Nghiên cứu, ứng dụng truyền dữ liệu qua mạng truyền hình số cho thiết bị cầm tay

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ





Nguyễn Hải Nam



NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG TRUYỀN DỮ LIỆU QUA
MẠNG TRUYỀN HÌNH SỐ CHO THIẾT BỊ CẦM TAY







LUẬN VĂN THẠC SỸ

Hà Nội 2007


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ



Nguyễn Hải Nam


NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG TRUYỀN DỮ LIỆU QUA
MẠNG TRUYỀN HÌNH SỐ CHO THIẾT BỊ CẦM TAY




Ngành : Công nghệ điện tử – viễn thông
Chuyên ngành : Kỹ thuật vô tuyến điện tử và thông tin liên lạc
Mã số : 2.07.00



LUẬN VĂN THẠC SỸ


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS NGÔ THÁI TRỊ

Hà Nội 2007


i
MC LC
Mục lục i
Thuật ngữ viết tắt iii
Danh mục hình vẽ vii
Danh mục bảng biểu ix
mở đầu 1
Ch-ơng1: Tổng quan về truyền hình số di động 3
1.1. Giới thiệu chung 3
1.2. Các tiêu chuẩn truyền hình di động đang đ-ợc ứng dụng 3
1.2.1. Tiêu chuẩn truyền hình di động DVB-H 4
1.2.2. Tiêu chuẩn truyền hình di động T-DMB 8
1.2.3. Tiêu chuẩn truyền hình di động ISDB-T 11
1.2.4. Tiêu chuẩn truyền hình di động MediaFlo 12
1.3. Công nghệ IP Datacast tối -u hóa truyền hình di động. 15
Ch-ơng 2: Cấu trúc hệ thống IPDC qua DVB-H 17
2.1. Mô hình cấu trúc 17
2.1.1. Chức năng các khối 17
2.1.2. Các điểm tham chiếu. 19
2.2. Sự hoạt động end -to - end. 21
2.2.1. Cấu hình dịch vụ 21
2.2.2. H-ớng dẫn dịch vụ điện tử ESG. 25
2.2.3. Bootstraping ESG 31
2.2.4. Luồng thông báo. 34
2.3. Phân phát nội dung 36

2.3.1. Phân phát dòng (Streaming) 36
2.3.2. Phân phát file. 40


ii
2.4. Trao đổi dịch vụ và bảo vệ. 43
2.4.1. Kiểu bảo vệ dịch vụ phân cấp. 44
2.4.2. Khối logic và các điểm tham chiếu. 45
2.4.3. Luồng thông báo. 49
2.5. Chồng các giao thức. 50
2.6. Sơ đồ của các đặc tính IPDC. 53
2.6.1. CBMS-1. 53
2.6.2. CBMS-2. 54
2.6.3. CBMS-3. 55
2.6.4. CBMS-4. 55
2.6.5. CBMS-5. 56
2.6.6. CBMS-6. 56
2.6.7. CBMS-7. 57
Ch-ơng 3: Mô hình phân phát dữ liệu qua hệ thống
DVB-H 58
3.1. Mô hình truyền dữ liệu qua DVB-H. 59
3.2. Phần mã hóa dữ liệu IP Datacasting. 60
3.2.1. Giao thức phân phát dòng thời gian thực (RTP). 61
3.2.2. Giao thức phân phát file (FLUTE). 66
3.2.3. Tầng giao thức vận chuyển. 69
3.3. Phần truyền tải dòng IP qua DVB-H. 72
3.3.1. Kỹ thuật đóng gói đa giao thức MPE. 74
3.3.2. Phân lát thời gian. 78
Kết luận 88
Tài liệu tham khảo 90

iii

thuËt ng÷ viÕt t¾t

ALC
Asynchronous Layered Coding
Mã hóa lớp không đồng bộ
AP
Access Point
Điểm truy nhập
BAT
Bouquet Association Table
Bảng kết hợp bó
BER
Bit Error Rate
Tốc độ lỗi bit
BPSK
Binary Phase Shift Keying
Khóa dịch pha nhị phân
CBMS
Convergence of Broadcast and
Mobile Services
Hội tụ quảng bá và các dịch vụ
di động
CC
Convolution Code
Mã chập (xoắn)
C/N

Carrier to Noise Ratio
Tỷ số sóng mang/ tạp âm
CRC
Cyclic Redundance Check
Kiểm tra dƣ thừa theo chu kỳ
CAM
Conditional Access Module
Khối truy nhập điều kiện
COFDM
Coded-OFDM
Điều chế OFDM theo mã
CP
Cyclic Prefix
Tiền tố vòng
DAB
Digital Audio Broadcasting
Mạng phát thanh số
DES
Data Encryption Standard
Tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu
DFT
Discrete Fourier Transform
Biến đổi Fourier rời rạc
DHCP
Dynamic Host Configuration
Giao thức cấu hình IP (máy
tính) động
DMB
Digital Multimedia Broadcasting
Mạng đa phƣơng tiện số

