TIỂU LUẬN MÔN HỌC CƠ SỞ KĨ THUẬT TRUYỀN HÌNH ĐỀ TÀI TRUYỀN HÌNH CÁP CATV TẠI VIỆTNAM

Một hệ thống cáp đơn giản nối những tín hiệu truyền hình thu được từ anten tới những thuê bao được tạo ra bởi cáp đồng trục và những bộ khuếch đại băng rộng.. Những cáp dẫn fiđơ nối tới

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC

TIỂU LUẬN MÔN HỌC: CƠ SỞ KĨ THUẬT TRUYỀN HÌNH

ĐỀ TÀI: TRUYỀN HÌNH CÁP CATV TẠI VIỆT

NAM Sinh viên thực hiện: Phạm Trung Hiếu Lâm Trung Tuyển

Lê Đức Trung Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng

Lời mở đầu

Như chúng ta đều biết công nghệ truyền thanh, truyền hình đã ra đời từ rất lâu đời Nó đã cung cấp nhiều thông tin thiết thực cho cuộc sóng nhân dân

Truyền hình là cơ quan thông tin, ngôn luận của quần chúng Công nghệ truyền hình ra đời

đã góp phần đem lại nhiều thông tin bổ ích, cần thiết cho xã hội về mặt văn hóa cũng như kinh

tế Ngoài ra truyền hình còn đem lại nhiều chương trình phong phú và hấp dẫn người xem Trước nay, truyền hình chỉ phục vụ khán giả trong không gian hạn hẹp và thời gian phát sóng có hạn với thời lượng phát sóng rất ít Dần dần về sau, trước những đòi hỏi ngày càng nhiều

về thông tin kinh tế, khoa học kỹ thuật và giải trí, các đài truyền hình đã tăng cường lượng thời gian phát sóng và mở rộng vùng phủ sóng để phục vụ khán giả hâm mộ nhiều hơn, nhưng các đàitruyền hình trong nước chỉ phát sóng được một vài kênh truyền hình tổng hợp ít ỏi cho nên không thể thỏa mãn được nhu cầu về truyền hình của đông đảo khán giả, mặt khác việc thu sóng truyền hình tại các vùng lõm, các chung cư và cao ốc thường rất khó khăn vì cao ốc đã trở thành vật cản sóng truyền hình đối với các căn hộ bên trong cao ốc đó, tín hiệu thu được thường rất xấugây bóng và nhiễu

Bước sang thế kỉ 21, đòi hỏi của người xem không những các chương trình truyền hình quảng bá mà còn có nhu cầu được thông tin tức thời (ngay lập tức) các diễn biến, biến cố xảy ra

ở mọi lúc, mọi nơi trên thế giới, kể cả những đòi hỏi được học tập, giải trí giao dich mua sắm

ngay trên thiết bị truyền hình của mình Ngoài ra, trong từng khán giả còn có những nhu cầu khác nhau, thời gian khác nhau và yêu cầu được đáp ứng các nhu cầu riêng lẻ Hiện nay chỉ có truyền hình cáp là có thể thoải mãi được nhu cầu như trên.

Khả năng của truyền hình cáp, nhất là truyền hình cáp hữu tuyến HFC Coaxial Cable) là hệ thống truyền hình mà tín hiệu truyền hình được truyền dẫn bằng cáp đến từng hộ thuê bao Càng ngày có nhiều nhu cầu về công nghệ truyền hình như: Có những khán giảthì thích xem phim, ca nhạc, khám phá thế giới…Nhưng các đài truyền hình trong nước chỉ phát sóng được một vài kênh truyền hình tổng hợp ít ỏi, cho nên không thể thỏa mãi được nhu cầu về truyền hình của đông đảo khán giả

Chính vì vậy, trước tình hình này, với những đòi hỏi như trên, đã thôi thúc nhiều công nghệ,dịch vụ truyền hình ra đời với nhiều chủng loại khác nhau, nhiều phương pháp khác nhau Cung cấp ngày càng nhiều chương trình hấp dẫn và phong phú nhằm phục vụ cho mọi nhu cầu đòi hỏi của các tầng lớp khán giả

