Thiết kế mạng tuyền hình cáp CATV

TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI khoa Kỹ THUậT ĐIểN Tử VIễN THÔNG ****** Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập Tự Hạnh phúc ******** Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Họ tên giáo viên hớng dẫn: Nguyễn Phan Kiên Họ tên sinh viên: Hoàng Xuân Bắc Ngày sinh: 12/05/1982 Lớp: kt - đtvt Hệ: Tại Chức Ngành học: Tên đề tài tốt nghiệp: Thiết kế mạng tuyền hình cáp CATV Các số liệu ban đầu: Nội dung phần thuyết minh tính toán: Các vẽ đồ thị: Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế: Chủ nhiệm khoa Giáo viên hớng dẫn MC LC MC LC .2 LI NểI U TểM TT N CHNG : GII THIU K THUT IU CH S, K THUT NẫN IVIPEG 1.1 Mt s k thut iu ch s c bn 1.1.1 iu ch biờn xung (PAM, ASK) 1.1.2 iu ch khúa dch tn (FSK) 1.1.3 iu ch khúa dch pha (PSK) .5 1.2 K thut nộn theo chun MPEG 12 1.2.1 Chun MPEG 12 17 1.2.2 Tiờu chun nộn MPEG-2 17 1.2.3 Tiờu chun nộn MPEG 20 1.3 Nộn Audio s MPEG 28 1.4 Kt lun 32 CHNG : MNG TRUYN HèNH CP .33 2.1 Tng quan mt s h thng truyn hỡnh tr tin 33 2.1.1 H thng truyn hỡnh MMDS .33 2.1.2 Truyn hỡnh s qua v tinh DTH 34 2.1.3 Truyn hỡnh s mt t 35 2.1.4 Truyn hỡnh di ng (Mobile TY) 36 2.1.5 Truyn hỡnh cỏp 38 2.2 Mng truyn hỡnh cỏp HFC 39 2.2.1 Gii thiu chung 39 2.2.2 Trung tõm thu phỏt tớn hiu 41 2.2.3 H thng truyn dn tớn hiu: 42 2.2.4 S h thng truyn hỡnh cỏp 53 53 2.3 Mt s thụng s nh hng ti mng CATV 55 2.3.1 Cỏc hỡnh thc nhiu i vi tớn hiu truyn hỡnh mng 55 2.3.2 Mộo phi tuyn: CSO, CTB, XMOD .56 2.3.3 Tr nhúm ca tớn hiu i qua h thng cỏp 57 2.3.4 Phn hi ca h thng 58 2.4 Mt s li li thng gp v cỏch khc phc 58 2.4.1 Tớn hiu ti thuờ bao nhiu 58 2.4.2 Tớn hiu b nhp nhỏy 59 2.4.3 Cỏc kờnh tớn hiu cú mc khụng ong u: 59 2.4.4 Hỡnh b cỏc vch xc ngang: 59 2.4.5 Tớn hiu cú vch ngang liờn tc ht mn hỡnh 59 2.4.6 Mt tớn hiu 60 2.4.7 Tớn hiu mau b vn: .60 2.4.7 Cht lng tớn hiu ti thuờ bao xu i t ngt 60 CHNG III 61 TRUYN D LIU TRấN MNG .61 3.1 Li m u 61 3.2 Chun truyn s liu 61 3.3 Nguyờn lý hot ng chiu ca cỏc thit b trờn mng .64 3.4 Thit b kt ni thuờ bao (CM) 66 3.4.1 Khỏi nim .66 3.4.2 Chc nng ca CM .66 3.4.3 Quy trỡnh lm vic ca CM 67 3.4.4 Tiờu chn k thut Modem cỏp 69 3.5.3 ng truyn lờn ( upstream) .72 3.6 Lp t Modem cỏp .74 3.7 Kt lun 75 CHNG 4: THIT K MNG CATV 76 4.1 Cụng tỏc kho sỏt 76 4.2 Cụng tỏc thit k 77 4.2.1 Thit k bng tn 77 4.2.2 Tiờu chun 78 4.3 Yờu cu ch tiờu k thut thit k 78 4.4 Kt lun 79 CHNG : XU HNG PHT TRUYN HèNH 80 5.1 Xu hng hi t v mng a dch v 80 5.2 Xu hng bng thụng cc rng (UWB-Ultra WideBand) 81 5.3 Mt s dch v mi cú th tin hnh trờn mng cỏp 81 5.3.1 in thoi theo giao thc internet (VOIP) 81 5.3.2 Truyn hỡnh theo yờu cu (VOD- Video n Demand) 82 5.4 Kt lun 82 KT LUN CHUNG 84 TI LIU THAM KHO .85 BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN LI NểI U K t sinh viờn Phỳt Gottlied Niplow ngi c a phỏt kin h thng tivi c in u tiờn t nm 1885, n truyn hỡnh (Television) óchng t l mt nhng phỏt kin v i ca loi ngi Nú thay i mt cỏch c bn chỳng ta lu gi v truyn ti thụng tin v quỏ kh ca nhng s vt, hin tng Television khin quỏ trỡnh ny rt trc quan v mt hỡnh nh, sng ng v õm Nhng h thng truyn hỡnh qung bỏ ó gp khú khn cp phỏt cỏc chng trỡnh ti nhng khu vc cú khú khn v a hỡnh khụng th thu c bng an ten thụng thng khc phc iu ny thỡ truyn hỡnh cỏp (CATV) ó i CATV cú hai loi l truyn hỡnh cỏp vụ tuyn (MMDS) v truyn hỡnh cỏp hu tuyn H thng MMDS ngy ó i vo quờn lóng nờn CATV c hiu nh l truyn hỡnh cỏp hu tuyn H thng CATV ngy rt khỏc so vi mi i, nú khụng ch l qung bỏ tớn hiu truyn hỡnh n thun m cũn cho phộp tng tỏc cao i vi ngi xem Vi cu trỳc mng CATV chuyn t cỏp ng sang HFC, nú cho phộp trin khai mt mng a dch v v thoi, d liu, hỡnh nh Xu hng hi t cỏc dch