720 x 576 điểm ảnh.

Dự án DVB không tiêu chuẩn hoá dạng thức HDTV nhưng hệ thống truyền tải chương trình có khả năng vận dụng với dữ liệu HDTV.

Hệ thống truyền hình có thể cung cấp các cỡ ảnh 4:3; 16: 9 và 20: 9 với tốc độ khung 50 Mhz.

Read more »

Các loại truyền hình

Hệ thống truyền hình quảng bá : Giải pháp này hiện đang áp dụng cho các thành phố lớn. Người ta lắp đặt các máy phát hình băng tần VHF ( 175 Mhz – 230 Mhz) và các máy phát hình băng tần UHF ( 470Mhz-860Mhz) với các antenna phát riêng rẽ. Thiết bị và sự điều hành của hệ thống rất phức tạp. Điều này dẫn đến giá thành cao, cột antenna phát và thu phức tạp.

Truyền hình cáp: Người ta điều chế rất nhiều kênh truyền hình thành tín hiệu RF và tổ hợp vào một mạng cáp quang hoặc cáp đồng trục và dẫn đến từng nhà. Tuy nhiên với việc chi phí lắp đặt và thuê kênh quá cao nên nó chỉ thích hợp với thành phố lớn, vùng dân cư có thu nhập cao.

Truyền hình số mặt đất: Truyền hình số là một công nghệ mới và tiến bộ vượt bậc trong công nghệ truyền hình. Các tín hiệu truyền hình tương tự được thực hiện số hoá, ghép kênh, và đưa tới thiết bị phát ra không gian  trên mặt đất. Phía thu thực hiện giải mã tín hiệu truyền hình số thành tín hiệu truyền hình tương tự. Hiện nay ở Hà nội, Bình dương, Hải phòng... đã phát thử nghiệm truyền hình số mặt đất. Để triển khai hệ thống này, ngoài việc phải đầu tư rất lớn cho hệ thống phát hình số, người sử dụng muốn xem được thì phải mua một thiết bị thu gọi là Set-Top Box với giá thành xấp xỉ 3 triệu đồng và có thể xem được nhiều kênh truyền hình với chất lượng tương đối cao. Do vậy nó cũng chỉ thích hợp với khu vực thành phố.

Truyền hình số vệ tinh DTH ( Direct to home): Khác với truyền hình số mặt đất, chuỗi tín hiệu truyền hình số được phát lên trên vệ tinh và vệ tinh phát trở lại mặt đất. Phía thu dùng anten parabol thu tín hiệu và đầu thu số vệ tinh thực hiện giải mã thành tín hiệu truyền hình tương tự. Truyền hình Việt nam đã phát trên vệ tinh gói tín hiệu truyền hình số phủ sóng cả nước. Muốn thu được các tín hiệu này phải có một thiết bị thu gồm anten parabol, LNB, đầu thu số vệ tinh và trả phí thuê bao hàng năm. Giá thành của hệ thống thu được cỡ 2 triệu đồng kèm theo phí thuê bao.

Truyền hình IPTV: Truyền hình số theo tiêu chuẩn DVB được bắt đầu từ năm 1993 cho đế nay đã được phát triển ở nhiều nước trên thế giới với nhiều phương thức truyền dẫn khác nhau. Một trong những phương thức truyền dẫn phát triển nhanh nhất và rất có thể là tương lai của truyền hình đó là IPTV. Như chúng ta đã biết truyền hình truyền thống được truyền theo cấu trúc một chiều điểm đến đa điểm bằng các phương thức vệ tinh, cáp, mặt đất với chi phí quá cao và không mang tính toàn cầu. Sự xuất hiện của mạng dịch vụ băng rộng 2 chiều theo giao thức IP (Internet Protocol) được giới thiệu vào năm 1995 với các đặc tính như: Kết nối băng rộng, có khả năng tương tác, nhiều gói chương trình, cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu (VoD, AoD, VoIP, Pay Per View …), mang tính toàn cầu và đặc biệt là chi phí thấp, đã đưa đến cho người xem một "phong cách" mới để xem truyền hình. IPTV là dịch vụ truyền hình số được truyền theo giao thức internet (IP) qua các mạng dữ liệu (data networks) thường là internet băng thông rộng.