DQPSK
Difference QPSK
Điều chế vi sai QPSK
DS
Data Stream
Dòng dữ liệu
DVB
Digital Video Broadcasting
Mạng truyền hình số
DVB-H
DVB-Handheld
Truyền hình số di động
DVB-T
DVB- Terrestrial
Truyền hình số mặt đất
ECM
Entitlement Control Message
Thông báo điều khiển quyền


iv
EBU
European Broadcasting Union
Hiệp hội PT-TH Châu âu
EMM
Entitlement Management
Message
Thông báo quản lý quyền
ETSI
European Telecommunication

Standards Institude
Viện tiêu chuẩn viễn thông
Châu âu
ES
Elementary Stream
Dòng cơ bản
ESG
Electronic Service Guide
Hƣớng dẫn dịch vụ điện tử
ESGC
ESG Container
Phần vận chuyển ESG
FEC
Forward Error Correction
Sửa lỗi trƣớc
FFT
Fast Fourier Transform
Biến đổi Fourier nhanh
FLUTE
File DeLivery over
Unidirectional Transport
Phân phát file theo một hƣớng
GI
Guard Interval
Khoảng bảo vệ
GPS
Global Possitionning System
Hệ thống định vị toàn cầu
GSM
Global System for Mobile

Communication
Hệ thống di động toàn cầu
HDTV
High Definition TeleVision
Truyền hình phân dải cao
HP
High Priority bit stream
Quyền ƣu tiên cao
HPA
High Power Amplifier
Khuyếch đại công suất
HTTP
Hyper Text Transfer Protocol
Giao thức truyền siêu văn bản
IFFT
Inverse Fast Fourier Transform
Biến đổi Fourier ngƣợc
INT
IP/MAC Notification Table
Bảng thông báo IP/MAC
IP
Internet Protocol
Giao thức Internet
IPDC
IP Datacast
Dữ liệu quảng bá dạng IP
ISDB-T
Intergeted Services Digital
Broadcasting – Terrestrial
Mạng tích hợp các dịch vụ

truyền hình số mặt đất
ISO
International Standards
Organisation
Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế
ISI
Inter Symbol Interference
Can nhiễu trong Symbol
KMM
Key Management Message
Thông báo quản lý khóa


v
KMS
Key Management System
HÖ thèng qu¶n lý khãa
KMSA
Key Management System Agent
Đại diện hệ thống quản lý
khóa
KSM
Key Stream Message
Thông báo dòng khóa
LCT
Layered Coding Transport
Vận chuyển mã lớp
MMS
Multimedia Message Service
Dịch vụ bản tin đa phƣơng tiện

MPEG
Moving Picture Experts Group
Nhóm chuyên gia về ảnh động
MPE
Multi Protocol Encapsulation
Đóng gói đa giao thức
MTS
MPEG- Tranport Stream
Dòng vận chuyển MPEG
NIT
Network Information Table
Bảng thông tin mạng
OFDM
Orthogonal Frequency Division
Multiplex
Ghép kênh phân chia tần số
trực giao
OMA
Open Mobile Association
Kết hợp di động mở
OSI
Open System Interconnection
Liên kết hệ thống mở
PAT
Program Association Table
Bảng thông tin chƣơng trình
PEK
Program Encryption Key
Khóa mã chƣơng trình
PMT

Program Map Table
Bảng chƣơng trình
PSI
Program Specific Information
Thông tin đặc tả chƣơng trình
QAM
Quadrature Amplitude
Modulation
Điều chế biên độ cầu phƣơng
RO
Rights Object
Đối tƣợng quyền
R-S
Reed-Solomon
Mã sửa lỗi
RTP
Real Time Protocol
Giao thức thời gian thực
RTCP
Real Time Control Protocol
Giao thức điều khiển thời gian
thực
RTSP
Real Time Streaming Protocol
Giao thức dòng thời gian thực
SAP
Service Access Point
Điểm truy nhập dịch vụ
SDP
Session Description Protocol

Giao thức mô tả phiên
SEK
Service Encryption Key
Khóa mã dịch vụ
SI
Service Information
Thông tin dịch vụ


vi
S/N
Signal to Noise Ratio
Tỷ số tín hiệu / tạp âm
SFN
Single Frequency Network
Mạng đơn tần
SMS
Short Message Service
Dịch vụ bản tin ngắn
TCP
Transmission Control Protocol
Giao thức điều khiển truyền
T-DMB
Terrestrial Digital Multimedia
Broadcasting
Mạng đa phƣơng tiện số mặt
đất
TMCC
Transmission Multiplexing
Configuration Control