v vin thụng, cụng ngh thụng tin mng CATV ngy cng mng m Mng CATV cũn khỏ mi Vit Nam nhng t i n nú ó tao nhng bc phỏt trin mnh m ỏn tt nghip "Thit k mng truyn hỡnh cỏp CA TV nghiờn cu, tỡm hiu mng CATV Vit Nam cng nh trờn th gii, bc u thit k mng CATV SV: HONG XUN BC LP: KTTVT1 BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN TểM TT N ỏn tt nghip "Thit k mng truyn hỡnh cỏp CA TV" a n mt cỏi nhỡn t tng quan ti chi tit ca mng CATV ỏn gm chng : Chng l: Gii thiu k thut iu ch s, k thut nộn Chng 2: Trỡnh by v mng CATV, cu trỳc mng HFC c s dng mng CATV, mt s thit b, thụng s v li thng gp trờn mng CATV Chng 3: Trỡnh by chi tit v chun truyn d liu riờng mng cỏp, kh nng truyn tớn hiu hai chiu trờn mng CATV Cỏc thit b v nguyờn lý hot ng, lm vic truyn d liu Chng 4: Trỡnh by nhng bc u ca quỏ trỡnh thit k mng CATV Chng 5: Gii thiu mt s xu hng phỏt trin tng lai nh xu hng hi t, Ultra Wideband; mt s dch v mi cú th trin khai trờn mng CATV nh l VOD, VOIP SV: HONG XUN BC LP: KTTVT2 BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN CHNG : GII THIU K THUT IU CH S, K THUT NẫN IVIPEG 1.1 Mt s k thut iu ch s c bn Tớn hiu cn truyn h thng s l dũng cỏc tớn hiu "O" v Ch cúhai mc biờn bt (tin) hay tt (off) Mi nhỡn qua dng nh ú l n gin nhng m tớn hiu ca nú bin i rt phc Mt xung l hp ca mt tn s c bn v vụ hn cỏc hi Theo lý thuyt, cn mt bng thụng di vụ hn truyn mt xung n.Bt ký h thng truyn thụng no cng b gii hn v bng thụng c s dng, s hn ch gõy s phc ỏng k thit k cỏc b iu ch v gii iu ch s (modem-modulation/demodulation) Rt nhiu k thut iu ch c a ra, cú th phõn loi tng quỏt nh sau: iu ch biờn xung (PAM-Pulse Amplitude Modulation), cũn gi l iu ch khúa dch biờn ASK (Amplitude Shin Keying) iu ch khúa dch tn s FSK (Frequency Shin Keing) iu ch khúa dch pha PSK (Pha se Shin Keying) Kt hp c iu ch pha v biờn QAM (Quarature Amplitude Modulation) 1.1.1 iu ch biờn xung (PAM, ASK) Hỡnh 1.1 : Chuyn i tớn hiu NRZ PAM mc-4 mc SV: HONG XUN BC LP: KTTVT3 BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Cú mt vi k thut iờu ch tuyờn tớnh cú thờ c s dng nõng cao hiu sut bng thụng iu ch biờn xung PAM cũn c gi l ASK (Amplitude Shift Keying) l cỏch n gin u tiờn tng hiu sut bng thụng Hỡnh v di th hin vic chuyn t tớn hiu nh phõn NRZ thnh cỏc tớn hiu PAM nhiu mc õy, mt tớn hiu mc c chuyn thnh 4mc Mi tớn hiu th hin bớt thụng tin Theo lý thuyt Nyquist cú th truyn hai tớn hiu mt giõy trờn mt Hz m khụng b giao xung Vỡ mi tớn hiu th hin hai bớt thụng tin PAM mc lý tng truyn 4b/s/Hz Mi PAM mc th hin bớt thụng tin cho phộp truyn 6b/s/Hz c im: c tớnh li (ch s BER) ca iu biờn s kộm hn cỏc dng iu ch s khỏc Dự sao, cng cú ỏp dng rt quan trng ca iu biờn s kt hp vi iu pha thnh QAM s xột phn sau 1.1.2 iu ch khúa dch tn (FSK) FSK l n gin xỏc nh mt tn s c nh cho "O" v mt tn s c nh khỏc cho "l" Chui bt s liu nhp vo dựng chuyn gia hai tn s tng ng i t "l" n "O" hay t "O" n "l SV: HONG XUN BC LP: KTTVT4 BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN c im: c tớnh li ca FSK nhỡn chung kộm hn so vi PSK Tuy nhiờn, s dng FSK kinh t hn v cú mt s bin th ca FSK em li nhiu giỏ tr khỏc t\n s nhanh FFSK (Fast FSK) lm tng tc truyn m khụng Mt bin th khỏc ca FSK l MFK (Minimum Shift Keying) MSK l FSK nh thiu v tn s, ú tao nờn s sai khỏc v pha ti a ti cui mi thi im ỏn Thit k mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn CATVkhong tht interal) Ngoi ra, mt u im na ca MSK l cú ph tng i hp v c tớnh ngoi bng thp hn so vi FSK iu ny lm gim nhiu giao thoa gia cỏc kờnh lõn cn 1.1.3 iu ch khúa dch pha (PSK) Cú mt vi mc PSK, n gin nht l PSK hai pha (2-PSK) nh hỡnh v iu ch ny, dũng bt i vo thc hin o pha súng mang 80o mi " " bin i thnh "O" v ngc li Hỡnh v cng th hin dng súng thay i gia gúc pha