Đề tài tìm hiểu về tiêu chuẩn truyền hình số DVB s2

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

KHOA VIỄN THƠNG I

TIỂU LUẬN MƠN HỌC
“KỸ THUẬT PHÁT
THANH TRUYỀN HÌNH”
Đề tài:
“ Tìm hiểu về tiêu chuẩn truyền hình số
DVB- S2”
Giảng viên

: NGUYỄN THỊ THU HIÊN

Sinh viên thực hiện : ĐÀO QUANG ANH
Mã sinh viên

: B17DCVT006

Lớp

: D17CQVT06-B

Nhóm mơn học

: Nhóm 01

Hà Nợi, tháng 6/2021


MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................3
DANH MỤC VIẾT TẮT ............................................................................................... 4
DANH MỤC HÌNH VẼ.................................................................................................5
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................6
I, Tổng quan về DVB- S2 .............................................................................................. 7
1, Giới thiệu chung .....................................................................................................7
2, Những điểm nổi trội của DVB-S2 so với DVB-S .................................................7
II, Tiêu chuẩn DVB- S2 .................................................................................................7
1, Khối thích nghi kiểu truyền dẫn (Mode Adaptation) .........................................8
1.1. Khối giao diện đầu vào (Input interface)......................................................8
1.2, Bộ mã hóa CRC- 8 ...........................................................................................9
1.3, Khối Merger/Slicer ..........................................................................................9
1.4, Trường BBHEADER .....................................................................................10
2, Khối thích nghi dịng truyền tải (Stream Adaptation) .....................................11
2.1, Bợ đệm ............................................................................................................11
2.2, Bợ xáo trợn BBFRAME ................................................................................11
3, Khối mã hóa sửa lỗi FEC.....................................................................................12
3.1, Mã hóa bên ngồi BCH và mã hóa trong LDPC ........................................12
3.2, Khối xáo trợn bit ............................................................................................ 13
4, Khối ánh xạ bit lên chòm sao điều chế ............................................................... 13
5, Tạo khung lớp vật lý ............................................................................................ 15
5.1, Cấu trúc khung truyền tải trong DVB- S2 ..................................................15
5.2, Quá trình tạo khung lớp vật lý .....................................................................16
6, Lọc băng gốc và điều chế cầu phương (Baseband shaping & quadrature
modultation)..............................................................................................................17
III, Ưu, nhược điểm của chuẩn DVB- S2 ..................................................................17
1, Ưu điểm .................................................................................................................17
2, Nhược điểm ...........................................................................................................17
IV, Một số ứng dụng của DVB- S2 .............................................................................17
KẾT LUẬN ..................................................................................................................18

2


LỜI NĨI ĐẦU
Ngày 19/4/2008, Việt Nam đã phóng thành cơng vệ tinh viễn thông VINASAT-1 mở
ra một giai đoạn phát triển mới về thông tin liên lạc cũng như phát thanh truyền hình
quảng bá của quốc gia.
Do khả năng đặc thù là vùng dịch vụ rộng lớn, thông tin vệ tinh được sử dụng cho
nhiều loại hình dịch vụ, tuy nhiên dịch vụ quảng bá qua vệ tinh cho đến thời điểm hiện
tại là dịch vụ thu được nhiều lợi nhuận và có ưu thế vượt trội với bốn đơn vị khai thác
sử dụng cơng nghệ truyền hình kỹ thuật số vệ tinh là Truyền hình An Viên, Truyền hình
K+, Truyền hình VTC và truyền hình HTV. Tất cả đều đang sử dụng băng tần của vệ
tinh Vinasat.
Các công nghệ truyền hình quảng bá thơng qua vệ tinh được biết đến nhiều nhất hiện
nay bao gồm chuẩn DVB-S và DVB- S2. Bài tiểu luận này sẽ đi sâu tìm hiểu về chuẩn
truyền hình số DVB- S2
Dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình tìm hiểu nhưng do nhận thức và trình độ cịn
hạn hẹp nên bài viết này khơng tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Vậy em rất mong
nhận được ý kiến đóng góp, nhận xét của cơ để em có thêm điều kiện học hỏi thêm và
năng cao kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn cho quá trình học tập sau này.