Điều khiển cấu hình hợp kênh
truyền dẫn
TEK
Trafic Encryption Key
Khóa mật mã đƣờng truyền
TS
Transport Stream
Dòng vận chuyển
TPS
Tranmission Parametter
Signalling
Báo hiệu tham số truyền dẫn
UDP
User Datagram Protocol
Giao thức gói dữ liệu ngƣời
dùng
UHF
Ultra- High Frequency
Dải tần số UHF
UMTS
Universal Mobile
Telecommunication System
Hệ thống thông tin di động
chung
VHF
Very High Frequency
Dải tần số VHF
WAP
Wireless Application Protocol
Giao thức ứng dụng không dây

vii
DANH MỤC HÌNH VẼ
HÌNH 1.1: MÔ TẢ HỆ THỐNG DVB-H (CHIA SẺ GHÉP KÊNH VỚI
DỊCH VỤ MPEG2) 7
HÌNH 1.2: CẤU TRÚC CỦA DMB 9
HÌNH 1.3: HỆ THỐNG ISDB-T 11
HÌNH 1.4: CẤU TRÚC MẠNG MEDIAFLO 13
HÌNH 2.1: CẤU TRÚC HỆ THỐNG IPDC QUA DVB-H 17
HÌNH 2.2: SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC ĐIỂM THAM CHIẾU ĐỐI VỚI
CẤU HÌNH DỊCH VỤ 22
HÌNH 2.3: LUỒNG THÔNG BÁO CHO CẤU HÌNH DỊCH VỤ 24
HÌNH 2.4: SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC ĐIỂM THAM CHIẾU CHO ESG
26
HÌNH 2.5: CUNG CẤP ESG PHÂN TÁN. 30
HÌNH 2.6: CUNG CẤP ESG TẬP TRUNG 31
HÌNH 2.7: CƠ CHẾ BOOTSTRAP ESG 32
HÌNH 2.8: SỰ TƢƠNG TÁC HOẠT ĐỘNG ĐỐI VỚI ESG 34
HÌNH 2.12: LUỒNG THÔNG BÁO CHO PHÂN PHÁT FILE. 41
BẢNG 2.10: MÔ TẢ CÁC THÔNG BÁO CHO PHÂN PHÁT FILE 42
HÌNH 2.13 BIỂU DIỄN MÔ HÌNH PHÂN CẤP CHO BẢO VỆ DỊCH VỤ.
44
HÌNH 2.14: MÔ TẢ KHỐI CHỨC NĂNG VÀ CÁC ĐIỂM THAM CHIẾU
CHO PHẦN TRAO ĐỔI DỊCH VỤ VÀ BẢO MẬT. 45
HÌNH 2.16: PHÂN CẤP CÁC GIAO THỨC, ỨNG DỤNG TRONG IP
DATACAST. 50
HÌNH 2.18: CÁC GIAO THỨC QUA ĐIỂM THAM CHIẾU CBMS-2 54
HÌNH 2.19: CÁC GIAO THỨC QUA ĐIỂM THAM CHIẾU CBMS-3 55

HÌNH 2.20: CÁC GIAO THỨC QUA ĐIỂM THAM CHIẾU CBMS-4 56


viii
HÌNH 2.21: CÁC GIAO THỨC QUA ĐIỂM THAM CHIẾU CBMS-5 56
HÌNH 2.22: CÁC GIAO THỨC QUA ĐIỂM THAM CHIẾU CBMS-6 56
HÌNH 2.23: CÁC GIAO THỨC QUA ĐIỂM THAM CHIẾU CBMS-7 57
HÌNH3.1: MÔ HÌNH TRUYỀN DỮ LIỆU QUA DVB-H 59
HÌNH 3.2: CHỒNG GIAO THỨC TRONG IPDC 60
HÌNH 3.4: ĐÓNG GÓI MỘT DÒNG ÂM THANH ĐỂ TRUYỀN TẢI QUA
DÒNG TRUYỀN DVB 65
HÌNH 3.5: CẤU TRÚC KHỐI CỦA FLUTE 66
HÌNH 3.6: ĐỐI TƢỢNG VẬN CHUYỂN VÀ MÃ HÓA KÝ HIỆU TỚI
CÁC GÓI FLUTE 68
HÌNH 3.7: DÒNG IP ĐƢỢC TRUYỀN QUA MẠNG DVB-H 72
HÌNH 3.9: CẤU TRÚC CỦA KHUNG MPE-FEC. 75
HÌNH 3.10: BẢNG DỮ LIỆU ỨNG DỤNG 76
HÌNH 3.11: BẢNG DỮ LIỆU RS 77
HÌNH 3.12: CÁC CỘT TRỐNG 78
HÌNH 3.13: MÔ TẢ LÁT THỜI GIAN TRONG DVB-H 79
HÌNH: 3.14 KẾT HỢP GIỮA CÁC DỊCH VỤ LÁT THỜI GIAN VÀ
KHÔNG LÀ LÁT THỜI GIAN 80
HÌNH 3.15: MỖI TIÊU ĐỀ MPE CÓ CHỨA DELTA-T CHỈ KHOẢNG
THỜI GIAN BẮT ĐẦU CỤM (BURST) TIẾP SAU. 82
HÌNH 3.16: DELTA-T JITTER 83
HÌNH 3.17: CÁC THAM SỐ BURST 85
HÌNH 3.18: ĐỘ DÀI BURST LỚN NHẤT. 86

ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Bảng đặc tính kỹ thuật của DMB 9
Bảng 1.2: Các tham số truyền dẫn cơ bản ở 3 chế độ của ISDB-T
11
Bảng 1.3: Đặc tính kỹ thuật của MediaFlo 13
Bảng 2.1: Mô tả chức năng các khối trong hệ thống IPDC qua DVB-H
16
Bảng 2.2: Mô tả các điểm tham chiếu trong IPDC qua DVB-H
18
Bảng 2.3: Mô tả chức năng của các khối logic 21
Bảng 2.4: Mô tả các luồng thông báo 22
Bảng 2.5: Mô tả các khối chức năng trong ESG
25
Bảng 2.6: Mô tả các thông báo trong ESG 32
Bảng 2.7: Mô tả các khối logic trong phân phát dòng thời gian thực
35
Bảng 2.8: Mô tả chi tiết các thông báo phân phát dòng
37
Bảng 2.9: Mô tả chức năng khối logic trong phân phát file
38
Bảng 2.10: Mô tả các thông báo trong phân phát file
40
Bảng 2.11: Mô tả các khối logic thực hiện trong phần trao đổi dịch vụ và bảo
mật 43
Bảng 2.12: Mô tả các thông báo logic cho trao đổi dịch vụ và bảo mật
47

x
Bảng 2.13: Mô tả các ứng dụng dịch vụ 50
Bảng 2.14: Mô tả IPDC ứng dụng thiết bị đầu cuối
51


1
MỞ ĐẦU
Thế giới đang chứng kiến sự trùng hợp ngày càng tăng của quảng bá
(Broadcasting) và Internet nhằm mục đích khai thác các mặt mạnh của nhau
trong phục vụ khách hàng. Ngày nay việc xem các chƣơng trình truyền hình
nhờ việc truyền dữ liệu qua các đƣờng truyền Internet tốc độ cao (nhƣ là
ADSL) không còn là điều mới mẻ. Ngƣợc lại việc khách hàng sử dụng điện
thoại di động yêu cầu nhà quảng bá, nhà cung cấp dịch vụ cung cấp các dịch
vụ cho họ đã là khá phổ biến ở các nƣớc tiên tiến. Hiện nay, do nhu cầu của
thị trƣờng, trên thế giới đã có nhiều tiêu chuẩn công nghệ truyền hình di động
khác nhau đƣợc nghiên cứu, phát triển và ứng dụng. Nhƣng tựu chung lại,
chúng có thể phân thành hai xu hƣớng chính nhƣ sau:
- Thứ nhất: Truyền hình di động dựa trên sóng thông tin di động.
- Thứ hai: Truyền hình di động dựa trên sóng truyền hình.
Dịch vụ truyền hình di động dựa trên sóng thông tin di động đã từng
đƣợc một số quốc gia áp dụng nhƣ Nhật Bản, Hàn Quốc Tuy nhiên loại
hình này vƣớng phải nhiều hạn chế lớn nhƣ chi phí rất cao, thêm vào đó là
khả năng nghẽn mạng thƣờng xuyên xảy ra do luồng dữ liệu truyền hình phụ
thuộc trực tiếp vào hạ tầng mạng viễn thông. Trong khi đó truyền hình di
động trên sóng truyền hình thì giá thành rẻ hơn rất nhiều và kèm theo đó là
một loạt các tiện ích đặc thù.
IP Datacast qua DVB-H là sự kết hợp giữa chuẩn DVB-H và công
nghệ IP. Sự kết hợp này đã đƣợc phép quảng bá các nội dung số hóa chẳng
hạn nhƣ các gói IP đƣợc truyền đi trên mạng Internet. IPDC đem đến thuận

lợi là tất cả các nội dung đƣợc số hóa dựa trên IP chẳng hạn nhƣ các luồng
video, các trang web, các file nhạc hay các phần mềm trò chơi đều đƣợc dễ
dàng phân phối qua quảng bá và đƣợc thu nhận bởi các đầu thu di động.


