Các đặc điểm cơ bản của máy phát số DVB-T
Thế hệ máy phát số DVB-T ra đời đã khắc phục được các nhược điểm của thế hệ máy phát tương tự khả năng mang nhiều chương trình trong một kênh RF, hỗ trợ khả năng thu tín hiệu đa đường và thu di động
C¸C §ÆC §IÓM C¥ B¶N CñA M¸Y PH¸T Sè DVB-T
TS. Ph¹m §¾c Bi
1. Më ®Çu
ThÕ hÖ m¸y ph¸t sè DVB-T ra ®êi ®· kh¾c phôc ®−îc c¸c nh−îc ®iÓm cña thÕ hÖ m¸y
ph¸t t−¬ng tù nh− kh¶ n¨ng mang nhiÒu ch−¬ng tr×nh trong mét kªnh RF, hç trî kh¶ n¨ng thu tÝn
hiÖu ®a ®−êng vµ thu di ®éng...
VÒ cÊu tróc m¸y ph¸t sè DVB-T vµ m¸y ph¸t h×nh t−¬ng tù gièng nhau nh−ng ®iÓm kh¸c
biÖt lµ phÇn ®iÒu chÕ. §· cã nhiÒu t¸c gi¶ viÕt vÒ DVB-T dùa trªn c¸c quan ®iÓm ph©n tÝch, ®¸nh
gi¸ kh¸c nhau. V× vËy bµi viÕt nµy sÏ chØ giíi thiÖu mét c¸ch tæng qu¸t vµ c¬ b¶n vÒ phÇn ®iÒu
chÕ trong m¸y ph¸t sè DVB-T vµ c¸c −u nh−îc ®iÓm cña hÖ ph¸t nµy. H×nh 1 biÓu diÔn s¬ ®å
khèi cña bé ®iÒu chÕ DVB-T
Ph©n GhÐp GhÐp
t¸n M· ho¸ xen M· ho¸ xen §Þnh vÞ
T¸ch sãng
Mpeg n¨ng ngoµi ngoµi trong trong (Mapper)
l−¬ng
ChÌn IF ⇒ KhuÕch
ThÝch øng Läc Läc
IFFT kho¶ng RF ®¹i
khung FIR Band Pass
b¶o vÖ
H×nh 1. S¬ ®å khèi bé ®iÒu chÕ sè DVB-T
2. Nguyªn lý OFDM
Nh− chóng ta ®· biÕt hÖ ph¸t sè DVB-T sö dông kü thuËt COFDM (ghÐp tÇn sè trùc giao
cã m· söa sai) nh− mét ph−¬ng thøc ®iÒu chÕ d÷ liÖu. OFDM lµ mét d¹ng ®Æc biÖt cña hÖ thèng
®iÒu chÕ ®a sãng mang dùa trªn nguyªn t¾c ph©n chia luång d÷ liÖu thµnh c¸c luång d÷ liÖu con
lªn c¸c sãng mang. C¸c sãng mang ®−îc ®iÒu chÕ víi tèc ®é bit thÊp vµ víi sè l−îng sãng mang
lín sÏ mang ®−îc luång d÷ liÖu cã tèc ®é bit cao.
ý t−ëng ®Çu tiªn cña OFDM xuÊt ph¸t tõ khi xem xÐt sù suy yÕu x¶y ra trong ph¸t sãng
c¸c kªnh mÆt ®Êt. §¸p øng cña kªnh kh«ng t−¬ng ®ång víi tõng d¶i tÇn nhá do cã nhiÒu tÝn hiÖu
nhËn ®−îc (tÝn hiÖu chÝnh + tÝn hiÖu ph¶n x¹), nghÜa lµ sÏ kh«ng cßn n¨ng l−îng ®ñ ®Ó thu hoÆc
sÏ thu ®−îc nhiÒu h¬n mét tÝn hiÖu. §Ó cã thÓ lËp l¹i ®−îc nh÷ng d÷ liÖu ®· mÊt ë bªn thu cÇn m·
hãa d÷ liÖu tr−íc khi ph¸t.