3


DANH MỤC VIẾT TẮT
ETSI

European Telecomunication Standard Viện tiêu chuẩn Viễn thơng
Institute
Châu Âu

VCM

Variable Coding and Modulation

Mã hóa và điều chế

ACM

Adaptation Coding and Modulation

Mã hóa thích ứng và điều chế

SDTV

Standard Definition Television

Truyền hình độ nét chuẩn

HDTV

High Definition Television

Truyền hình độ nét cao

MPEG- 2

Moving Picture Expert Group- 2

Nhóm các chun gia hình ảnh

động- Thế hệ 2

MPEG- 4

Moving Picture Expert Group- 4

Nhóm các chuyên gia hình ảnh
động- Thế hệ 4

ATM

Asynchronous Transfer Mode

Chế độ truyền khơng đồng bộ

CRC- 8

Cyclic Redundancy Code

Mã dư chu trình 8 bit

UPL

User Packet Length

Độ dài gói tin người dùng

UP

User Packet

Gói tin người dùng

DFL

Data Field Length

Độ dài trường dữ liệu

SYNCD

Sync distance

Khoảng đồng bộ hóa

LDCP

Low Density Parity Check Codes

Mã kiểm tra ưu tiên cường độ
thấp

MSB

Most Significant Bit

Bit lớn nhất

4

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình vệ tinh theo chuẩn DVB- S2 ..................... 8
Hình 2 : Bộ mã hóa CRC- 8 ....................................................................................... 9
Hình 3 : Định dạng luồng tại lối ra ............................................................................. 9
Hình 4 : Khối mã sửa lỗi FEC .................................................................................... 13
Hình 5.1: Chịm sao điều chế DVB- S2 của QPSK và 8PSK .................................... 14
Hình 5.2: Chịm sao điều chế DVB- S2 của 16APSK và 32APSK ........................... 14
Hình 6: Cấu trúc khung lớp vật lý của DVB- S2 ....................................................... 15

5


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1 : Giá trị các trường trong MATYPE – 1 ........................................................ 10
Bảng 2: Các tham số mã hóa với khung FEC FRAME .............................................. 13
Bảng 3: Thơng số của bộ xáo trộn bit theo từng loại điều chế ................................... 13
Bảng 4: Số lượng các SLOT theo độ dài của XFECFRAME .................................... 16

6


I, Tổng quan về DVB- S2
1, Giới thiệu chung
-

Tên đầy đủ là Digital Video Broadcasting- Satellite- Second Generation:
Truyền hình kỹ thuật số- Vệ tinh- Thế hệ thứ 2
Nó được phát triển vào năm 2003 bởi Dự án DVB, một tập đồn cơng nghiệp
quốc tế và được phê chuẩn bởi ETSI vào tháng 3 năm 2005

Là một tiêu chuẩn phát sóng truyền hình kỹ thuật số được thiết kế như một sự kế
thừa cho hệ thống DVB-S

2, Những điểm nổi trội của DVB-S2 so với DVB-S
-

-

-

Tăng dung lượng truyền dẫn trên cùng một băng thơng
• So sánh với tiêu chuẩn DVB–S với cùng một điều kiện truyền dẫn, DVB–
S2 có khả năng truyền dữ liệu tới hơn 30% trong cùng dải băng thơng. Nói
cách khác, một tín hiệu truyền dẫn theo tiêu chuẩn DVB–S2 u cầu băng
thơng ít hơn 30% so với khi sử dụng DVB–S. Đặc biệt khi ứng dụng điều
chế, mã hóa VCM và ACM hiệu suất sử dụng băng thơng tăng tương ứng
66% và 131%.
Tương thích với nhiều mơi trường truyền dẫn
• Trong vùng phủ sóng, u cầu thu của một tín hiệu DVB – S2 thấp hơn
khoảng 2,5 dB so với một tín hiệu DVB–S với cùng điều kiện bảo vệ lỗi.
Phù hợp với nhiều loại ứng dụng
• DVB–S2 đã đượcc tối ưu cho các ứng dụng vệ tinh băng rộng như : Các
dịch vụ quảng bá để truyền dẫn các chương trình truyền hình SDTV hoặc
HDTV, các dịch vụ tương tác bao gồm cả truy nhập internet. Các ứng
dụng chuyên nghiệp như phân phối tín hiệu truyền hình số tới các trạm
phát hình số mặt đất, truyền số liệu
• DVB–S2 tương thích với các kiểu mã hóa MPEG–2, MPEG–4 với tín hiệu
truyền hình có độ phân giải tiêu chuẩn SDTV cũng như truyền hình có độ
phân giải cao HDTV. DVB–S2 chấp nhận rất nhiều dạng đầu vào khác
nhau: dòng bit liên tục, dòng truyền tải đơn chương trình và đa chương

trình, IP hay ATM

II, Tiêu chuẩn DVB- S2
Hệ thống truyền hình vệ tinh theo chuẩn DVB- S2 có cấu trúc như hình 1:

7


Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình vệ tinh theo chuẩn DVB- S2

1, Khối thích nghi kiểu truyền dẫn (Mode Adaptation)
Khối thích nghi truyền dẫn có tác dụng:
-

Thích nghi giao diện đầu vào
Mã hóa CRC- 8 để phát hiện lỗi, đồng bộ và kết hợp dòng Bit (trong trường hợp
đầu vào đã chương trình)
Chia nhỏ dịng bit thành các trường dữ liệu (DATA FIELD)
Thêm 1 báo hiệu vào để thơng báo cho phía thu biết các thơng tin cơ bản về dữ
liệu và cấu trúc khung.
Định dạng của chuỗi bit đầu ra của khối thích nghi kiểu truyền dẫn sẽ bao gồm
trường BBHEADER (80 bit) và trường dữ liệu DATA FIELD (có kích thước
khơng cố định).

1.1. Khối giao diện đầu vào (Input interface).
Một hoặc nhiều dòng dữ liệu chung, có thể là dịng bit liên tục hoặc dạng gói.
-

DVB–S2 chấp nhận nhiều dạng đầu vào khác nhau nên các dạng đầu vào này cần
phải được nhận biết và chuyển về một dạng chung. DVB–S2 phân loại đầu vào

dựa trên độ dài của dòng bit và gán các giá trị UPL (User Packets Length) tương
ứng như sau :
• Dịng truyền tải TS : giá trị UPL cố định và bằng (188 x 8) bit (độ dài một
gói TS). Byte đầu tiên ln là byte đồng bộ (47HEX).
• Dịng dữ liệu chung : có thể là dịng bit liên tục (được gán UPL = 0D), hoặc
dạng gói dữ liệu. Trong trường hợp gói, nếu độ dài gói khơng đổi và nhỏ
hơn 64K thì UPL được gán bằng độ dài của gói, nếu khơng thỏa mãn 2
điều kiện trên thì đầu vào được xem như liên tục (UPL = 0D).

8


-

Đối với các gói dữ liệu khơng phải dịng truyền tải, nếu byte đồng bộ là byte đầu
tiên của gói thì byte này sẽ khơng bị thay đổi. Nếu khơng, byte đồng bộ bằng
0D sẽ được thêm vào phía trước của gói đồng thời giá trị UPL tăng thêm 8 bit.
• Tín hiệu điều khiển ACM (ACM command) : nếu hệ thống làm việc trong
chế độ làm việc thích nghi ACM, tín hiệu điều khiển có thể được sử dụng
để điều chỉnh tỷ lệ đầu vào cho phù hợp với điều kiện truyền dẫn.

1.2, Bợ mã hóa CRC- 8

Hình 2 : Bộ mã hóa CRC- 8
Chỉ được sử dụng cho dạng dữ liệu gói. Xảy ra 2 trường hợp :
-

UPL= 0 : Khối bỏ qua, khơng xử lý
UPL≠ 0
• Dịng bit đầu vào có dạng: Chuỗi các gói dữ liệu người dùng (UP) với độ

dài UPL, bắt đầu từ byte đồng bộ dẫn đến phần mang thơng tin có ích của
gói UP (ngoại trừ byte đồng bộ) sẽ được đưa vào bộ mã hóa CRC
• Ta có đa thức:

g(X) = (X5 + X4 + X3 + X2 + 1)(X2 + X + 1)(X + 1) = X8 + X7 + X6 + X4 + X2 + 1.
Đầu ra bộ mã hóa CRC là phần dư của phép tính : [ X8u(X) : g(X) ], trong đó:
-

u(X): gói đầu vào sau khi trừ đi 8 bit của byte đồng bộ
Giá trị này sẽ thay thế cho byte đồng bộ của gói UP tiếp theo, còn byte đồng bộ
bị thay thế sẽ được copy vào trường SYNC của BBHEADER.

