Tải bản đầy đủ (.pdf) (88 trang)

Nghiên cứu hệ thống MISCO OFDM và ứng dụng trong truyền hình số mặt đất DVB t2

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.73 MB, 88 trang )

Mục lục
Mục lục

............................................................................................................. 1

Các thuật ngữ viết tắt .................................................................................................. 4
Mục lục hình ............................................................................................................. 5
Mục lục bảng ............................................................................................................. 7
Lời mở đầu

............................................................................................................. 8

Chương 1

Giới thiệu ............................................................................................. 9

1.1

Động lực....................................................................................................... 9

1.2

Cấu trúc đồ án .............................................................................................. 9

Chương 2
2.1

Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 ........................................ 11

Tổng quan về hệ thống truyền hình số ....................................................... 11


2.1.1

Đặc điểm ................................................................................................ 11

2.1.2

Các tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất .................................................. 11

2.2

Sơ lược truyền hình số mặt đất .................................................................. 12

2.2.1

Sơ lược hệ thống truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T ............... 12

2.2.2

Sơ lược về hệ thống truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T2 ........ 13

2.3

Giới thiệu hệ thống truyền hình số DVB – T2........................................... 15

2.3.1

Những tiêu chí cơ bản của DVB-T2...................................................... 15

2.3.2


Mô hình cấu trúc DVB-T2 .................................................................... 16

2.3.3

Đặc điểm lớp vật lý của DVB-T2.......................................................... 18

2.3.4

Những giải pháp kỹ thuật cơ bản........................................................... 20

2.3.5

Ưu thế của DVB–T2 so với DVB–T ..................................................... 30

2.3.6

Khả năng ứng dụng DVB-T2 tại Việt Nam ........................................... 32

Chương 3

Tổng quan về OFDM ........................................................................ 34

3.1

Sơ lược về OFDM ...................................................................................... 34

3.2

Các khái niệm liên quan đến OFDM ......................................................... 34


3.2.1

Hệ thống đa sóng mang ......................................................................... 34
1


Ghép kênh phân chia theo tần số FDM ................................................. 35

3.2.2
3.3

Khái niệm OFDM ...................................................................................... 36

3.4

So sánh FDM và OFDM ............................................................................ 37

3.5

Sơ đồ hệ thống OFDM ............................................................................... 38

3.5.1

Bộ chuyển đổi nối tiếp – song song ...................................................... 39

3.5.2

Mã hóa kênh và sắp xếp (Coding & Mapping) trong hệ thống OFDM 39

3.5.3


Kỹ thuật IFFT/FFT trong OFDM .......................................................... 41

3.6

Sự trực giao (Orthogonal) .......................................................................... 43

3.7

Tiền tố lặp CP ............................................................................................ 45

3.8

Điều chế trong OFDM ............................................................................... 47

3.8.1

Điều chế BPSK ...................................................................................... 47

3.8.2

Điều chế QPSK...................................................................................... 49

3.8.3

Điều chế QAM ...................................................................................... 51

3.8.4

Mã Gray ................................................................................................. 52


3.9

Đánh giá về kỹ thuật OFDM...................................................................... 55

3.9.1

Ưu điểm của OFDM .............................................................................. 55

3.9.2

Nhược điểm của OFDM ........................................................................ 55

Chương 4

Ứng dụng hệ thống MISO–OFDM trong truyền hình số mặt đất

DVB–T2

........................................................................................................... 57

4.1

Giới thiệu kỹ thuật MISO .......................................................................... 57

4.1.1

Tăng ích ................................................................................................. 59

4.1.2


Tăng ích phân tập .................................................................................. 59

4.1.3

Tăng ích ghép kênh ............................................................................... 60

4.1.4

Cân bằng giữa tăng ích phân tập và tăng ích ghép kênh ....................... 60

4.1.6

Cấu trúc máy thu ................................................................................... 63

4.2

Ứng dụng MISO-OFDM trong DVB-T2 ................................................... 65

4.2.1

Xử lý MISO ........................................................................................... 69

4.2.2

Chèn Pilot .............................................................................................. 70

4.2.3

Ánh xạ tế bào dữ liệu vào sóng mang OFDM ....................................... 74

2


4.2.4

Điều chế IFFT OFDM ........................................................................... 74

Chương 5

Mô phỏng hệ MISO-OFDM trong DVB-T2 ..................................... 78

5.1

Giới thiệu ................................................................................................... 78

5.2

Cấu trúc mô phỏng ..................................................................................... 78

5.3

Thông số cấu hình ...................................................................................... 81

5.4

Kết quả và nhận xét ................................................................................... 82

Kết luận và đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo....................................................... 85
Tài liệu tham khảo ..................................................................................................... 87


3


Các thuật ngữ viết tắt
BCH

:

Mã hóa ngoài

LDPC

:

Mã hóa trong (Low Density Parity Check)

DVB

:

Truyền hình số quảng bá

DVB-T

:

Truyền hình số mặt đất

DVB-T2


:

Truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai

FFT

:

Biến đổi Furrier nhanh

IFFT

:

Biến đổi Furrier ngược nhanh

FDM

:

Ghép kênh phân chia theo tần số

OFDM

:

Ghép kênh phân chia tần số trực giao

PSK


:

Dịch khoá pha

QAM

:

Điều chế biên độ cầu phương

ICI

:

Nhiễu xuyên kênh

ISI

:

Nhiễu xuyên ký tự

FEC

:

Mã sửa lỗi trước

HDTV


:

Truyền hình phân giải cao

PAPR

:

Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình

RF

:

Tần số vô tuyến

SFN

:

Mạng đơn tần

RF

:

Radio Frequency

SNR


:

Signal-to-Noise Ratio

4


Mục lục hình
Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống DVB-T .....................................................................13
Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống DVB-T2 ...................................................................14
Hình 2.3: Sơ đồ khối chức năng và giao diện DVB-T2 ............................................17
Hình 2.4: Sơ đồ khối DVB-T2 lớp vật lý ..................................................................18
Hình 2.5: Các PLP khác nhau hiện diện trên các lát thời gian khác nhau ................21
Hình 2.6: Khung T2 đối với kênh RF đơn, chế độ đa PLP (ở đây là 5 PLP). ...........22
Hình 2.7: Mật độ phổ công suất đối với 2 K và 32 K. ..............................................23
Hình 2.8: Mô hình MISO. .........................................................................................24
Hình 2.9: Mẫu pilot phân tán cho DVB - T (trái) và DVB-T2 (phải) .......................25
Hình 2.10: Đồ thị chòm sao 256-QAM.....................................................................26
Hình 2.11: Chòm sao xoay 16-QAM. .......................................................................26
Hình 2.12: Đặc tính hệ thống khi có chòm sao xoay (xanh) và không xoay (đen)...27
Hình 2.13: Overhead của khoảng bảo vệ giảm với kích thước FFT lớn hơn............28
Hình 2.14: So sánh mã chống lỗi của DVB - T và DVB - T2. .................................29
Hình 2.15: Bản đồ phủ sóng DVB-T2 của AVG. ......................................................33
Hình 3.1: Cấu trúc hệ thống đa sóng mang. ..............................................................35
Hình 3.2: Ghép kênh phân chia theo tần số. .............................................................35
Hình 3.3: So sánh kỹ thuật sóng mang không chồng xung (a) và ............................37
Hình 3.4: Phổ OFDM và FDM .................................................................................38
Hình 3.5: Sơ đồ hệ thống OFDM ..............................................................................38
Hình 3.6: Cấu trúc của một tín hiệu OFDM .............................................................44
Hình 3.7: Phổ của 4 sóng mang trực giao .................................................................45

Hình 3.8: Tiền tố lặp (CP) trong OFDM ...................................................................45
Hình 3.9: Đáp ứng xung của kênh truyền trong môi trường truyền đa đường .........46
Hình 3.10: Biểu đồ không gian tín hiệu BPSK. ........................................................48
Hình 3.11: Biểu đồ tín hiệu tín hiệu QPSK ...............................................................51
Hình 3.12: Chùm tín hiệu M-QAM ..........................................................................52
Hình 3.13: Giản đồ IQ của 16-PSK khi dùng mã Gray.............................................53
5


Hình 3.14: Giản đồ IQ cho các dạng điều chế sử dụng trong OFDM ......................54
Hình 4.1: Mô hình một hệ thống MIMO với bốn anten phát (Tx), bốn anten thu
(Rx) và các tín hiệu đi qua một kênh H. .............................................................57
Hình 4.2: Cân bằng phân tập - ghép kênh .................................................................61
Hình 4.3: Sơ đồ khối của bộ mã hoá không – thời gian Alamouti ............................62
Hình 4.4 Độ phức tạp tính toán đối với máy thu Maximum Likelihood khi sử dụng
điều chế 256QAM. .............................................................................................65
Hình 4.5 Mô hình hệ thống DVB – T2 .....................................................................66
Hình 4.6: Sơ đồ triển khai các khối chức năng chi tiết trong DVB-T2 ....................68
Hình 4.7: Qúa trình xử lý phần tải tin OFDM trong hệ thống MISO .......................69
Hình 4.8: Thu và phát MISO trong DVB-T2 ............................................................70
Hình 4.9: Tạo chuỗi tham chiếu từ chuỗi PRBS và PN ............................................71
Hình 4.10: Ví dụ về mẫu pilot PP1 cho MISO. ........................................................73
Hình 5.1: Sơ đồ mô phỏng trên Simulink. ................................................................80
Hình 5.2: Phổ lý thuyết tín hiệu DVB-T2 .................................................................82
Hình 5.3: Phổ tín hiệu DVB-T2 mô phỏng ...............................................................82
Hình 5.4: Biểu đồ chòm sao xoay phát đi và thu về .................................................83
Hình 5.5: Tỉ lệ lỗi khi có MISO (1), không có MISO (2). (3) là tỉ lệ lỗi bit LDPC. 83

6



Mục lục bảng
Bảng 2.1: So sánh DVB-T và DVB-T2 ....................................................................30
Bảng 2.2: Dung lượng tiềm năng tăng gần 50% so với dung lượng DVB - T cao
nhất trước khi chuyển sang DVB-T2 tại UK. ....................................................31
Bảng 2.3: Dung lượng tiềm năng tăng 67% trên mạng đơn tần SFN. ......................32
Bảng 3.1: Ánh xạ điều chế. .......................................................................................47
Bảng 3.2: Quan hệ bit điều chế và tọa độ tín hiệu QPSK .........................................50
Bảng 3.3: Mã Gray ....................................................................................................53
Bảng 4.1: Các tham số xác định mẫu pilot phân tán .................................................72
Bảng 4.2: Các kết hợp cho phép trong chế độ SISO .................................................72
Bảng 4.3: Các kết hợp cho phép trong chế độ MISO ...............................................72
Bảng 4.4: Chu kỳ nguyên tố tính theo băng thông....................................................76
Bảng 4.5 Các thông số OFDM ..................................................................................76
Bảng 5.1: Thông số mô phỏng ..................................................................................81