Ngày nay, nói đến công nghệ truyền hình là nói đến những đòi hỏi về khả năng cung cấp chương trình, vùng phủ sóng rộng; chất lượng âm thanh hình ảnh cao Điều quan trọng là giá thành phục vụ và chi phí lắp đặt thấp

Hiện nay trên thế giới hoặc một số thành phố trong nước ta như thủ đô Hà Nội, thành phố

Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Nha Trang, thành phố Cần Thơ…đã sử dụng phương thức truyền hình cáp (CATV) Đồng thời những năm gần đây do đạt được những thành tựu quan trọngtrong quá trình phát triển kinh tế xã hội nên đời sống của đại bộ phận nhân dân đã được cải thiện nhiều, các dịch vụ thông tin, dịch vụ truyền hình và dịch vụ giải trí cũng đòi hỏi ngày càng cao Đây thực sự là động lực thúc đẩy sự ra đời của hệ thống truyền hình cáp, nhằm đáp ứng nhu cầu thích đáng của nhân dân cũng như các nhà đầu tư và du khách

Cùng với sự phát triển này, tiểu luận “Tìm hiểu truyền hình cáp CATV tại Việt Nam” trìnhbày những nội dung cơ bản nhất của công nghệ CATV và xu hướng phát triển của CATV tại Việt Nam

I: Tổng quan về mạng truyền hình cáp CATV

1: Lịch sử phát triển truyền hình cáp:

Hệ thống truyền hình cáp (CATV) xuất hiện vào những năm cuối của thập niên 40 Thuật ngữ CATV xuất hiện đầu tiên vào năm 1948 tại Mỹ khi thực hiện thành công hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến (Cable Television) Một năm sau, cũng tại Mỹ hệ thống truyền hình anten chung (CATV – Community Antena Television) cung cấp dịch vụ thuê bao bằng đường truyền

vô tuyến đã được lắp đặt thành công Từ đó, thuật ngữ CATV được dùng để chỉ chung cho các

hệ thống truyền hình cáp vô tuyến và hữu tuyến Mục tiêu ban đầu của truyền hình cáp là phân

phát các chương trình quảng bá tới những khu vực do các điều kiện khó khăn về địa hình mà không thể thu được bằng các anten thông thường, gọi là vùng lõm sóng.

Một hệ thống cáp đơn giản nối những tín hiệu truyền hình thu được từ anten tới những thuê bao được tạo ra bởi cáp đồng trục và những bộ khuếch đại băng rộng Tầng khuếch đại cáp rất dễ

bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, sự điều chỉnh liên tục của nhân viên kỹ thuật thì cần thiết đảm bảo bảo độ lợi và đáp ứng tần số Sự suy giảm cáp ban đầu chỉ có thể mang từ kênh 2 đến kênh 6, và

hệ thống này gọi là hệ thống năm kênh Những trạm truyền hình nhận tín hiệu ở tần số siêu cao (UHF) hoặc trên kênh 7 đến 13 và sau đó tại thiết bị đầu cuối nó được biến đổi thành những kênhtrong băng tần từ 2 đến 6 Tại thời điểm đó, vào đầu những năm 1950, năm kênh đã là nhiều và những người thuê bao phải chịu đựng nhiều sự lỗi thời và những vấn đền kỹ thuật của hệ thống hơn chúng ta ngày nay

Khi mà dây cáp trở nên khan hiếm và có thêm nhiều hệ thống được xây dựng, những nhà sản xuất đã đáp lại bằng việc cải thiện lại bộ khuếch đại và dây cáp Cáp với vỏ bọc bằng nhôm bên trong được đổ đầy bột polyethelence và dây dẫn nhôm phủ đồng ở giữa, sớm trở thành tiêu chuẩncông nghiệp Trong suốt những năm 60 và 70 kiểu dây cáp này có hai loại kích cỡ chính: loại có đường kính ngoài 0,412 inch và 0,5 inch Cáp 0,412 inch được sử dụng làm dây fiđơ và loại 0,5 inch được sử dụng cho những mục đích trung chuyển