Oo v 180o SV: HONG XUN BC LP: KTTVT5 BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN a 4-PSK hay QPSK c th hin trờn hỡnh v Hỡnh v th hin dũng bt i vo c chia thnh hai dũng bt song song s dng b chuyn i ni tip - song song Hai dũng bt ú l dũng bt ng pha I (in pha se) v dũng pha vuụng gúc Q (quadrature pha se) B dao ng to súng mang cha iu ch, nú qua mt b chia cú u dch pha Oo (khụng dch pha) v u dch pha 90o Hai dũng bt NRZ tớn hiu bng gc I v Q c nhõn vi hai tin hiu súng mang tng ng ( dch pha Oo v dch pha 90o) qua hai b trn Cỏc tớn hiu c cng li ri qua mt b lc thụng di to nờn nng Súng nh hỡnh v th pha cho thy cú bn trng thỏi pha cỏch pha 90o l Oo, 90o, 180o, SV: HONG XUN BC LP: KTTVT6 BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Dũng bit i vo c chia lm ba trc diu ch súng mang Dng súng cú trng thỏi, khong cỏch gia cỏc trng thỏi lõn cn l 45o Mi mc iu ch tng lờn (2PSK- QPSK- 8PSK), hiu sut bng ụng lý thuyt li tng lờn theo cụng thc Tia-o = fs / B = (log2M ) * fm fm = log2M (b/s/Hz) Trong ú: M l s trng thỏi iu ch Nh vy, hiu sut bng thụng cỏc trng hp l: 2-PSK b/s/Hz = 1og2 4-PSK b/s/Hz = 1og2 8-PSK b/s/Hz = 1og2 ỏn Thit k mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn CA TY ging ht nh 4-PSK Tuy nhiờn, h thng QAM mc cao hn khỏc bit rừ rng so vi h thng PSK mc cao tng ng SV: HONG XUN BC LP: KTTVT7 BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Transmission convergence : ( hi t ng truyn) ni nhn dũng video v d liu cho d liu DS MPEG (khụng s dng cho ng US) DS physical media dependent (PMD) l tng ph: dng cho iu ch RF ca CMTS, cỏc ng dng, mó hoỏ v truyn dn CM DS PMD iu chnh tn s v gii iu ch Mng HFC truyn d liu ( 30-43 Mbps) ti CM, ti õy o th t giao thc v gi d liu ( lờn ti 10 Mbps) qua giao tip CMCI ti mỏy tớnh hay mng LAN Hỡnh 10 : S ng truyn xung CMTS truyn tớn hiu RF s ó c iu ch ti CM di tn t 108- 862 MHZ vi bng thụng kờnh l MHZ Nh khai thỏc cú th dựng iu ch 64 QAM hoc 256 QAM tu theo cht lng ng truyn Dũng d liu vi tc 30 hoc 43 Mbps nh dng MPEG-2 c CM thu tớn hiu nú kt ni vi CMTS SV: HONG XUN BC 71 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Hỡnh 3.11 : Chũm ng down dung iu ch 64 QAM 3.5.3 ng truyn lờn ( upstream) ng truyn lờn c dựng truyn tớn hiu ca CM phỏt ng lờn luụn l cỏc xung, vỡ vy cỏc modem cú th truyn cựng tn s Khong tn s cho phộp t 5-65 MHZ Bng thụng cho mi kờnh trung bỡnh l MHZ cho kờnh Mbps vi iu ch QPSK Dựng iu ch QPSK (2 bt /symbol) v QAM (6 bisymbol), vi iu ch 16 QAM thỡ s nhanh hn nhng d b nh hng ca nhiu Mt ng xung thng c liờn kt vựn mt s kờnh truyn lờn (ỳp) t c cõn bng v bng thụng ng truyn Mi modem truyn cỏc xung theo cỏc khe thi gian ' Reserved Slot:Khe d phũng l khe thi gian cho cỏc CM c bit Khụng cú CM no c phộp truyn vo khe thỡ gian ny CMTS phõn phi (cp) cỏc khe thi gian cho cỏc CM khỏc bng thụng ó xỏc nh Khe d phũng thng c dựng cho ng truyn d liu ln Contention Slot: Khe thi gian c ỏnh du l khe tranh chp Contention dựng cho tt c CM truyn trờn ú Nu cú CM cựng truyn trờn khe thi gian, cỏc gúi d liu s b ng v s b mt d liu Khi ú CMTS s cnh bỏo l khụng nhn c d liu, CM th gi li mt ln na Cỏc khe tranh chp c dựng gi nhng d liu rt ngn ( vớ d nh yờu cu s khe thi gian truyn d liu) ỏn Thit k mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn CATV SV: HONG XUN BC 72 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Ranging Su: Do khong cỏch vt lý gia CMTS v CM, khong thi gian tr cú th lờn n vi ms (lo-3s) bự khong thi gian tr ny, tt c CM s dựng cỏc th tc xp hng "ranging protocol" chuyn thi gian ca CM lờn trc hoc lựi v sau thc hin cỏc khe thi gian c liờn tc, cỏc khe thi gian c t riờng ch dựng bự khong thi gian tr CM c lnh truyn khe thi gian th CMTS s o v núi vi CM l thi gian ca CM l