7


Lời mở đầu
Trong những năm gần đây, ngành truyền hình đã có những bước phát triển vượt
bậc về quy mô và kỹ thuật. Sự phát triển nhanh chóng của video, thoại và thông tin
dữ liệu, cũng như nhu cầu về truyền thông đa phương tiện đang ngày một phát triển
dẫn đến nhu cầu nâng cao hiệu quả và phạm vi của các mạng lưới truyền dẫn. Các
hoạt động nghiên cứu đang diễn ra trên toàn thế giới để đưa ra và hoàn thiện các thế
hệ kế tiếp của các tiêu chuẩn truyền hình số cũng nhằm hướng tới mục tiêu này.
Sự hoạt động của các hệ thống truyền hình số mặt đất phụ thuôc rất nhiều vào
đặc tính của kênh thông tin vô tuyến như: fading, độ rộng băng thông, điều kiện
đường truyền thay đổi một cách nhanh chóng và tác động qua lại của các tín hiệu.
Việc ứng dụng các hệ thống đa sóng mang, ghép kênh như OFDM trong truyền hình

là một hướng đi đúng đắn và đã được triển khai từ lâu nhưng kết quả đạt được chưa
thực sự như mong muốn. Trong thế hệ truyền hình số mặt đất thứ hai (DVB-T2),
các nhà khoa học đã nâng cao một bước hiệu quả ứng dụng công nghệ này bằng một
loạt cách thay đổi kỹ thuật then chốt như mã hóa sửa lỗi, phương thức điều chế,
khoảng bảo vệ, thông tin báo hiệu,…
Trong khuôn khổ luận văn này, em xin phép được giới thiệu về Nghiên cứu hệ
thống MISO – OFDM và ứng dụng trong truyền hình số mặt đất DVB – T2. Đây là
một trong những giải pháp kỹ thuật chủ yếu mang lại ưu thế về hiệu suât sử dụng
băng thông và phạm vi phủ sóng của DVB-T2 so với thế hệ truyền hình trước.
Trong quá trình thực hiện luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, em rất
mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo, các anh chị và các bạn
để luận văn được hoàn thiện hơn.
Qua lời mở đầu, em xin được gửi lời trân trọng cảm ơn TS. Đặng Quang Hiếu
đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn!

8


Chương 1 Giới thiệu

Chương 1
1.1

Giới thiệu

Động lực
Sự phát triển của thị trường và các ngành công nghiệp dẫn tới những đòi hỏi về

các nội dung video chất lượng cao và những mạng lưới truyền dẫn hiệu quả. Kết

quả là các hoạt động nghiên cứu đang tích cực diễn ra nhằm tìm kiếm những
phương thức truyền dẫn có thể thỏa mãn nhu cầu gia tăng không ngừng này. Một
trong những công nghệ ấy là phân tập thu phát MIMO mà MISO là một trường hợp
đặc biệt. MISO là việc dùng nhiều anten ở phía phát và một anten ở phia thu nhằm
mang lại thông lượng dữ liệu cao hơn và đường truyền ổn định hơn tới máy thu dựa
trên lợi điểm của đa đường tín hiệu.
Mục tiêu của đồ án này là nghiên cứu và mô phỏng trên phần mềm kỹ thuật
MISO-OFDM trong bộ tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai DVB-T2
nhằm đánh giá những ưu điểm mà kỹ thuật này mang lại so với các bộ tiêu chuẩn
truyền hình số trước đây. Kết quả nghiên cứu có thể được coi là cơ sở để đề xuất
triển khai kỹ thuật này trong thực tế.
Tiêu chuẩn DVB-T2 được đòi hỏi phải tương thích ngược với các cấu trúc anten
hiện tại và do đó không đưa ra các mô hình yêu cầu có nhiều anten ở phía thu. Nó
chỉ hỗ trợ một mô hình phân tập duy nhất là MISO với phương thức mã hóa
Alamouti cho hai anten phát. Tuy nhiên lựa chọn này cũng đã phần nào đáp ứng đủ
yêu cầu về tăng cường vùng phủ sóng và chất lượng đường truyền so với hệ thống
DVB-T trước đây.
Do còn tồn tại nhiều vấn đề cần giải quyết về việc triển khai và ứng dụng thực
tế nên việc mô phỏng một hệ thống MISO-OFDM trong DVB-T2 là cần thiết và nên
được đầu tư nghiên cứu.
1.2

