RS-6730 PAMAR1,0 0,31,2 0,31,2 0,41,2 0,51,5 0,5PhÇn II . HÖ thèng TruyÒn h×nh sè pdf

12
RS
-
6730

1,0

1,2

1,2

1,2

1,5

PAMAR

0,3

0,3

0,4

0,
5

0,5

Phần II . Hệ thống Truyền hình số vệ tinh DTH
I. Giới thiệu về công nghệ truyền hình số vệ tinh DTH.
1. Khái niệm - DTH
DTH (Direct to Home) là một hình thức truyền dẫn kỹ thuật số thông qua vệ
tinh đến từng hộ gia đình.
Đây là một hình thức truyền hình trả tiền, và là một trong các hình thức
truyền hình trả tiền tại Việt Nam (Truyền hình Cáp, DTH, và MMDS ). Với
sự phát triển của khoa học kỹ thuật, và mức sống của ngời dân tăng lên thì
hình thức truyền hình trả tiền (Pay TV) đã trở thành phổ biến ở nhiều quốc
13
gia trên thế giới. Pay TV có u điểm nổi bật, trơng trình phong phú, đáp
ứng đợc nhu cầu riêng của từng ngời xem, chất lợng tốt, ổn định Với u
điểm nổi bật nh vậy thì hình thức truyền hình trả tiền đã trỏ nên là một su
hớng tất yếu của nhiều nớc trên thế giới. Hình sau cho thấy sự phát triển
của hệ thống truyền hình Pay TV tai các nớc trên thế giới.

14

15
2. Sự phát triển của hệ thống truyền hình DTH tại Việt Nam.
Năm 1995 dịch vụ MMDS đợc Đài THVN đa vào sử dụng, hiện nay
đã gặp nhiều vấn đề hạn chế về mặt kỹ thuật và khai thác dịch vụ.
Năm 2001, Đài THVN xây dựng hệ thống TH cáp tại HN và các thành
phố lân cận. Gặp phải vấn đề mở rộng khó khăn do việc truyền dẫn từ trung
tâm TH cáp tới các vùng xa. Đây cũng là một trong những lý do để Đài
THVN đã triển khai dịch vụ DTH, hỗ trợ phát triển hệ thống TH cáp các
tỉnh.
So với các phơng thức truyền dẫn tín hiệu khác truyền hình qua vệ tinh
DTH là một phơng thức phủ sóng rất hiệu quả, đặc biệt với địa hình có
nhiều đồi núi nh VN. TH vệ tinh có những u điểm mà TH mặt đất và TH
cáp không thể có đợc : vùng phủ sóng rộng, không phụ thuộc vào địa hình,
chất lợng cao - cờng độ trờng tại điểm thu ổn định- và có khả năng thông
tin băng rộng. Sử dụng ở băng tần Ku, kích thớc anten thu khoảng 0,6m là
có thể thu đợc nên phù hợp với điều kiện thu tại các hộ gia đình.
Công nghệ truyền dẫn DTH sử dụng công nghệ truyền dẫn số nên đảm
bảo chất lợng tín hiệu hình ảnh cũng nh âm thanh, có thể truyền dẫn đợc
nhiều chơng trình truyền hình có độ phân giải cao trên một Transponder, hệ
thống âm thanh stereo hay âm thanh lập thể AC3. Ngoài ra hệ thống TH số
còn tơng thích với nhiều loại hình dịch vụ khác nh truyền dữ liệu, internet,
truyền hình tơng tác.
Tuy nhiên dịch vụ DTH cũng gặp phải một số khó khăn nh chất lợng
tín hiệu suy giảm khi ma bão. Ta có thể khắc phục nhợc điểm này bằng
cách tăng đờng kính anten thu.
Dịch vụ DTH đã đợc đài THVN triển khai và đa và khai thác chính

thức tháng 9/2004, đợc áp dụng những công nghệ mới nhất về truyền hình
16
vệ tinh DTH và sự đầu t cả chiều sâu lẫn chiều rộng về xây dựng nội dung
chơng trình, hớng phát triển các dịch vụ gia tăng trên hệ thống.
II. Hệ thống phát và thu truyền hình DTH của đài truyền hình Việt
Nam.
Hệ thống thu phát DTH của đài truyền hình Việt Nam bao gồm 3 thành phần
cơ bản :
Hệ thống truyền dẫn tín hiệu TH Viba số từ đài truyền hình Việt
Nam (Giảng Võ - Trạm phát Viba) tới trạm phát mặt đất (Vĩnh Yên -
Trạm thu Viba).
Trạm phát mặt đất (Uplink station) đặt tại vĩnh yên.
Vệ tinh (Satellite).
Trạm thu tín hiệu vệ tinh.
Hình : Sơ đồ tổng quan hệ thống DTH.