ang sm hay mun hn thi gian chun (CMTS), Hai khe thi gian trc v sau c yờu cu chc chn l khụng b ng Mc ớch khỏc ca vic sp xp "ranging" l cho tt c CM u phỏt mc cụng sut lm tt c ờm CMTS u ng mc õy l bn cht phỏt hin xung t, nhng cng yờu cu thc hin ti gin nht ca b gii iu ch ng p CMTS Khong thay i suy hao t CM ti CMTS cú th thay i nhiu hn Dng d liu format ng ỳp D liu ng ỏp c sp xp cỏc xung ngn, chun DAVIC/DVB yờu cu xung cú di c nh, ngc li chun MCNS xung cú di thay i Do dũng d liu ng ỳp ch l nhng xung d liu ngn, nờn b gii iu ch cn phn ng tht nhanh ú l lnh nht, m ó c tớnh trc cho d liu Vi DVB/DAVIC lnh nht ú l d liu 32 bt m thit lp b gii iu ch iu ch xung Nu khụng cú lnh ny, b gii iu ch s iu ch nhiu loi õm khỏc ngoi tt c cỏc lnh u phi ng b li vi mi xung Hỡnh 3.12 : S ng truyn ngc CM truyn tớn hiu theo ng US, cỏc tớn hiu ny c truyn theo TDMA hay dng xung khong tn s t 5-65 MHZ Bng thụng ng US nh hn ng DS nhiu, v thay i t 200kHz ti 3.2 MHZ SV: HONG XUN BC 73 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Bng thụng ng US c xỏc nh bi CMTS v cho phộp iu ch QPSK v 16 QAM Hỡnh 3.13 : Hỡnh chũm dựng iu ch QPSK 3.6 Lp t Modem cỏp Hỡnh 3.14: S lp t modem cỏp SV: HONG XUN BC 74 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Khi lp t thờm CM, cn thờm b chia v cỏp B chia dựng chia ng tớn hiu cỏp , ng cung cp tớn hiu cho TV, ng cung cp tớn hiu cho CM Mc tớn hiu c truyn t CM cú th rt kho, nờn lm nh hng n TV, s cỏch ly ca b chia cú th cha nờn cn phi thờm b lc thụng cao c lp on ni vi TV ( nh hỡnh v) B lc thụng cao ch cho phộp tõn s cỏc kờnh truyn hỡnh i qua, v khụng cho di thp (upstream) qua B lc thụng cao ngn cỏc õm i ngc t thuờ bao n CM v Headend Dõm Interface: Vi bt c loi CM ngoi no bn cng cn vi giao tip d liu kt ni mỏy tớnh v CM ( vớ d cng USB hay Ethemet .) Ethemet: hu ht cỏc modem ngoi, cng giao tip d liu l Mbps Cú loi ch rừ cn cng Ethemet OOMbps m bo cho dũng truyn xung (downstream), nhng iu ny l khụng thc t Trong trng hp kt ni tt, CM cha chc ó gi c ng truyn OMbps vỡ ng xung c chia s cho rt nhiu ngi s dng em vi mỏy tớnh du ny m khụng an kt i a c g th in t kt ni Cỳc yu t chớnh dn n vic khụng kt ni c cú Tn s súng mang yu (do quỏ nhiu õm) Sai tn s ca CM Sai tn s trung tõm ng DS 3.7 Kt lun T DOSIS i cho phộp kh nng thụng tin hai chiu trờn mng cỏp ó to bc ngoi ln Xem truyn hỡnh bõy gi khụng ch l xem n thun m ngi xem cú th tng tỏc Tuy nhiờn hng lờn tc cũn thp, cú nhiu nhiu v suy hao nhng iu ny s c gii quyt tng lai gn m kh nng truyn ca cỏp, cỏc thit b s c ci thin, cỏc cụng ngh mi, cú cỏc chun mi v truyn d liu qua cỏp tt hn SV: HONG XUN BC 75 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN CHNG 4: THIT K MNG CATV 4.1 Cụng tỏc kho sỏt Cụng tỏc kho sỏt l bc u tiờn quan trng quỏ trỡnh thit k mng truyn hỡnh cỏp Vic thit lp mt c s d liu bn ũi hi quỏ trỡnh kho sỏt phi tin hnh tht chi tit, bao gm: s liu v h thng ct in, khong cỏch gia cỏc ct phng ỏn s dng cỏp treo hay cỏp ngm cú th xõy dng mt c s d liu bn phc v cho cụng tỏc thit k mng cỏp HFC cn phi thc hin theo qui trỡnh v cỏc yờu cu sau: Chun b bn khu vc thit k Bn cú th s dng l bn du lch, hoc bn s ca S a chớnh, phi cú y cỏc thụng tin: tờn ng ph, ngừ ngỏch; phõn b dõn c; ghi chỳ v c quan, nh xng, trng hc thun li cho quỏ trỡnh thit k sau ny Tin hnh cụng tỏc kho sỏt * Xõy dng mng cỏp quang: Cụng tỏc kho sỏt xõy dng mng cỏp quang c thc hin khỏc so vi mng cỏp ng trc Ngi thit k phi cú c bn tng th ca khu vc cn thit k, qua ú xỏc nh c cỏc v trớ Node quang cung cp tớn hiu cho khu vc thit k T cỏc v trớ Node quang c phõn b ny s tớnh toỏn ng truyn tớn hiu cho cỏc Node quang, tu theo iu kin thc t cú th s dng phng ỏn mch vũng hoc hỡnh cõy cung cp tớn hiu cho cỏc Node Khi ó xỏc nh c s b cỏc tuyn