Bên cạnh đó, việc thiết kế hệ thống cũng được cải thiện, thay vì nối những thuê bao tới một

hệ thống khuếch đại cáp đơn thì một sơ đồ vận chuyển tín hiệu theo dạng hệ thống trunk-fiđơ được phát triển Tại đây hệ thống cáp chính (trunk) cho những tín hiệu truyền hình từ thiết bị đầucuối tới những đầu của hệ thống, mà những đầu này biến đổi theo khoảng cách và số lượng những đường chia hệ thống Những cáp dẫn (fiđơ) nối tới thuê bao được bắt đầu ra từ hệ thống đường chia cáp chính tại những bộ khuếch đại trung chuyển (trunk amplifier), do vậy nó cung cấp sự cách ly hệ thống thuê bao với hệ thống cáp chính, Với sự phát triển của transistor, những

bộ khuếch đạu cáp sớm được cải thiện về hiệu suất và tiêu hao công suất thấp

Khi hệ thống phát triển hơn thì bộ nối định hướng và bộ chia tín hiệu được cải thiện, điều này làm xuất hiện thiết bị nối ra nhiều đường thuê bao Những thiết bị nối ra này ban đầu chỉ có

2 hoặc 4 cổng thuê bao Ngày nay thiết bị nối ra có 8 công là thông dụng, đặc biệt là ở những vùng dân cư đông đúc

Năm 1980 vào thời gian đầu các chương trình giải trí trở nên sẵn có thông qua các kênh

vệ tinh Các chương trình này đầu tiên được chuyển đổi sang hệ NTSC để điều chế một số kênh sóng mang hướng lên vệ tinh và hệ thống phát của vệ tinh chuyển tới trạm anten thu mặt đất của một hệ thống truyền hình cáp địa phương Hệ thống thu tại thời điểm này dùng những anten lớn (10m) bởi vì những bộ khuêch đại anten vi sóng có nhiễu và độ lợi bị hạn chế Suốt những năm

1980 đã cải thiện được những bộ khuếch đại anten thu nhiễu thấp hay những bộ khuếch đại nhiễuthấp (LNAs) có kích thước nhỏ và chi phí thấp Những anten thu parabol được xuất hiện nhiều trong thời điểm này Sự ra đời của những bộ chuyển đổi nhiễu thấp (LNBC) sau những năm

1980 thì chất lượng được cải thiện và giá thành thấp LNBC về bản chất là bộ khuếch đại nhiễu thấp được lắp trên anten Tín hiệu tần số 4000 MHz (4 GHz) thấp hơn bao gồm 24 kênh chương trình được chuyển đổi thành 24 kênh trong băng tần, ví dụ như từ 950 đến 1450 MHz Vì thê cáp

từ anten xuống bộ thu có suy hao thấp hơn tại 950 đến 1450 MHz so với tại 3.7 đến 4.2 GHz Bởi vì những kênh truyền hình vệ tinh là các kênh xem phải trả tiền nên một vài cách thức của việc chia tín hiệu tại đường nối ra tới thuê bao rất cần thiết để ngăn tín hiệu tới các thuê bao không muốn trả tiền cho dịch vụ Một mạch gồm các điện trở, tụ điện và cuộn dây được làm theodạng ống như một bộ lọc bẫy và được cài đặt trong một hộp bằng kim loại Bộ lọc này có ý nghĩaloại bỏ các kênh không mong muốn từ nhà của thuê bao và nó được gọi là bộ bẫy tín hiệu kiểu Negative