Tóm lại, các hệ thống truyền hình đa kênh trên đều là các hệ thống phức tạp, giá thành xây dựng rất lớn, ưu tiên cho các thành phố lớn và một lượng ít dân số có thu nhập cao.
Đối với các dân cư vùng sâu, vùng xa, vùng biên giới, hải đảo, truyền hình đa kênh đang là đề tài có tính thời sự. Sự đầu tư của nhà nước mới chỉ đáp ứng một phần việc phủ sóng một kênh truyền hình.
Giải pháp nghiên cứu chế tạo một hệ thống máy phát hình đa kênh có giá thành thấp, thiết bị thu phát đơn giản thay thế các hệ thống máy phát hình đơn kênh đã đáp ứng một phần cho nhu cầu phát triển kinh kế, văn hoá cho những vùng dân cư như vậy.

Thêm tí thông tin
Hiện thấy ngoài truyền hình quảng bá phát miễn phí nhưng ít kênh, người dân bắt đầu chuyển sang các loại khác trong đó truyền hình cáp có bộ chia mua ở chợ giời có thể chia nhiều máy mà chỉ phải đóng tiền 1 máy nên hiện được ưa chuộng, còn các loại iptv, truyền hình số mặt đất, vệ tinh thì chỉ 1 máy hoặc nhiều máy xem 1 kênh nên gia đình nhỏ, ít tầng thì người ta mới xem 

Read more »

Vài nét về lịch sử truyền hình thế giới

Từ lâu khán giả truyền hình tại Việt Nam đã quen với tên gọi “ Vô tuyến truyền hình”, truyền hình màu, truyền hình tương tự, … để giúp bạn đọc hiểu thêm về lịch sử của ngành truyền hình thế giới. Ban biên tập E-INFO mời các bạn tham khảo và tương tác thông tin qua bài viết sau đây của Tấn Đức phóng viên E-INFO

Vô tuyến truyền hình là một từ Hán Việt kết hợp từ vô tuyến có nghĩa là không dây và truyền hình, có nghĩa là chuyển tải dữ liệu hình ảnh. Từ tivi (đọc theo tiếng Anh, TV viết tắt từ television) là một từ ghép, kết hợp từ tiếng Hy Lạp và tiếng Latinh. "Tele", tiếng Hy Lạp, có nghĩa là "xa"; trong khi từ "vision", từ tiếng Latinh visio, có nghĩa là "nhìn" hay "thấy". Tiếng Anh viết tắt thành TV và đọc là tivi.

Sự phát triển của công nghệ truyền hình có thể được thực hiện trên 2 phạm vi: các phát triển trên phương diện cơ học và điện tử học, và các phát triển hoàn toàn trên điện tử học. Sự phát triển thứ hai là nguồn gốc của các tivi hiện đại, nhưng những điều trên không thể thực hiện nếu không có sự phát hiện và sự thấu hiểu từ hệ thống cơ khí.

Một sinh viên người Đức Paul Gottlieb Nipkow đưa ra phát kiến hệ thống tivi cơ điện tử đầu tiên năm 1885. Thiết kế quay đĩa của Nipkow được xem là chuyển đổi hình ảnh thành các chấm điểm. Tuy nhiên, phải tới năm 1907, sự phát minh của công nghệ ống phóng đại mới giúp các thiết kế thành hiện thực. Trong thời điểm đó Constatin Perskyi đề xuất từ tivi trong một xuất bản tại Viện điện tử quốc tế ở Hội chợ Quốc tế ở Paris vào 25 tháng 8 năm 1900. Các xuất bản của Perskyi tóm tắt lại công nghệ cơ điện tử, đề cập đến thành quả của Nipkow và các đồng sự.

