Dịch vụ truyền hình cáp pptx

I. Tổng quan về dịch vụ truyền hình cáp 1. Khái niệm về truyền hình cáp và xu thế phát triển a. Khái niệm Truyền hình cáp là hệ thống cung cấp tín hiệu truyền hình tới thuê bao bằng việc sử dụng cáp hữu tuyến. b. Tình hình phát triển của truyền hình cáp - Trên thế giới và trong khu vực: Truyền hình cáp hữu tuyến tại Bắc Mỹ: Khu vực Bắc Mỹ dẫn đầu trên thế giới về phát triển truyền hình cáp hữu tuyến với gần 100 triệu thuê bao, chiếm hơn 90% tổng số người xem truyền hình trong khu vực. Sự thay đổi nghiêng về truyền hình cáp rất rõ rệt: năm 1978 truyền hình vô tuyến chiếm 93% tổng số người xem thì đến năm 1995 giảm xuống còn 55% để nhường cho truyền hình cáp hữu tuyến. Truyền hình cáp tại khu vực châu Âu: Khu vực châu Âu với thị trường truyền hình cáp ở Đức là 50%, Thụy Điển và Pháp: 36%. Các nước Bỉ, Hà lan, Luxambua, Thụy sĩ, có khoảng 10%. Nước Anh đứng đầu về sản xuất chương trình truyền hình cáp ở châu Âu. Truyền hình cáp tại Châu Á: Cho đến nay, truyền hình cáp tại châu Á phát triển khá nhanh đặc biệt là các nước như Nhật bản, Hàn quốc. Hiện nay, tại Thái Lan có khoảng vài trăm nghìn thuê bao truyền hình cáp, với mức lệ phí hàng tháng 20USD/tháng. Campuchia có khoảng 12.000 thuê bao với lệ phí 10USD/tháng. Các nước khác cũng coi truyền hình cáp hữu tuyến là phương tiện nghe nhìn đại chúng thích hợp sử dụng kinh phí đóng góp của nhân dân mà không phải xin kinh phí của nhà nước. - Tình hình phát triển TH cáp tại Việt Nam: Vài nét về sự tiến bộ của công nghệ TH và dịch vụ truyền hình có thu phí: TH cáp vô tuyến MMDS: Truyền hình cáp vô tuyến MMDS được triển khai từ năm 1997 tại Hà nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Dịch vụ MMDS sử dụng hệ thống truyền dẫn vô tuyến siêu cao tần ( 2,5 GHZ – 2,7 GHz), kỹ thuật tương tự, được phát từ 9 đến 12 kênh chương trình chủ yếu là phát chuyển trực tiếp các kênh chương trình quốc tế. Dịch vụ MMDS tại Hà Nội và Tp. HCM đã thu hút được khoảng 30 000 thuê bao, trong đó chủ yếu là thuê bao người nước ngoài sống tại VN, các cơ quan nghiệp vụ, các cán bộ, học sinh , sinh viên nghiên cứu ngoại ngữ hay văn hoá, khoa học nước ngoài mang lại hiệu quả rất cao về cả kinh tế, chính trị và khoa học kỹ thuật. Tuy vậy những năm gần đây hệ thống này đã xuống cấp 1 nhiều, chất lượng chương trình bị kém đi, mặt khác vấn đề nhà cao tầng theo tốc độ xây dựng tăng rất nhanh đã che khuất, cản trở rất nhiều đến sự thu sóng của các anten thu MMDS. TH cáp hữu tuyến CATV: Truyền hình cáp hữu tuyến hiện đã được triển khai ở Hà nội và một số tỉnh như Hải phòng, Nam Định, Đà Nẵng. Tại Hà Nội, truyền hình cáp được đưa vào sử dụng từ tháng 5 năm 2001. Mạng tại Hà Nội có cấu trúc kết hợp cáp quang và cáp đồng trục cung cấp 27 kênh truyền hình tương tự bao gồm các kênh của đài truyền hình trung ương và một số kênh nước ngoài như Cartoon Network, Discovery Channel, DW, Super Sport với chất lượng tín hiệu tốt và rất ổn định. Tại