2
Nhận thức đƣợc tầm quan trọng của một công nghệ mới có nhiều ƣu
việt này, tôi nhận thấy nên lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp theo hƣớng tiếp
cận với việc nghiên cứu, tìm hiểu để ứng dụng một cách có hiệu quả kỹ thuật
còn mới mẻ này, cũng là để góp phần phát triển ngành truyền hình.
Nội dung của luận văn là “ Nghiên cứu, ứng dụng truyền dữ liệu
trên mạng truyền hình số cho thiết bị cầm tay”, bao gồm các chƣơng sau:
Chƣơng 1: Tổng quan về mạng truyền hình số di động.
Chƣơng 2: Cấu trúc hệ thống IPDC qua DVB-H.
Chƣơng 3: Mô hình truyền dữ liệu qua DVB-H.
Kết luận: Đánh giá lại những vấn đề nghiên cứu.
Nội dung nghiên cứu luận văn này đƣợc xây dựng trên cơ sở những
kiến thức đã đƣợc tiếp thu trong quá trình học tập, nghiên cứu tại Trƣờng
Công Nghệ. Với thời gian nghiên cứu hạn hẹp, bài luận văn này không tránh
khỏi có những sai sót, tác giả mong đƣợc sự góp ý chỉ bảo của các Thầy Cô
và bạn bè đồng nghiệp. Qua đây, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến
TS. Ngô Thái Trị – Trung tâm tin học và đo lƣờng - Đài THVN đã giúp đỡ
tận tình và có nhiều góp ý, cùng nhiều tài liệu bổ ích để bản luận văn này
đƣợc hoàn thành. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo Khoa
Điện tử – Viễn thông, Đại học Công nghệ - ĐH Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều
kiện học tập và nghiên cứu cho tác giả trong khóa học vừa qua. Xin chân
thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp, các bạn học cùng lớp đã có những lời
động viên quí báu trong suốt thời gian thực hiện bài luận văn này.
Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2007

Nguyễn Hải Nam.


3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ DI ĐỘNG
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG [2, 21]
Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin là sự phát triển của
công nghệ viễn thông nói chung và công nghệ truyền hình nói riêng, các ứng
dụng thu truyền hình di động đã và đang trở thành một xu hƣớng rõ rệt cho
quá trình phát triển của công nghệ truyền hình hiện đại, đặc biệt là khả năng
cá nhân hóa những nội dung mà ngƣời sử dụng muốn thƣởng thức và khả
năng tƣơng tác trực tiếp giữa khán giả và chƣơng trình cũng nhƣ giữa khán
giả và những ngƣời làm chƣơng trình. Hiện nay, do nhu cầu của thị trƣờng,
trên thế giới đã có nhiều tiêu chuẩn công nghệ truyền hình di động khác nhau
đƣợc nghiên cứu, phát triển và ứng dụng. Cụ thể nhƣ sau:
- DVB-H: Tiêu chuẩn của Châu âu dựa trên chuẩn truyền hình số mặt
đất (DVB-T) .
- ISDB-T: Mạng tích hợp các dịch vụ số mặt đất. Tiêu chuẩn này
đƣợc đƣa ra bởi Nhật.
- MediaFlo: Tiêu chuẩn phát hình của Mỹ do Qualcomm phát triển.
Tiêu chuẩn này dựa trên công nghệ truyền dẫn Flo của hãng
Qualcomm.
- DMB: Do Hàn Quốc phát triển dựa trên tiêu chuẩn mạng quảng bá
phát thanh số (DAB) và truyền thông đa phƣơng tiện.
Trong số đó tiêu chuẩn DVB-H đã thể hiện nhiều ƣu điểm vƣợt trội và
đã đƣợc thử nghiệm, triển khai tại một số quốc gia trên thế giới nhƣ Phần
Lan, Mỹ, Italia, ấn Độ Tại Việt Nam công nghệ di động theo tiêu chuẩn này

4
đã đƣợc công ty truyền hình di động VTC đƣa vào triển khai dịch vụ cuối
năm 2006.
1.2. CÁC TIÊU CHUẨN TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG ĐANG ĐƯỢC
ỨNG DỤNG
1.2.1. Tiêu chuẩn truyền hình di động DVB-H [3]
1.2.1.1. Tiêu chuẩn DVB-T
Từ năm 1995 các nƣớc châu âu đã tiến hành thử nghiệm phát sóng
truyền hình số mặt đất. Đến tháng 2 năm 1997 tiêu chuẩn truyền hình số mặt
đất DVB-T chính thức đƣợc công nhận và ban hành bởi tổ chức ETSI. Hệ
thống DVB-T đƣợc thiết kế dựa trên ý tƣởng:
- Đƣa ra mô hình hệ thống phát sóng truyền hình số mặt đất.
- Xác định các yêu cầu về chất lƣợng tín hiệu và khả năng tƣơng thích
cho các loại dịch vụ khác nhau.
- Quan tâm tới vấn đề xử lý tín hiệu ở máy thu để mở rộng các giải
pháp thực hiện hệ thống khác nhau.
- Chống phản xạ nhiều đƣờng, chống pha đinh, chống hiệu ứng
Doppler.
- Tạo khả năng thu di động: Ngƣời xem dù đi trên ô tô, tàu hoả vẫn
xem đƣợc các chƣơng trình truyền hình.
- Tạo khả năng thiết lập mạng đơn tần (SFN-Single Frequency
Network), nghĩa là nhiều máy phát trên cùng một kênh sóng.
- Tạo khả năng đa phƣơng tiện.
- Khả năng mở rộng cho đa phƣơng tiện di động.
Trong mỗi chế độ truyền dẫn của chuẩn DVB-T có thể truyền tải đƣợc
tối đa hai cấp độ khác nhau :

