Phương pháp thiết kế mạng truyền hình cáp hữu tuyến luận văn tốt nghiệp đại học

TRNG I HC VINH KHOA IN T VIN THễNG N TT NGHIP I HC ti: PHNG PHP THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Sinh viờn thc hin: Lấ VN TRUNG Lp 47K - in t vin thụng Ging viờn hng dn: ThS PHM MNH TON N TT NGHIP TRNG I HC VINH Vinh, 5-2011 SV: Lờ Vn Trung Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Li núi u Truyn hỡnh cỏp (CATV) t lõu khụng cũn xa l i vi ngi dõn cỏc nc phỏt trin trờn th gii Tuy nhiờn, vic trin khai v m rng cỏc mng truyn hỡnh cỏp cha c quan tõm nhiu bi vỡ trc õy mng truyn hỡnh cỏp ch n thun cung cp cỏc dch v v truyn hỡnh, khụng th cung cp cỏc dch v khỏc nh thoi, s liu Thut ng CATV xut hin ln u tiờn vo nm 1948 ti M thc hin thnh cụng h thng truyn hỡnh cỏp hu tuyn v thut ng CATV c hiu l h thng truyn hỡnh cỏp hu tuyn (cable TV) Mt nm sau, cng ti M, h thng truyn hỡnh cng ng s dng anten (Community Antenna Television CATV) cung cp dch v cho thuờ bao bng ng truyn vụ tuyn ó c lp t thnh cụng T ú thut ng CATV c dựng ch chung cho cỏc h thng truyn hỡnh cỏp vụ tuyn v hu tuyn Nhng nm gn õy, tng nhu cu thng thc cỏc chng trỡnh truyn hỡnh cht lng cao, ni dung phong phỳ cng nh s tin b cụng ngh, cỏc mng truyn hỡnh cỏp ó cú nhng bc phỏt trin mnh m Gi õy khụng ch cung cp cỏc chng trỡnh truyn hỡnh tho nhu cu ngy cng cao ca ngi xem m chỳng cũn tr thnh mt tim lc cnh tranh ỏng k i vi cỏc mng vin thụng khỏc vic cung cp cỏc dch v vin thụng Ti Vit Nam, ngi dõn cng ó bit n truyn hỡnh cỏp vụ tuyn qua cỏc kờnh chng trỡnh MMDS Tuy nhiờn, giỏ thnh cũn cao v ni dung chng trỡnh cha phự hp vi ngi Vit Nam nờn truyn hỡnh cỏp cũn xa l vi a s ngi dõn Ti H Ni, nhu cu phỏt trin mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn qui mụ, hin i cung cp nhiu chng trỡnh cho ngi dõn Th ụ ó c lp k hoch v ang c trin khai trờn din rng SV: Lờ Vn Trung Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Nhn thc c vic xõy dng v phỏt trin mng truyn hỡnh cỏp phc v a s khỏn gi Vit Nam l nhu cu cn thit v l hng i tt yu, em ó la chn ti ỏn tt nghip: "Phng phỏp thit k mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn" nhm i sõu tỡm hiu lnh vc cũn ht sc mi m ny Trong thi gian thc hin ỏn, em ó cú mt thi gian thc t tỡm hiu v nghiờn cu quỏ trỡnh lp t truyn hỡnh cỏp ti mt s khu vc trờn a bn TP Thanh Húa Vi nhng hiu bit cũn ht sc hn ch em ó c gng trỡnh by nhng ni dung c bn nht liờn quan n mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn, ng thi nờu lờn mt cỏch khỏi quỏt nhng nguyờn tc v phng phỏp thit k h thng mng truyn hỡnh cỏp hon thnh c ti ny thỡ trc tiờn em xin chõn thnh cm n ban giỏm hiu Trng i hc Vinh, cỏc thy cụ Ban ch nhim Khoa in T Vin Thụng v cỏc thy cụ b mụn in t Vin Thụng ó to iu kin cho em c hc v ó truyn th nhiu kin thc cho em lm nn tng hc trờn ng s nghip ca mỡnh Em xin chõn thnh cm n thy giỏo - Thc s Phm Mnh Ton l ging viờn ó trc tip nh hng v hng dn em nghiờn cu v ti ny Xin gi li cm n ti phũng k thut ca trung tõm truyn hỡnh cỏp v internet Thanh Húa TCTV Thanh Húa ó cú nhng ý kin úng gúp quý bỏu giỳp em hon thnh ti ny Em xin chõn thnh cm n! Sinh viờn thc hin Lờ Vn Trung SV: Lờ Vn Trung Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Túm tt ỏn Mc ớch ca ỏn l nguyờn cu tng th h thng truyn hỡnh cỏp hu tuyn, a c nhng c im ca truyn hỡnh cỏp v li th cng nh nhng u im ca h thng Tỡm hiu v cu trỳc mng truyn hỡnh cỏp, c th l mng HFC v HFPC nhm tỡm c nhng u v nhc im ca hai cu trỳc mng ny Trong iu kin Vit Nam hin ch s dng mng HFC nờn ỏn em ch núi v mng HFC Sau ú l tỡm hiu v cỏc thit b ca trung tõm Headend nh cỏc b khuch i, mỏy phỏt quang, b cng Cỏc thit b trờn mng truyn dn cỏp quang v cỏp ng trc nh nguyờn cu v node quang, cỏc tap, b chia T