17
1. Hệ thống truyền dẫn tín hiệu TH Viba số Giảng Võ - Vĩnh Yên.
Hệ thống truyền dẫn tín hiệu từ Giảng Võ lên Vĩnh Yên đợc truyền bằng hệ
thống Viba số nhiều kênh.Tuyến truyền dẫn Viba này có nhiệm vụ truyền
toàn bộ tín hiệu trung tâm sản suất trơng trình đặt tại đài truyền hình Việt
Nam ở giảng võ, truyền đến trạm thu tại Vĩnh Yên, ở đây tín hiệu viba đợc
thu và truyền đến trạm phát mặt đất tại Vĩnh Yên. Khoảng cách từ Giảng Võ
- Vĩnh Yên là > 40Km vậy nên đây là tuyến truyền trực tiếp, không cần trạm
trung chuyển.
Trung tâm sản xuất trơng trình DTH tại Giảng Võ, hiện tại có nhiệm vụ
cung cấp tín hiệu cho 16 kênh chơng trình bao gồm các kênh truyền

hìnhQuốc gia VTV1,2,3 và các kênh trơng trình khác của DTH.
a, Khối mã hoá nén ETSI.
Sơ đồ khối trạm phát DTH

18
Khối mã hoá nén ETSI có nhiệm vụ chuyển đổi từ tín hiệu tơng tự xang tín
hiệu số. Đầu vào là tín hiệu cơ bản nh :
tín hiệu analog tổng hợp, tín hiệu PAL
Tín hiệu analog dạng thành phần.
Tín hiệu số dạng nối tiếp.
Sau khi qua khối mã hoá nén ETSI mỗi kênh trơng trình đợc mã hoá và
nén với vận tốc 8Mbit/s.
Sau đó 16 kênh trơng trình đợc ghép kênh thông qua bộ ETSI G703 nh
trên sơ đồ. 2 Kênh ghép thành một dòng bit với tốc độ 17 Mbit/s. Sau đó
dòng bít này lại đợc ghép với 2 kênh tiếp theo tạo thành một dòng bit/s tổng
hợp có tốc độ là 34Mbit/s bao gồm 4 kênh trơng trình. Nh vậy với 2 bộ
ETSI G703 tao ghép 4 kênh trơng trình tạo nên dòng bít có tốc độ 34Mbit/s
và thực hiện theo chuẩn nén video số SDI 4:2:2.
Nh vậy với 16 kênh chơng trình ta cần 8 bộ ETSI G703 và tạo nên 4 dòng
bit 34 Mbi/s để đẩm bảo số hoá và ghép kênh cho đủ 16 kênh trơng trình.
Sau đó 4 dòng bít 34Mbit/s nh trên đợc đa vào bộ Mux G703 34/140 thực
hiện ghép 4 dòng bít trên thành một dòng tín hiệu có tốc độ đầu ra là
155Mbit/s. Dòng tín hiệu 155Mbit/s là dòng tín hiệu số bao gồm 16 kênh
trơng trình DTH.
b, Hệ thống cao tần thu phát Viba.
Hệ thống này có nhiệm vụ truyền toà bộ tín hiệu DTH từ trung tâm sản suất
trơng trình tại Giảng võ lên trạm phát mặt đất Vĩnh yên. Đây la tuyến truền
trực tiếp.
Dòng tín hiệu 155Mbit/s sau khi ra khỏi bộ ghép kênh G703, sẽ đợc đa
vào hệ thống phát vi ba. ở đây tín hiệu đợc điều chế (tại khối model) lên tần