Năm 1911, Boris Rosing và học trò của ông Vladimir Kosma Zworykin thành công trong việc tạo ra hệ thống tivi sử dụng bộ phân hình gương để phát hình, theo Zworykin, "các hình rất thô" qua các dây tới ống điện tử Braun (ống cathode) trong đầu nhận. Các hình chuyển động là không thể, bởi vì bộ phân hình, có "độ nhạy cảm không đủ và các phân tử selen quá chậm". Rosing bị Stalin đày đến Arkhangelsk năm 1931 và qua đời năm 1933, nhưng Zworykin sau đó quay lại làm việc cho RCA để xây dựng tivi điện tử, thiết kế này sau đó bị phát hiện là vi phạm bản quyền của Philo Farnsworth, người đã công bố hệ thong phát hình đầu tiên từ năm 1928 trước đó.

Năm 1920, hai nhà khoa học Mỹ Charles Francis Jenkins và nhà khoa học Anh John Logie Baird đã tạo ra vật mẫu thành công đầu tiên của chiếc TV.

Năm 1927, một người Mỹ trẻ tuổi là Philo Taylor Farnsworth đã phát triển thành công phiên bản thương mại ống tia cực âm nhằm phát tín hiệu truyền hình điện tử và đây là bước đột phá trong nghệ truyền hình của nhân loại.

Ông Philo Taylor Farnsworth

Năm 1930, một vài tiêu chuẩn của công nghệ TV cùng xuất hiện và cạnh tranh để thống trị thị trường non trẻ này. Một trong những sản phẩm chiếm ưu thế là chiếc EMI-Marconi. Năm 1950 có thể chạy 25 khung hình trên một giây và khá phổ biến tại Anh. Một tiêu chuẩn TV khác có thể chạy 30 khung hình trên giây và chủ yếu phát triển tại Mỹ.

Chiếc TV thương mại thành công đầu tiên bắt đầu xuất hiện tại các showroom ở Mỹ vào đầu những năm 1950

Ngay khi nhận thấy nội dung trên TV có giá trị khai thác, các công ty lập tức lao vào chạy đua trong ngành truyền hình. Thực tế này dẫn đến sự cần thiết phải có quy định về tần số phát sóng của các kênh.

Sức mạnh của TV là việc phát trực tiếp những bước đi lịch sử của nhà du hành Mỹ Neil Amstrong trên mặt trăng, ngày 20/1/1969

Nỗ lực phát triển TV màu xuất hiện từ đầu những năm 1950 và chiếc đầu tiên được hãng RCA giới thiệu năm 1954. Nhưng phải đến những năm 1960 việc bán các TV màu mới bắt đầu sinh lợi. Tới năm 1974 thì TV màu đã trở thành biểu tượng cho các gia đình giàu có tại Mỹ.

Thiết bị Analog đã chuyển sang digital  tại Truyền hình Kênh 8  Mỹ - ảnh Tấn Đức

Năm 1959, hãng Philco đưa vào thị trường chiếc TV chỉ có màn hình rộng 2 inch và có thể thu cả sóng radio

Các tín hiệu truyền hình kỹ thuật số có thể truyền tải hình ảnh lên đến 1.080 tuyến. Đó là một chặng đường dài kể từ ngày có TV đầu tiên, phát minh của John Logie Baird năm 1926. Nó chỉ sử dụng 30 tuyến để tạo nên một hình ảnh thô.

Nhà báo Lưu Hoàng Vân và đồng nghiệp thăm Đài Truyền hình Kênh 8 Mỹ - ảnh Tấn Đức

Năm 1980, ngành truyền hình Mỹ do 3 mạng lưới chính thống trị, trong khi khán giả tại các nước châu Âu và châu Á bị giới hạn trong các lựa chọn chương trình.

Ngày 17 tháng 2 năm 2009, các Đài truyền hình Mỹ phát sóng duy nhất chỉ những tín hiệu số hoá, kết thúc các hoạt động của hệ thống truyền hình được sử dụng tại Hoa Kỳ suốt 55 năm qua.