Các chương trình vệ tinh xuất hiện ngày càng nhiều, vì vậy những hệ thống vệ tinh nhiều hơn 24 kênh được dùng , điều này làm cho những nhà khai thách hệ thống truyền hình cáp đặt kếhoạch tăng dung lượng kênh lên Dĩ nhiên, loại cáp chất lượng tốt nhất và những bộ khuếch đại được cải thiện, những hệ thống mới được thiết kế tới 30 kênh (55 đến 270 MHz), 35 kênh (55 đến 300Mhz) , 40 kênh (55 đến 450 MHz), 52 kênh (55 đến 400 MHz), 62 kênh (55 đến 450 MHz), cho đến 78 kênh (55 đến 550 MHz)

Theo thời gian cùng với sự phát triển của công nghệ điện tử-viễn thông truyền hình cáp đã phát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới vỡi hàng trăm triệu thuê bao Phát triển nhất là Mỹ, Châu

Âu và hiện nay đang phát triển mạnh mẽ tại Châu Á, từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Ấn

Độ, Đài Loan, Singapore, Thái Lan, và ngay cả Băngladesh, Campuchia cũng phát triển mạnh

2: Khát quát công nghệ truyền hình cáp CATV

Hiện nay, ở Việt Nam các đài truyền hình và một số nhà cung cấp dịch vụ đã đưa ra các dịch

vụ truyền hình tương tự, truyền hình kỹ thuật số, truyền hình cáp…Sau đây là cách nhìn tổng quan về các dịch vụ truyền hình

2.1: Truyền hình tương tự:

Là công nghệ truyền hình phổ biến nhất và hiện được sử dụng rộng rãi trước đây Gọi là truyền hình tương tự vì các trạm thu phát đều là thiết bị tương tự, tín hiệu thu phát cũng là tín hiệu tương tự Tín hiệu được truyền dẫn trong không gian thông qua trạm anten phát, vệ tinh mặtđất hoặc lên vệ tinh địa tĩnh rồi phát xuống trở lại Thiết bị đầu cuối để thu được có thể là anten

 Đặc điểm: Chất lượng hình ảnh và âm thanh không cao, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chất lượng của thiết bị đầu cuối, yếu tố thời tiết (nắng, mưa…) Và đặc biệt là chi phí rất

rẻ do chỉ cần có anten thu và tivi có thể xem được vài chương trình

2.2: Truyền hình cáp:

Hiện nay cả nước đã có nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ trả tiền bằng nhiều loại hình thức công nghệ khác nhau gồm truyền hình cáp CATV, MMDS, DTH, truyền hình số mặt đất

CATV là dịch vụ phân phối kênh truyền hình của các nhà khai thác cáp tới các thuê bao qua

hệ thống cáp quang hay cáp đồng trục CÁc nhà cung cấp dịch vụ CATV ở Việt Nam đang dùng công nghệ tương tự để cung cấp các chương trình truyền hình trả tiền chủ yếu là qua đường cáp đồng trục

Là công nghệ truyền dẫn vô tuyến thông qua cáp, cáp được sử dụng ở đây có thể là cáp quang hay cáp đồng trục Đồng thời tín hiệu truyền dẫn là tín hiệu kỹ thuật số, do đó ở đầu cuối cần có bộ thu và giải mã Thường tín hiệu thu tại đầu thuê bao lớn hơn tín hiệu truyền từ vệ tinh

và tương đối ổn định, nhưng do truyền trong môi trường đồng nhất (trong lõi cáp), nên cũng chịunhững sóng phản xạ tương đối mạnh do hiện tượng không phối hợp trở kháng hoàn toàn

Hình 1: Sơ đồ tổng quát của truyền hình cáp

 Đặc điểm: Băng thông lớn, chất lượng tín hiệu rất tốt, chất lượng còn tùy thuộc vào từng loại cáp để truyền tín hiệu (trên đường truyền bị suy hao) Ngoài ra có thể tận dụng đường truyền cho các mục đích truyền dữ liệu, Internet…Hiện nay truyền hình cáp có 2 loại: Truyền tín hiệu bằng dây dẫn, truyền hình cáp hữu tuyến (CATV) và loại truyền vô tuyến

 Nhược điểm: lại phụ thuộc rất lớn vào mạng truyền dẫn, nếu mạng truyền dẫn không tốt thì chất lượng các chương trình cũng bị xấu đi.