1.3, Khối Merger/Slicer

Hình 3 : Định dạng luồng tại lối ra
9


Đầu vào của bộ Merger/Slicer có thể là dịng bit liên tục hoặc gói UP. Khối
Merger/Slicer gồm 2 thành phần, thực hiện 2 nhiệm vụ khác nhau
a) Slicer :
Đọc dòng dữ liệu vào (trường hợp có nhiều đầu vào thì chỉ đọc 1 trong số các dòng
đầu vào) rồi chia thành các khối DATA FIELD có kích thước DFL (Data Field Length).
Giá trị DFL phải thỏa mãn :
(Kbch – 80) ≥ DFL ≥ 0
Trong đó KBCH là độ dài khối bit trước khi mã hóa BCH (nhận các giá trị khác nhau,
tùy theo tỷ lệ mã được áp dụng), 80 bit là kích thước của trường BBHEADER.
b) Merger :
Liên kết các khối DATA FIELD của cùng một dòng đầu vào. Trong trường hợp chỉ
có một dịng dữ liệu đầu vào thì khối khối Merger trở nên khơng cần thiết và được bỏ

qua.
Tùy thuộc vào ứng dụng, việc phân chia các bit vào trường DATA FIELD có thể
được thực hiện theo 2 cách :
- Lấp đầy kích thước tối đa của DATA FIELD, tương ứng với độ dài bit yêu cầu
trước khi mã hóa BCH trừ đi 80 bit BBHEADER (Kbch – 80). Như vậy, một gói
UP có thể bị chia vào nhiều DATA FIELD khác nhau.
- Ngược lại, có thể phân chia sao cho mỗi DATA FIELD chỉ chứa một số nguyên
các UP.
Do các gói UP có thể bị chia vào các DATA FIELD khác nhau và các byte đồng bộ
được thay thế bằng trường sửa lỗi CRC – 8, nên để thực hiện đồng bộ ở phía phát cần
chỉ ra số các bit tính từ đầu một DATA FIELD cho đến bit bắt đầu của trường CRC – 8
đầu tiên. Khoảng cách này sẽ được chứa trong trường SYNCD (SYNC Distance) trong
BBHEADER.
1.4, Trường BBHEADER
Một trường BBHEADER có độ dài cố định (10 byte) sẽ được thêm vào phần đầu của
DATA FIELD nhằm xác định cấu trúc của DATA FIELD đó. BBHEADER gồm các
thành phần :
a) MATYPE (2 byte) : mơ tả định dạng dịng dữ liệu đầu vào, phương pháp thích
nghi kiểu truyền dẫn, chế độ làm việc CCM hay ACM, hệ số roll – off α. Trong
đó :
Byte đầu tiên (MATYPE – 1) gồm các thành phần :
- TS/GS – Transport Stream/Generic Stream : Đầu vào là dòng truyền tải hay dòng
dữ liệu chung (2 bit).
- SIS/MIS – Single Input Stream/Multiple Input Stream : Một hay nhiều dòng dữ
liệu đầu vào (1bit).
- CCM/ACM : Mã hóa và điều chế khơng đổi CCM hay mã hóa và điều chế thích
nghi ACM (1bit).
- ISSYI – Input Stream Synchronization Indicator: chỉ thị cơ chế định thời ở phía
thu có hoạt động hay không (1bit).
- NPD – Null Packet Deletion : chỉ thị cơ chế xóa các gói rỗng có hoạt động hay

không (1bit).
- RO : hệ số roll – off α (2bit).
10


TS/GS

SIS/MIS

CCM/ACM

ISSYI

NPD

RO

11 : dịng gói truyền tải

1 = một dịng

1 : CCM

1 : Có

1 : Có

00 = 0.35

00 : d/liệu chung, gói

0 = nhiều dịng

0 : ACM

0 : Khơng

0 : Khơng

01 = 0,25

01 : d/liệu chung, liên

10 = 0,20

tục

11 = dự phòng

10 : dự phòng

Bảng 1 : Giá trị các trường trong MATYPE – 1.
Byte thứ 2 (MATYPE – 2) : nếu trường SIS/ MIS chỉ thị nhiều dòng dữ liệu đầu vào
thì byte thứ 2 chứa nội dung xác định các dòng dữ liệu này (ISI – Input Stream
Identifier), nếu khơng sẽ được dự phịng.
b) UPL – User Packet Length (2 byte) : chiều dài của gói người dùng UP [bit].
UPL nhận các giá trị trong khoảng [0, 65535].
Ví dụ : 0000HEX = dòng dữ liệu liên tục.
000AHEX = chiều dài gói UP bằng 10.
UPL = 188x8D : gói truyền tải MPEG.