Thiết bị digital tại Đài TH NHK Nhật Bản - ảnh Tấn Đức

1972 Nhật Bản bắt đầu sản xuất và thử nghiệm chương trình HDTV.

Phòng dựng digital tại Đài TH  NHK Nhật Bản - ảnh Tấn Đức

2000  Nhật Bản phát sóng các chương trình HDTV đầu tiên

Thiết bị dựng phim digital tại Đài TH NHK Nhật Bản - ảnh Tấn Đức

24/7/2011 Nhật Bản đã chấm dứt phát sóng analog trên toàn quốc

Thiết bị digital tại  trường quay đài KBS Hàn Quốc  - ảnh Tấn Đức

31/12/2012 Hàn Quốc hoàn thành số hóa truyền hình trên phạm vi toàn quốc

12/6/2009 Mỹ phát sóng truyền hình Digital trên toàn quốc.

6-2010 Anh quốc đã ngưng phát sóng analog

2015 Việt Nam chấm dứt phát song analog

Nguồn http://e-info.vn

Read more »

HSPA+ / Evolved HSPA

Tìm trên mạng chưa thấy bài viết nào hay về hspa+ này cả, toàn hspa xong lên lte luôn. Mặc dù không phải chuyên về cái này, đồ án cũng chỉ đến hsdpa (3GPP phiên bản 5) trong khi cái này là phiên bản 7, tuy nhiên do đã post bài từ 3 đến 4g rồi nên cái này mà bỏ qua thì đúng là một thiếu sót.
Để có một cái nhìn tổng quan nhất thì các bạn có thể xem hình sau.

Theo như wiki tiếng anh http://en.wikipedia.org/wiki/Evolved_HSPA
HSPA+ cung cấp tốc độ lên 84 mbit/s với đường xuống và 22 Mbit/s với đường lên. Hiện giờ thì các usb 3g hay điện thoại, thiết bị gì mà mà cho speed trên 7.2 Mbit/s thì đều là hspa+ hết.
So với hspa thường thì cái này sử dụng kỹ thuật MIMO (multiple-input and multiple-output) và điều chế bậc cao hơn so với hspa (hspa chỉ lên đến 16 QAM trong khi cái này là 64 QAM) hay dụng kĩ thuật được gọi là Dual Cell.
Trên lý thuyết thì HSPA+ có thể hỗ trợ lên tới 168 Mbit/s bằng cách sử dụng kỹ thuật đa ăng ten với MultiCell và MIMO.
Ngoài ra với thời lượng pin smartphone bị hạn chế như hiện nay, HSPA+ cũng có kỹ thuật wake-from-idle time chứ không cần phải always-on connection.
Tuy nhiên nói thêm ở đây là HSPA, HSPA+ sử dụng nhiều kỹ thuật mà chúng ta cũng thấy ở LTE, tuy nhiên cần phải hiểu là chúng triển khai và khai thác triệt để cơ sở hạ tầng 3G trong khi LTE là trên nền tảng mới nên không nên nhầm lẫn 2 cái giông giống nhau, speed LTE lên đến 300 Mb/s cơ.

HSPA sử dụng cấp trúc tất cả đều IP, cái này bài về LTE có phần nói về ưu điểm của môi trường toàn IP rồi nên mình không đề cập đến nữa.
Nói chung là công nghệ càng ngày càng phát triển, càng phục vụ tốt cho nhu cầu người dùng, ngành viễn thông càng ngày càng hot ^^.

Read more »

LTE Advanced: Công nghệ 4G tương lai

LTE Advanced: Công nghệ 4G tương lai

Hiện nay, tại nhiều nước trên thế giới, khi phiên bản đầu tiên của chuẩn LTE đang hoàn thành thì tâm điểm của sự chú ý đang chuyển sang sự tiến hóa tiếp theo của công nghệ này, đó là LTE-Advanced. Một trong những mục tiêu của quá trình tiến hóa này là để đạt tới và thậm chí vượt xa những yêu cầu của IMT-Advanced của ITU-R nhằm cải thiện một cách đáng kể về mặt hiệu năng so với các hệ thống hiện tại bao gồm cả hệ thống LTE phiên bản đầu tiên.

