CHƯƠNG 5 MỘT SỐ VẤN ĐỀ THIẾT LẬP MẠNG ĐƠN TẦN Ở VIỆT NAM
5.1 Những điều kiện để thiết lập mạng đơn tần
Mạng đơn tần có nhiều lợi ích, tuy nhiên để thiết lập mạng cần tuân thủ 3 điều kiện khắt khe:
- Các máy phát phải phát cùng tần số.
- Các máy phát phát cùng dòng dữ liệu.
- Các máy phát phát dòng dữ liệu cùng thời gian.
Để bảo đảm bảo được điều kiện 3 cùng đó, cần phải thực hiện quá trình đồng bộ. Hiện nay, người ta sử dụng các tín hiệu do hệ thống định vị toàn cầu GPS cung cấp và phải cài thêm các thông số trong dòng truyền tải đa chương trình (MPEG-TS) khi truyền dẫn đến các máy phát số. Việc truyền dẫn dòng MPEG-TS của nước ta có thể trên mạng cáp quang đường trục và có thể qua vệ tinh băng C. Mỗi phương thức truyền dẫn thể hiện đặc tính khác nhau (nhất là thời gian truyền). Vì vậy, vấn đề đồng bộ đối với các dòng MPEG-TS đưa vào mỗi máy phát trong từng trường hợp sẽ phải cần những biện pháp giải quyết khác nhau cho phù hợp.
Một yếu tố nữa cần quan tâm của điều kiện phát số nói chung, mạng phát số đơn tần nói riêng và liên quan tới số lượng các trạm máy phát số là:
Để không xảy ra hiện tượng nhiễu giữa các symbol (hoặc giữa các bit), thì trễ thời gian giữa các tia sóng phản xạ và tia sóng thẳng phải nhỏ hơn một phần tư chu kỳ của symbol (TS/4).
Như vậy phải quy định có một khoảng thời gian trễ giữa các tia sóng để đảm bảo không tạo ra nhiễu giữa các bit. Người ta gọi khoảng thời gian đó là khoảng thời gian bảo vệ và ký hiệu là GI hoặc Tg.
Điều kiện của khoảng thời gian bảo vệ GI (hoặc Tg) phải luôn nhỏ hơn một phần tư chu kỳ của symbol, Tg < TS/4. Sau này, người ta quen chọn khoảng thời gian bảo vệ bằng 1/4; 1/8; 1/16 và 1/32 (phân số này được hiểu là 1/k của chu kỳ symbol).
Để không xảy ra hiện tượng nhiễu giữa các symbol thì việc bố trí các trạm phát số phải cân nhắc sao cho khoảng cách địa lý giữa các trạm phát số thoả mãn tiêu chuẩn về chênh lệch thời gian giữa các tia phản xạ và tia sóng thẳng. Hay nói một cách khác là cần tính toán bố trí các máy phát cùng tần số A, B, C, D...
sao cho các tia sóng của máy phát A, B, D... lân cận không phá chất lượng tín hiệu của máy thu đang thu sóng của máy phát C.
Bảng 5.1 : Tính khoảng cách chênh lệch tối đa
giữa đường đi của tia sóng phản xạ và tia sóng trực tiếp [D*]
Chế độ phát
Chu kỳ của symbol [s]
Khoảng thời gian bảo vệ GI [s]
1/4 1/8 1/16 1/32
2k
[1.705] 224 s 56s 28s 14s 7s
Khoảng cách
D* (km) 16,8km 8,4km 4,2km 2,1km
8k
[6.817] 896 s 224s 112s 56s 28s
Khoảng cách
D* (km) 67,2 km 33,6 km 16,8km 8,4km
Khoảng cách D* = c GI = 3.108m/s GI là chênh lệch tối đa giữa đường đi của tia sóng phản xạ và tia sóng trực tiếp. Trong đó c là vận tốc ánh sáng 3.108m/s, GI là khoảng thời gian bảo vệ.
Nhìn trên bảng, ta thấy hai thông số chính quyết định khoảng cách tối đa giữa đường đi của tia sóng phản xạ và tia sóng trực tiếp [D*] đó là chế độ phát (8k hay 2k) và khoảng thời gian bảo vệ (1/4; 1/8; 1/16 hay 1/32).
Qua số liệu trên có thể suy ra khoảng cách tối đa giữa các máy phát. Giả sử có 4 máy phát tại 4 tỉnh A, B, C và D cạnh nhau, máy thu đang có tại tỉnh D và đang thu chương trình của máy phát D (máy thu rất gần tháp anten phát D). Các sóng phát từ các máy phát A, B, và C (của mạng đơn tần) đến máy thu D ta coi như là các tia phản xạ của máy D từ một vật gây phản xạ ở rất xa. Như vậy khoảng cách tối đa giữa các máy phát A, B, C đến máy thu D cũng gần như số liệu của [D*] trong bảng trên.
Nhìn trên bảng ta có thể thấy hai thông số chính quyết định khoảng cách tối đa giữa các máy phát là chế độ phát 2k (hay 8k) và khoảng thời gian bảo vệ.
Muốn xây dựng mạng đơn tần với số lượng trạm phát tối thiểu nhất, cần chọn chế độ phát 8k. Nhiều tham số cần nghiên cứu và xác định khi triển khai thực tế.
* Kết luận về những vấn đề để thiết lập SFN
Mạng đơn tần có mặt lợi là không phải phân kênh sóng khác nhau cho từng vùng khu vực khác nhau. Nhưng có điều bất lợi là tất cả các máy phát phải phát dòng MPEG-TS có cùng nội dung, cùng vận tốc bit và cùng một thời điểm.
Chắc chắn xảy ra hiện tượng nhiễu giữa các symbol (tức là giữa các bit), khi trễ thời gian giữa các tia phản xạ và tia sóng thẳng vượt quá 1/4 chu kỳ