2.2.1: Hệ thống thiết bị trung tâm

Hệ thống thiết bị trung tâm (Headend System) là nơi cung cấp, quản lý chương trình hệ thống mạng truyền hình cáp Đây cũng chính là nơi thu thập các thông tin quan sát trạng thái kiểm tra hoạt động mạng và cung cấp các tín hiệu điều khiển

Với các hệ thống mạng hiện đại có khả năng cung cấp các dịch vụ truyền tương tác, truyền

số liệu, hệ thống thiết bị trung tâm còn có thêm các nhiệm vụ như: mã hóa tín hiệu quản lý truy nhập, tính cước truy nhập, giao tiếp với các mạng viễn thông như internet…

2.2.2: Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp

Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là môi trường truyền dẫn tín hiệu từ trung tâm mạng đến các thuê bao Tùy theo đặc trưng của mỗi hệ thống truyền hình cáp, môi trường truyền dẫn tín hiệu thay đổi: với hệ thống truyền hình cáp như MMDS môi trường truyền dẫn tín hiệu sẽ

là sóng vô tuyến Ngược lại, đối với hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến (Cable TV) môi trường truyền dẫn sẽ là các hệ thống cáp hữu tuyến (cáp quang, cáp đồng trục, cáp đồng xoắn…) Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp hữu tuyến có nhiệm vụ nhận tín hiệu phát ra từ các thiết bị trung tâm, điều chế, khếch đại và truyền vào mạng cáp Các thiết bị khác trong mạng có nhiệm

vụ khếch đại, cấp nguồn và phân phối tín hiệu hình đến tận thiết bị thuê bao Hệ thống mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là bộ phận quyết định đến đối tượng dịch vụ, khoảng cách phục vụ, số lượng thuê bao và khả năng mở rộng cung cấp mạng

2.2.3: Thiết bị tại nhà thuê bao

Với một mạng truyền hình cáp sử dụng công nghệ tương tự, thiết bị tại thuê bao có thể chỉ

là một máy thu hình, thu tín hiệ từ mạng phân phối tín hiệu với mạng truyền hình cáp sử dụng công nghệ hiện đại hơn, thiết bị thuê bao gồm các bộ chia tín hiệu, các đầu thu tín hiệu truyền hình (Set-top-box) và các cáp dẫn…Các thiết bị này có nhiệm vụ thu tín hiệu và đưa đến TV để

sử dụng các dịch vụ của mạng: Chương trình TV, truy cập Internet, truyền dữ liệu…

II: Cấu trúc mạng CATV

1: Các thông số kỹ thuật chính của mạng CATV

2: Cấu trúc mạng CATV truyền thống (mạng cáp toàn đồng trục)

Hình 2 là sơ đồ đơn giản của một mạng cáp toàn đồng trục Các chương trình thu được từ

vệ tinh hoặc viba tại headend, headend làm nhiệm vụ sau

 Thu các chương trình (ví dụ từ NBC, CBS, và các mạng cáp như MTV và ESPN)

 Chuyển đổi từng kênh tới kênh tần số RF mong muốn, ngẫu nhiên hóa các kênh khi có yêu cầu

 Kết hợp tất cả các tần số vào một kênh đơn tương tự băng rộng (ghép FDM)

 Phát quảng bá kênh tương tự tổng hợp này xuống cho các thuê bao

Hình 2: Cấu trúc mạng CATV truyền thống (mạng cáp toàn đồng trục)

Hệ thống mạng truyền dẫn bao gồm:

 Cáp trung kế (Trunk Cable)

 Fidơ cáp: Cáp rẽ ra từ các cáp trung kế

 Cáp thuê bao (Drop Cable): Phần cáp kết nối từ cáp nhánh fidơ đến thuê bao hộ gia đình.