LTE Advanced: Công nghệ 4G tương lai

ThS. Đàm Mỹ Hạnh

KS. Lê Thị Thanh Hoa

Hiện nay, tại nhiều nước trên thế giới, khi phiên bản đầu tiên của chuẩn LTE đang hoàn thành thì tâm điểm của sự chú ý đang chuyển sang sự tiến hóa tiếp theo của công nghệ này, đó là LTE-Advanced. Một trong những mục tiêu của quá trình tiến hóa này là để đạt tới và thậm chí vượt xa những yêu cầu của IMT-Advanced của ITU-R nhằm cải thiện một cách đáng kể về mặt hiệu năng so với các hệ thống hiện tại bao gồm cả hệ thống LTE phiên bản đầu tiên.

LTE Advanced – sự phát triển của LTE để tiến lên IMT – Advanced (4G)

LTE-Advanced (Long Term Evolution-Advanced) là sự tiến hóa trong tương lai của công nghệ LTE, công nghệ dựa trên OFDMA này được chuẩn hóa bởi 3GPP trong phiên bản (Release) 8 và 9. LTE-Advanced, dự án được nghiên cứu và chuẩn hóa bởi 3GPP vào năm 2009 với các đặc tả được mong đợi hoàn thành vào quý 2 năm 2010 như là một phần của Release 10 nhằm đáp ứng hoặc vượt hơn so với những yêu cầu của thế hệ công nghệ vô tuyến di động thế hệ thứ 4 (4G) IMT-Advanced được thiết lập bởi ITU. LTE-Advanced sẽ tương thích ngược và thuận với LTE, nghĩa là các thiết bị LTE sẽ hoạt động ở cả mạng LTE Advanced mới và các thiết bị LTE-Advanced sẽ hoạt động ở cả các mạng LTE cũ.

Gần đây, ITU đã đưa ra các yêu cầu cho IMT-Advanced nhằm tạo ra định nghĩa chính thức về 4G. Thuật ngữ 4G sẽ áp dụng trên các mạng tuân theo các yêu cầu của IMT-Advanced xoay quanh báo cáo ITU-R M.2134. Một số yêu cầu then chốt bao gồm:

§   Hỗ trợ độ rộng băng tần lên đến và bao gồm 40 MHz.

§   Khuyến khích hỗ trợ các độ rộng băng tần rộng hơn (chẳng hạn 100 MHz)

§   Hiệu quả sử dụng phổ tần đỉnh đường xuống tối thiểu là 15 b/s/Hz (giả sử sử dụng MIMO 4x4)

§   Hiệu quả sử dụng phổ tần đỉnh đường lên tối thiểu là 6,75 b/s/Hz (giả sử sử dụng MIMO 4x4)

§   Tốc độ thông lượng lý thuyết là 1,5 Gb/s (trong phiên bản trước đây, 1Gb/s thường được coi là mục tiêu của hệ thống 4G).

Hiện tại chưa có công nghệ nào đáp ứng những yêu cầu này. Nó đòi hỏi những công nghệ mới như là LTE-Advanced và IEEE 802.16m. Một số người cố gắng dán nhãn các phiên bản hiện tại của WiMAX và LTE là 4G nhưng điều này chỉ chính xác đối với phiên bản tiến hóa của các công nghệ trên, chẳng hạn LTE-Advanced, còn LTE chỉ có thể gọi với cái tên không chính thức là 3,9G. LTE sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA ở đường xuống. Trong khi đó, ở đường lên, LTE sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số - đơn sóng mang SC-FDMA. Một số tính năng khác của LTE:

§   Tốc độ số liệu đỉnh đường xuống lên đến 326Mb/s với độ rộng băng tần 20 MHz

§   Tốc độ số liệu đỉnh đường lên lên đến 86,4 Mb/s với độ rộng băng tần 20 MHz

§   Hoạt động ở cả chế độ TDD và FDD.