2.1. TÝnh trùc giao cña c¸c sãng mang.
ViÖc sö dông sè l−îng lín sãng mang t−ëng nh− kh«ng cã triÓn väng l¾m trong thùc tÕ,
vµ kh«ng ch¾c ch¾n, v× sÏ cÇn rÊt nhiÒu bé ®iÒu chÕ, gi¶i ®iÒu chÕ vµ c¸c bé läc ®i kÌm theo. Vµ
còng cã vÎ nh− sÏ cÇn mét d¶i th«ng lín h¬n ®Ó chøa c¸c sãng mang nµy. Nh−ng vÊn ®Ò trªn ®·
®−îc gi¶i quyÕt khi c¸c sãng mang ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn ®−îc ®Æt ®Òu ®Æn c¸ch nhau mét kho¶ng fU
= 1/ TU, víi TU lµ kho¶ng symbol h÷u Ých (u: useful). §©y chÝnh lµ ®iÒu kiÖn trùc giao cña c¸c
sãng mang trong hÖ thèng ghÐp kªnh ph©n chia tÇn sè trùc giao. H×nh 2 biÓu diÔn h×nh ¶nh cña
phæ tÝn hiÖu OFDM víi 16 sãng mang trùc giao nhau trong d¶i th«ng kªnh truyÒn dÉn vµ phæ tÝn
Tạp chí Bưu chính Viễn thông & Công nghệ thông tin Tháng 8/2004
hiÖu RF cña m¸y ph¸t sè DVB-T cã d¶i th«ng 8MHz. C¸c thµnh phÇn phæ cña m¸y ph¸t sè DVB-
T (gåm hµng ngµn sãng mang) chiÕm hÕt d¶i th«ng 8MHz .
H×nh 2. Phæ tÝn hiÖu OFDM víi sè sãng mang N=16 vµ phæ tÝn hiÖu RF thùc tÕ
- VÒ mÆt to¸n häc, viÖc trùc giao sÏ nh− sau: sãng mang thø k ®−îc biÔu diÔn:
ΨK (t ) = e jkω Ut
víi ωu = 2π/ T , vµ ®iÒu kiÖn trùc giao mµ sãng mang ph¶i tho¶ m·n lµ:
U
τ + TU
∫Ψ
τ
K (t ) ΨL* (t )dt = 0, k≠L
= TU , k = l
- VÒ ý nghÜa vËt lý: khi gi¶i ®iÒu chÕ tÝn hiÖu cao tÇn nµy, bé gi¶i ®iÒu chÕ kh«ng nh×n
thÊy c¸c tÝn hiÖu cao tÇn kia, kÕt qu¶ lµ kh«ng bÞ c¸c tÝn hiÖu cao tÇn kh¸c g©y nhiÔu.
- VÒ ph−¬ng diÖn phæ: ®iÓm phæ cã n¨ng l−îng cao nhÊt cña mét sãng mang r¬i vµo
®iÓm b»ng kh«ng cña sãng mang kh¸c. V× c¸c sãng mang ®−îc ®Æt rÊt gÇn nhau nªn
tæng céng d¶i phæ còng chØ nh− ë ®iÒu chÕ sãng mang ®¬n - nÕu chóng ®−îc ®iÒu chÕ
víi tÊt c¶ d÷ liÖu vµ sö dông bé läc c¾t ®Ønh lý t−ëng.
Cã nhiÒu nguyªn nh©n g©y ra sù suy gi¶m tÝnh trùc giao vµ do ®ã sÏ g©y ra nhiÔu t−¬ng
hç gi÷a c¸c sãng mang (ICI). Chóng cã thÓ lµ c¸c lçi x¶y ra trong viÖc lÊy mÉu tÇn sè cña m¸y
thu hay phase-noise trong c¸c bé t¹o dao ®éng néi. Tuy nhiªn trong thùc tÕ, nh÷ng ¶nh h−ëng
nµy cã thÓ ®−îc gi÷ ë møc giíi h¹n cã thÓ chÊp nhËn ®−îc.