cỏp s tin hnh cụng tỏc kho sỏt v lp c s d liu bn theo yờu cu chung c trỡnh by phn di õy * Xõy dng mng cỏp ng trc: Cụng tỏc kho sỏt xõy dng mng cỏp ng trc c tin hnh t cỏc v trớ ca Node quang, sau tin hnh o c kho sỏt h thng cỏc ct in hoc phng ỏn thi cụng cỏp cú yờu cu h ngm bao gm cỏc thụng tin: khong cỏc gia cỏc v trớ t hp thit b, s h dõn ti cỏc khuvc t thit b Cụng tỏc kho sỏt v lp d liu bn cn tuõn theo cỏc yờu cu chung c trỡnh by phn di õy SV: HONG XUN BC 76 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN * Yờu cu v cụng tỏc kho sỏt lp c s d liu bn : - Tin hnh o c chi tit cỏc tuyn cỏp theo yờu cu ca ngi thit k, khong cỏch gia cỏc v trớ t thit b (ct in: cỏp treo; cỏc h ga: cỏp ngm) Cn ghi chỳ rừ rng cỏc loi ct in hoc kớch thc h ga theo yờu cu - Cỏc v trớ cỏp vt ng cn phi m bo an ton, nh cao, h thng ct n nh - Ghi chỳ rừ rng cỏc im cỏp i qua trm bin ỏp h th, cỏc im cn i cỏp ng ghen m bo an ton - Kho sỏt s h dõn xung quanh im t thit b, s h nh th, chung c khỏch sn iu ny s to iu kin thun li cho ngi thc hiờn cụng tỏc thit k, nhm cung cp tớn hiu cho cỏc khu vc hiu qu v khoa hc Cn tin hnh kho sỏt chi tit cỏc ngừ, ngỏch trỏnh tỡnh trng hp cung cp tớn hiu quỏ xa cỏc h dõn khụng th tin hnh cụng tỏc lp t thuờ bao Lp c s d liu bn : Bn s dng cho cụng tỏc thit k l cỏc bn v s dng bng chng trỡnh ng dng Autocad Ngi lm cụng tỏc kho sỏt sau tin hnh cụng tỏc kho sỏt, o c cỏc thụng tin s chuyn cỏc thụng tin ny vo bn v bng cỏch v cỏc thụng tin cn thit bng cỏc ký hiu nh: ct in, trm bin ỏp, s h dõn Cỏc thụng tin cn phi c ghi chỳ rừ rng v y , cỏc ký hiu, c ch th hin bn phi tuõn theo quy nh 4.2 Cụng tỏc thit k 4.2.1 Thit k bng tn s dng di tn t MHZ n 860 MHZ, ú cú s phõn chia nh sau: - T - 65 MHZ s dng cho tuyn truyn tr v t cỏc thit b cui n SV: HONG XUN BC 77 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Trung tõm phỏt (Re tum Path) - T 87 - 550 MHZ s dng cho tuyn truyn i cỏc kờnh truyn hỡnh, truyn k thut tng t t Trung tõm n cỏc thit b cui - T 550 - 860 MHZ s dng cho cỏc tuyn truyn i cỏc kờnh truyn hỡnh s, d liu s t Trung tõm n cỏc thit b cui 4.2.2 Tiờu chun a Truyn hỡnh tng t - H truyn hỡnh mu PAL-B/G, bng tn Mhz, h ting l 5,5 MHZ Mc tin hiu ti u cui : dBmV : 20 dBmV - T s tớn hiu/tp nhiu : C/N > 45 b Truyn hỡnh s chun DVB-C Tc dũng bt mi chng trỡnh Mbps - Mbps - iu ch 64QAM - Mc tớn hiu ti u cui : - dBmV n +5 dBmV - T s tớn hiu/tp nhiu : C/N > 35 4.3 Yờu cu ch tiờu k thut thit k a Yờu cu chung - cỏc tuyờn cỏp trc chớnh QR-540 cõn thit kờ treo trờn cỏc ct in cú n nh cao, thun li cho thi cụng - Hp khuch i nờn t ti cỏc ct thoỏng cú ớt thit b ca cỏc n v khỏc, thit k phng ỏn tip mỏt cho hp - Ngun in cung cp cho mng yờu cu t ti cỏc ct cú t hp cụng t in tr xung Yờu cu thụng s k thut khuch i Mc tớn hiu u vo b khuch di (ti tn s cao nht): 14 dm (Min) - Mc tớn hiu u b khuch i (ti tn s cao nht): 46 dm (Max) - nghiờng (slope) gia tn s cao v tn s thp: 6dB - S tng khuch i: tng ax) - Dũng in qua khuch i: + 7A Max (Tranh Amplifier) SV: HONG XUN BC 78 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN + 3A Max (Mm Amplifier) - in ỏp cung cp cho khuch i: 40 Vc (Min) c Yờu cu thụng s k thut ti hp thuờ bao - Mc tớn hiu (ti tn s cao nht): : 20 dm T s tớn hiu C/N: CTB/CSO: d Yờu cu ngun cung cp - Dũng in cung cp ca bin ỏp ngun: GA (Max~ 4.4 Kt lun Thit k mng cỏp hu tuyn l mt rt khú khan Mun cụng tỏc thit k c ti u ũi hi ngi thit k phi tớnh toỏn v xem xột rt nhiu Lm thit k c mng cỏp quang ti u tha mó iu kin qu cụng sut, thi gian, t l BER Phn cỏp ng thỡ tựy vo khong cỏch, suy hao m chn loi cỏp cú ng kớnh thớch hp Ngoi cng cn cú nhng tớnh toỏn v mt thuờ bao, Phi tin hnh tng bc kho sỏt, o c, thit k SV: HONG XUN BC 79 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN CHNG : XU HNG PHT TRUYN HèNH 5.1 Xu hng hi t v mng a dch v xu hng hi lnh vc Vin thụng ó din t rt lõu v ngy cng tr nờn mnh m Tin cho s hi t ny bt ngun t vic thụng qua lut v vin thụng (U.S Telecommunication Act, 1996) nm 1996 im chớnh ca o lut ny ngnh Vin thụng l nú cho phộp cỏc nh cung cp in thoi, dch v khụng dõy, truyn hỡnh cỏp, phỏt qung bỏ, cú th thõm nhp vo th trng ca õy cng l cỏnh ca rng m cho cỏc cụng ty khỏc bt tay cựng liờn kt li vi Thm cỏc cụng ty khụng my liờn quan nh khớ t, ng st cng mong mun lp t h thng cỏp quang dc theo ng ng dn khớ, ng ray to thnh mng li vin thụng ca chớnh h Cỏc thnh phn chớnh ca vin thụng l mng in thoi (PSTN), mng mỏy tớnh, mng cỏp HFC cựng hi t to thnh mng a dch v thoi, d liu, hỡnh nh Hỡnh 5.1 : S h t mng truyn hỡnh cỏp HFC, mng in thoi, mng mỏy tớnh to thnh mng bng rng a dch v thoi,d liu,hỡnh nh Mt nh cung cp dch v truyn hỡnh cỏp bõy gi cng cú th tr thnh mt ISP, nh cung cp in thoi (VOIP) Mng truyn hỡnh cỏp bõy gi tớch hp cung cp v truyn hỡnh (vidio), d liu (intemet tc cao), thoi giỏ r (VOIP) Hỡnh 5.2 Xu hng a dch v trờn mng HC SV: HONG XUN BC 80 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN 5.2 Xu hng bng thụng cc rng (UWB-Ultra WideBand) UWB l k thut ó c s dng quõn i t rt lõu ri Cỏc h thng UWB s dng tớn hiu da trờn s lp li cỏc xung ngn t mt dng xung n c bn ban u Tớn hiu cú mt ph cụng sut cc thp v chim bng tn rt rng, ti vi GHZ, vỡ vy cỏc h thng UWB cú th hot ng m khụng can nhiu ti cỏc h thng khỏc Tớn hiu UWB c truyn trờn h thng cỏp l cỏc xung mó cú biờn rt thp, tớn hiu truyn ny khụng can nhiu ti tớn hiu s hoc l tng t cú sn trờn cỏp Hỡnh 5.3: K thut UWB Mt tớn hiu UWB cú tn s 500 MHZ cú th d rng truyn trờn mng CATV, c mng cỏp ng v H C Nhng th nghim t c tc lung xung, lờn n ,2 Gb/s v 120 Mb/s trờn mi ngc Cụng ngh UWB cú th d rng nhõn ụi kh nng ca h thng mng cỏp ng v HFC hin 5.3 Mt s dch v mi cú th tin hnh trờn mng cỏp 5.3.1 in thoi theo giao thc internet (VOIP) Mng PSTN truyn thng s dng k thut ghộp.kờnh theo thi giỏn, mi kờnh cú tc 64 Kbps v c trỡ ngy c khụng cú cuc gi iu ny rt gõy lóng phớ v tn kộm vỡ theo c tớnh ch cú 36 ' 40% thi gian cuc gi l tớch cc (cú tớn hiu thoi truyn) khc phc iu ny ngi ta ó a k thut VOIP Tớn hiu thoi c s húa v c truyn di dng cỏc gúi tin Cỏc c trng ca VOIP : SV: HONG XUN BC 81 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN - Cht lng thoi cú th iu chnh c theo yờu cu, cht lng cng cao thỡ giỏ thnh cng cao t l vi bng thụng Vi k thut nộn, tc cú th xung ti n Kbps - Tớnhiutruynltớnhiusnờncúthmóhúatngtớnhbomt Cú tr ỏn Thit k mng truyn hỡnh cỏp hu tuyn CATV 5.3.2 Truyn hỡnh theo yờu cu (VOD- Video n Demand) VOD l truyn hỡnh theo yờu cu, ngi xem cú th xem bt c chng trỡnh no theo nhu cu ca mỡnh Khi ngi xem bt tivi thỡ trờn mn hỡnh s xut hin mt mõm la chn cỏc chng trỡnh mun xem Cỏc chng trỡnh ny cú th l phim, ca nhc, tin tc, th thao, la chn, ngi xem cú th s dng b iu khin t xa hoc mt bn phớm c ni vi tivi iu khin Trong quỏ trỡnh xem, ngi xem cú th thc hin c cỏc thao tỏc tua, dng hỡnh, nh mt u VCR Cỏc chng trỡnh VOD khụng c truyn qung bỏ nh cỏc kờnh truyn hỡnh cỏp thụng thng, nú truyn im-im n thuờ bao yờu cu Cỏc chng trỡnh truyn hỡnh di nh dng MPEG-2 c úng gúi vo cỏc gúi tin IP, mi gúi tin ny u cú a ch ca thuờ bao yờu cu Ti thit b thu ca thuờ bao, cỏc gúi tin 'ny c sp xp ỳng trt t, khụi phc li thnh dũng MPEG cú th xem c i vi tớn hiu video cú mt s c trng: - Tớn hiu truyn theo thi gian thc, ú iitter ca cỏc.gúi tin IP bng khụng hay ng truyn cht lng phi tt - Tc bớt cú th thay i Tựy tng chng trỡnh c th m tc bớt khỏc Nhng chng trỡnh m hỡnh nh ớt thay i thỡ tc bớt thp hn v ngc li Do cỏc c trng ú nờn trin khai c VOD thỡ ũi hi ng truyn tc ca, mỏy ch