§   Độ rộng băng tần có thể lên đến 20 MHz bao gồm cả các độ rộng băng 1,4; 3; 5; 10; 15 và 20 MHz

§   Hiệu quả sử dụng phổ tăng so với HSPA ở Release 6 khoảng 2 đến 4 lần.

§   Độ trễ giảm với thời gian trễ vòng giữa thiết bị người sử dụng và trạm gốc là 10 ms và thời gian chuyển từ trạng thái không tích cực sang tích cực nhỏ hơn 100 ms.

Những công nghệ thành phần đề xuất cho LTE-Advanced.

Truyền dẫn băng rộng hơn và chia sẻ phổ tần.

Mục tiêu tốc độ số liệu đỉnh của LTE-Advanced rất cao và chỉ có thể được thỏa mãn một cách vừa phải bằng cách tăng độ rộng băng truyền dẫn hơn nữa so với những gì được cung cấp ở Release đầu tiên của LTE và độ rộng băng truyền dẫn lên đến 100 MHz được thảo luận trong nội dung của LTE - Advanced. Việc mở rộng độ rộng băng sẽ được thực hiện trong khi vẫn duy trì được tính tương thích phổ. Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng “khối kết tập sóng mang” trong đó nhiều sóng mang thành phần LTE được kết hợp trên lớp vật lý để cung cấp độ rộng băng cần thiết. Đối với thiết bị đầu cuối LTE, mỗi sóng mang thành phần sẽ xuất hiện như là một sóng mang LTE trong khi một thiết bị đầu cuối LTE-Advanced có thể khai thác toàn bộ độ rộng băng khối kết tập.

Hình 1 minh họa trường hợp các sóng mang thành phần liên tiếp nhau mặc dù ở khía cạnh băng gốc, điều này không phải là điều kiện tiên quyết. Truy nhập đến một lượng lớn phổ liên tục ở bậc 100 Mhz không thể có thường xuyên. Do đó, LTE-Advanced có thể cho phép kết tập các sóng mang thành phần không liền kề để xử lý các tình huống trong đó một khối lượng lớn phổ liên tiếp nhau không sẵn có. Tuy nhiên, nên lưu ý rằng sự kết tập phổ không liền kề đang là thách thức từ khía cạnh thực thi. Vì vậy, mặc dù khối kết tập phổ được hỗ trợ bởi các đặc tả cơ bản thì sự kết tập phổ phân tán chỉ được cung cấp bởi các thiết bị đầu cuối cấp cao nhất.

Cuối cùng, lưu ý rằng truy nhập trên các độ rộng băng truyền dẫn cao hơn không chỉ hữu ích từ khía cạnh tốc độ đỉnh mà quan trọng hơn là công cụ cho việc mở rộng vùng phủ sóng với các tốc độ số liệu trung bình.

Hình 1. Ví dụ về khối kết tập sóng mang

Giải pháp đa anten

Các công nghệ đa anten, bao gồm định dạng chùm và ghép kênh theo không gian là các thành phần công nghệ then chốt vốn có của LTE và chắc chắn sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng hơn trong LTE-Advanced. Thiết kế đa anten LTE hiện tại cung cấp lên đến bốn cổng anten với các tín hiệu tham chiếu ô cụ thể tương ứng ở đường xuống, kết hợp với sự tiền mã hóa dựa trên sổ mã. Cấu trúc này cung cấp cả sự ghép theo không gian lên đến bốn lớp, đưa đến tốc độ bit đỉnh là 300 Mbit/s cũng như là định dạng chùm (dựa trên sổ mã). Kết hợp với nhau trên độ rộng băng toàn phần là 100 MHz, sơ đồ ghép không gian LTE hiện tại sẽ đạt được tốc độ đỉnh là 1,5 Gbit/s vượt xa so với yêu cầu của LTE-Advanced. Có thể thấy trước rằng hỗ trợ ghép kênh theo không gian trên đường lên sẽ là một phần của LTE-Advanced. Việc tăng số lớp truyền dẫn đường xuống vượt xa con số bốn là có khả năng và có thể được sử dụng như là phần bổ sung đối với sự tăng tốc đỉnh thông qua sự mở rộng băng tần.