2.2. BiÕn ®æi IFFT vµ ®iÒu chÕ tÝn hiÖu
Kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang ph¶i sö dông nhiÒu m¹ch ®iÒu chÕ cÇu ph−¬ng vµ c¸c bé
läc nh−ng chóng ta ®· tr¸nh ®−îc ®iÒu nµy dùa trªn phÐp biÕn ®æi FFT. B¶n chÊt cña qu¸ tr×nh
t¹o tÝn hiÖu OFDM lµ ph©n tÝch chuçi bit ®Çu vµo thµnh c¸c sãng mang ®· ®−îc ®iÒu chÕ theo
mét kiÓu nµo ®ã trong miÒn thêi gian liªn tôc. Tuú thuéc vµo kiÓu ®iÒu chÕ mçi tæ hîp bit trong
chuçi bit ®Çu vµo ®−îc g¸n cho mét tÇn sè sãng mang, v× vËy mçi sãng mang chØ t¶i sè l−îng bit
cè ®Þnh. Nhê bé ®Þnh vÞ (Mapper) vµ ®iÒu chÕ M-QAM, sãng mang sau khi ®iÒu chÕ QAM lµ mét
sè phøc vµ ®−îc xÕp vµo biÓu ®å chßm sao theo quy luËt m· Gray trªn 2 trôc Re (thùc) vµ Im(¶o).
VÞ trÝ cña mçi ®iÓm tÝn hiÖu (sè phøc) trªn biÓu ®å chßm sao ph¶n ¸nh th«ng tin vÒ biªn ®é vµ
pha cña c¸c sãng mang. Qu¸ tr×nh biÕn ®æi IFFT sÏ biÕn ®æi c¸c sè phøc biÔu diÔn c¸c sãng mang
trong miÒn tÇn sè thµnh c¸c sè phøc biÓu diÔn c¸c sãng mang trong miÒn thêi gian rêi r¹c. Trong
thùc tÕ c¸c thµnh phÇn Re vµ Im ®−îc biÓu diÔn b»ng chuçi nhÞ ph©n ®−îc bé ®iÒu chÕ IQ sö
dông ®Ó ®iÒu chÕ sãng mang còng ®−îc biÓu diÔn b»ng mét chuçi nhÞ ph©n. Chuçi nhÞ ph©n sau
®iÒu chÕ IQ ®−îc biÕn ®æi DA ®Ó nhËn ®−îc tÝn hiÖu trong b¨ng tÇn c¬ b¶n.
Tạp chí Bưu chính Viễn thông & Công nghệ thông tin Tháng 8/2004
Qu¸ tr×nh xö lý ë phÝa thu sÏ thùc hiÖn biÓn ®æi FFT ®Ó t¹o c¸c ®iÓm ®iÒu chÕ phøc cña
tõng sãng mang phô trong symbol OFDM, sau khi gi¶i ®Þnh vÞ (Demapping) x¸c ®Þnh biÓu ®å bit
t−¬ng øng c¸c tæ hîp bit ®−îc céng l¹i ®Ó kh«i phôc dßng d÷ liÖu ®· truyÒn.
2.3. Lùa chän ®iÒu chÕ c¬ së
T¹i mçi symbol, mçi sãng mang sÏ ®−îc ®iÒu chÕ bëi mét sè phøc lÊy tõ tËp chßm sao.
Tuú thuéc vµo kiÓu ®iÒu chÕ c¬ së ®−îc chän lµ QPSK, 16QAM hay 64QAM mçi sãng mang sÏ
vËn chuyÓn ®−îc sè bit d÷ liÖu lµ 2, 4 hoÆc 6 bit. Tuy nhiªn víi c«ng suÊt ph¸t cè ®Þnh, khi cã
nhiÒu bit d÷ liÖu trong mét symbol th× c¸c ®iÓm trong chßm sao cµng gÇn nhau h¬n vµ kh¶ n¨ng
chèng lçi sÏ bÞ gi¶m. Do vËy cÇn cã sù c©n ®èi gi÷a tèc ®é vµ møc ®é lçi.