cỏc kt qu tỡm hiu ú em a phng phỏp thit k mt mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn, thit k c mt h thng HFC ta cn tớnh n cỏc yu t a lý nh ct, mng li giao thụng hay s phõn b dõn c ca a bn ú ri sau mi tớnh n cỏc thụng s k thut ca thit b Project summary The purpose of the research project is the overall system wired cable television, offersthe features and advantages of cable television as well as the advantages of the system Learn about cable television network structure, namely HFC network and HFPC to find out the ros and cons of these two network structures In the context of Vietnam at present only be used in HFC network scheme youonly talk about the HFC network Then learn about the center's equipment, such as Headend amplifiers, optical transmitters, the community Devices on the network transmission fiber and coaxial cable as the original research on optical node, tap thechild, the division SV: Lờ Vn Trung Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH From the findings it made me a method of designing a wired cable network, to design an HFC system we need to take into account geographical factors such as columns, the transport network or the distribution residents of that area and then up tothe new specifications of the equipment SV: Lờ Vn Trung Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Mc lc 1.3.2 Tỡnh hỡnh phỏt trin truyn hỡnh cỏp ti Vit Nam 14 1.5.3 V tinh qung bỏ trc tip DBS (Direct Broadcast Satellite) 20 3.2.2 CNR ca mt b khuch i n v nhiu b khuch i ni tip 59 4.1.1 Phõn b di tn tớn hiu .61 4.1.3 La chn si quang 72 Danh mc hỡnh v Hỡnh 1.1 Cu hỡnh h thng truyn hỡnh cỏp .11 Hỡnh 1.2 Cu hỡnh h thng s dng cụng ngh ADSL 17 Hỡnh 1.3 Cu hỡnh h thng Fiber in the loop 20 Hỡnh 1.4 Cu hỡnh mng dch v phõn phi a kờnh a im MMDS 21 Hỡnh 1.5 Kin trỳc n gin ca mng CATV truyn thng 25 Hỡnh 1.6 Kin trỳc mng HFC 28 Hỡnh 1.7 Cu trỳc mng HFPC 33 Hỡnh 2.1 Trung tõm Headend 37 Hỡnh 2.2 S mỏy phỏt tớn hiu quang 38 Hỡnh 2.3 S node quang .40 Hỡnh 2.4 Cu to si quang .42 SV: Lờ Vn Trung Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Hỡnh 2.5 Mt ct v cỏc tia sỏng truyn 43 Hỡnh 2.6 Cỏc mi hn gõy suy hao gia hai si quang 47 Hỡnh 2.7 Suy hao ghộp si n mode .49 Hỡnh 2.8 Phng phỏp hn si quang núng chy 50 Hỡnh 2.9 Cu to ca conector 51 Hỡnh 2.10 Gúc ghộp ca ngun quang vo si quang .52 Hỡnh 3.1 Cu to cỏp ng trc 53 Hỡnh 3.2 Phn cỏp ng trc kin trỳc cõy v nhỏnh mng HFC 55 Hỡnh 3.3 S n gin b khuch i trung k 57 Hỡnh 3.4 Minh n gin mt diplexer 58 Hỡnh 3.5 S n b khuch i ni tip 59 Hỡnh 3.6 S n gin ca Tap ng suy hao 20 dB 60 Hỡnh 4.1 Phõn b di tn cho cỏc mng truyn hỡnh cỏp ti M .62 Hỡnh 4.2 Phõn b di tn cho cỏc mng truyn hỡnh cỏp Chõu u 62 Hỡnh 4.3 Cỏc cu hỡnh mng HFC 63 Hỡnh 4.4 Mng truyn dn 64 Hỡnh 4.5 Mng vũng truyn dn 64 Hỡnh 4.6 Mng phõn phi 65 Hỡnh 4.7 Cu hỡnh FTF 67 Hỡnh 4.8 Cu hỡnh FTLA 68 Hỡnh 4.9 Cu hỡnh FTTC 69 Hỡnh 4.10 Cu hỡnh FTTH 70 Hỡnh 4.11 So sỏnh chi phớ gia cỏp ng trc v cỏp quang 71 SV: Lờ Vn Trung Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Bng ch vit tt ADSL Asymetric Digital Subcriber Loop Vũng Thuờ bao s khụng i xng AGC Automatic Gain Control T iu chnh h s khuch i APD Angled Physical Contact Tip xỳc gúc ATM Asynchronous Transfer Mode Phng thc truyn khụng ng b BER Bit Error Rate T s li bit CATV Community Antenna Television H thng truyn hỡnh cỏp cng System ng CNR Carrier-to-Noise Ratio T s súng mang trờn nhiu CO Central Office Tng i trung tõm DFB Distributed Feedback laser Laser hi tip phõn tỏn DWDM Dense Wavelength Division Ghộp kờnh phõn chia theo mt Multiplexing bc súng DBS Direct Broatcast Satellite V tinh qung bỏ trc tip DSL Digital Subscriber Line ng thuờ bao s DSLAM DSL