Truyền dẫn đa điểm phối hợp

Mục tiêu về tốc độ số liệu của LTE-Advanced yêu cầu sự cải thiện đáng kể về tỉ lệ tín hiệu trên tạp âm và can nhiễu SINR ở thiết bị đầu cuối. Định dạng chùm là một cách. Ở các mạng hiện tại, nhiều anten nằm phân tán về mặt địa lý kết nối đến một đơn vị xử lý băng gốc trung tâm được sử dụng nhằm đem lại hiệu quả về chi phí. Mô hình triển khai thu/phát đa điểm phối hợp với quá trình xử lí băng gốc ở một nút đơn được mô tả ở Hình 2. Ở đường xuống, nó chỉ ra sự phối hợp truyền dẫn từ đa điểm truyền dẫn. Phụ thuộc vào quy mô mở rộng, có 3 phương án A, B, C như sau:

Ở phương án A, thiết bị đầu cuối không nhận ra sự truyền dẫn xuất phát từ nhiều điểm tách biệt về mặt vật lý.  Ở đây, cùng sử dụng báo cáo đo đạc và xử lý ở bộ thu cho truyền dẫn đơn điểm. Mạng có thể dựa trên sự đo đạc suy hao đường truyền đang tồn tại, quyết định từ các điểm truyền dẫn nào để truyền đến thiết bị cụ thể. Bởi vì các thiết bị đầu cuối không nhận biết được sự hiện diện của truyền dẫn đa điểm, các tín hiệu tham chiếu UE cụ thể (sẵn có ở Release đầu tiên của LTE) phải được sử dụng cho việc đánh giá kênh. Ở thiết lập này, truyền dẫn đa điểm phối hợp cung cấp độ lợi phân tập tương tự như ở mạng phát quảng bá đơn tần và kết quả là cải thiện bộ khuếch đại công suất ở mạng, đặc biệt ở trong các mạng có tải trọng nhẹ mà ở đó bộ khuếch đại công suất ở trạng thái rỗi.

 

Hình 2. Truyền dẫn đa điểm phối hợp

Ở phương án B, các thiết bị đầu cuối cung cấp thông tin phản hồi trạng thái kênh đến mạng cho tất cả các kênh đường xuống hiển thị đối với một thiết bị đầu cuối riêng, trong khi quá trình xử lí bộ thu vẫn giống như là cho truyền dẫn đơn điểm. Ở phía mạng, bởi vì tất cả các xử lí nằm trong một nút đơn nên có thể thực hiện phối hợp các hoạt động truyền dẫn nhanh và động ở các điểm truyền dẫn khác nhau. Có thể thực hiện tiền lọc tín hiệu truyền đi theo không gian đến một thiết bị riêng để giảm can nhiễu giữa những người sử dụng. Loại truyền dẫn đa điểm phối hợp này nói chung có thể cung cấp các lợi ích tương tự như phương pháp A ở trên nhưng ngoài việc cải thiện độ mạnh tín hiệu mong muốn, nó còn cho phép phối hợp can nhiễu giữa những người sử dụng để cải thiện hơn nữa SNR. Bởi vì thiết bị đầu cuối không nhận biết việc xử lí chính xác ở mạng nên cần có các tín hiệu tham chiếu UE cụ thể.

Ở phương án C, báo cáo trạng thái kênh giống như phương pháp B. Tuy nhiên, không giống như B, thiết bị đầu cuối được cung cấp thông tin nhận biết truyền dẫn phối hợp chính xác (từ những điểm nào với độ mạnh truyền dẫn bao nhiêu….). Thông tin này có thể được sử dụng cho việc xử lý tín hiệu thu được ở phía thiết bị đầu cuối.