Víi m« h×nh ®iÒu chÕ kh«ng ph©n cÊp luång sè liÖu ®Çu vµo ®−îc t¸ch thµnh c¸c nhãm cã
sè bit phô thuéc vµo kiÓu ®iÒu chÕ c¬ së. Mçi nhãm bit nµy mang th«ng tin vÒ pha vµ biªn ®é cña
sãng mang vµ t−¬ng øng víi mét ®iÓm trªn biÓu ®å chßm sao. H×nh 3 biÔu diÓn c¸c chßm sao cña
®iÒu chÕ QPSK(4 QAM), 16-QAM vµ 64-QAM kh«ng ph©n cÊp. Trong m« h×nh ®iÒu chÕ ph©n
cÊp, hai luång sè liÖu ®éc lËp sÏ ®−îc truyÒn trong cïng mét thêi ®iÓm. Luång d÷ liÖu cã møc −u
tiªn cao(HP) ®−îc ®iÒu chÕ QPSK vµ luång cã møc −u tiªn thÊp ®−îc ®iÒu chÕ 16-QAM hoÆc 64-
QAM.
64Q A M
000010
16Q A M
4Q A M 0010
00
H×nh 3. BiÔu diÔn chßm sao cña ®iÒu chÕ QPSK, 16-QAM vµ 64-QAM
H×nh 4. BiÔu diÔn chßm sao cña ®iÒu chÕ ph©n cÊp 16-QAM víi α = 4.
3. Sè l−îng, vÞ trÝ vµ nhiÖm vô cña c¸c sãng mang
TÝn hiÖu truyÒn ®i ®−îc tæ chøc thµnh c¸c khung (Frame). Cø 4 khung liªn tiÕp t¹o thµnh
mét siªu khung. Lý do viÖc t¹o ra c¸c khung lµ ®Ó phôc vô tæ chøc mang th«ng tin tham sè bªn
ph¸t (b»ng c¸c sãng mang b¸o hiÖu tham sè bªn ph¸t - Transmission Parameter Signalling - TPS
carriers). Lý do cña viÖc h×nh thµnh c¸c siªu khung lµ ®Ó chÌn võa ®ñ mét sè nguyªn lÇn gãi m·
söa sai Reed-Solomon 204 byte trong dßng truyÒn t¶i MPEG-2 cho dï ta chän bÊt kú cÊu h×nh
tham sè ph¸t, ®iÒu nµy tr¸nh viÖc ph¶i chÌn thªm c¸c gãi ®Öm kh«ng cÇn thiÕt. Mçi khung chøa
68 symbol OFDM trong miÒn thêi gian (®−îc ®¸nh dÊu tõ 0 ®Õn 67). Mçi symbol nµy chøa hµng
ngµn sãng mang (6817 sãng mang víi chÕ ®é 8K, vµ 1705 sãng mang víi chÕ ®é 2K) n»m dµy
Tạp chí Bưu chính Viễn thông & Công nghệ thông tin Tháng 8/2004
®Æc trong d¶i th«ng 8 MHz (ViÖt Nam chän d¶i th«ng 8MHz, cã n−íc chän 7MHz). H×nh 5 biÓu
diÔn ph©n bè sãng mang cña DVB-T theo thêi gian vµ tÇn sè.
OFDM symbol
time
Channel
Bandwidth
y
en c
OFDM symbol sub-carriers
qu
fre
H×nh 5: Ph©n bè sãng mang cña DVB-T (ch−a chÌn kho¶ng b¶o vÖ)
Nh− vËy trong mét symbol OFDM sÏ chøa:
- C¸c sãng mang d÷ liÖu (video, audio, ...) ®−îc ®iÒu chÕ M-QAM. Sè l−îng c¸c sãng
mang d÷ liÖu nµy chØ cã 6048 víi 8K, vµ 1512 víi 2K.
- C¸c pilot (sãng mang) liªn tôc: bao gåm 177 pilot víi 8K, vµ 45 pilot víi 2K. C¸c pilot
nµy cã vÞ trÝ cè ®Þnh trong d¶i tÇn 8MHz vµ cè ®Þnh trong biÓu ®å chßm sao ®Ó ®Çu thu
söa lçi tÇn sè, tù ®éng ®iÒu chØnh tÇn sè (AFC) söa lçi pha.
- C¸c pilot (sãng mang) rêi r¹c (ph©n t¸n): bao gåm 524 pilot víi 8K, vµ 131 pilot víi
2K cã vÞ trÝ cè ®Þnh trong biÓu ®å chßm sao. Chóng kh«ng cã vÞ trÝ cè ®Þnh trong miÒn
tÇn sè, nh−ng ®−îc tr¶i ®Òu trong d¶i th«ng 8MHz. Bªn m¸y thu khi nhËn ®−îc c¸c
th«ng tin tõ c¸c pilot nµy sÏ tù ®éng ®iÒu chØnh ®Ó ®¹t ®−îc "®¸p øng kªnh" tèt nhÊt vµ
thùc hiÖn viÖc hiÖu chØnh (nÕu cÇn).
- Kh¸c víi sãng mang c¸c ch−¬ng tr×nh, c¸c pilot kh«ng ®iÒu chÕ QAM, mµ chØ ®iÒu chÕ
BPSK víi møc c«ng suÊt lín h¬n 2,5 dB so víi c¸c sãng mang kh¸c. H×nh 6 biÓu diÔn
ph©n bè sãng mang pilot rêi r¹c vµ liªn tôc víi móc c«ng suÊt lín h¬n c¸c sãng mang
d÷ liÖu 2,5 dB.
DVB-T Transmission Frame
Boosted pilot
time
Channel
Bandwidth
ncy
que
fre
H×nh 6. Ph©n bè c¸c pilot cña DVB-T
- C¸c sãng mang th«ng sè ph¸t TPS (Transmission Parameter Signalling) chøa nhãm
th«ng sè ph¸t ®−îc ®iÒu chÕ BPSK v× thÕ trªn biÓu ®å chßm sao, chóng n»m trªn trôc
thùc. Sãng mang TPS bao gåm 68 sãng mang trong chÕ ®é 8K vµ 17 sãng mang trong
chÕ ®é 2K. C¸c sãng mang TPS nµy kh«ng nh÷ng cã vÞ trÝ cè ®Þnh trªn biÓu ®å chßm
sao, mµ cßn hoµn toµn cè ®Þnh ë c¸c vÞ trÝ x¸c ®Þnh trong d¶i tÇn 8MHz. H×nh 7 biÓu
diÔn vÞ trÝ c¸c pilot vµ sãng mang TPS ®−îc ®iÒu chÕ BPSK.
Tạp chí Bưu chính Viễn thông & Công nghệ thông tin Tháng 8/2004
Sãng mang
d÷ liÖu
H×nh 7. Ph©n bè c¸c pilot cña DVB-T trªn biÓu ®å chßm sao
4. ChÌn kho¶ng thêi gian b¶o vÖ
Trong thùc tÕ khi kho¶ng tæ hîp thu ®−îc tr¶i dµi theo 2 symbol th× kh«ng chØ cã nhiÔu
gi÷a c¸c symbol (ISI) mµ cßn c¶ nhiÔu t−¬ng hç gi÷a c¸c sãng mang (ICI). §Ó tr¸nh ®iÒu nµy
ng−êi ta chÌn thªm kho¶ng b¶o vÖ (Guard Interval duration) Tg tr−íc mçi symbol ®Ó ®¶m b¶o
c¸c th«ng tin lµ ®Õn tõ cïng mét symbol vµ xuÊt hiÖn cè ®Þnh.