các tỉnh khác như Nam đinh, Đà Nẵng sử dụng công nghệ cáp đồng trục. Chất lượng tín hiệu ở đây không được tốt và đang có phương án nâng cấp. 2. Các ưu thế của hệ thống truyền hình cáp - Chất lượng đảm bảo : Không bị ảnh hưởng của phản xạ sóng, hình ảnh rõ nét - Nội dung Chương trình phong phú, số lượng kênh lớn (40 ÷ 200 kênh). - Các dịch vụ gia tăng trên mạng cáp : VOD, Voice IP, Internet, IPTV, truyền hình tương tác. - Không phụ thuộc vào địa hình và thời tiết - Giá thành lắp đặt thuê bao rẻ và thuận tiện cho sử dụng. II Hệ thống mạng cáp HFC 1. Sơ đồ tổng quan 2 2. Cấu hình hệ thống a) Hệ thống thiết bị trung tâm (Master Headend) • Hệ thống cung cấp và quản lý các chương trình truyền hình trên mạng cáp: Hệ thống thu tín hiệu các chương trình truyền hình sau đó qua quá trình xử lý tín hiệu: chèn quảng cáo, key chữ, mã hoá, điều chế tín hiệu và chuyển sang mạng phân phối tín hiệu. Các chương trình có thể thu trực tiếp từ vệ tinh, truyền hình mặt đất, chương trình radio FM hoặc các chương trình tự sản xuất. • Hệ thống kiểm tra, giám sát: Bao gồm hệ thống monitor để kiểm tra chất lượng cũng như nội dung các chương trình truyền trên mạng cáp, hệ thống chuyển đổi nguồn tín hiệu (matrix), hệ thống điều hành toàn bộ hoạt động của trung tâm thu phát và mạng phân phối tín hiệu • Hệ thống cung cấp các dịch vụ gia tăng: Hệ thống cung cấp các dịch vụ internet, truyền số liệu, truyền hình theo yêu cầu b) Hệ thống mạng phân phối tín hiệu Hệ thống mạng phân phối tín hiệu có chức năng truyền dẫn các tín hiệu truyền hình cũng như các dữ liệu từ trung tâm tới các thuê bao và ngược lại. Hệ thống phân phối tín hiệu được chia thành 2 phần chính là truyền dẫn bằng phương thức cáp quang và cáp đồng trục, có thể truyền dẫn đồng thời hai dạng tín hiệu là analog và digital trên hệ thống. • Hệ thống truyền dẫn cáp quang: Được thiết kế dưới dạng mạch vòng hoặc mạch hình sao tuỳ thuộc vào yêu cầu độ an toàn của hệ thống cũng như phạm vi truyền dẫn tín hiệu. Nguồn tín hiệu cần truyền dẫn tại trung tâm sẽ được chuyển đổi từ tín hiệu điện sang tín hiệu quang nhờ máy phát quang, sau đó được truyền dẫn trên mạng cáp quang tới các khu vực có nhu cầu. Tại đây, nguồn tín hiệu quang được chuyển đổi sang tín hiệu điện nhờ các bộ chuyển đổi quang điện hay gọi là Node quang sau đó truyền dẫn trên mạng cáp đồng trục tới các thuê bao. 3 Hệ thống trung Tâm Hệ thống trung Tâm Hệ thống mạng phân phối Hệ thống mạng phân phối Hệ thống thuê bao Hệ thống thuê bao • Hệ thống truyền dẫn cáp đồng trục: Tín hiệu từ các Node quang sẽ được phân phối tới các điểm thuê bao nhờ hệ thống cáp đồng trục, các bộ kNinh Bìnhch đại tín hiệu RF và các bộ chia tín hiệu để phân phối cho các khách hàng. Hệ thống truyền dẫn cáp đồng trục sẽ được thiết kế với dung lượng cung cấp tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng dịch vụ của các thuê bao truyền hình cáp. c) Thuê bao Tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng dịch vụ của các thuê bao mà thiết bị đầu cuối có thể là: • Dịch vụ truyền hình thông thường: Sử dụng cáp đồng trục để truyền dẫn tín hiệu từ các bộ chia trên mạng cáp đồng trục tới máy thu hình. • Dịch vụ truyền hình gia tăng: Tuỳ thuộc vào các loại hình dịch vụ mà sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau: xem truyền hình các kênh mã hoá sử dụng đầu thu giải mã của nhà cung cấp chương trình hoặc sử dụng các dịch vụ internet, truyền dữ liệu, VOD sử dụng cable modem của nhà cung cấp dịch vụ. 3.Một số tiêu chuẩn cho mạng truyền hình cáp Để đảm bảo chất lượng kỹ thuật các nguồn tín hiệu truyền dẫn trên mạng cáp cũng như để thống nhất về tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống HFC, các tiêu chuẩn kỹ thuần cần đáp ứng là: - Dải tần 5 ÷ 862MHz: + 5 ÷ 65 MHz: Truyền từ thuê bao về trung tâm (Return Path). + 87 ÷ 550 MHz: Truyền dẫn tín hiệu tương tự từ trung tâm tới thuê bao. + 550 ÷ 862 MHz: Truyền dẫn tín hiệu số từ trung tâm tới thuê bao. - Tiêu chuẩn TH tương tự: + Hệ truyền hình màu PAL-B/G, băng tần 7/8MHz, hệ tiếng 5,5MHz. + Mức tín hiệu tại đầu cuối: 5 dBmV ÷ 20 dBmV. + Tỷ số tín hiệu/ tạp nhiễu C/N ≥ 45 dB. - Tiêu chuẩn TH số DVB: + Tốc độ dòng bít mỗi chương trình 2 ÷ 5 Mbps. + Điều chế tín hiệu: 64QAM 4 + Mức tín hiệu tại đầu cuối: -15 dBmV ÷ 5 dBmV. + Tỷ số tín hiệu/ tạp nhiễu C/N ≥ 35 dB. 4. Chi tiết về hệ thống thiết bị trên mạng HFC a. Thiết bị trung tâm - Sơ đồ thiết bị : + Hệ thống chảo và đầu thu : ● Hệ thống chảo thu tín hiệu bao gồm : - Chảo thu vệ tinh băng C 3m : C-band Gain at 4.2 Ghz 40.3 dB F/D Ratio: 0.38 Pole Size 89 mm - Chảo thu vệ tinh băng KU 0.9 m : C-band Gain at 10.7 - 12.75Ghz 38.7 dB Half power beam width: 2° - Anten băng tần VHF – UHF : Dùng anten YAGI thu các kênh chương trình của đài địa phương. - Khối thu tín hiệu LNB (Low noise Block): Là thiết bị tập trung sóng, khuếch đại tín hiệu và chuyền về băng tần 950 MHz -1450 MHz. ● Đầu thu tín hiệu : - Sơ đồ khối : 5 Measat2 Combiner Transmitter Converter Converter Modulator Modulator Modulator Modulator Modulator Modulator Modulator Modulator Modulator Modulator Modulator Modulator Decoder Decoder Decoder Decoder Decoder Decoder Decoder Decoder Decoder . . . . uhf uhf Measat1 IEE1284 for CA modul SMART CARD IEE1284 for CA modul MODEM RS232 SDRAM CPU SOURCE DECODER DACQPSK-FEC TUNER ST7 FRONT-END PANEL MICRO DRAM FLASH RF MODULATOR SMPS Power Supply Tín hi?u t? LNB Telephone Line TV BUS A/V RF - Chức năng : Nhận tín hiệu từ LNB, giải điều chế QPSK và giải mã nén Mpeg2 chuyển đổi thành dạng tín hiệu mong muốn (SDI, RF, A/V ). + Hệ thống điều chế và giải điều chế : ● Một số phương thức điều chế sử dụng trong hệ thống truyền hình cáp : - Điều chế tương tự : AM : Điều chế sóng mang theo biên độ. FM : Điều chế sóng mang theo tần số. PM : Điều chế sóng mang theo pha. - Điều chế số Điều biên ASK: Khi đó tín hiệu điều biến được truyền đi có dạng y(t) = X(t) cos(ωt + ϕ) T