c) DFL – Data Field Length (2 byte) : chiều dài của DATA FIELD, [bit]. DFL
nhận các giá trị trong khoảng [0, 58112].
Ví dụ : 000AHEX = Data Field có độ dài 10 bit.
d) SYNC (1byte) : bản sao của byte đồng bộ gói UP.
Ví dụ : SYNC = 47HEX : gói dịng truyền tải MPEG.
SYNC = 00HEX : khi đầu vào là dịng gói dữ liệu chung khơng
có
byte đồng bộ.
SYNC = khơng có nếu đầu vào là dịng dữ liệu liên tục.
e) SYNCD (2 byte) : khoảng cách từ bit đầu tiên của DATA FIELD và bit bắt đầu
của trường CRC – 8 đầu tiên thuộc DATA FIELD đó.
f) CRC – 8 : byte chỉ thị lỗi áp dụng cho 9 byte đầu tiên của BBHEADER.

2, Khối thích nghi dòng truyền tải (Stream Adaptation)
Bao gồm 2 thành phần: Bộ đệm và Bộ xáo trộn BBFRAME
2.1, Bộ đệm
-

-

Đầu ra của khối là khung BBFRAME sẽ được đưa vào khối mã hóa BCH, do vậy
BBFRAME phải có đúng kích thước theo yêu cầu của bộ mã hóa (Kbch). Bộ đệm
được sử dụng trong trường hợp dữ liệu không đủ lấp đầy một khung BBFRAME.
Bộ đệm bổ sung thêm (Kbch - DFL - 80) bit 0 để khung BBFRAME có độ dài cần
thiết là Kbch.
Đối với ứng dụng quảng bá, DFL = Kbch – 80 do vậy không cần sử dụng bộ đệm

2.2, Bợ xáo trợn BBFRAME
-

Q trình xáo trộn (làm ngẫu nhiên hóa) có tác dụng làm phân tán năng lượng
của dòng bit giúp làm tránh sự xuất hiện của các thành phần DC trong phổ tín
hiệu.
11


-

Nguyên lý làm xáo trộn trong DVB-S2 là sử dụng chuỗi giả ngẫu nhiên PRSB

3, Khối mã hóa sửa lỗi FEC

Hình 4 : Khối mã sửa lỗi FEC
-

Gồm 3 phần: Mã hóa ngồi BCH, mã hóa trong LDPC và khối xáo trộn bit

3.1, Mã hóa bên ngồi BCH và mã hóa trong LDPC
DVB- S2 áp dụng biện pháp sửa lỗi là mã khối BCH và mã kiểm tra độ ưu tiên cường
độ thấp LDPC
Định dạng đầu vào bộ mã hóa sửa lỗi là các khung BBFRAME. Sau đó bộ mã hóa
đưa thêm các bit sửa sai tương ứng với 2 loại mã hóa tạo thành cấu trúc mới FEC
FRAME:
-

-

DVB – S2 định nghĩa 2 loại cấu trúc khung FEC FRAME : loại bình thường có
độ dài 64800 bit và loại ngắn 16200 bit. Các khung FECFRAME dài có khả năng
bảo vệ lỗi tốt hơn nhưng có độ trễ lớn hơn so với loại ngắn dẫn đến hệ quả là cấu

trúc khung ngắn sẽ được sử dụng cho các ứng dụng mà độ trễ là ưu tiên (các ứng
dụng lưu lượng Internet). Cịn với các khung có độ dài 64800 bit được sử dụng
để tối ưu khả năng bảo vệ chống nhiễu, dùng cho các ứng dụng quảng bá thông
thường.
Với mỗi tỷ lệ mã LDPC ta có các tham số mã hóa đối với khung FEC FRAME
khác nhau:

12


Tỷ lệ mã LDPC

Kbch

Nbch = kldpc

tbch

nldpc

1/4

16008

16200

12

64800

1/3

21408

21600

12

64800

2/5

25728

25920

12

64800

1/2

32208

32400

12

64800

3/5

38688

38880

12

64800

2/3

43040

43200

10

64800

3/4

48408

48600

12

64800

4/5

51648

51840

12

64800

5/6

53840

54000

10

64800

8/9

57472

57600

8

64800

9/10

58192

58320

8

64800

Bảng 2: Các tham số mã hóa với khung FEC FRAME
3.2, Khối xáo trợn bit
Sau khi mã hóa LDPC thì các mã đầu ra sẽ được xáo trộn. Mục đích là để nâng cao
khả năng chống lỗi cho tín hiệu.
Nguyên lý thực hiện: Các bit được ghi tuần tự theo các cột, nhưng khi đọc thì đọc
theo chiều ngang. Dẫn đến sự thay đổi của thứ tự các bit. Bit MSB của trường
BBHEADER luôn được đọc ra đầu tiên
Ta có bảng thơng số của bộ xáo trộn bit theo từng loại điều chế:
Điều chế Số hàng (với nldpc = 64800) Số hàng (với nldpc = 16200) Số cột
8PSK
21600
5400
3
16APSK
16200
4050
4
32APSK
12960
3240

5
Bảng 3: Thông số của bộ xáo trộn bit theo từng loại điều chế trong chuẩn DVB- S2

4, Khối ánh xạ bit lên chịm sao điều chế
Có 4 mơ hình ánh xạ bit lên chịm sao theo 4 sơ đồ điều chế: QPSK, 8PSK, 16APSK,
32APSK
-

QPSK và 8PSK được sử dụng cho các ứng dụng quảng bá do cả hai đều là dạng
điều chế có đường bao khơng đổi

13


Hình 5.1: Chịm sao điều chế DVB- S2 của QPSK và 8PSK
-

16APSK và 32APSK hướng tới các ứng dụng chuyên nghiệp tuy nhiên vẫn có
thể sử dụng cho mục đích quảng bá

Hình 5.2: Chịm sao điều chế DVB- S2 của 16APSK và 32APSK
Ngồi ra khối ánh xạ bit cịn được tích hợp điều chế phân cấp hỗ trợ phát được cả 2
dòng truyền tải DVB- S và DVB- S2

14


5, Tạo khung lớp vật lý

Hình 6: Cấu trúc khung lớp vật lý của DVB- S2

5.1, Cấu trúc khung truyền tải trong DVB- S2
Có 2 cấu trúc khung được chuẩn DBV- S2 quy định:
-

-

Mức vật lý PL (PLFRAME)
• Có các bit mào đầu PLHEADER, mang các thông tin nhằm giúp phía thu
có thể đồng bộ và xác định phương pháp điều chế và các thơng số mã hóa
mà khơng cần phải giải mã, giải điều chế tín hiệu. Do tính chất quan trọng
của PLHEADER nên nó được mã hóa sửa sai rất chặt chẽ với tỷ lệ mã
7/64 (57 bit chống lỗi cho 7 bit mang tin)
• Các khung vật lý được truyền tải nối tiếp nhau. Trong mỗi khung vật lý
lược đồ mã hóa và điều chế phải đồng nhất, tuy nhiên giữa các khung vật
lý khác nhau thì có thể thay đổi. Điều này tạo nên tính linh hoạt cho hệ
thống DVB–S2 so với DVB–S
Mức cơ bản (FECFRAME)
• Cung cấp đầy đủ thông tin phục vụ cho quá trình xử lý giải mã tín hiệu
• Nhờ có 80 bit mào đầu BBHEADER, phía thu có thể thiết lập các cấu hình
tương ứng với các chế độ truyền dẫn khác nhau như đầu vào đơn chương
trình hay đa chương trình, định dạng chung hay gói dịng truyền tải MPEG,
chế độ VCM hay ACM ...
• Tóm tắt q trình tạo khung FECFRAME: đầu tiên là dữ liệu cần truyền
đi được chia thành các DATA FIELD có độ dài DFL. DATA FIELD được
thêm trường BBHEADER kích thước 80 bit. Trước khi đưa vào bộ mã
hóa FEC, nó được bổ sung thêm các bit đệm để có độ dài phù hợp theo
yêu cầu của mã BCH và LDPC tạo thành khung BBFRAME. Q trình
mã hóa trước sẽ thêm vào các bit sửa sai và xáo trộn để tạo thành khung
FECFRAME với kích thước 64800 bit hoặc 16200 bit, tùy thuộc vào tỷ lệ
mã hóa được lựa chọn.