Guard Used
Interval part
duration duration
time
Channel
Bandwidth
y
enc
qu
OFDM
symbol
f re
duration
H×nh 8. Ph©n bè sãng mang khi chÌn thªm kho¶ng thêi gian b¶o vÖ
Mçi kho¶ng symbol ®−îc kÐo dµi thªm v× thÕ nã sÏ v−ît qu¸ kho¶ng tæ hîp cña m¸y thu
TU. Nh− vËy ®o¹n thªm vµo t¹i phÇn ®Çu cña symbol ®Ó t¹o nªn kho¶ng b¶o vÖ sÏ gièng víi ®o¹n
cã cïng ®é dµi t¹i cuèi symbol. MiÔn lµ trÔ kh«ng v−ît qu¸ ®o¹n b¶o vÖ, tÊt c¶ thµnh phÇn tÝn
hiÖu trong kho¶ng tæ hîp sÏ ®Õn tõ cïng mét symbol vµ tiªu chuÈn trùc giao ®−îc tho¶ m·n. ICI
vµ ISI chØ x¶y ra khi trÔ v−ît qu¸ kho¶ng b¶o vÖ.
§é dµi kho¶ng b¶o vÖ ®−îc lùa chän sao cho phï hîp víi møc ®é thu ®a ®−êng(multi
path) cña m¸y thu. ViÖc chÌn kho¶ng thêi gian b¶o vÖ ®−îc thùc hiÖn t¹i phÝa ph¸t. Kho¶ng thêi
gian b¶o vÖ Tg cã c¸c gi¸ trÞ kh¸c nhau theo quy ®Þnh cña DVB [1]: 1/4TU, 1/8TU, 1/16TU vµ
1/32TU.
Tạp chí Bưu chính Viễn thông & Công nghệ thông tin Tháng 8/2004
SOFDM(t)
TÝn hiÖu chÝnh
t
Ph¶n x¹ 1
t
Ph¶n x¹ 2
t
NhiÔu ®ång kªnh
t
TÝn hiÖu thu ®−îc
sau khi söa biªn ®é t
Tg Twant
Ts
Khi chªnh lÖch thêi9. C¸c tiac¸c tia®Õn trong kho¶ng thêi gianv−ît qu¸ kho¶ng thêi gian
H×nh gian cña sãng sãng ®Õn ®Çu thu kh«ng b¶o vÖ
b¶o vÖ Tg, th× m¸y thu hoµn toµn kh¾c phôc tèt hiÖn t−îng ph¶n x¹ (xem h×nh 9). Thùc chÊt,
kho¶ng thêi gian b¶o vÖ Tg lµ kho¶ng thêi gian trèng kh«ng mang th«ng tin h÷u Ých, v× vËy, cïng
chÕ ®é ph¸t, Tg cµng lín, th«ng tin h÷u Ých sÏ cµng Ýt, sè l−îng ch−¬ng tr×nh sÏ gi¶m. Nh−ng Tg
cµng lín kh¶ n¨ng kh¾c phôc c¸c tia sãng ph¶n x¹ tõ xa ®Õn cµng hiÖu qu¶. Víi sö dông kü thuËt
ghÐp ®a tÇn trùc giao vµ víi th«ng sè kho¶ng thêi gian b¶o vÖ nµy t¹o tiÒn ®Ò cho viÖc thiÕt lËp
m¹ng ®¬n tÇn DVB-T. C¸c m¸y ph¸t thuéc m¹ng ®¬n tÇn ®Òu ph¸t cïng mét kªnh sãng, rÊt thuËn
lîi cho quy ho¹ch vµ tiÕt kiÖm tµi nguyªn tÇn sè(chóng t«i sÏ tr×nh bµy kü trong kú sau).