rong đó: y(t): tín hiệu điều biến X(t): biên độ của tín hiệu tin tức x(t) cần truyền tải. Trong 1 chu kì bít biên độ X(t) mang thông tin bằng cách lấy 2 giá trị “0” hoặc “1” (ASK 2mức). Điều pha PSK: Khi đó tín hiệu điều biến được truyền đi có dạng y(t) = A cos(ωt + (ϕ+∆t)). trong đó: y(t): tín hiệu điều biến 6 A: là biên độ không đổi của tín hiệu tin tức cần truyền tải. Trong 1 chu kì bít pha ϕ(t) mang thông tin bằng cách lấy 2 giá trị “0” hoặc “Π”. Ứng với bit”0” hoặc bit”1” . Điều tần FSK: Khi đó tín hiệu điều biến được truyền đi có dạng y(t) = A cos((ωt+∆t)+ϕ). trong đó: y(t): tín hiệu điều biến trong phép điều tần Biên độ A, pha ϕ của tín tức không đổi còn tần số của tin tức thay đổi theo ∆, tăng hợc giảm ứng với bit “0” hoặc bit”1”. ● Chức năng bộ điều chế : Lấy tín hiệu a/v từ đầu thu, điều chế sóng mang ở các tần số khác nhau chuyển tín hiệu thành dạng RF. Một số chỉ tiêu kỹ thuật của điều chế : Frequency range: 75 862 MHz Frequency grid: 31,25 kHz AGC level range: 52 … 90 dBµV Nominal input level: 68 dBµV Impedance: 75 Ω Noise figure: 10 dB Input TV standard: PAL D/K Video output: 1Vpp ( 75 Ω connector BNC) Audio ouput Balanced analog audio + Bộ cộng tín hiệu (combiner) Các tần số khác nhau của tín hiệu được ghép kênh qua bộ công. Sự kết hợp giữa điều chế và bộ cộng tạo thành hệ thống ghép kênh phân chia theo tần số. + Máy phát quang : - Sơ đồ khối 7 Bộ cộng Xung điện Nguồn phát quang Điều biến Sợi cáp quang - Nguyên lí: Tín hiệu vào là tin tức cần truyền đi và tin tức đó được biểu diễn dưới dạng tín hiệu điện ( xung điện). Xung điện sẽ qua khối nguồn phát quang để chuyển tín hiệu điện thành tín hiệu quang (ánh sáng). Muốn đưa thông tin cần truyền tải thì cần phải có sóng mang (bằng cách thực hiện quá trình điều biến). Sau đó tín hiệu quang được đưa vào sơi quang để truyền đi Trong hệ thống truyền hình cáp bước sóng được sử dụng cho việc truyền tín hiệu đường đi là 1550 nm và đường về là 1310 nm. b. Thiết bị mạng HFC - Sơ đồ mạng HFC : 8 - Phần mạng truyền dẫn : * Cáp quang Cáp quang là cáp có cấu tạo từ nhiều sợi cáp quang. Số lượng sợi cáp quang trong một cáp tối thiểu là 1 đến tối đa là hàng nghìn sợi tùy vào mục đích sử dụng, thiết kế của tuyến cáp. Cáp quang bao gồm các phần: sợi cáp quang, ống nhựa đựng sợi cáp, sợi chịu lực, vỏ cáp, dây tăng cường. Nếu là cáp treo ngoài trời thì có thêm dây chịu lực, có thể là dây kim loại hoặc dây phi kim loại. Vỏ bọc cáp thường làm bằng các vật liệu PVC, có khả năng chịu ăn mòn hóa chất, chịu được tác động nhiệt, bào mòn môi trường ống chịu lực làm bằng nhựa PVC, bên trong ống có một lớp dầu đặc biệt để tránh khi vận chuyển sợi cáp va vào ống gây ra xước lớp bề mặt bảo vệ của sợi cáp quang. ống này còn được gọi là ống lỏng vì nó không ôm chặt lấy sợi cáp quang mà còn có một khoảng thừa nhất định. Mục đích là khi thi công ta có thể căng cáp nhưng sợi cáp bên trong hầu như không chịu tác động của lực căng này. Bên cạnh đó, ta