Access Multiplexing Ghộp kờnh truy nhp ng thuờ bao s EQ Equalizer Khi cõn bng FDM Frequency Division Multiplexing Ghộp kờnh phõn chia theo tn s FTTC Fiber To The Curb Cỏp quang n khu vc FTTB Fiber To The Building Cỏp quang n to nh FTTH Fiber To The Home Cỏp quang n gia ỡnh FITL Fiber In The Loop Cỏp quang mng thuờ bao GI Gratded Index Ch s chit sut Gradient GVD Group Velocity Dispersion Tỏn sc tc nhúm SV: Lờ Vn Trung Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH HDT Host Digital Terminal Thit b u cui s trung tõm HFC Hybrid Fiber/ Coaxial network Mng lai cỏp quang/ cỏp ng trc HFPC Hybrid Fiber Passive/ Coaxial Mng HFC th ng network HFW Hybrid Fiber/ Wireless network Mng lai cỏp quang/ khụng dõy HFR Hybrid Fiber/ Radio network Mng lai cỏp quang/ vụ tuyn HPF Hight Pass Filter B lc thụng cao ISDN Intergrated Services Digital Network Mng liờn kt s a dch v LPF Low Pass Filter B lc thụng thp MDF Main Distribution Frame Giỏ phi dõy chớnh MMDS Multipoint Multichanel Distribution Dch v phõn phi a im a Service kờnh NA Numerical Aperture Khu s ONU Optical Network Unit n v mng quang OTU Optical Terminal Unit n v u cui quang POTS Plain Old Telephone Service Dch v thoi thụng thng QPSK Quadrature Phase Shift Keying iu ch khoỏ dch pha cu phng QAM Quadrature Ampliture Modulation iu ch biờn cu phng RF Radio Frequency Tn s cao tn SDH Synchronous Digital Hierarchy Phõn cp s ng b SI Step Index Ch s chit sut phõn bc STB Set Top - Box u thu tớn hiu s SMF Single Mode Fiber Si quang n mode STM Synchronous Transfer Mode Phng thc truyn ng b VOD Video On Demand Truyn hỡnh theo yờu cu SV: Lờ Vn Trung 10 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH chn c loi cỏp quang thớch hp v d lp t Nhng yu t khỏc nh loi cỏp, panel, jumper, mụi trng,thỡ ngi thit k phi t ỏnh giỏ Phn ny s trỡnh by phng phỏp thit k n gin da trờn cỏc khuyn ngh ca nh sn xut Cỏc phng phỏp tớnh toỏn chn la loi cỏp quang s dng mng 4.1.3 La chn si quang iu u tiờn phi c quyt nh l lp t h thng quang n mode hay a mode C hai h thng u cú nhng u nhc im ca mỡnh Cỏc u im ca h thng si quang n mode Si quang n mode cú bng tn truyn dn rt ln, lý tng cho truyn dn c ly xa Si quang n mode cú suy hao nh hn si quang a mode Cỏp si quang n mode r hn si quang a mode Si quang n mode hin cú hot ng bc súng 1310nm hoc 1550nm u im ca h thng si quang a mode Si quang a mode thớch hp cho cỏc c ly di 2km H thng si quang a mode cú bng tn ớt ph thuc vo chiu di ca si Cú th truyn s liu tc 100Mbps, c ly nh hn 2km, s dng si quang FI tiờu chun 62,5/125 Thit b quang a mode thng r hn n mode Cỏc LED r thng c dựng lm ngun quang Cỏp si quang a mode thng t hn n mode, nhng i vi nhng ng dng c ly ngn thỡ s tit kim chi phớ t cỏc thit b quang cú th bự li chi phớ cỏp quang a mode Si quang a mode hin cú hot ng bc súng 850nm hoc 1310nm SV: Lờ Vn Trung 72 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Cú th kt lun chung rng cỏc u im nờu trờn ca si quang n mode thớch hp hn cho mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn Cũn si quang a mode ch cú th c lp t cho h thng phc v cho cỏc ngnh cụng nghip khỏc c ly ngn SV: Lờ Vn Trung 73 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH 4.2 Tớnh toỏn cỏc thụng s h thng 4.2.1 Tớnh toỏn suy hao ca h thng Tng suy hao tuyn l suy hao cụng sut mt tuyn si quang tt c cỏc yu t bao gm: cỏc b ni, mi hn, suy hao si quang, cong ca cỏpSuy hao cụng sut quang cỏc b ni gn vi thit b quang cú th b qua vỡ nú ó c tớnh gp vo thit b Tng suy hao tuyn phi nm phm vi cho phộp ca thit b quang thỡ h thng mi cú th hot ng tt iu ny c xỏc nh nh vic lp k hoch chi tit cỏc suy hao cụng sut cho ton b h thng quang Tt c cỏc yu t cú liờn quan hoc cú th s liờn quan n suy hao tuyn u cn phi