video lu tr d liu ln v tc truy xut cao 5.4 Kt lun SV: HONG XUN BC 82 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN Truyn hỡnh cỏp mc dự i cha lõu so vi truyn hỡnh núi chung nhng ó phỏt trin rt mnh Trong nhng nm gn õy tc cú chm li nhng cng trin khai m thoi cú hỡnh cao, s lng thuờ bao tng rt nhanh u n hng nm Do cú cỏc u im ni bt nờn tng lai truyn hỡnh cỏp s rt hn Xu hng a dch v, "tt c mt", v cỏc chng trỡnh tha mó c nhu cu cao ca ngi s l xu hng ca tng lai ' SV: HONG XUN BC 83 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN KT LUN CHUNG Thụng qua quỏ trỡnh tỡm hiu, phõn tớch h thng truyn hỡnh cỏp hu tuyn ta cú th rỳt mt s kt lun: - S chuyn dch t truyn mt chiu sang hai chiu: õy l bc ngot ln truyn hỡnh cỏp, nú m mt vin cnh rt ti sỏng ca truyn hỡnh cỏp Trờn mng truyn hỡnh cỏp s l ni hi t cỏc dch v vin thụng v hỡnh nh, d liu, thoi - Hng lờn (upstream) mng truyn hỡnh cỏp tc thp, nhiu nhiu Nhng iu ny cú th khc phc c tng lai cú cỏi bin phỏp iu ch, chun truyn d liu mi i Hin ti truyn tớn hiu trờn mng cỏp l bt i xng, nhng tng lai cú th l truyn i xng Khi ú thỡ tc truyn lờn s rỏt cao, tao iu kin tng tỏc tt hn - Mc dự tc cao, nhng truy cp intemet hin qua mng cỏp Vit Nam cha my phỏt trin phi u t ban õu cao v phi cnh tranh vi dch v ADSL vi giỏ rt thp (do ng dõy in thoi sn cú) Nhng tng lai, nhu cu ca ngi c nõng lờn, nhiu dch v a phng tin i ũi hi tc bng thụng cao hn thỡ truyn hỡnh cỏp s rt phỏt trin - Hin ti thỡ cu trỳc mng HFC l ti u nht Nhng tng lai, m cỏc rt nhiu cỏc loi hỡnh dch v yờu cu bng thụng ln thỡ mt mng ton quang l rt phự hp - Xu hng s húa din rt nhiu lnh vc cỏc u im vt tri ca nú v truyn hỡnh cng vy Trong truyn hỡnh ang cú s chuyn dch t tng t sang s Mng truyn hỡnh cỏp cú mt u im l cú th va phỏt truyn hỡnh s ln truyn hỡnh tng t Vit Nam hin ti ch phỏt truyn hỡnh tng t nhng tng lai s cú truyn hỡnh s theochun DVB-C Túm li, lng lai truyn hỡnh cỏp s rt hn SV: HONG XUN BC 84 LP: KTTVT BO CO THC TP CATV THIT K MNG TRUYN HèNH CP HU TUYN TI LIU THAM KHO Hong Tin - Dng Thanh Phng, Truyn hỡnh k thut s, NXB Khoa hc v k thut, 2004 Hong Tin - V c Lý, Truyn hỡnh s, NXB Khoa hc v k thut, 2001 shlomo Ovadia, Broadband cable TV acces neorks: from technologies to applications, Prentice Han PTR, 2001 Michael Ro bin & Michel Poulin, Digitat televisionfundamentals, McGraw- Hiu,2000 Donald Raskin-Dean Stoneback, Broadband return systemsfor hybrid Fiber/coax cable Tvnetwork Hong Tin - V c Lý, Giỏo trỡnh truyn hỡnh, NXB Khoa hc v k thut, 200 www.wikipedia.om, truy cp ngy cui cựng 20/5/2007 inh Quc Tun, Tng quan v MPEG-4, Khoa hc k thut truyn hỡnh, s 4/2004, trang 44-48, 4/2004 SV: HONG XUN BC 85 LP: KTTVT [...]... giảm C/N) so với các mức độ QAM thấp hơn mà dung sai thiết kế quy định phải rất nhỏ; nếu không, C/N sẽ còn suy giảm nữa Những yếu tố chính gây ra sự suy giảm C/N nữa là : Méo biên độ (tuyến tính và phi tuyến) SV: HOÀNG XUÂN BẮC 11 LỚP: KTĐTVT BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN Đồ án Thiết kế mạng truyền hình cáp hữu tuyến CATV Méo trễ (tuyến tính và phi tuyến) Lỗi định thời... hoặc tín hiệu màu SV: HOÀNG XUÂN BẮC 15 LỚP: KTĐTVT BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN Khối Macro Block Là nhóm các khối DCT tương ứng với thông t in c ủa một cửa sổ 1616 điểm ảnh gốc Có nhiều dạng Macro Block khác nhau phụ thuộc vào cấu trúc lấy mẫu được sử dụng Đồ án Thiết kế mạng truyền hình cáp hữu tuyến CATV Phần đầu đề (Header) của Macroblock chứa thông tin phân loại (Y... TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN Các bộ phận chức năng chính trong các thiết bị MPEG-4 bao gồm: Bộ mã hoá hình dạng ngoài Shape Coder dùng để nén đoạn thông tin, giúp xác định khu vực và đường viền bao quanh đối tượng