Cấu trúc đồ án
Dựa trên những yêu cầu đặt ra với đề tài “Nghiên cứu hệ thống MISO – OFDM

và ứng dụng trong truyền hình số mặt đất DVB – T2”, cấu trúc luận văn như sau:
9


Chương 1 Giới thiệu


Chương 1: Giới thiệu.
Giới thiệu chung một số khái niệm trong luận văn, trình bày mục đích, nội dung
và những yêu cầu đặt ra trong luận văn.
Chương 2: Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2.
Giới thiệu sơ lược về các tiêu chuẩn truyền hình số và trình bày tổng quan về hệ
thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 bao gồm các tiêu chí cơ bản, mô hình cấu
trúc, đặc điểm lớp vật lý và những giải pháp kỹ thuật cơ bản. Chương này đồng thời
cũng trình bày những ưu điểm của chuẩn DVB-T2 so với DVB-T và khả năng ứng
dụng tại Việt Nam.
Chương 3: Tổng quan về OFDM.
Chương ba trình bày một số khái niệm liên quan và lý thuyết chung về kỹ thuật
ghép kênh OFDM, đồng thời chương cũng đánh giá những ưu nhược điểm của kỹ
thuật này.
Chương 4: Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình số mặt đất
DVB-T2.
Chương bốn giới thiệu kỹ thuật MISO, lợi ích của mà nó mang lại đồng thời tập
trung trình bày các vấn đề kỹ thuật khi ứng dụng MISO-OFDM trong DVB-T2.
Chương 5: Mô phỏng MISO-OFDM trong DVB-T2.
Chương năm trình bày quá trình mô phỏng MISO-OFDM với bộ thông số dùng
trong DVB-T2 và đánh giá các kết quả thu được.

10


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

Chương 2

Hệ thống truyền hình số mặt đất


DVB-T2
2.1

Tổng quan về hệ thống truyền hình số
Công nghệ truyền hình số có nhiều ưu điểm hơn hẳn so với công nghệ truyền

hình tương tự về khả năng sử dụng hiệu quả phổ tần, truyền dẫn phát sóng được
nhiều chương trình trên một kênh, có khả năng phát hiện và sửa lỗi, khắc phục được
những ưu điểm thường thấy trong truyền hình tương tự, có khả năng tương thích với
nhiều loại hình dịch vụ khác nhau cũng như khả năng phát sóng các chương trình
truyền hình độ phân giải cao HDTV… Việc truyền dẫn tín hiệu truyền hình số được
thực hiện thông qua cáp đồng trục, cáp quang, vệ tinh hay truyền hình số mặt đất.
2.1.1 Đặc điểm
Thiết bị truyền hình số dùng trong truyền dẫn chương trình truyền hình là hệ
thống nhiều kênh. Tín hiệu truyền hình số yêu cầu băng tần rộng hơn, ngoài tín hiệu
truyền hình còn kèm theo âm thanh và các thông tin khác như: thời gian chuẩn, các
thông tin phụ… được ghép vào các khoảng trống của đường truyền.
Ít bị tác động của nhiễu, khả năng chống nhiễu và sửa lỗi tốt hơn, có thể khắc
phục được hiện tượng chồng phổ tín hiệu, hiện tượng bóng ma (Ghosts) so với
truyền hình tương tự.
Việc truyền tín hiệu số được thực hiện khi đảm bảo sự tương quan giữa các
kênh truyền tín hiệu. Do đó, các thông tin đồng bộ được đưa vào để đồng bộ các tín
hiệu và có thể khóa mã dễ dàng.
Quá trình xử lý tín hiệu số đơn giản hơn nhiều so với tín hiệu tương tự như: sửa
đổi thời gian gốc, chuyển đổi tiêu chuẩn, dựng hậu kỳ, giảm độ rộng băng tần…
2.1.2 Các tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất
Hiện tại trên thế giới chủ yếu sử dụng 3 tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số là :

11



Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

-

DVB-T/DVB-T2 (Digital Video Broadcasting-Terrestrial ) Tiêu chuẩn Châu
Âu.

-

ATSC (Advanced Television System Committee) Tiêu chuẩn của Mỹ.

-

ISDB-T (Intergrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) Tiêu chuẩn
của Nhật.

Hiện nay, tại Việt Nam, các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình số đang áp dụng
hai tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thuộc họ chuẩn DVB: DVB-T (VTC) và
DVB-T2 (AVG, VTV). Xu hướng lựa chọn công nghệ đều hướng tới DVB-T2 do
những ưu điểm về khả năng ghép nhiều kênh chương trình trên một kênh tần số
hơn; hiệu quả sử dụng tài nguyên tần số cao hơn; đáp ứng được với các dịch vụ
truyền hình chất lượng cao HDTV, 3DTV… và khả năng triển khai mạng đơn tần
diện rộng hiệu quả hơn. Ngoài ra, giá thành thiết bị theo chuẩn DVB-T2 giảm đáng
kể và hiện nay tương đương với máy phát DVB-T.
2.2

Sơ lược truyền hình số mặt đất


2.2.1 Sơ lược hệ thống truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T
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
phản xạ đa đường, phù hợp với các vùng dân cư có địa hình phức tạp, cho phép
thiết lập mạng đơn tần (SFN – Single Frequency Network) và có khả năng thu di
động, phù hợp với các chương trình có độ nét cao HDTV.
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.

12


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

Luồng
MPEG

Phân
tán
năng
lượng

Mã hóa
ngoài
(RS)

Thích
ứng

khung

Ghép
xen
ngoài

IFFT

Mã hóa
trong
(CC)

Chèn
khoảng
bảo vệ

Lọc FIR

Ghép
xen
trong

Định vị
(Mapper)

IF=>RF

Khuếch
đại


Lọc
Bandpass

TX

Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống DVB-T
 Đặc tính kỹ thuật của DVB-T
-

Bộ điều chế DVB-T.

-

Mã hóa COFDM trong DVB-T.