c tớnh n Cỏc nh sn xut thit b quang thng khuyn ngh mt hoc nhiu loi si quang cú th s dng phự hp vi thit b ca h Nhng loi si quang ny ó c th nghim vi thit b ca h mt cu hỡnh im im tiờu chun cho cỏc ch s di v suy hao cc i ca si quang Thit b s hot ng tt nu ta s dng loi si quang ó c khuyn ngh cỏc gii hn v chiu di v suy hao ca si Mt phng phỏp dựng xỏc nh tng suy hao tuyn l ỏnh giỏ phõn b suy hao tuyn quang ỏnh giỏ ny lit kờ tt c cỏc yu t liờn quan hoc s liờn quan n suy hao quang ca h thng Kt qu s a tng suy hao tuyn yờu cu cho h thng si quang Sau ú s so sỏnh vi suy hao cc i ca thit b xỏc nh liu thit k cú t ch tiờu v suy hao hay khụng Cỏc yu t ỏnh giỏ h thng quang - Cỏc khuyn ngh v bỏn kớnh si quang (125àm) - Khuyn ngh v suy hao cc i ca si quang (0,35dB/km) - Khuyn ngh v m s cc i ca si quang (NA) - Khuyn ngh v bng tn si quang cc i (MHz*km) ti bc súng hot ng (1310nm) - Khuyn ngh v chiu di cc i ca si quang - Cỏc thụng s suy hao cc i ca thit b SV: Lờ Vn Trung 74 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH - nhy thu ca thit b - Cụng sut trung bỡnh ca b phỏt ca thit b - Di ng ca b thu Nu suy hao cc i ó c cung cp v b thu cú di ng l ton b di cụng sut lm vic ca b phỏt thỡ khụng cn cỏc thụng tin v nhy b thu v cụng sut trung bỡnh ca b phỏt Suy hao cc i = cụng sut trung bỡnh b phỏt nhy b thu T k hoch lp t si quang, cn xỏc nh - Tng chiu di tuyn si quang - S lng mi ni cn thit v suy hao ca mi mi ni - D tr cho thit k - Cỏc suy hao quang cỏc thnh phn khỏc h thng Kt lun phõn b suy hao tuyn quang - Suy hao si quang ti bc súng hot ng: dB/km - Suy hao mi hn: s mi hn*dB/mi hn - Suy hao mi ni: s mi ni*dB/mi ni - Cỏc suy hao thnh phn khỏc - D tr cho thit k - Tng suy hao tuyn - Cụng sut u trung bỡnh ca b phỏt - Cụng sut u vo b thu - Di ng ca b thu - nhy ca b thu - D tr cũn li D tr cũn li nờn ln hn Nu khụng t c iu ny thỡ cn phi xem xột li suy hao ton tuyn gim suy hao ton tuyn 4.2.2 Tớnh toỏn c ly ti a ca ng truyn quang SV: Lờ Vn Trung 75 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Khi thit k mt tuyn cỏp quang trờn khong cỏch di, nht thit cn phi t nhng trm lp khụi phc li tớn hiu b suy xỏc nh v trớ t trm lp thớch hp, khụng gõy lóng phớ, ta cn tớnh c c ly ti a ca ng truyn quang da trờn nhng thụng s ca mng C ly ti a ca tuyn truyn dn phi c lu ý n c qu cụng sut (suy hao cụng sut tng gia ngun phỏt quang v b tỏc súng quang bờn thu) ln di thụng Vỡ ch cn mt hai b gii hn thỡ thụng tin gia ni phỏt v ni thu s khụng th thc hin c Nu qu cụng sut b gii hn thỡ cụng sut ca tớn hiu quang n u thu di mc ngng ca mỏy thu Cũn nu di thụng b gii hn (do hin tng tỏn sc) thỡ tớn hiu quang u u thu s b mộo dng, cỏc xung b gión rng quỏ mc nờn khụng th phõn bit chớnh xỏc tớn hiu c na Thụng thng ngi ta tớnh toỏn c ly gii hn bi qu cụng sut ri nghim li xem di thụng c lý ú cú rng cho tớn hiu cn tuyn khụng Nu di thụng ca on tớnh c rng hn di thụng ca tớn hiu cn truyn thỡ c ly gii hn bi cụng sut s c chn Ngc li di thụng ca tớn hiu ln hn di thụng ca ng truyn thỡ phi gim c ly ca ng truyn di thụng rng cho tớn hiu cn truyn C ly ti a ca ng truyn c thit k theo cụng thc: Cự ly tối đa (km) = Quỹ công suất (dB) Suy hao trung bình sợi quang (dB/km) Hay: L(km) = [(P0 pr 2C n1S R M] (dB)/ (4.1) Trong ú: p0(dBm) : Cụng sut quang ca ngun phỏt Pr(dBm) : Cụng sut quang cc tiu ti u thu C (dB) : Mt mỏt ti cỏc b ghộp ni n1 : S lng mi hn trờn si quang S(dB) : Mt mỏt quang ti cỏc im hn ni si R(dB) : Mt mỏt quang phn x ti photodiode SV: Lờ Vn Trung 76 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP M(dB) TRNG I HC VINH : Qu cụng sut quang d phũng cho h thng (dB/km) : H s suy hoa trờn si quang 4.2.3 Tớnh toỏn kớch thc node quang cho yờu cu hin ti Kớch thc node quang l s lng