Lưu lượng Video tổng đường xuống phát từ Headend và được đưa tới cá cáp trung kế Để cung cấp cho toàn một vùng, các bộ chia tín hiệu (Spliter) sẽ chia lưu lượng tới các cáp nhánh fidơ từ cáp trung kế Tín hiệu đưa đến thuê bao được trích ra từ các cáp nhánh (fidơ cáp) nhờ bộ trích tín hiệu Tap

Mức tín hiệu suy hao tỷ lệ với bình phương tần số trung tâm khi truyền qua cáp trục (cáp trung kế, cáp fidơ và cáp thuê bao) Do vậy tín hiệu ở tần số càng cao suy hao càng nhanh so với tần số thấp Đó là lý do tại sao các nhà cung cấp mong muốn ít kênh Mức tín hiệu cũng bị suy giảm khi đi qua các bộ chia và bộ trích tín hiệu

Trên đường đi của tín hiệu, các bộ khuếch đại tín hiệu được đặt ở các khoảng cách phù hợp để khôi phục tín hiệu bị suy hao Các bộ khuếch đại được cấp nguồn nhờ các bộ cấp nguồn đặt rải rác trên đường đi của cáp, các bộ nguồn này được nuôi từ mạng điện sở tại Các bộ khuếch đại xa nguồn được cấp nguồn cũng chính bằng cáp đồng trục: dòng điện một chiều được cộng chung với tín hiệu nhờ bộ cộng Đến các bộ khuếch đại, dòng một chiều sẽ được tách riêng

để cấp nguồn cho bộ khuếch đại

Vì các kênh tần số cao tín hiệu suy hao nhanh hơn, nhất là trên khoảng cách truyền dẫn dài, các kênh tấn số cao cần có mức khuếch đại cao hơn so với các kênh tần số thấp Do đó cần phải cân bằng công suất trong dải tần phát tại những điểm cuối để giảm méo Để phủ cho một vùng, một bộ khuếch đại có thể đặt ở mức cao, kết quả là mức tín hiệu và méo đều lớn Do vậy tại nhà thuê bao gần Headend cần một thiết bị thụ động làm suy giảm bớt mức tín hiệu gọi là Pad

Các hệ thống cáp đồng trục cải thiện đáng kể chất lượng tín hiệu thu của TV Mặc dù nhiều vùng tín hiệu truyền hình vô tuyến quảng bá thu được có chất lượng khá tốt nhưng CATV vẫn được lựa chọn phổ biến vì khả năng lựa chọn nhiều chương trình Tuy nhiên mạng toàn cáp đồngtrục có một số nhược điểm sau:

 Mặc dù đạt được một số thành công về cung cấp dịch vụ truyền hình, các hệ thống thuần túy cáp trục không thể thỏa mãn các dịch vụ băng thông tốc độ cao

 Dung lượng kênh của hệ thống không đủ để đáp ứng cho phát vệ tinh quảng bá trực tiếp DSB Hệ thống cáp đồng trục có thể cung cấp hơn 40 kênh nhưng cá thuê bao DSB có thể thu được gấp 2 lần số kênh trên, đủ cho họ lựa chọn chương trình Các mạng cáp yêu cầu cầnthêm dung lượng kênh để tăng cạnh tranh

 Truyền dẫn tín hiệu bằng cáp đồng trục có suy hao rất lướn, nên cần phải đặt nhiều bộ khuếch đại tín hiệu trên đường truyền Do vậy phải có cá chi phí khác kèm theo: nguồn cấp cho bộ khuếch đại, công suất tiêu thụ của mạng tăng lên…dẫn đến chi phí chi mạng lớn

 Các hệ thống cáp đồng trục thiếu độ tin cậy Nếu một bộ khuếch đại ở gần Headend không hoạt động (ví dụ mất nguồn nuôi), tất cả các thuê bao do bộ khuếch đại cung cấp sẽ mất các dịch vụ.