-

Mã sửa sai trước FEC: Mã RS và CC

-

Khoảng thời gian bảo vệ.

2.2.2 Sơ lược về hệ thống truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T2
Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai DVB-T2 một chuẩn mới trong
họ tiêu chuẩn DVB được phát triển với mục đích tăng khả năng sử dụng băng tần,
tăng dung lượng dữ liệu có thể truyền cũng như cải tiến chất lượng tín hiệu. Trong
các điều kiện thu tương đương so với DVB-T, DVB-T2 tăng dung lượng 30%, thậm
chí trong một số trường hợp có thể tăng tới 67% [18]. Ngoài ra, DVB-T2 còn có
khả năng chống lại phản xạ đa đường (Multipaths) và can nhiễu đột biến tốt hơn

nhiều so với DVB-T. Điều này càng thuận lợi cho việc triển khai các dịch vụ quảng
bá mới với đòi hỏi nhiều dung lượng hơn. Hiệu quả đạt được nhờ các cải tiến từ các
đặc trưng lớp vật lý, tới cấu hình mạng, cũng như tối ưu quá trình thực thi để đạt
được bộ thông số tối ưu cho các kênh truyền. Chi tiết cấu trúc khung (Frame
Structure), mã hoá kênh (Channel Coding) và quá trình điều chế được mô tả trong
tiêu chuẩn ETSI EN 302 755.

13


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

PLP 0

Tạo tế
bào

FEC

PLP 1

Mapper

Xen tế
bào

Xen thời
gian

Thích

ứng
luồng/
mode

Tạo
khung

Tạo tế
bào

FEC

Mapper

Xen tế
bào

Xen
tần

Xen thời
gian

Chèn
pilot

IFFT

Giảm công
suất PAPR


Chèn
khoảng
bảo vệ

Chèn ký
tự P1

D-A

Chèn
pilot

IFFT

Giảm công
suất PAPR

Chèn
khoảng
bảo vệ

Chèn ký
tự P1

D-A

TX1

Xử lý

MISO
TX2
(tùy chọn)

Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống DVB-T2
 Các kỹ thuật mới sử dụng trong DVB-T2
-

Lớp vật lý: Mã hoá dịch vụ cụ thể dựa trên cơ chế Multiple Physical Layer
Pipes – Multi-PLP (Đa ống lớn vật lý) cho phép điều chỉnh độc lập từng dịch
vụ cung cấp trên kênh truyền để đáp ứng các điều kiện tiếp nhận đối với điện
thoại di động, anten thu trong nhà/trên mái nhà trong cùng một kênh truyền.
Đồng thời, cho phép các máy thu tiết kiệm năng lượng giải mã chỉ một dịch
vụ duy nhất, chứ không thiết phải giải mã toàn bộ các dịch vụ trong luồng
ghép kênh.

-

Mã hoá Alamouti là phương pháp phân tập phát nâng cao vùng phủ trong
mạng đơn tần quy mô nhỏ.

-

Chòm sao xoay giúp tăng độ ổn định của chòm sao xếp chặt.

-

Tăng cường đan xen về bit, tế bào, thời gian và tần số.

-


Cuối cùng, DVB-T2 định nghĩa một phương thức gọi là Future Extension
Frames (FEF) – Khung mở rộng trong tương lai. Phương thức này cho phép
áp dụng trên mạng DVB–T2 hiện tại.

14


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

2.3

Giới thiệu hệ thống truyền hình số DVB – T2
DVB-T2 là thuật ngữ viết tắt của Digital Video Broadcasting – Second

Generation Terrestrial, là phần mở rộng của chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T,
ban hành bởi tổ chức DVB, tiêu chuẩn hóa bởi ETSI.
Mặc dù DVB-T là một hệ thống linh hoạt cho phép các đài phát lựa chọn giữa
các video codec và thông số truyền dẫn khác nhau phù hợp với yêu cầu của họ
nhưng nhu cầu đối với một hệ thống mạnh mẽ với dung lượng cao hơn vẫn được đặt
ra [5]. Từ đó, tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai DVB-T2 đã được
nhóm DVB Project công bố tháng 6/2008. Việc triển khai và phát triển các sản
phẩm mới cho tiêu chuẩn mới này cũng đã bắt đầu. DVB-T2 kế thừa những thành
công của DVB-T với nhiều cải tiến về việc gia tăng dung lượng truyền dẫn. Giống
như DVB-T, DVB-T2 cũng sử dụng điều chế OFDM với một số lượng lớn sóng
mang con để tạo ra một tín hiệu ổn định, cho phép hoạt động ở nhiều chế độ khác
nhau. DVB-T2 sử dụng phương thức mã hóa sửa sai giống DVB-S2 và DVB-C2 là
LDPC kết hợp với mã hóa BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquengham). Số lượng sóng
mang, kích thước khoảng bảo vệ và tín hiệu pilot có thể điều chỉnh để tối ưu
overhead đối với từng loại kênh truyền.