thuờ bao c cung cp dch v ti mt node quang S lng thuờ bao ti mt node quang l thụng s quan trng hng u thit k mng, vỡ nh hng n mt lot cỏc thụng s quan trng ca mng, nh: tc bớt tớn hiu hng lờn ca mi thuờ bao (i vi mng hai chiu), cu hỡnh mng truy nhp, kh nng cung cp dch v cho thuờ bao hin ti v tng lai, kh nng phỏt trin v nõng cp mng tng lai Mt h thng mng c xõy dng thụng thng phi ỏp ng c yờu cu s dng ớt nht 15 n 20 nm, v phi cú kh nng nõng cp ỏp ng nhng nm tip theo Vỡ vy trin khai mng truy nhp ng trc cn tớnh n mc trung ca thuờ bao v cu trỳc mng cỏp quang ca khu vc node quang bao ph, cn kt hp cỏc yu t nh cu trỳc a lý thnh ph, hng ng ph v nh hng phỏt trin ca thuờ bao thi gian tip theo, cn c vo tỡnh hỡnh thc t xỏc nh s lng thuờ bao ca mi node quang Nu thuờ bao trung thỡ 1000 ~ 1500 thuờ bao/node quang l phự hp Khi s dng 1500 thuờ bao /1 node quang thỡ nờn chn node quang cú cng ra, mng phõn phi cỏp ng trc thỡ nờn chn cu trỳc dng v c gng cõn i s lng thuờ bao cỏc cng ca mi node quang tin cho vic nõng cp sau ny 4.3 Nguyờn tc thit k mng 4.3.1 Nguyờn tc thit k phn mng quang Mng quang l mng truyn dn khụng th thiu tng th mng truyn hỡnh cỏp xõy dng theo cu hỡnh HFC hay HFPC nhm mc ớch truyn dn tớn hiu quang t Trung tõm n cỏc im t node quang (thc SV: Lờ Vn Trung 77 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH cht l b chuyn i quang in O/E) v tng lai l truyn dn tớn hiu ngc dũng t cỏc u cui thuờ bao (Modem cỏp, thoi, h thng bỏo chỏy, Set top box ) Tu theo quy mụ phỏt trin mng m mng quang cú th c chia thnh nhiu cp khỏc nhau, õy ta ch xem xột v tớnh toỏn quy hoch cho mt mng truyn hỡnh cỏp cú quy mụ va phi v ch s dng mt cp truyn dn quang v ch tớnh toỏn cho hng tớn hiu ng xung (t Trung tõm n mỏy thu thuờ bao) Vic quy hoch v phỏt trin mng quang gn lin vi c im a hỡnh, dõn c v tỡnh hỡnh phỏt trin cỏc dch v giỏ tr gia tng tng lai vỡ iu ny liờn quan n vic quyt nh s s dng cu hỡnh mng quang, mng ng trc v h thng thit b phự hp vi tng cu hỡnh mng Vớ d Vit Nam, vic s dng cu hỡnh HFC hay HFPC ph thuc rt nhiu vo mt bng quy hoch ụ th trin khai dch v truyn hỡnh cỏp trờn cỏc tuyn ph trờn a bn thnh ph H Ni hay mt s thnh ph cú s lng dõn c ụng ỳc, h thng giao thụng phc ng thi c s h tng, ng mỏng, ct in lc, ct ốn chiu sỏng khụng n nh thỡ vic trin khai mng theo cu hỡnh HFPC l khụng cú tớnh kh thi m thớch hp hn l trin khai mng theo cu hỡnh HFC Do tớnh khụng n nh nờu trờn cho nờn s nh hng rt nhiu n mng quang dy c trờn a bn thnh ph (nu xõy dng theo cu hỡnh HFPC) m thc t thi cụng, khc phc s c mng quang cc k phc Tuy nhiờn, hin cỏc khu vc ngoi thnh vic quy hoch cỏc khu chung c ụ th mi ang c trin khai mt cỏch rng ln v t s l ni rt thớch hp trin khai mng truyn hỡnh cỏp v cỏc dch v gia tng trờn mng cỏp theo cu hỡnh mng HFPC Chi tit vic quy hoch, phõn tớch v tớnh toỏn mt mng quang cho cỏc khu quy hoch ny s c xem xột k hn phn sau Núi nh vy khụng cú ngha l ch cỏc khu quy hoch mi mi cú th trin khai c mng theo cu hỡnh HFPC, m khu vc ni thnh cng cú th trin khai thnh cụng nhng cn cú thi gian v phi lp k SV: Lờ Vn Trung 78 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH hoch trin khai tng bc (tc l nõng cp dn mng HFC lờn thnh mng HFPC da trờn c s h tng quy hoch ụ th ca thnh ph) Cỏc s liu cn thit thit k c tng hp t nhiu ngun khỏc nhau, bao gm cỏc s liu v tỡnh hỡnh kinh t chớnh tr, mt dõn c, trỡnh dõn trớ v cỏc yu t khỏc liờn quan n vic trin khai cú hiu qu dch v truyn hỡnh v a hỡnh cng l iu kin quan trng liờn quan n vic la chn cu hỡnh mng Xỏc nh s lng v nh v trớ t node quang: S cỏc node quang c ỏnh giỏ theo ton vựng dõn c v vựng dch v thuờ bao thun li nht ỏnh giỏ ny c s dng lm c s xem xột cu trỳc mng Do vy cn thit xỏc nh c vựng dch v thuờ bao ti u, xem xột ỏnh