 Mức tín hiệu (chất lượng tín hiệu) sẽ không đủ đáp ứng cho số lượng lớn các thuê bao

Do sử dụng các bộ khuếch đại để bù suy hao cáp, nhiễu đường truyền tác động vào tín hiệu

và nhiễu nội bộ của bộ khuếch đại được loại bỏ không hết và tích tụ trên đường truyền, nên càng xa trung tâm, chất lượng tín hiệu càng giảm, dẫn đến hạn chế bán kính phục vụ của mạng

 Các hệ thống cáp đồng trục rất phức tạp khi thiết kế và vận hàn hoạt động

Việc giữ cho công suất cân bằng cho tất cả các thuê bao là vẫn đền rất khó Để giải quyết cá nhược điểm trên, các nhà cung cấp cùng đi tới ý tưởng sử dụng cáp quang thay cho cáp trung kế đồng trục Toàn bộ hệ thống sẽ có cả cáp quang và cáp đồng trục gọi là mạng lai giữa cáp quang

và cáp đồng trục (mạng lai HFC) Yêu cầu đối với hệ thống quang tương tự là duy trì sự tương thích với các thiết bị cáp kim loại hiện có

3: Cấu trúc mạng có cấu trúc (mạng lai cáp quang với cáp đồng trục)

3.1: Khái niệm:

Mạng HFC (Hybrid Fiber Coaxial network) là mạng lai giữa cáp quang và cáp đồng trục,

sử dụng đồng thời cáp quang và cáp đồng trục để truyền và phân phối tín hiệu Việc truyền tín hiệu từ trung tâm đến các node quang là cáp quang, còn từ các node quang đến thuê bao là cáp đồng trục

3.2: Cấu trúc mạng:

Một mạng truyền hình cáp có cấu trúc cơ bản như sau:

 Hệ thống trung tâm Headend

 Mạng truyền dẫn và phân phối tín hiệu

 Mạng truy cập

Thông thường cấu trúc mạng còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố: địa lý, mật độ dân cư, liên quan đến việc nâng cấp và nhiều yếu tố khác nữa, Tuy nhiên hầu hết chúng đều có cấu trúc theo kiểu vòng-sao-chuỗi như hình 2

3.2.1: Hệ thống trung tâm Headend:

Là nơi thu nhận tín hiệu từ nhiều nguồn khác nhau: tín hiệu quảng bá, vệ tinh sản xuất chương trình tại chỗ, chèn tín hiệu sản xuất nội bộ…Sau khi qua các bước xử lý như điều chế,

phân kênh, mã hóa, trộn…tín hiệu được đưa ra ngoài mạng truyền dẫn và phân phối tới khách hàng thuê bao.

Đối với Headend phát triển các dịch vụ tương tác như: Internet, VOD, điện thoại…Headend

sẽ nhận tín hiệu ngược dòng tuwd các hộ thuê bao sau đó đưa tới các hệ thống bộ phận liên quan như CMTS, Telephone Switch…để kết nối với mạng viễn thông bên ngoài Trong quá trinhd này, bộ phận tín cước (Billing) tính các dung lượng trao đổi của khách hàng để xác định phí sử dụng hàng tháng

Hình 3: Cấu trúc mạng HFC

3.2.2: Mạng truyền dẫn và phân phối:

Hình 4: Sơ đồ cấu trúc mạng truyền dẫn tín hiệu quang.

Là môi trường truyền dẫn tín hiệu từ Headend đến nhà thuê bao Trong truyền hình cáp hữutuyến HFC, môi trường truyền dẫn là cáp quang Điển hình là một hay nhiều mạch vòng cáp

quang kết nối giữa HE và HUB thứ cấp, trong một số trường hợp khác thì các vòng thứ cấp lại liên kết giữa các HUB sơ cấp và HUB thứ cấp Từ đây các Node quang FN được liên kết với các HUB hoặc HE theo cấu trúc hình sao.