Hiện nay, DVB-T2 là hệ thống kỹ thuật số mặt đất tiên tiến nhất thế giới, có các
thông số về độ bền, sự linh hoạt và hiệu quả cao hơn các hệ thống truyền hình số
mặt đất khác ít nhất 50%. Đồng thời, hệ thống hỗ trợ các chuẩn truyền hình SD,
HD, Ultra HD, truyền hình di động [4]… Tại Việt Nam, kể từ ngày 11 tháng 11 năm
2011, công ty cổ phần Nghe Nhìn Toàn cầu AVG đã bắt đầu triển khai mạng đơn tần
SFN phát sóng chuẩn DVB-T2 trên toàn quốc với ba kênh tần số là 57, 58, 59.
2.3.1 Những tiêu chí cơ bản của DVB-T2
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 ở mức có thể cao nhất. Tổ chức DVB đã định nghĩa một

15


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

bộ các yêu cầu thương mại đóng vai trò nền tảng cho việc phát triển T2. Các yêu
cầu này bao gồm [6]:
-

Việc truyền dẫn T2 phải có khả năng sử dụng các anten thu gia đình hiện
có và phải có khả năng tái sử dụng các hạ tầng máy phát đang tồn tại.
(Yêu cầu này đã loại bỏ sự quan tâm tới kỹ thuật MIMO bởi nó sẽ cần tới
các anten thu và phát mới).

-

T2 phải hướng dịch vụ tới các máy thu cố định và di động trước tiên.

-


T2 phải cung cấp khả năng tăng dung lượng tối thiểu 30% so với DVB-T
khi hoạt động trong cùng điều kiện và ràng buộc.

-

T2 phải nâng cao được hiệu suất của mạng đơn tần SFN so với DVB-T.

-

T2 phải có cơ chế nâng cao độ tin cậy đối với từng loại hình dịch vụ cụ
thể, cụ thể là phải có khả năng đưa ra các mức tin cậy khác nhau đối với
một vài loại dịch vụ so với loại khác. Chẳng hạn, trong một kênh đơn 8
MHz, nó phải có khả năng hướng một số dịch vụ cho điều kiện thu trên
mái nhà và hướng các dịch vụ khác cho thu di động.

-

T2 phải có độ linh hoạt về băng thông và tần số.

-

Nếu có thể, T2 nên có cơ chế để giảm tỉ số công suất đỉnh trên công suất
trung bình của tín hiệu phát để giảm giá thành truyền sóng.

2.3.2 Mô hình cấu trúc DVB-T2
Hệ thống DVB-T2 được chia thành 3 hệ thống con ở phía mạng phát (SS1, SS2,
SS3) và 2 hệ thống con ở phía thu (SS4, SS5) như trình bày trong Hình 2.3. Về mặt
giao diện, có hai giao diện tương ứng ở phía mạng (A và B) và một giao diện nội tại
máy thu (D). Giao diện RF (C) là chung cho cả network và phía thu. [6].


16


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

Giao diện A
“TS”
Tín hiệu
chương trình
đầu vào

SS1:
Mã hóa nén
và ghép
kênh thống
kê Video/
Audio

Giao diện A
“T2-MI”

SS2:
T2-Gateway
cơ bản

Giao diện C
“DVB-T2"

SS3:

Điều chế T2

SS3:
Điều chế T2

Mạng phân
phối
Kênh RF

Giao diện D
“TS”

SS4:
Giải điều
chế T2

SS5:
Giải mã
MPEG

SS4:
Giải điều
chế T2

SS5:
Giải mã
MPEG

SS4:
Giải điều

chế T2

SS5:
Giải mã
MPEG

Tín hiệu
chương trình
đầu ra đã
giải mã

Máy thu T2

Hình 2.3: Sơ đồ khối chức năng và giao diện DVB-T2
SS1: Mã hoá và ghép kênh. Hệ này có chức năng tạo ra các dòng truyền tải
MPEG-2 TS (MPEG-2 Transport Stream) và/hoặc luồng cơ sở (GS). Đối với các
dịch vụ video thì khối này bao gồm việc nén (encoding) video/audio cùng với các
thông tin phụ trợ PSI/SI hoặc báo hiệu lớp 2 (L2 Signalling). Thông thường việc mã
hóa video (có thể cả audio) được thực hiện theo cơ chế tốc độ bit biến đổi VBR
nhưng vẫn có một phần điều khiển chung để đảm bảo tốc độ bit tổng các luồng ghép
kênh với nhau là không đổi (chèn thêm gói NULL). Khối này có chức năng hoàn
toàn giống nhau đối với tất cả các chuẩn của DVB.
SS2: T2-Gateway cơ bản. Đầu vào của SS1 được định nghĩa trong [2], áp dụng
cho cả lớp vật lý DVB-T2 cơ bản và mở rộng mô tả trong phụ lục D của [1]. Khối
này thực hiện chức năng thích ứng Mode và thích ứng Stream cho DVB-T2, cùng
với đó là khả năng cấp phát dung lượng và lập lịch.
T2-Gateway cơ sở có đầu ra là dòng T2-MI là một chuỗi các gói T2-MI. Mỗi
gói T2-MI bao gồm hoặc một Baseband Frame, dữ liệu IQ Vector cho dòng phụ trợ
hoặc thông tin báo hiệu (LI hoặc SFN). Dòng T2-MI chứa mọi thông tin cần thiết
17



Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

để mô tả nội dung và thời gian phát của các khung T2. Mỗi dòng T2-MI có thể được
cung cấp cho một hoặc một vài bộ điều chế trong mạng DVB-T2. Định dạng giao
diện T2-MI được định nghĩa trong [3].
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 và phát ra chúng vào thời điểm thích hợp khi được đồng bộ SFN.
SS4: Giải điều chế DVB-T2 (DVB-T2 Demodulator). Bộ giải điều chế SS4
nhận tín hiệu RF từ một hoặc nhiều máy phát (SFN Network) và cho một dòng
truyền tải (MPEG-TS) tại đầu ra. SS4 giao tiếp với SS5 thông qua giao diện D, một
luồng TS chuẩn mang theo một hoặc nhiều dịch vụ cùng với các dữ liệu báo hiệu
chung.
SS5: Giải mã dòng truyền tải (Stream Decoder). Hệ SS5 nhận dòng truyền
tải (MPEG-TS) tại đầu vào và cho tín hiệu video/audio tại đầu ra. Khối này hầu như
giống nhau trong các chuẩn DVB, ngoại trừ một số thành phần báo hiệu L2 mới
được định nghĩa cho DVB-T2.
2.3.3 Đặc điểm lớp vật lý của DVB-T2
Mô hình lớp vật lý của DVB-T2 được trình bày trong Hình 1.4. Đầu vào hệ
thống có thể là một hay nhiều dòng truyền tải MPEG-TS và/hoặc một hay nhiều
dòng GS (Generic Stream). Các luồng đầu vào có thể được biến đổi bởi bộ tiền xử
lý trong T2 Gateway bởi tại điểm này trong sơ đồ, các luồng input phải tương ứng
một – một với các kênh dữ liệu (gọi là tuyến dẫn lớp vật lý PLP) trong bộ điều chế.
Đặc điểm lớp vật lý ở đây sẽ tương đương với sự kết hợp của T2-Gateway cơ bản
(SS2) và bộ điều chế (SS3) trong kiến trúc tham khảo Hình 2.3.
Luồng
đầu vào


Xử lý đầu
vào

Xen bit,
Mã hóa

Ánh xạ
Frame

Hệ thống T2

Hình 2.4: Sơ đồ khối DVB-T2 lớp vật lý
18

Điều chế


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

Đầu ra của lớp vật lý T2 là một tín hiệu cao tần RF trên một kênh RF đơn. Tín
hiệu đầu ra cũng có thể được chia thành hai đường để cung cấp cho anten thứ 2,
thường ở một trạm phát khác, khi ở chế độ truyền dẫn MISO, sử dụng một dạng
biến đổi của mã hóa Alamouti. Nếu chỉ có một PLP thì sẽ chỉ có một kênh data liên
tục được truyền đi. Tuy nhiên, nếu có nhiều PLP thì các kênh data có thể được phân
thời gian linh hoạt ở lớp vật lý, cho phép lựa chọn các thông số để ưu tiên tối ưu
phân tập thời gian hay tối ưu công suất máy thu. Hướng tiếp cận đa PLP và phân
khe thời gian trong T2 cho phép các PLP khác nhau có thể áp dụng các mức độ mã
hóa, điều chế và độ sâu xen các lát thời gian khác nhau, từ đó tạo ra các mức tin cậy
khác nhau cho từng service. Máy thu có thể tập trung tài nguyên giải mã của nó vào
một PLP chứa những dữ liệu cần thiết.

Việc xử lý dòng dữ liệu vào và FEC dù đã có cải tiến để nâng cao hiệu quả
nhưng vẫn được lựa chọn sao cho tương thích với cơ chế tương đương sử dụng
trong DVB-S2. Điều đó có nghĩa, DVB-T2 phải có cùng cấu trúc baseband-frame,
baseband-header, cơ chế loại bỏ gói rỗng (Null packet) và đồng bộ luồng như DVBS2. Việc cùng sử dụng LDPC/BCH FEC là một ví dụ. Tuy nhiên, do đặc tính tự
nhiên của điều chế mặt đất sử dụng trong DVB - T là dựa trên kỹ thuật khoảng bảo
vệ COFDM nên T2 cũng phải có các kỹ thuật ánh xạ chòm sao và xen bit mới.
Các thông số COFDM của DVB-T2 đã 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 độ tối ưu được cải thiện để
giảm overhead.

-

Chế độ sóng mang mở rộng cho phép tối ưu băng thông với kích thước FFT
lớn hơn.


-

Xen mở rộng: bao gồm xen bit, xen tế bào, xen thời gian và xen tần số.
19


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

Việc có một khoảng lựa chọn rộng hơn các thông số COFDM cho phép giảm
đáng kể lỗi overhead, 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 [6].
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, đồng thời nó cũng báo hiệu một số thông số cơ bản cấu trúc
khung.

-

Chòm sao xoay, tạo thành một dạng phân tập điều chế, hỗ trợ việc thu tín
hiệu có tốc độ mã cao.

-

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 (FEF future extension frame).

DVB-T2 được yêu cầu kế thừa những giải pháp đã tồn tại trong các tiêu chuẩn
DVB khác. Do đó nó 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).

Đầu ra của hệ thống thường là các tín hiệu đơn để truyền phát trên kênh vô
tuyến RF. Tuy nhiên, hệ thống có thể tạo tín hiệu ra thứ hai, được truyền tới hệ
thống anten thứ hai và gọi là chế độ truyền phát MISO.
2.3.4 Những giải pháp kỹ thuật cơ bản
 Ống lớp vật lý (Physical Layer Pipes - PLPs)
Đòi hỏi của thị trường đối với độ tin cậy theo đặc trưng 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
20


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

toàn trong suốt (Hình 2.5) có khả năng truyền tải dữ liệu độc lập với cấu trúc của nó

và cho phép lựa chọn tự do các thông số PLP khác nhau. Cả dung lượng và độ tin
cậy đều có khả năng điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu cụ thể của 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 độ sâu xen
thời gian cho từng PLP một cách độc lập. Hơn nữa định dạng của nội dung cũng
giống như cấu trúc khung cơ bản của DVB-S2.