giỏ cho ng thut bao v node quang V trớ t node quang ni thuờ bao trung l hiu qu nht Vựng trung tõm c xỏc nh phự hp vi s thng nht v kinh t v hoỏ khu vc i vi cỏc khu vc thnh ph Vit nam hin nay, hu ht cỏc tuyn cỏp ng trc sau node quang u ang trin khai treo trờn cỏc h thng ct in lc, ct ốn chiu sỏng m cỏc h thng ct ny hu ht chy dc theo cỏc tuyn ph Do ú v trớ t mt node quang thớch hp a bn thnh ph thng l nhng im giao ct ng ph Vic la chn cỏc thụng s thit b cho mng quang ph thuc vo cỏc s liu tng hp c qua h s kho sỏt tuyn quang bao gm cỏc thụng tin v chiu di tuyn, hng tuyn v cỏc yu t khỏc vớ d: Hin rt nhiu cỏc tuyn cỏp thuc cỏc n v khỏc hu ht treo trờn h thng ct in lc v ct ốn chiu sỏng, nh vy tuyn cỏp qua cỏc khu ph cú cỏc tuyn ct nh vy phi ỏp ng tiờu chun cỏp treo, cú dõy vng chu lc Nhng thc t hin nhiu tuyn ng ng c tin hnh ngm hoỏ, h thng ct b d b v ú cỏc thit b trin khai cng phi phự hp vi iu kin ngm hoỏ SV: Lờ Vn Trung 79 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH H thng mng quang t bit quan trng ú l node quang Hu ht cỏc thit b node quang hin u s dng l node quang cng cao tn RF, mc tớn hiu cao tn thng 108dBàV vi cụng sut quang vo chun l 0dBm Di thu ca tng node quang tng hóng sn xut cú nhiu di khỏc nhau, nhng hu ht di thu ca node quang thng nm khong t -2 n +2 dBm Quỏ trỡnh tớnh toỏn mt tuyn quang c th cho mt node quang c th cú s bin i gia cỏc n v dBm v mW tu theo cụng on tớnh toỏn Vớ d, suy hao connector, cỏp, mi hn c tớnh theo n v dBm, nhng ti cỏc b chia tớnh c cụng sut chia quang cn quy i n v dBm thnh n v mW Cỏc cụng thc cn thit tớnh toỏn suy hao ton tuyn cho mt node quang: Gi A l cụng sut sau chia cn thit cp cho mt node quang, A c tớnh nh sau: A[dB] = Loss[dB] + Pvỏo node [dBm] (4.2) Vi: Loss[dB] = hn*N + connector*M + Suy hao b chia (4.3) Trong ú: Loss[dB]: Suy hao trờn tuyn Pvo node[dBm]: Cụng sut quang u vo node quang (chun l 0dBm) hn[dB]: Suy hao mi hn (cho phộp 0.05dB) connector[dB]: Suy hao mt connector (cho phộp 0.8dB) N: S mi hn trờn mt tuyn M: Tng s connector trờn mt tuyn Suy hao b chia cho phộp 0.1dB i n v dBm thnh mW: A[mW] = 10 (4.4) Tớnh toỏn phn trm cụng sut ca b chia: SV: Lờ Vn Trung 80 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH A% = *100% (4.5) Vi Pvchia[mW]: Cụng sut vo b chia ó c quy i thnh mW Tớnh toỏn tng t nh vy i vi tt c cỏc node quang b chia ú Vic la chn mỏy phỏt quang ph thuc vo s lng cỏc node quang, di tuyn v cỏc im u ni trờn tuyn cho nờn quỏ trỡnh tớnh toỏn mng cn nghiờn cu k cỏc iu kin cú liờn quan nhm ti u hoỏ bn thit k Tt nhiờn, tng s % sau b chia phi nh hn 100% Tu vo tỡnh hỡnh thc t s trin khai v d phũng tng lai s cú s la chn mỏt phỏt quang cú cụng sut phự hp 4.3.2 Nguyờn tc thit k phn mng ng trc - S dng cỏp QR540 (suy hao 7dB/100m) cho ng trc - S dng cỏp RG11 (suy hao 12dB/100m) cho ng nhỏnh - S dng cỏp RG6 (suy hao 18dB/100m) cho ng thuờ bao (kộo t thit b chia nh IS n thit b thuờ bao TV) Mng ng trc: Cỏp ng trc QR540 c s dng lm cỏp trc chớnh Trờn mng cỏp trc chớnh m bo ch lp cỏc thit b chia ng trc (S, DC), b khuch i ng trc v thit b chốn ngun (nu cú) T cỏc b chia ng trc, tỏch tớn hiu a vo cỏc b khuch i nhỏnh, thụng qua cỏp trc nhỏnh RG11 cp tớn hiu vo mng thuờ bao Yờu cu thi cụng kộo cỏp ng trc: - Cỏp phi c kộo cng, nộo cn thn vo ct in lc hoc ct bu in Khụng lm góy, xon, nt cỏp - Ti cỏc im ct cỏp a vo b chia hoc khuch i, khụng d quỏ nhiu cỏp gõy tn hao vt t, tớn hiu, mt m quan (ch d khong ữ 2.2m) Nu cỏc thit b chia nhỏnh, thuờ bao c t trờn cựng mt ct thỡ cú th dựng cỏp RG6 (ngn hn 1m) ni vi - Cỏc connector c kt ni cn thn, ỳng loi, ỳng tiờu chun Nu cỏp QR540 c thit k a vo/ b khuch i thỡ s dng trc tip F male connector hoc 5/8 connector cho cỏp QR540 kt ni SV: Lờ Vn Trung 81 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH - Ti cỏc im mng xụng cỏp phi chc chn, gn, cú qun bng dớnh cỏch in, chng thm nc - Trong trng hp b chia u ch (phc v m rng sau ny hoc a vo ngừ sõu, hp, khụng ct hoc cha cú thuờ bao) thỡ nht thit phi lp cỏc thit b phi hp tr khỏng 5/8TC hoc 75TC m bo tớn hiu - i vi cỏc b khuch i ng trc, khuch i nhỏnh v cỏc b chia ng trc phi c lp mỏt, tip t phũmg rũ r, chp in Phn thuờ bao: Cỏp phõn phi tớn hiu n h thuờ bao s dng loi cỏp ng trc RG6 Trong trng hp khong cỏch t v trớ b chia ú n thuờ bao ln hn 40một thỡ phi dựng cỏp RG11 gim suy hao ng truyn, trỏnh nh hng n mc tớn hiu u vo ca thuờ bao, sau ú s dng u ni F-F connector ni gia cỏp RG11 v RG6 a n im thu nh thuờ bao 4.4 Thuyt minh thit k mt h thng HFC (ti H Ni) ỏn tt nghip xut mụ hỡnh thit k tng th mt h thng HFC truyn dn chng trỡnh truyn hỡnh tng t H thng cũn cú th cung cp cỏc chng trỡnh truyn hỡnh s, truyn s liu v truy nhp Internet iu kin cho phộp Cu hỡnh mng: H thng s dng cu hỡnh mng truyn dn hỡnh sao, kộo trc tip cỏp quang t trung tõm ti mi node Mng truy nhp c la chn cú th l mng FFT hoc FTLA Nu la chn mng truy nhp FTLA, mng s cho phộp cung cp tớn hiu vi cht lng hn hn cu hỡnh FFT Hn na, khụng s dng khuch i trờn ng truyn nờn vic nõng cp mng truyn tớn hiu theo hai chiu s thun li hn rt nhiu Tuy vy, mng FTLA ch phu hp cỏc thuờ bao phõn b trung, nh cỏc khu nh th cao tng hay cỏ khỏch sn Di tn s dng: Di tn 862MHz, c phõn b nh hỡnh 4.1 v 4.2 Tớn hiu tng t truyn dn phm vi tn s 70 500MHz Nh vy SV: Lờ Vn Trung 82 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH mng khụng s dng ht ti a di tn cho phộp, nhiờn vi s lng kờnh truyn ũi hi khụng quỏ nhiu thỡ di tn ny hon ton cú th ỏp ng c Vi di tn cũn d, ta khụng th phõn b li di tn thc hin nõng cp mng Vic phõn b li di tn cú th s dn n s mt n nh ca mng Cỏc thnh phn chớnh ca h thng - Ngun tớn hiu: VTV1, VTV2, VTV3, VTV4 : Thu t v tinh Mesat chng trỡnh quc t : Thu t v tinh THAICOM chng trỡnh a phng : Thu qua anten UHF/VHF - Cỏc b chia tớn hiu: Cỏc dũng tớn hiu thu c phi a ti cỏc b chia (Splitter) tỏch thnh cỏc dũng chng trỡnh riờng bit Cỏc dũng chng trỡnh sau qua b chia s c a ti cỏc b thu nhm cú c tớn hiu AV - Cỏc b iu ch: Cỏc dũng tớn hiu AV sau ú c a qua cỏc b iu ch trung tn v iu ch cao tn thu c tớn hiu RF - B cng tớn hiu: Nhm truyn nhiu tớn hiu ng thi trờn mt ng truyn, cỏc dũng tớn hiu RF c a qua b cng ghộp vo ng dõy ng trc - Ngun phỏt quang Tớn hiu in t b cng c a qua thit b bin i in quang nhm thu c tớn hiu quang, truyn qua cỏp quang Ti li ca b bin i ta t cỏc b chia quang nhm phõn chia tớn hiu n cỏc node quang khỏc - Node quang SV: Lờ Vn Trung 83 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Node quang bin i tớn hiu quang thnh tớn hiu in, truyn n cỏc khu vc dõn c Trờn ng truyn cn t cỏc b chia trc, chia nhỏnh v cỏc b khuch i nhm t c cụng sut tớn hiu theo yờu cu Nhm mc ớch nõng cp h thng tng lai, node quang s dng li node quang chiu vi ng cỏp phn hi (return parth) v trung tõm * V trớ t node quang: H thng s dng si quang n mode, truyn vi bc súng 1310nm Cỏc thụng s ph bin ca thit b c cho nh sau: - Cụng sut quang ca mỏy phỏt: P0 = dBm - Cụng sut quang cc tiu ti li vo node quang: Pr = - 40dBm - Suy hao mt b ghộp ni: C = 0.5 dB - S lng mi hn trờn si: n1 = - Mt mỏt cỏc mi hn: S = 0.1 dB - Mt mỏt quang phn x ti photodiode: R = - Qu cụng sut quang d phũng cho h thng: M = 5dB - H s suy hao trờn si quang: = 0.35dB/km p dng cụng thc ó nờu mc 4.1 ta tớnh c khong cỏch ti a cho tuyn truyn quang trờn l 80km Nh vy h thng s cho phộp t cỏc node quang ti mi v trớ cỏc xa trung tõm khụng quỏ 80km SV: Lờ Vn Trung 84 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Kt lun Sau mt thi