15


5.2, Quá trình tạo khung lớp vật lý
Đầu vào của khối tạo khung PL là cấu trúc XFECFRAME (FECFRAME sau khi điều
chế), đầu ra là khung lớp vật lý PLFRAME. Khung PLFRAME được tạo ra bằng cách
chia nhỏ khung XFECFRAME thành các SLOT với độ dài 90 symbol. Sau đó phần đầu
PLHEADER được thêm vào phía trước XFECFRAME. Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể
mà các bit hoa tiêu (pilot) được thêm vào để tạo thành khung PLFRAME.
a. Chèn khung giả (Dummy PLFRAME insertion).
Các khung PLFRAME giả sẽ được tạo ra nếu khơng có dữ liệu được truyền đi. Khung
PL giả chỉ bao gồm phần đầu PLHEADER và 36 SLOT không được điều chế..
b. Chèn báo hiệu lớp vật lý (PL signaling).
Khung XFECFRAME được chia thành S các SLOT với độ dài cố định 90 symbol.
Số lượng S được xác định theo bảng :
Số
bit/symbol

XFECFRAME : nldpc =
64800 bit

XFECFRAME : nldpc = 16200
bit

2

360

90

3

240

60

4

180

45

5

144

36

Bảng 4: Số lượng các SLOT theo độ dài của XFECFRAME
Phần mào đầu PLHEADER sẽ được thêm vào phía trước khung nhằm cung cấp thơng
tin cấu hình cho phía thu. Độ dài PLHEADER bằng đúng kích thước 1 SLOT. Sau khi
giải mã PLHEADER, phía thu sẽ biết được độ dài và cấu trúc PLFRAME, phương pháp
điều chế và mã hóa của FECFRAME, sự có mặt hay khơng của các bit hoa tiêu. Do tính
chất quan trọng mà PLHEADER được bảo vệ bằng mã hóa Reed Muller (64,7) và điều
chế BPSK để đảm bảo phía thu vẫn có thể giải mã trong điều kiện xấu nhất.
Phần PLHEADER bao gồm 2 thành phần như sau :
- SOF - Start of Frame (26 symbol) : xác định bắt đầu một khung, mang giá trị
18D2E82HEX.
- PLSCODE (64 symbol) : được mã hóa chống lỗi, sau khi giải mã sẽ thu được 7
symbol phục vụ cho việc báo hiệu. Các symbol này được phân vào 2 trường sau :

• MODCOD (5 symbol) : xác định phương pháp điều chế (QPSK, 8PSK,
16APSK, 32APSK) và các tỷ lệ mã hóa trước (1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3,
3/4, ....) được áp dụng.
• TYPE (2 symbol) : xác định độ dài của khung FECFRAME (0 = bình
thường : 64800 bit, 1 = ngắn : 16200 bit), ngoài ra cịn xác định khung PL
có chèn bit hoa tiêu hay không (0 : không chèn bit hoa tiêu).
c. Chèn các bit hoa tiêu (Pilots insertion).
Tùy thuộc vào phương thức làm việc được lựa chọn mà khung PLFRAME có thể có
hoặc không các bit hoa tiêu. Các bit hoa tiêu làm nhiệm vụ đồng bộ tại phía phát. Kích
thước khối bit hoa tiêu bằng P = 36 symbol và được chèn thêm sau mỗi SLOT, tính từ
trường PLHEADER.
d. Xáo trợn lớp vật lý.
16


Trước khi được điều chế, các khung PLFRAME (ngoại trừ PLHEADER) sẽ được xáo
trộn để phân tán năng lượng và tránh các giá trị lặp lại. Chuỗi xáo trộn (CI + jCQ) được
tạo thành từ 2 chuỗi thực (từ 2 đa thức sinh có bậc 18). Độ dài chuỗi được lựa chọn lớn
hơn độ dài tối đa của PLFRAME nhằm tránh các bit giả có thể phát sinh trong quá trình
xáo trộn