trong khung hình scene; Bộ dự đoán và tổng hợp động để giảm thông tin dư thừa theo thời gian SV: HOÀNG XUÂN BẮC 23 LỚP: KTĐTVT BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN Bộ mã kết... tượng) mong muốn sẽ được thực hiện một cách dễ dàng và SV: HOÀNG XUÂN BẮC 27 LỚP: KTĐTVT BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN nhờ vậy, các ứng dụng lưu giữ hay phục hồi thông tin trên cơ sở nội dung MPEG-4 sẽ được thuận lợi hơn; Đồ án Thiết kế mạng truyền hình cáp hữu tuyến CATV Truyền thông báo đa phương tiện: các thông báo dưới dạng text, audio và video MPEG-4 sẽ được truyền... (mong) hay stereo - Sử dụng trong ứng dụng cần tốc độ bịt thấp như mạng ISDN, viễn SV: HOÀNG XUÂN BẮC 31 LỚP: KTĐTVT BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN thông, đường truyền vệ tinh và âm thanh chất lượng cao qua mạng intemet 1.4 Kết luận Qua chương một em rút ra một số kết luận: - Hướng lên của truyền hình cáp có nhiễu cao nên cần sử dụng các biện pháp điều chế có tính chống... CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN WAN hay Intemet) để chèn thêm vào hay thay thế các đối tượng có trong khuôn hình gốc Để có thể thực hiện việc tổ hợp khung hình, MPEG-4 sử dụng một ngôn ngữ mô tả khung hình riêng, được gọi là định dạng nhị phân cho khung hình BIFS (Binary Format for Scenes) BIFS không chỉ mô tả ở đâu và khi nào các đối tượng xuất hiện trong khung hình, nó cũng... thể cho phép đạt kết quả tốt hơn Nhưng các phương pháp đó còn được tiếp tục nghiên cứu nhưng trong tương lai gần thì MPEG với thuật toán DCT vẫn vượt trội Và MPEG ngày càng nhiều chuẩn mới ưu điểm hơn, có tốc độ thấp hơn, SV: HOÀNG XUÂN BẮC 32 LỚP: KTĐTVT BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN CHƯƠNG 2 : MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP 2.1 Tổng quan một số hệ thống truyền hình trả tiền 2.1.1... HOÀNG XUÂN BẮC 19 LỚP: KTĐTVT BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN Mbit/s và có thể đáp ứng được cả hai chuẩn Video 4:2:2 và 4:2:O Hệ thống này có đặc điểm chính sau đây: - Có độ mềm dẻo cao và tính khai thác hỗn hợp Có khả năng giải mã trong phạm vi (1 5 ÷ 50)Mbit/s với bất kỳ loại phối hợp nào giữa Thiết kế mạng truyền h ìn h cáp hữu tuyến CA T V Có khả năng biểu thị thông... MPEG-4 so với MPEG-2 là chuẩn hiện đang được áp dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền hình số Tiêu chuẩn MPEG-4 về hình ảnh bao gồm một số các công cụ dùng để mã hoá các hình ảnh tự nhiên như chuỗi các ảnh liên tục (Video) cũng SV: HOÀNG XUÂN BẮC 20 LỚP: KTĐTVT BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN như các ảnh tĩnh (Visual Texture - cấu trúc nghe nhìn) Ở đây, việc mã hoá video... LỚP: KTĐTVT BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN Kết hợp 4 level và 5 profile ta được tổ hợp 20 khả năng và hiện nay đã có 11 khả năng được ứng dụng như bảng 19 ( theo tài liệu của Techtronic) Với MPEG -2 MP@ML có thể nén tín hiệu truyền hình xuống còn (3n5) Mbit/s, rất phù hợp và đáp ứng được tính kinh tế cho phát quảng bá các chương trình truyền hình tiêu chuẩn (SDTV) Còn đối ... "Thiết kế mạng truyền hình cáp CA TV nghiên cứu, tìm hiểu mạng CATV Việt Nam giới, bước đầu thiết kế mạng CATV SV: HOÀNG XUÂN BẮC LỚP: KTĐTVT1 BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP... THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN Mạng lai có cấu trúc kết hợp cáp quang cáp đồng trục (HFCHybrid Fiber/coaxial) Hình 2.6: Cấu trúc mạng HFC Là mạng kết hợp cáp quang cáp đồng... BÁO CÁO THỰC TẬP CATV THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN mạng cáp từ mạng truyền hình đơn hướng thành mạng hai chiều, cung cấp nhiều dịch vụ viễn thông Tín hiệu đầu mạng cáp quang tín hiệu