Hình 2.5: Các PLP khác nhau hiện diện trên các lát thời gian khác nhau
Đặc biệt, một nhóm dịch vụ sẽ chia sẻ các thành phần chung như bảng PSI/SI
hoặc thông tin CA. Để tránh phải nhân bản các thông tin này cho từng PLP, DVBT2 đưa ra mô hình các 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 điển hình được định nghĩa: đầu vào mode A
sử dụng duy nhất một PLP và đầu vào mode B sử dụng nhiều PLP.
 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 là như nhau, tương tự như trong DVB-T.
 Đầu vào mode B
Đầu vào mode B là mode tiên tiến được sử dụng cho mô hình nhiều PLP (Hình
2.6). Ngoài độ tin cậy cao đối với các dịch vụ nhất định, mode B còn cho phép
khoảng xen thời gian dài hơn và tiết kiệm năng lượng hơn đối với đầu thu. Do đó

21


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

ngay cả khi thiết lập các thông số vật lý là giống hệt nhau thì việc sử dụng mode
này vẫn hữu ích, đặc biệt là khi hướng đến các thiết bị di động.


Hình 2.6: Khung T2 đối với kênh RF đơn, chế độ đa PLP (ở đây là 5 PLP).
 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 cần phải 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).
 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 2.7 so sánh phổ của 2K so với 32K ở điều kiện bình thường
và 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.

22


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

Hình 2.7: Mật độ phổ công suất đối với 2 K và 32 K.
 MISO dựa trên Alamouti (trên trục tần số)
Mặc dù 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 trong một mạng sẽ gây ra tổn hao margin
đáng kể bởi kênh thu được có thể có 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 với một cặp máy phát (Hình
2.8). 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 SNR
thu được giống như với khi có công suất tổng của hai tín hiệu trong không gian. Độ
phức tạp máy thu tăng lên chút ít bao gồm việc cần thêm một vài bộ nhân cho xử lý
Alamouti và một số phần của ước lượng kênh được nhân bản. Overhead sẽ tăng
23


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

đáng kể trên khía cạnh mật độ Pilot rời rạc cần phải được nhân đôi đối với giá trị
khoảng bảo vệ cho trước.

Hình 2.8: Mô hình MISO.
 Mào đầu (P1 và P2)
Những symbol đầu tiên của khung DVB-T2 ở lớp vật lý là các symbol mào 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 bắt đầu bằng symbol P1 được
điều chế BPSK vi sai với độ tin cậy cao, có 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
theo sau, số lượng là cố định với mỗi kích thước FFT, cung cấp thông tin báo hiệu
lớp 1 kể cả tĩnh, động hay cấu hình được. Một số bit đầu tiên của báo hiệu (L1-Pre
signalling) có phương thức điều chế và mã hóa cố định, các bit còn lại (L1-Post
signalling) có tốc độ mã không đổi là 1/2 nhưng điều chế là tùy chọn giữa QPSK,
16-QAM và 64-QAM. Symbol P2 báo hiệu nói chung, đồng thời cũng chứa dữ liệu
PLP chung và/hoặc PLP dữ liệu.
 Mẫu hình tín hiệu Pilot (Pilot Pattern)
Pilot phân tán (Scattered Pilots) của biên độ và pha định trước được chèn vào
tín hiệu với khoảng cách đều nhau trên cả hai trục thời gian và tần số. Pilot phân tán

được máy thu sử dụng để đánh giá sự thay đổi trong đáp ứng kênh theo chiều thời
gian và tần số.
Trong khi DVB - T áp dụng cùng một mẫu hình tĩnh (static pattern) độc lập với
kích thước FFT và tỉ số khoảng bảo vệ, DVB-T2 tiếp cận một cách linh hoạt hơn
24


Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

bằng cách định nghĩa 8 mẫu khác nhau để có thể lựa chọn, tuỳ thuộc vào kích thước
FFT và khoảng bảo vệ lựa chọn đối với mỗi đường truyền cụ thể. Ví dụ trong Hình
1.9 mô tả overhead giảm từ 8% xuống 4% khi sử dụng mẫu PP3 cho khoảng bảo vệ
1/8.

Hình 2.9: Mẫu pilot phân tán cho DVB - T (trái) và DVB-T2 (phải)
Đối với Pilot liên tục, tỷ lệ phần trăm trong DVB-T2 cũng phụ thuộc vào kích
thước FFT, giúp giảm overhead từ 2.5% xuống 0.7% đối với chế độ FFT 8 K, 16 K
và 32 K mà không phải đánh đổi bằng khả năng đồng bộ tần số và thuật toán phát
hiện CPE [6].
 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 2.10) cho phép tăng lên 8bit/tế bào OFDM,
tăng 33% hiệu suất sử dụng phổ và dung lượng dữ liệu đối với một tỷ lệ mã cho
trước. Thông thường, điều này đòi hỏi một tỷ số công suất sóng mang trên tạp nhiễu
cao hơn (cao hơn 4 đến 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.
25


×