6, Lọc băng gốc và điều chế cầu phương (Baseband shaping & quadrature
modultation).
Tín hiệu sẽ được xử lý bằng bộ lọc cos nâng với hệ số roll- off bằng 0,35 ; 0,25 ; 0,2
tùy thuộc yêu cầu ứng dụng để hạn chế dải thơng của tín hiệu
Hàm truyền đạt H(f) của bộ lọc cos nâng :
H(f)= 1 với f < 𝑓𝑁 (1-α)
1

1

𝜋

2

2

2𝑓𝑁

H(f)= √( + sin

[

𝑓𝑁 −|𝑓|
α

]) với 𝑓𝑁 (1- α) <= |f| <= 𝑓𝑁 (1+ α)

H(f)= 0 với f > 𝑓𝑁 (1 + α)
Trong đó 𝑓𝑁 =

1
2𝑇𝑠

=

𝑅𝑠
2

là tần số Nyquist và hệ số roll- off α

Điều chế cầu phương được thực hiện bằng cách nhân đầu vào I, Q
với sin(2πf0t) và cos(2πf0t) tương ứng. Sau đó kết quả được cộng lại với nhau để tạo
thành tín hiệu điều chế.

III, Ưu, nhược điểm của chuẩn DVB- S2
1, Ưu điểm
Truyền hình kỹ thuật số vệ tinh có những thế mạnh mà truyền hình mặt đất và truyền
hình cáp khơng thể có được như: vùng phủ sóng rộng, khơng phụ thuộc vào địa hình,
cường độ trường tại điểm thu ổn định và đồng đều trên tồn quốc nên hình ảnh, âm thanh
ln có chất lượng tốt. Dịch vụ truyền hình này phù hợp với mọi điều kiện địa hình ở
Việt Nam.

2, Nhược điểm
Lắp đặt khó khăn, cần phải lắp chảo parabol quay hướng nhất đinh. Đồng thời, Đầu
thu DVB-S2 bị ảnh hưởng bởi thời tiết. Chảo lắp chuẩn mưa nhỏ, râm râm thì xem được.
Mưa lớn nặng hạt là giật hình, khơng xem được (bị đám mây đen che khuất làm mất tín
hiệu). Ngồi ra, giá cước đắt hơn so với truyền hình mặt đất DVB-T2

IV, Mợt số ứng dụng của DVB- S2
DVB-S2 đã được tối ưu cho các ứng dụng vệ tinh băng rộng như:
-

Các dịch vụ quảng bá: Truyền dẫn các chương trình SDTV hoặc HDTV.
Các dịch vụ tương tác bao gồm cả truy nhập internet.
Các ứng dụng chuyên nghiệp: phân phối tín hiệu truyền hình số tới các trạm
phát hình số mặt đất, truyền số liệu và các ứng dụng chuyên nghiệp khác
(DSNG, Internet Truncking, Cable Feeds…).

17

KẾT LUẬN
Hiện nay, Việt Nam với hai vệ tinh Vinasat 1 và Vinasat 2 đã và đang làm chủ công
nghệ truyền hình kỹ thuật số. Ngày càng có nhiều hộ gia đình lựa chọn chuyển sang sử
dụng dịch vụ truyền hình số vệ tinh nhằm nâng cao chất lượng giải trí trong chính ngơi
nhà của mỗi người. Các đơn vị khai thác cũng nhờ đó mà đã dần xây dựng được tên tuổi
của bản thân để trở thành những nhà cung cấp dịch vụ khơng chỉ có tên tuối ở trong lãnh
thổ Việt Nam mà còn trên cả thế giới. Ở giữa những sự chuyển mình vơ cùng mạnh mẽ
đó, tiêu chuẩn DVB- S2 chính là chìa khóa cho sự vươn lên mạnh mẽ của mơ hình truyền
hình thế hệ mới, thay thế cho những mơ hình đã dần trở nên lạc hậu. Kết hợp cùng với
những tiến bộ của khoa học và kỹ thuật, cơng nghệ truyền hình kỹ thuật số sẽ còn vươn
tới những tầm cao mới với tiêu chuẩn DVB- S2 giữ lấy vai trò chủ đạo thúc đẩy những
bước tiến đó.

18