số trung tần, sau đó tín hiệu đợc đa đến máy phát sóng Viba (Tranceiver)
19
và đia qua bộ tách kênh (banching) để tách thành 2 tần số Viba f1,f2 , qua bộ
khuyếch đại và truyền lên ăng ten phát.
Vì do yêu cầu đảm bảo an ninh truyền thông quốc gia, tại trạm phát Vĩnh
Yên phải có trạm phát dự phòng (trạm phát số 2) để đảm bảo truyền 3 trơng
trình quốc gia VTV 1,2,3. Do đó tại trạm phát Viba giảng võ, phát lên Vĩnh
Yên 2 luồng tín hiệu tại 2 ăng ten. Luồng tín hiệu thứ nhất bao gồm 16 kênh
DTH, luồng tín hiệu thứ 2 bao gồm 3 trơng trình quốc gia. Hai luồng tín
hiệu này đợc tách ra t dòng tín hiệu 155 Mbit/s tại bộ tách kênh. Và nó
đợc phát lên qua hai ăng ten Viba đờng kính 2,4m. Và hai ănh ten này
thực hiện phát phân tập tần số để khắc phụ hiện tợng fadinh.
c, Hệ thống thu phát tín hiệu tại Vĩnh Yên.

20

Tại ăng ten thu Vĩnh Yên, với hai ăng ten 2,4m, thu hai tín hiệu f1, f2 từ hai
ăng ten phát Vĩnh Yên. Sau đó 2 luồng tín hiệu này đợc cộng lại tại khối
thu phát (Transceiver). Sau đó dòng tín hiệu này đợc giải điều chế (tại khối
model). Sau khi qua bộ giải điều chế, dòng tín hiệu ra có tốc độ 155Mbit/s.
Dòng tín hiệu đa vào bộ giải điều chế Demux G703, khối Demux G703 có
nhiệm vụ tách dòng tín hiệu 155Mbit/s thành 4 dòng tín hiệu 34Mbit/s . Sau
đó mỗi dòng 34 Mbit/s đợc đa qua bộ tách kênh ETSI 8521 decorder. Vậy
với 4 bộ ETSI decorder, thực hiện tách 16 kênh trơng trình, mỗi kênh có tốc
độ là 8 Mbit/s và có chuẩn nén dạng video số SDI 4:2:2 270 Mbit/s.
Sau đó toàn bộ dòng tín hiệu này đợc đa qua bộ Encorder của hệ thống
MPEG để thực hiện nén MPEG, đây là chuẩn nén tín hiệu để truyền tín hiệu
qua vệ tinh.
2, Hệ thống nén tín hiệu MPEG và phát lên vệ tinh.
a, Khối nén tín hiệu MPEG.
Sau khi tín hiệu ra khỏi bộ giải điều chế ETSI decorder có tốc độ 8Mbits/s và
chuẩn nén SDI 4:2:2 sẽ đợc đa vào bộ Encorder DBE 4130 để tín hành nén
tín hiệu theo chuẩn nén MPEG - 2. Và đấu ra cảu khối MPEG là một dòng
truyền tải đa trơng trình TS (Transport Stream).
Tại khối MPEG, dòng dữ liệu đợc nén theo chế dộ nén dông (Dynamic
Multiplexing) với hệ số nén thay đổi tuỳ theo từng kênh trơng trình. Nó
nhằm mục đích chính là :
Giữ cho vận tốc dòng truyền tải đa trơng trình MPTS luôn ổn định
tại một giá trị đặt trớc trong suốt quá trình truyền dẫn.
u tiên nén ít cho trơng trình có vân tốc chuyển cảnh nhan và
nhiều mầu sắc cần có chất lợng ảnh cao. Còn các trơng trình
khác có hệ số nén cao hơn.
Tăng đợc số lợng các kênh càn truyền.
21

b, Khối ghép kênh Mux (Muxltiplexer).
Tại khối ghép kênh, thực hiện việc ghep các dong truyền tải và các tín hiệu
khác (nh các tín hiệu ECM, EMM ) thành một dong truyền tải để truyền tới
khối điều chế tín hiệu số PQSK.
Mỗi khối Mux chỉ cho phép tối đa 12 kênh. Do vậy ta cần 2 bộ Mux để ghép
đủ 16 kênh.
Các tín hiệu để xác định luậ mã hoá (EMM) và tín hiệu hớng dẫn đầu thu
để giải mã (ECM) cung đợc ghép vào đây.
c, Khối điều chế QPSK
Khối điều chế QPSK (Quadrature - hay quaternary Phase Keying), thực hiện
điều chế dòng truyền tải đa trơng trình tại tần số trung tần (IF).
QPSK có hai chế độ làm việc :
Chế độ sóng mang nhiều kênh MCPC: tần số trung tần (IF) của
PQSK ra cố định là 70MHz.
Chế độ sóng đơn kênh SPCP : tần số trung tần (IF) có thể lựa chọn
trong dải từ 52Mhz - 88MHz.
Ngoài ra PQSK còn chèn thêm mã sửa sai FEC nhằm hạn chế số lợng sai
bit.
d, Khối khuyếch đại KYLSTRON ăng ten phát.
Khối khuyếch đại có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu và chuyển tần lên băng
Ku.
Khối khuyếch đại thực hiện điều chế tín hiệu len băng tân Ku(1,4 GHz), nó
thực hiện qua 2 bớc điều chế, bớc 1 điều chế lên trung tần , ở tần số
825MHz, sau đó điều chế lên tần số 1.45 GHz . Và khuyếch đại lên năng
lợng lớn, truyền tới máy phát, phát lên vệ tin.
ăng ten phát là hai ănh ten(1 ăng ten chính phát 16 kênh DTH, Một ăng ten
dự phòng phát lên 3 kênh truyền hình quốc gia VTV 1,2,3) có đờng kính
11m. Phát lên vệ tinh băn Ku. Tần số phát lên là 14500Hz. Với hai ăng ten
22
phát lên đêu có hệ thống tự động hiệu chỉnh góc phơng vị và góc ngẩng để