5
- Đối với chế độ không có phân cấp, chỉ có các vùng có cƣờng độ
trƣờng đạt giá trị lớn hơn mức ngƣỡng mới có thể thu đƣợc chƣơng trình.
- Đối với máy phát hoạt động ở chế độ có phân cấp, khi đó có hai mức
ngƣỡng thu khác nhau. Mức ngƣỡng 1 cho phép thu đƣợc toàn bộ các chƣơng
trình. Mức ngƣỡng 2 chỉ giá trị cho phép thu đƣợc chƣơng trình có ƣu tiên
trong khâu truyền dẫn. Chế độ phân cấp tại bộ điều chế chỉ thực hiện đƣợc khi
điều chế 16 QAM hay 64 QAM.
Điều chế phân cấp có hai đặc tính chính là :
- Cho phép phát sóng hai dòng truyền tải MPEG độc lập trên cùng một
kênh RF.
- Mỗi dòng truyền tải sẽ có khả năng chống lỗi riêng do đó sẽ có vùng
phủ sóng riêng.
Các thông số kỹ thuật chính của chuẩn DVB-T :
- Tín hiệu vào : Dòng truyền tải MPEG 2
- Tốc độ dữ liệu vào : 4,98 – 31,67 Mb/s.
- Mã khối : RS 204/188.
- Tỷ lệ mã FEC : 1/2 ; 2/3 ; 3/4 ; 5/6 ; 7/8.
- Điều chế không phân cấp :

= 1.
- Điều chế phân cấp :

=2;

= 4.
- Điều chế sóng mang: QPSK, 16 QAM, 64 QAM.
- Khoảng bảo vệ: 1/4 , 1/8 , 1/16 , 1/32.
- Độ rộng kênh RF: 6, 7, 8 Mhz.
Dòng dữ liệu sau khi đƣợc nén và ghép kênh đƣa vào máy phát sẽ

đƣợc xử lý nhƣ sau:
- Phối hợp ghép kênh truyền tải và ngẫu nhiên hóa dữ liệu để đồng đều
mức năng lƣợng.
- Mã hóa ngoại (Reed Solomon).


6
- Xáo trộn ngoại (outer interleaving).
- Mã hóa nội (mã xoắn punctured).
- Xáo trộn nội (inner interleaving).
- Mapping và điều chế.
- Truyền dẫn OFDM.
Tín hiệu vào máy phát là dòng truyền tải MPEG2 và đầu ra là tín hiệu RF tới
anten.
1.2.1.2. Tiêu chuẩn DVB-H
Hệ thống truyền dẫn DVB-T đã chứng tỏ khả năng của nó phục vụ các
đầu cuối cố định, xách tay, di động. Tuy nhiên các đầu cuối cầm tay (các thiết
bị với pin công suất thấp) đòi hỏi có cấu trúc xác định từ hệ thống truyền dẫn
phục vụ chúng:
- Do pin công suất thấp, hệ thống truyền dẫn phải cho phép máy thu có
khả năng liên tục tắt nguồn của một vài phần tử trong chuỗi thu để tăng thời
lƣợng sử dụng pin.
- Do mục đích là cho ngƣời sử dụng hay di chuyển, hệ thống truyền dẫn
phải cho phép dễ dàng truy cập tới các dịch vụ DVB-H khi các đầu cuối thu
rời khỏi một ô và vào một ô mới.
- Với mục đích là phục vụ nhiều tình huống sử dụng (trong nhà, ngoài
trời, đi bộ, và trong các phƣơng tiện giao thông chuyển động), hệ thống
truyền dẫn phải đƣa ra độ mềm dẻo / phân cấp đầy đủ để cho phép việc thu
các dịch vụ ở nhiều tốc độ, trong khi tối ƣu hóa vùng phủ sóng của máy phát.
- Do các dịch vụ đƣợc vận chuyển trong một môi trƣờng có các mức

nhiễu nhân tạo lớn, hệ thống truyền dẫn phải đƣa ra các phƣơng pháp để giảm
thiểu các hiệu ứng của chúng tới khả năng thu nhận tín hiệu.