có thể uốn cong cáp với một góc nhất định cũng không làm ảnh hưởng đến sợi cáp bên trong. Sợi cáp quang được làm bằng thủy tinh hữu cơ như hình vẽ Sợi cáp quang Sợi cáp gồm 2 phần là phần lõi và phần vỏ. Kích thước của phần lõi <1µm. Phần vỏ cáp rất mỏng, có tác dụng tránh cho ánh sáng bức xạ ra bên ngoài lõi sợi cáp quang. Phần lõi được cấu tạo là thủy tinh hữu cơ. Đặc tính của vật liệu này là có thể truyền được ánh sáng trong dải ánh sáng nhìn thấy. Qua quá trình nghiên cứu người ta nhận thấy vật liệu này truyền dẫn tốt nhất ở một vài bước sóng ánh sáng nhất định, gọi là các cửa sổ sóng. Bước sóng thông dụng là 850 nm, 1130 nm, 1550 nm. 9 phần lõi phần vỏ Sợi cáp quang có nhiều chủng loại khác nhau được phân chia là đơn mode và đa mode. Sợi cáp dùng cho truyền hình và viễn thông nói chung là sợi đơn mode. Mức độ suy hao của sợi cáp quang là khoảng 0,2 - 0,5 dB/km. Nếu so với cáp đồng trục thì giá trị suy hao tín hiệu trên cáp quang là rất nhỏ. Nhờ vậy, người ta có thể truyền đi được những đoạn xa đáng kể mới phải có các thiết bị bù đắp công suất tín hiệu hoặc khôi phục lại tín hiệu, mở rộng phạm vi phục vục của mạng cáp hữu tuyến. Do bản chất điện từ của tín hiệu quang nên khi truyền trong sợi quang nó vẫn có các hiện tượng của sóng điện từ là suy hao, trễ tần số, hiện tượng tán xạ, phản xạ. Như ta biết, sợi cáp quang không thể kéo dài vô hạn mà chỉ có chiều dài nhất định. Với công nghệ hiện tại, có thể kéo dài nhất là khoảng 5 km. Để có những tuyến cáp quang xa, người ta phải có các thiết bị ghép nối. Khi ghép nối, do đặc tính là vật liệu thủy tinh hữu cơ ta có thể tiến hành hàn 2 sợi quang lại với nhau. Tại điểm hàn sẽ có các vấn đề suy hao mối hàn (0,02 - 0,05 dB), tán xạ, phản xạ. Tán xạ là do tại mối hàn có thể có các hạt tạp chất, nó là những hạt bụi trong môi trường có thể xâm nhập vào mỗi hàn khi hàn. Hiện tượng phản xạ do bản chất vật liệu tại điểm hàn bị biến dạng do nhiệt độ, dẫn đến hệ số khúc xạ thay đổi. Giữa hai lớp có hệ số khúc xạ khác nhau thì một phần nhất định ánh sáng sẽ bị phản xạ trở lại. Hiện tượng phản xạ và khúc xạ sẽ ảnh hưởng nhất định đến tín hiệu tại điểm thu. Đối với tín hiệu ánh sáng truyền dẫn, người ta cố gắng lọc để có được ánh áng đơn sắc, là ánh sáng chỉ có 1 bước sóng duy nhất. Tuy nhiên điều này chỉ là lý thuyết. Trên thực tế, ánh sáng truyền trong cáp quang là ánh sáng nằm trong một dải bước sóng rất hẹp. Khi truyền trong cáp sẽ có hiện tượng trễ bước sóng. Có nghĩa là xung ánh sáng ở đầu vào cáp là 1 xung vuông, nhưng ở đầu ra của cáp sẽ có dạng chuông. Nếu tuyến cáp quá xa có thể làm méo dạng tín hiệu. Đối với cáp quang, người ta phải có những thiết bị khôi phục tín hiệu tại những khoảng cách nhất định. Trong hệ thống truyền hình, đặc thù của nó là truyền tín hiệu từ 1 điểm đến nhiều điểm, do vậy, người ta đã chế tạo ra những thiết bị phân chia đối với cáp quang. Bản chất của thiết bị này là sử dụng tính chất phản xạ của lăng kính để phân bố công suất tín hiệu quang đi theo nhiều hướng khác nhau với tỷ lệ nhất định. Tỷ lệ phân chia là do nhà sản xuất xác định. 10 [...]