đảm bảo bám sát vệ tinh, và hệ thống tự động thay đổi công suất phát khi
thời tiết xấu.
3. Vệ tinh (Satellite).
Hiện nay hệ thống truyền hình DTH của đài truyền hình Việt Nam đang thuê
vệ tinh Measat 2. Đây là vệ tinh có độ phủ sóng đảm bảo bao kín lãnh thổ
Việt Nam với cờng độ trờng đồng đều ở mức cao, từ 64 - 68dBW.
4. Trạm thu tín hiệu vệ tin DTH.
Truyền hình DTH phục vụ cho nhiều đối tợng khác nhau nh : Hộ dân,
trung tâm truyền hình cáp các tỉnh, các khách sạn
Để thu đợc tín hiệu của vệ tinh thì cần có các thiết bị cơ bản nh sau:
1. Chảo thu vệ tinh - đờng kính 0.6m.
2. LNB ( Low noise block) : là bộ khuếch đại tạp nhiễu thấp
gắn trên anten parabol có chức năng đổi tần từ tần số băng
Ku (10.7 12GHz) xuống dải tần số IF (950 2150MHz)
mà bộ giải mã có thể thu đợc và khuếch đại công suất tín
hiệu thu đợc từ anten lên.
3. Đầu thu giải mã đa phơng tiện - IRD (Integrated Recever
Decoder) hay còn gọi là Set-top Box (STB) : là thiết bị thu và
giải mã tín hiệu truyền hình từ anten parabol và LNB,
chuyển sang tín hiệu AV hay RF mà Tivi thông thờng có
thể xem đợc. Nó có chức năng cùng với Smart card nhận
diện đúng thuê bao và dịch vụ mà thuê bao đăng kí, giải mã
ra các chơng trình hay dịch vụ mà thuê bao đã đăng kí với
nhà cung cấp.
4. Smart card ( Thẻ thông minh): Thiết bị trông giống nh một
thẻ tín dụng hay thẻ điện thoại. Nó lu giữ các thông tin để
mở khóa các chơng trình dới dạng dữ liệu chứa trong chíp
23
IC gắn trên thẻ. Smart card do VTV cung cấp còn thể hiện
quyền đợc xem các truyền hình thu qua vệ tinh của Đài

THVN đã đợc cấp theo giấy phép của Bộ VHTT.
Nh vậy để thu đợc tín hiệu DTH ngoài việc có đủ các thiết bị nh trên thì
ta còn cần chỉnh đúng hớng của chảo thu. Thông số của vị trí góc ngẩng, và
góc phơng vị thì thay đổi theo từng địa bàn khác nhau.






















24
Kết Luận
Trong thời gian thực tập tại tổ DTH phòng Kỹ thuật và Phòng thi công
của Trung tâm truyền hình Cáp Việt Nam. Tôi đã tìm hiểu về hệ thống

Truyền hình Cáp và hệ thống Truyền hình DTH của đài Truyền hình Việt
Nam. Tôi xin chân thành cám ơn ban lãnh đạo và các anh chị đồng nghiệp đã
giúp đỡ và tạo điều kiện trong thời gian qua. Tôi xin hứa sẽ cố gắng hết sức
mình, không nghừng học tập và rèn luyện để đáp ứng tốt cho công việc sau
này.



Hà Nội 22/11/2003
Ngời viết báo cáo
Ks. Nguyễn Trung kiên