5. Tæng vËn tèc dßng d÷ liÖu cña m¸y ph¸t sè DVB-T
Th«ng th−êng, th«ng tin trªn mét kªnh cao tÇn 8MHz cña m¸y ph¸t DVB-T phô thuéc
vµo tæng vËn tèc dßng d÷ liÖu mµ nã cã kh¶ n¨ng truyÒn t¶i vµ cã thÓ thÊy c¸c tham sè ph¸t nh−
kiÓu ®iÒu chÕ (modulation), tû lÖ m· söa sai (code rate) vµ kho¶ng thêi gian b¶o vÖ (Guard
interval) sÏ quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng nµy. B¶ng 1 thèng kª tæng vËn tèc dßng d÷ liÖu m¸y ph¸t DVB-
T cã thÓ truyÒn t¶i tõ 4,98 Mbit/s ®Õn 31,67 Mbit/s trªn mét kªnh cao tÇn 8MHz víi c¸c nhãm
th«ng sè ph¸t kh¸c nhau.
B¶ng 1. Tæng vËn tèc dßng d÷ liÖu
M¸y ph¸t sè DVB-T cßn mét tham sè n÷a lµ chÕ ®é ph¸t 2K hoÆc 8K. ChÕ ®é ph¸t 2K sö dông
1705 sãng mang, trong ®ã cã 1512 sãng mang d÷ liÖu vµ 193 sãng mang tham sè ph¸t vµ c¸c
pilots. ChÕ ®é ph¸t 8K sö dông 6817 sãng mang, trong ®ã cã 6048 sãng mang d÷ liÖu vµ 769
sãng mang tham sè ph¸t vµ c¸c pilot (xem môc 3). Trong chÕ ®é 8K sè l−îng sãng mang d÷ liÖu
gÊp 4 lÇn trong chÕ ®é 2K nh−ng thêi gian ®Ó truyÒn hÕt sè l−îng sãng mang nµy còng gÊp 4 lÇn
nªn tæng vËn tèc dßng d÷ liÖu còng b»ng chÕ ®é 2K.
6. §¸nh gi¸ 3 ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ sè cña ATSC, ISDB-T vµ DVB-T
Tạp chí Bưu chính Viễn thông & Công nghệ thông tin Tháng 8/2004
HÖ thèng ATSC cña Mü ph¸t triÓn tõ ®Çu nh÷ng n¨m 1990 vµ sö dông kü thuËt ®iÒu chÕ
“®iÒu biªn côt” cña nh÷ng n¨m 1980. §iÒu biªn côt 8VSB (Vestigal Side Band) vÉn bÞ c¸c khuyÕt
tËt vèn cã cña nã, kh«ng cã kh¶ n¨ng cho thu di ®éng, kh«ng kh¾c phôc hiÖn t−îng ph¶n x¹ vµ
kh«ng thiÕt lËp ®−îc m¹ng ®¬n tÇn nh− gi¶i ph¸p cña hÖ ISDB-T vµ DVB-T.