gian hc hi, nghiờn cu di s hng dn trc tip, s ch bo ht sc tn tỡnh ca thy giỏo - Thc s Phm Mnh Ton, v ý kin úng gúp ca quý thy cụ khoa in T Vin Thụng, s giỳp nhit tỡnh ca phũng k thut cụng ty truyn hỡnh cỏp TCTV Thanh Húa, cựng vi s c gng n lc ca bn thõn, n ỏn tt nghip ó c hon thnh v t c mt s kt qu nghiờn cu lý thuyt cng nh kt qu thc t ỏn cng ó a nhng phõn tớch v la chn mang tớnh cht khoa hc v phỏt trin Cỏc kt qu t c ca ỏn bao gm: Gii thiu khỏi quỏt v h thng truyn hỡnh cỏp v v trớ ca nú h thng vin thụng v xu th phỏt trin Tỡm hiu chi tit v tỡnh hỡnh phỏt trin truyn hỡnh cỏp trờn th gii v khu vc Phõn tớch s b cỏc cụng ngh truyn dn tớn hiu ang c ỏp dng thc t Nghiờn cu, tỡm hiu chi tit h thng mng truyn hỡnh hu tuyn HFC ỏnh giỏ tm quan trng ca mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn Tỡm hiu mt cỏch cú h thng phng phỏp thit k mt mng HFC a c phng phỏp thit k s b mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn n gin Trong ỏn ny thit k ch mang tớnh mụ hỡnh, phm vi ti ca mỡnh em ch phỏc nhng nột khỏi quỏt nguyờn tc c bn ca quỏ trỡnh thit k mng Mc dự ó ht sc c gng, song nng lc hn ch v thi gian cú hn ỏn chc chn khụng trỏnh nhng sai sút Tỏc gi rt mong nhn c nhng ý kin úng gúp ca cỏc thy cụ giỏo v cỏc bn cỏc cụng trỡnh sau c hon thin hn Xin chõn thnh cm n ! SV: Lờ Vn Trung 85 Lp: 47K - TVT N TT NGHIP TRNG I HC VINH Ti liu tham kho [1] K thut truyn hỡnh cỏp Nxb Giao thụng ti [2] H thng truyn hỡnh cỏp H Ni i truyn hỡnh cỏp H Ni [3] Optical communications J.H.Franz V.K.Jain [4] H thng thụng tin quang Phng Vn Vn 2002 [5] Nghiờn cu xut cỏc gii phỏp k hoch v cỏc bc thay th cỏp ng bng cỏp quang Vin khoa hc k thut Bu in [6] o to k thut viờn truyn hỡnh cỏp TCTV Thanh Húa [7] http://www.fotech.org truy cp cui cựng ngy 10/5/2011 [8] htt://www.khongtenmien.com truy cp cui cựng ngy 14/5/2011 SV: Lờ Vn Trung 86 Lp: 47K - TVT [...]... Cỏc Hub s cp cú chc nng thu/phỏt quang t/n cỏc node quang v chuyn tip tớn hiu quang ti cỏc Hub khỏc Heađen trung trâm Node quang TV Node quang TV Hub thứ cấp Hub sơ cấp Hub thứ cấp Mạng truyền dẫn (backbone) Mạng phân phối Mạng truy nhập Hỡnh 1.6 Kin trỳc mng HFC Mng phõn phi tớn hiu bao gm h thng cỏp quang, cỏc Hub th cp v cỏc node quang Tớn hiu quang t cỏc Hub s c chuyn thnh tớn hiu in ti cỏc node... giỏ thnh mi OTU tng i cao v chi phớ lp t cỏp quang ban u Bt chp nhc im ny, kin trỳc FTTH cú nhiu tim nng ha hn cung cp cỏc dch v bng rng cho thuờ bao Mạng PSTN Video server tương tác ONU Hệ thống truy nhập chuyển mạch số Video server splitte r Mạng ATM Cáp đồng trục Cổng Internet Hỡnh 1.3 Cu hỡnh h thng Fiber in the loop 1.5.3 V tinh qung bỏ trc tip DBS (Direct Broadcast Satellite) Cụng ngh DBS da trờn... truyn hỡnh v ngụn ng ting vit ng ký dch v phc tp, chi phớ thuờ bao cao Chớnh vỡ nhng lý do ny m s lng ngi xem truyn hỡnh qua v tinh Vit Nam rt ớt 1.5.4 Dch v phõn phi a im a kờnh Môi trường truyền dẫn Khối phát vô tuyến MMDS Khối hạ tần STB Trung tâm Hỡnh 1.4 Cu hỡnh mng dch v phõn phi a kờnh a im MMDS Cụng ngh truy nhp MMDS l mt cụng ngh khụng dõy (wireless) khỏc c da trờn cỏc kờnh Video tng t v s qung ... trung trâm Node quang TV Node quang TV Hub thứ cấp Hub sơ cấp Hub thứ cấp Mạng truyền dẫn (backbone) Mạng phân phối Mạng truy nhập Hỡnh 1.6 Kin trỳc mng HFC Mng phõn phi tớn hiu bao gm h thng... nng hn cung cp cỏc dch v bng rng cho thuờ bao Mạng PSTN Video server tương tác ONU Hệ thống truy nhập chuyển mạch số Video server splitte r Mạng ATM Cáp đồng trục Cổng Internet Hỡnh 1.3 Cu hỡnh... xem truyn hỡnh qua v tinh Vit Nam rt ớt 1.5.4 Dch v phõn phi a im a kờnh Môi trường truyền dẫn Khối phát vô tuyến MMDS Khối hạ tần STB Trung tâm Hỡnh 1.4 Cu hỡnh mng dch v phõn phi a kờnh a im