... tăng lên, bù lại giá thành cũng tăng theo Các loại cáp được sử dụng trên mạng HFC : - Cáp đồng trục QR 540 Đây là loại cáp lớn dùng đẻ truyền dẫn tín hiệu trên các mạng trục chính Đặc điểm của loại cáp này là mức suy hao thấp 0.0565dB/m (860MHz) 12 - Cáp đồng trục RG11 Loại cáp này thường được sử dụng để truyền tín hiệu từ các khuếch đại tới các hộp... được sử dụng để truyền tín hiệu từ các khuếch đại tới các hộp thuê bao Thông số suy hao như sau : 0,13 dB/m (860MHz) - Cáp RG6 : Là loại cáp thuê bao cung cấp tín hiệu từ các hộp thuê Tap tới thiết bị đầu cuối thuê bao Độ suy hao của cáp RG6 là : 0.2dB/m (860MHz) 13 - Các thiết bị mạng * Node quang : Sơ đồ khối : Tín hiệu quang Khối thu tín hiệu quang Bộ tiền... bị rách Cần kiểm tra lại tuyến cáp đến nhà thuê bao hoặc tuyến cáp trục đến hộp cấp tín hiệu cho thuê bao, hoặc thiết bị chia cho thuê bao có thể hỏng một đường IV Hệ thống Internet trên mạng truyền hình cáp 1 Giới thiệu chung 28 Hệ thống internet trên truyền hình cáp là hệ thống mạng 2 chiều tích hợp hệ thống truyền tín hiệu truyền hình và dịch vụ internet trên cùng một đường truyền dẫn Sơ đồ... có các giá trị suy hao đường tap khác nhau, biến động trong một dải khá lớn từ 8 đến 24 dB, có bước nhảy thông thường là 3 dB * Các đầu nối(connector) được sử dụng trên mạng cáp - Jắc KS QR 540 20 - Jắc KS cho cáp RG11 - Jắc F5 - RG11 - Jắc F5- RG6 III Triển khai mạng 1 Các tiêu chuẩn cho mạng 21 - Yêu cầu tín hiệu tại headend - Điều chỉnh chảo thu với độ nhạy máy thu của đầu... cao Bù lại, hệ thống cáp quang cung cấp được đường truyền băng thông rộng hơn rất nhiều so với cáp kim loại Thông thường, mỗi đoạn cáp quang có chiều dài từ 1000 đến 3000 m Tương đương với 1 cuộn cáp * Cáp đông trục - Cáp đồng trục: Trong quá trình nghiên cứu về việc truyền dẫn tín hiệu điện từ trên các hệ thống hữu tuyến, có 2 loại dây chính là : cáp song hành, cáp đồng trục và ống dẫn sóng Tùy vào... và bộ chèn nguồn : Biến áp có chức năng chuyển đổi nguồn 220V xuống nguồn 60 xoay chiều Bộ chèn nguồn có chức năng cộng tín hiệu cao tần và nguồn điện trên cùng một đường truyền để cấp nguồn nuôi các thiết bị tích cực Nguồn điện áp chuẩn cung cấp cho khuếch đại là 60V, 50Hz Cáp đồng trục có giá trị điện trở nhất định, giá trị này được cung cấp bởi nhà sản xuất . quan về dịch vụ truyền hình cáp 1. Khái niệm về truyền hình cáp và xu thế phát triển a. Khái niệm Truyền hình cáp là hệ thống cung cấp tín hiệu truyền hình tới. kênh lớn (40 ÷ 200 kênh). - Các dịch vụ gia tăng trên mạng cáp : VOD, Voice IP, Internet, IPTV, truyền hình tương tác. - Không phụ thuộc vào địa hình và thời tiết - Giá thành. tín hiệu truyền hình tới thuê bao bằng việc sử dụng cáp hữu tuyến. b. Tình hình phát triển của truyền hình cáp - Trên thế giới và trong khu vực: Truyền hình cáp hữu tuyến