HÖ ISDB-T cña NhËt B¶n cã ®iÓm t−¬ng ®ång vÒ mÆt kü thuËt víi DVB-T ®ã lµ sö dông
COFDM. Hai hÖ nµy (ISDB-T vµ DVB-T) cho kh¶ n¨ng thu di ®éng, kh¾c phôc hiÖn t−îng ph¶n
x¹, thiÕt lËp m¹ng ®¬n tÇn. Tuy nhiªn, ISDB-T cã ba ®iÓm kh¸c biÖt so víi DVB-T. Mét lµ, sö
dông ghÐp xen thêi gian, trong khi DVB-T kh«ng sö dông kü thuËt nµy. §−îc chøng minh ë
Brazil, ghÐp xen thêi gian cho phÐp t¨ng kh¶ n¨ng chèng nhiÔu xung. Tuy nhiªn, nã l¹i lµm t¨ng
gi¸ thµnh do ph¶i t¨ng ®é phøc t¹p cña m¸y thu vµ lµm t¨ng thêi gian trÔ. Ngoµi ra, ®iÒu nµy cßn
lµm t¨ng gi¸ vËn hµnh do c¸c tr¹m ph¸t sÏ ph¶i ®ång bé víi nhau kh«ng chØ vÒ tÇn sè mµ cßn c¶
vÒ ®é dÞch thêi gian. Dï r»ng ®em l¹i mét sè lîi Ých vÒ mÆt kü thuËt nh−ng DVB-T vÉn quyÕt
®Þnh kh«ng chän gi¶i ph¸p kü thuËt ghÐp xen thêi gian v× c¸c lý do th−¬ng m¹i. Së dÜ nh− vËy v×
DVB-T ®¸nh gi¸ r»ng ®©y lµ mét gi¶i ph¸p kh«ng cÇn thiÕt, c¸c ¶nh h−ëng cña nhiÔu xung cã thÓ
kh¾c phôc ®−îc th«ng qua bé gi¶i MPEG-2. Vµ ta sÏ tiÕt kiÖm ®−îc rÊt nhiÒu chi phÝ cho ®Çu thu,
cho m¹ng ph©n phèi vµ cho c«ng t¸c vËn hµnh. Hai lµ, ph©n ®o¹n (vïng) tÇn sè cho c¸c dÞch vô
kh¸c nhau. Trong ISDB-T, ng−êi ta dµnh 10 kho¶ng tÇn sè cho dÞch vô h×nh ¶nh vµ 3 kho¶ng cho
dÞch vô ©m thanh. ViÖc ph©n chia nµy lµm t¨ng gi¸ thµnh c¶ vÒ phÇn cøng vµ phÇn mÒm, v× m¸y
thu ph¶i lµm viÖc víi c¸c kho¶ng tÇn sè kh¸c nhau. ViÖc ph©n ®o¹n tÇn sè nµy cßn lµm sai
nguyªn t¾c cña mét kªnh truyÒn sè lµ mét kªnh b¨ng réng trong ®ã c¸c dÞch vô ®−îc ®Æt ë c¸c
møc kh¸c nhau. NÕu chia kªnh thµnh c¸c ®o¹n tÇn sè kh¸c nhau cho c¸c dÞch vô kh¸c nhau, khi
mét ®o¹n tÇn sè bÞ ¶nh h−ëng, th× toµn bé dÞch vô n»m trong ®o¹n ®ã sÏ bÞ mÊt. §ã lµ mét trong
nh÷ng lý do t¹i sao c¸c nhµ thiÕt kÕ DVB-T ®· kh«ng sö dông kü thuËt nµy. Cã mét ph−¬ng ph¸p
kh¸c còng cã thÓ ®¹t ®−îc c¸ch ph©n chia dÞch vô nµy lµ sö dông ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ph©n cÊp
nh− ®−îc thùc hiÖn trong DVB-T vµ trong c¶ ISDB-T. Ba lµ, ISDB-T kh«ng t−¬ng thÝch víi c¸c hÖ
ph¸t sè qua vÖ tinh DVB-S vµ ph¸t sè qua c¸p DVB-C. V× vËy, nhiÒu n−íc kh«ng quan t©m sö
dông hÖ ISDB-T cña NhËt.
7. Tµi liÖu tham kh¶o.
[1]. ETSI EN 300744. Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure, channel coding and
modulation for digital terrestrial television.
[2]. Digital Video Broadcasting. The international Standard for Digital Television.
[3]. Digital Broadcasting Seminar, Hanoi 21 july 2003 (ROHDE & SCHWARZ).
[4]. DVB’S Comments to the Submission for the ANATEL CONSULTA PóBLICA N0.291 –
BRASILIAN DIGITAL TERRESTRIAL TELEVISION (DTV) SYSTEM.
[5]. The How and why of COFDM, J.H. Stott, BBC Research and Development.
Tạp chí Bưu chính Viễn thông & Công nghệ thông tin Tháng 8/2004