7
DVB-H đƣợc phát triển gần đây nhất trong tập các chuẩn truyền dẫn của
DVB đáp ứng các yêu cầu trên và thích nghi với hệ thống DVB-T trong
truyền hình số mặt đất cho thiết bị cầm tay với pin công suất thấp.

Hình 1.1: Mô tả hệ thống DVB-H (chia sẻ ghép kênh với dịch vụ MPEG2)
DVB-H sử dụng các thành phần công nghệ sau cho lớp liên kết và lớp vật lý:
- Lớp liên kết:
- Phân lớp thời gian để giảm năng lƣợng tiêu thụ trung bình của
thiết bị đầu cuối và cho phép chuyển giao tần số mềm dẻo.
- Sửa lỗi trƣớc cho dữ liệu đƣợc đóng gói đa giao thức (MPE-FEC)
để cải thiện hệ số C/N và hiệu ứng Doppler trong kênh di động chịu ảnh
hƣởng của nhiễu xung lớn.
- Lớp vật lý:
- Báo hiệu DVB-H trong các bit TPS để tăng cƣờng và tăng tốc việc
khám phá dịch vụ. Bộ nhận dạng ô cũng đƣợc mang trong các bit TPS để hỗ


8
trợ việc quét tín hiệu và chuyển giao tần số nhanh hơn trên các thiết bị đầu
cuối thu di động.
- Chế độ 4K để thỏa hiệp giữa các kích thƣớc ô SFN và tính di động
cho phép việc thu đơn anten trong các FSN trung bình ở tốc độ rất cao.
1.2.2. Tiêu chuẩn truyền hình di động T-DMB [10]
DMB là mạng quảng bá đa truyền thông số có khả năng truyền đồng bộ
âm thanh, hình ảnh, dữ liệu cho các thiết bị di động. DMB là sự mở rộng của

tiêu chuẩn EUREKA 147 chủ yếu là dựa trên mạng phát thanh số DAB. Cũng
giống nhƣ DVB, DMB cũng có khả năng truyền qua vệ tinh (S-DMB) hay
truyền số mặt đất (T-DMB). Nhƣ vậy T-DMB chính là sự kết hợp của mạng
quảng bá phát thanh số DAB và truyền thông đa phƣơng tiện. T-DMB cung
cấp các loại hình dịch vụ dữ liệu khác nhau: thông tin chƣơng trình, thông tin
về sản phẩm, thông tin giao thông, cũng nhƣ âm thanh hình ảnh trên các thiết
bị di động. Với T-DMB ngƣời nghe sóng không chỉ nghe mà còn có thể xem
các chƣơng trình trong khi đang nghe trên sóng phát thanh số.
1.2.2.1. Cấu trúc của DMB
Trong cấu trúc phân lớp của DMB, dữ liệu đƣợc nén, đƣợc tập hợp lại,
đƣợc đóng gói, sửa lỗi rồi truyền lên mạng phát thanh số DAB.
- Lớp vận chuyển: Lớp này biểu diễn các thuật toán, các hệ thống để
truyền dữ liệu từ lớp ứng dụng. Các thuật toán, hệ thống này đƣợc thông qua
theo tiêu chuẩn của DAB để đóng gói dòng vận chuyển MPEG2 cùng với
dòng dữ liệu trên một kênh nhỏ. Để có thể sửa lỗi thì phía trên của lớp vận
chuyển đƣợc cộng thêm mã sửa lỗi RS và thuật toán ghép xen.
- Lớp ứng dụng: Lớp này chứa các thuật toán, hệ thống để đóng gói, mã
hóa nội dung. Nhƣ trên hình vẽ dòng vận chuyển MPEG2 TS đƣợc sử dụng
để đóng gói, tập hợp nội dung và dùng để vận chuyển các gói dữ liệu từ các


9
gói MPEG4 SL. Các gói MPEG4 SL đƣợc tập hợp bởi các dòng thành phần
ES và dữ liệu MPEG4 BIFS.


Hình 1.2: Cấu trúc của DMB
1.2.2.2. Các đặc tính kỹ thuật của DMB
Bảng sau mô tả các đặc tính kỹ thuật đƣợc sử dụng:

10
Các đặc tính
Kỹ thuật
Tần số
VHF (174-216 Mhz)
Độ rộng băng tần
1,536 Mhz
Điều chế
DQPSK
Truyền dẫn
OFDM
Âm thanh
Musicam (MPEG1, 2 )
§a truyÒn th«ng
H×nh ¶nh
MPEG4 AVC (H264)
âm thanh
MPEG4 BSAC
Dữ liệu
MPEG4 BIFS
Phần trộn
MPEG4 SL, MPEG2 TS
Kênh truyền
RS (204, 188)
Bảng 1.1: Bảng đặc tính kỹ thuật của DMB


11
1.2.3. Tiêu chuẩn truyền hình di động ISDB-T [15]