Cấu trúc mạch vòng có dự phòng 1+1 cho độ tin cậy của hệ thống cao hơn Vì khi trên đường truyền có xảy ra sự cố thì sẽ thực hiện chuyển mạch tự động sang hệ thống dự phòng để đảm bảo tín hiệu truyền được thông suốt

Sơ đồ cấu trúc mạng truyền dẫn tín hiệu quang (hình 3) cho biết sơ đồ chi tiết một số thiết bịquang trong mạng quang Tín hiệu sau khi được xử lý tại Headend được đưa ra ngoài mạng

thông qua cáp sợi quang, đến các trạm lặp HUB Tại đây tín hiệu được đưa vào máy thu, máy

phát quang, các bộ chia quang theo tỷ số để cấp đến các node quang Fn

Cũng có trường hợp máy phát quang RX được đặt ngay tại “Hệ thống trung tâm” Headend

để cấp đến các node quang FN (tùy thuộc vào địa hình, địa bàn, phân bố dân cư…mà quyết định

có cần đặt trạm lặp quang hay không)

3.2.3: Mạng truy nhập

Thông thường chia ra làm 2 kiểu: HFPC VÀ HFC

a: Mạng truy nhập kiểu HFPC:

Là mạng lai giữa cáp quang và cáp đồng trục mà trong đó chỉ dùng các thiết bị thụ động chia tín hiệu mà không có bất cứ một thiết bị tích cực nào trên mạng đồng trục

* Đặc điểm của mạng HFPC:

 Đáp ứng được các yêu cầu xây dựng theo mạng 1 chiều hay 2 chiều

 Sử dụng Node quang có công suất lớn

 Mạng quang chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ mạng tổng thể

 Mạng đồng trục chỉ có các tuyến trục chính và tuyến cáp thuê bao với các thiết bị chia thụđộng

 Khả năng phục vụ từ 400-600 thuê bao/Node quang

* Ưu điểm:

 Chất lượng tín hiệu tốt do không sử dụng cá bộ khuếch đại

 Do không sử dụng các bộ khuếch đại cao tần nên việc thi công lắp đặt, vận hành dễ dàng

 Các thiết bị thụ động có khả năng truyền 2 chiều nên độ ổn định mạng vẫn cao khi triển khai mạng 2 chiều

 Số lượng thuê bao/Node quang nhỏ nên có khả năng cung cấp tốt dịch vụ 2 chiều với tốc

độ cao

 Giảm chi phí cấp nguồn công tơ điện, bảo dưỡng, thay thế các thiết bị tích cực

Hình 5: Cấu trúc mạng FHPC

* Nhược điểm:

 Khả năng bao phủ của 1 Node quang nhỏ do không sử dụng khuếch đại

 Yêu cầu Node quang sử dụng phải có công suất lớn, chất lượng cao, ổn định

b: Mạng truy cập kiểu HFC:

Là mạng lai giữa cáp quang và cáp đồng trục trong đó có dùng các thiết bị tích cực (các bộkhuếch đại cao tần) trên mạng đồng trục

* Đặc điểm của mạng HFC:

 Đáp ứng được các yêu cầu xây dựng theo mạng 1 chiều hay 2 chiều

 Mạng đồng trục chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ mạng tổng thể

 Mạng đồng trục được chia thành 3 cấp:

 Cấp trục chính: bao gồm cáp đồng trục trục chính, khuếch đại trục, bộ chia tín hiệu đường trục.

 Cấp trục nhánh: bao gồm cáp đồng trục trục nhánh, khuếch đại nhánh, bộ chia tín hiệu đường nhánh

 Cấp mạng thuê bao: bao gồm cáp đồng trục thuê bao, TV

 Khả năng phục vụ từ 1500-2000 thuê bao/Node quang