Ở đường lên, việc thu đa điểm phối hợp chính đòi hỏi cách áp dụng xử lí tín hiệu thích đáng ở bộ thu. Ở nhiều khía cạnh, điều này tương tự như phân tập ô lớn, vốn đã sử dụng trong nhiều hệ thống mạng tế bào hiện nay.

Các bộ lặp và các bộ chuyển tiếp

Từ việc xem xét quỹ đường truyền, việc triển khai các giải pháp chuyển tiếp khác nhau nhằm giảm khoảng cách máy phát và máy thu xuống và cho phép tăng tốc độ số liệu. Các bộ lặp đơn giản sẽ khuếch đại và chuyển đi các tín hiệu tương tự thu được. Khi được cài đặt, các bộ lặp liên tục chuyển đi tín hiệu thu được mà không quan tâm đến có thiết bị đầu cuối trong vùng phủ sóng của nó hay không. Những bộ lặp như vậy không hiển thị đối với cả thiết bị đầu cuối và trạm gốc. Tuy nhiên, có thể xem xét các cấu trúc bộ lặp cao cấp hơn (chuyển tiếp L1), chẳng hạn sơ đồ trong đó mạng có thể điều khiển công suất truyền của bộ lặp, chẳng hạn, chỉ tích cực bộ lặp khi người sử dụng hiện diện trong khu vực được điều khiển bởi bộ lặp nhằm tăng tốc độ số liệu cung cấp trong khu vực. Các báo cáo đo đạc bổ sung từ các thiết bị đầu cuối có thể cũng được xem xét như là phương tiện hướng dẫn mạng mà trong đó các bộ lặp được bật lên. Tuy nhiên, việc điều khiển tái truyền dẫn và lập biểu thường nằm ở trạm gốc và vì vậy, các bộ lặp thường trong suốt từ khía cạnh di động.

Nút trung gian cũng có thể giải mã và tái mã hóa bất kì số liệu thu được, ưu tiên chuyển tiếp nó đến người sử dụng được phục vụ. Đây thường được xem là chuyển tiếp giải mã hóa-và-truyền tiếp. Khi nút trung gian giải mã hóa và tái mã hóa khối số liệu thu được thì tạo ra trễ đáng kể, lâu hơn độ dài khung con LTE 1ms. Tuy nhiên, các nút chuyển tiếp không truyền tiếp các tạp âm và sự thích nghi tốc độ có thể được thực hiện một cách riêng rẽ cho mỗi kết nối.

Đối với các bộ lặp, tồn tại nhiều tùy chọn khác nhau phụ thuộc vào các tính năng được hỗ trợ (chẳng hạn, hỗ trợ hơn hai bước nhảy, hỗ trợ cấu trúc mắt lưới) nhưng ở mức cao, có thể phân biệt hai tầng khác nhau, dựa trên việc truyền tiếp được thực hiện ở lớp 2 (chuyển tiếp lớp 2) hay lớp 3 (chuyển tiếp lớp 3 hoặc tự chuyển tiếp (self backhauling))

Mặc dù giống nhau ở nhiều điểm cơ bản (chẳng  hạn trễ, không khuếch đại tạp âm), giải pháp self backhauling không yêu cầu bất kì nút, giao thức hoặc giao diện mới nào để chuẩn hóa bởi vì các giải pháp đang tồn tại được tái sử dụng và do đó có thể được ưa chuộng hơn trên các kỹ thuật cùng chức năng L2 của chúng.

Hình 3. Chuyển tiếp trong LTE-Advanced

Nguồn http://www.tapchibcvt.gov.vn

Cho đến thời điểm viết bài thì 4G vẫn chưa thương mại, có các thử nghiệm triển khai rồi , một số máy đánh mác là 4G nhưng thực ra chỉ là hspa+ (3.75) hay lte (3.9).

Read more »