Hệ thống quảng bá tích hợp các dịch vụ số mặt đất ISDB-T đƣợc phát
triển tại Nhật Bản. ISDB-T đáp ứng đƣợc cho các thiết bị từ cố định đến thiết
bị di động, nó cũng có chức năng cho hệ thống quảng bá truyền hình số mặt
đất và phát thanh số mặt đất.
1.2.3.1 Hệ thống truyền dẫn ISDB-T


Hình 1.3: Hệ thống ISDB-T
Hệ thống ISDB-T còn đƣợc gọi là hệ thống truyền dẫn phân đoạn
băng OFDM (BST-OFDM). Băng tần truyền dẫn đƣợc thiết lập trên mỗi phân
đoạn có dải tần 6/14 Mhz. Trong hệ thống này các thông số truyền dẫn có thể
đƣợc thiết lập một cách riêng biệt trên từng phân đoạn. Các dòng TS đƣợc tái
hợp lại thành một dòng đơn TS. Các thông tin về cấu hình phân đoạn kênh,
thông số truyền dẫn và các thông tin khác đƣợc gửi đến thiết bị nhận nhờ sử
dụng báo hiệu điều khiển cấu hình truyền dẫn (TMCC).


12
- Các tham số truyền dẫn cơ bản: ISDB-T có 3 chế độ truyền dẫn khác
nhau.
Thông số truyền dẫn
Chế độ 1
Chế độ 2
Chế độ 3
Số phân đoạn OFDM
13
Độ rộng băng tần
5,575 Mhz
5,573Mhz
5,572Mhz

Khoảng cách các sóng
3,968Khz
1,984 Khz
0,992Khz
Số sóng mang
1405
2809
5617
Hệ thống điều chế
QPSK, 16QAM, 64QAM, DQPSK
Độ dài ký hiệu
252

s
504

s
1,008ms
Độ dài khoảng bảo vệ
1/4 , 1/8 , 1/16 , 1/32
Mã nội
Mã chập 1/2 , 2/3 , 3/4 , 5/6 , 7/8
Mã ngoại
RS (204, 188)
Tốc độ bit thông tin
3,65Mb/s – 23,23 Mb/s
Cấu trúc phân cấp
Tối đa là 3 mức

Bảng 1.2: Các tham số truyền dẫn cơ bản ở 3 chế độ của ISDB-T

- Cấu hình mã hóa kênh: Tập hợp các dòng TS khác nhau từ các bộ
tập hợp MPEG2 thành dòng một dòng đơn TS. Dòng TS này đƣợc chia thành
các gói có kích thƣớc là 188 byte. Các byte chẵn lẻ của mã RS đƣợc chèn vào
các gói nhƣ là một mã ngoại. Trong trƣờng hợp truyền dẫn phân cấp thì dòng
truyền có thể đƣợc phân thành các gói tùy theo thông tin chƣơng trình và đầu
vào mà có tối đa 3 hệ thống xử lý song song. Phần xử lý song song bắt đầu
bằng việc phân tán năng lƣợng, ghép xen, và các xử lý khác nhờ sự tƣơng
quan trƣớc sau của tín hiệu số cả về thời gian và tần số. Sau đó đƣợc mã hóa
kênh các thông số theo yêu cầu đặc tính truyền dẫn cũng nhƣ định dạng thiết
bị nhận. Các tham số này bao gồm tốc độ mã của mã chập và hệ thống điều


13
chế số nhƣ QPSK. Do hệ thống phân cấp đối tƣợng đƣợc xử lý song song có
tốc độ bit thông tin khác nhau nên hệ thống thực hiện lƣu dữ liệu tạm thời
trong bộ nhớ đệm và đọc dữ liệu trong các khối ký hiệu theo tốc độ xung mẫu
IFFT. Các tín hiệu dẫn đƣờng cho giải điều chế và ký hiệu điều khiển bao gồm
thông tin TMCC kết hợp với ký hiệu thông tin tới một khung OFDM. Ở đây
ký hiệu thông tin đƣợc điều chế bởi DBPSK và khoảng bảo vệ đƣợc cộng vào
tại đầu ra IFFT.
1.2.4. Tiêu chuẩn truyền hình di động MediaFlo [17]
Công nghệ truyền hình di động MediaFlo đƣợc sáng chế bởi công ty
QUALCOMM của Mỹ. Công nghệ này cũng cho phép truyền nội dung đa
truyền thông tới nhiều thuê bao một cách đồng thời. Công nghệ này hoạt động
hiệu quả trên các thiết bị di động và cũng tiết kiệm năng lƣợng cho thiết bị di
động.
1.2.4.1. Cấu trúc mạng MediaFlo

Hình1.4: Cấu trúc mạng MediaFlo
Hệ thống MediaFlo bao gồm 4 hệ thống nhỏ sau: Trung tâm điều hành

mạng, truyền dẫn Flo, mạng 3G, các thiết bị MediaFlo.