KHẢO sát hệ THỐNG CUNG cấp DỊCH vụ INTERNET TRÊN MẠNG TRUYỀN HÌNH cáp

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU LỜI MỞ ĐẦU Trên toàn giới nói chung, Việt Nam nói riêng, bước nâng cao đời sống người dân Đời sống nâng cao, nhu cầu vật chất để tồn ăn mặc ngày đòi hỏi cần nâng cao đời sống tinh thần, thưởng thức ngon đẹp, thiện, mỹ có kiến thức sâu rộng để hòa nhập vào giới Việt Nam thành viên thức thứ 150 WTO Để làm điều đó, phủ nhận vai trò thông tin liên lạc, điều chứng minh qua hàng kỷ ngày khẳng định lại vai trò quan trọng Trước danh từ Internet nhắc đến số phận dân cư, ngày với tiện dụng lợi ích vật chất lẫn tinh thần mà mang lại, định tính tất yếu Internet kinh tế không Việt Nam mà mang tính toàn cầu Có nhiều hình thức để cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao: qua đường dây điện thoại, qua kênh thuê riêng, qua truyền hình cáp (cáp đồng trục) v.v… Cung cấp dịch vụ Internet qua truyền hình cáp công nghệ ứng dụng có nhiều lợi điểm sau: có sợi cáp vào nhà, băng thông rộng, đường truyền ổn định chống nhiễu tốt, triển khai nhanh có sẵn hệ thống truyền hình cáp v.v… Đây dịch vụ có nhiều tiềm năng, sản phẩm xu kinh doanh viễn thông, kết hợp dịch vụ viễn thông, truyền thông giải trí Dịch vụ Internet qua truyền hình cáp giải pháp công nghệ khả thi để thực truy nhập dịch vụ băng rộng nhiều nơi giới lựa chọn đưa vào nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng Việt Nam nay, chìa khóa vào công nghệ đại Đối với sinh viên chuyên ngành điện tử viễn thông, lĩnh vực mới, hứa hẹn mở nhiều triển vọng Để tìm hiểu rõ thêm dịch vụ Internet qua truyền hình cáp, em thực luận văn “khảo sát hệ thống cung cấp dịch vụ internet mạng truyền hình cáp” Đồ án mang đến nhìn tổng quan hệ thống cung cấp dịch vụ Internet qua truyền hình cáp Tuy nhiên đề tài rộng, thời gian tài liệu tham khảo cộng với trình độ hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót, em mong góp ý thầy cô giáo bạn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trương Hoàng Hoa Thám bạn nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án Sinh viên thực ĐẶNG ĐỨC HẬU - Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÁC CÔNG NGHỆ CUNG CẤP INTERNET HIỆN NAY Hiện nay, giới nói chung Việt Nam nói riêng, nhà cung cấp dịch vụ internet sử dụng công nghệ để cung cấp dịch vụ internet cho khách hàng Đó công nghệ kết nối internet qua mạng điện thoại công cộng (Dial-up) công nghệ kết nối Internet băng rộng (Broadband) Từ năm 2000 trở trước, tất dịch vụ kết nối cung cấp cho khách hàng hầu hết nhà cung cấp dịch vụ cung cấp qua mạng điện thoại có dây Với Dial-up, để kết nối internet phải đòi hỏi thời gian thiết lập kết nối đường điện thoại (Thời gian khoảng vài giây tùy thuộc vào khu vực) Modem quay số có tốc độ tối đa 56Kbps (Chuẩn V.92) tốc độ trung bình đạt từ 33- 43Kbps Mức độ nhiễu nguyên nhân khác suy hao làm cho tốc độ truy nhập internet khách hàng thấp Và hạn chế khách hàng truy cập internet dịch vụ thoại không dụng đồng thời Để Dial- up, khách hàng cần đôi cáp thoại có sẵn thiết bị đầu cuối (Chuẩn V.92 V.90) để truyền liệu đường dây điện thoại Từ sau năm 2000, công nghệ truy cập internet băng rộng dần thay dịch vụ truy cập internet qua dial-up toàn giới Với ưu điểm tốc độ truy cập lớn nhiều lần so với Dial-up (Tốc độ lớn 1Mbps) nên dịch vụ băng rộng phát triển mạnh kéo theo phát triển dịch vụ giá trị gia tăng kèm Đến nay, kết nối internet sử dụng Broadband tất nước Việc kết nối Internet phương pháp quay số không sử dụng Băng thông rộng viễn thông đề cập tới phương pháp dùng tín hiệu truyền liệu phạm vi lớn tần số, định kênh hay tần số khác Băng thông rộng tốt việc mang thông tin Ví dụ, với radio, dải băng hẹp tín hiệu mang mã Morse, giải băng rộng mang tốc độ, giải băng thông rộng đòi hỏi để mang theo nhạc mà không tần số âm chất lượng cao đòi hỏi cho việc chép âm thực Một anten truyền hình mô tả bình thường kết nối hay nhận luồng tin chắn, với dạng “broadband” nhận nhiều kênh Trong việc truyền liệu, modem truyền dãy thông tin 64 kilobit giây đường dây điện thoại; đường dây điện thoại tương tự tốc độ kết nối lên vài megabit giây ADSL, với kết nối broadband trì tốc độ không thay đổi với dịch vụ khác Khách hàng vừa gọi điện thoại vừa truy cập internet Dịch vụ Băng thông rộng (Broadband) hay gọi Internet tốc độ cao có tốc tốc độ truyền dự liệu lớn có kỹ thuật cung cấp Internet cho khách hàng dùng băng thông rộng phổ biến ADSL Cable Modem - Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU I.1 ADSL – Đường dây thuê bao số đối xứng (Asymmetric Digital Subscriber Line) I.1.1 Khái quát ADSL dạng DSL, kỹ thuật mà cho phép việc truyền liệu nhanh thông qua đường dây điện thoại Nó thực điều tần số sử dụng không trùng với tần số thoại Với tách lọc nhỏ cho phép kết nối dịch vụ ADSL điện thoại thời điểm Vì đường dây điện thoại khác chất lượng, mà ban đầu không dùng cho ADSL nên nhìn chung dùng khoảng cách ngắn, khoảng vòng 5km ADSL sử dụng tần số riêng biệt, dải upstream downstream Dải upstream sử dụng để thông tin từ user đến tổng đài Dải downstream sử dụng để kết nối từ tổng đài đến user Với chuẩn, dải từ 25,8kHz - 138kHz upstream, 138kHz - 1104kHz dải downstream Hình 1: Dải tần số Upstream dải Downstream  Dịch vụ ADSL cung cấp số kênh truyền tải khác với kết hợp số dịch vụ khác: Dịch vụ ADSL đôi dây với dịch vụ dải tần thoại (bao gồm POTS dịch vụ truyền số liệu dải tần thoại) Tín hiệu ADSL chiếm dải tần số cao dải tần thoại tách lọc Dịch vụ ADSL đôi dây với dịch vụ ISDN Tín hiệu ADSL chiếm dải tần số cao dải tần thoại tách lọc Dịch vụ ADSL đôi dây với dải tần thoại (bao gồm POTS dịch vụ truyền số liệu dải tần thoại) với dich vụ ISDN với đôi dây bên cạnh Theo chiều từ mạng tới phía khách hàng (Downtream) kênh truyền tải bao gồm kênh truyền tải song công tốc độ thấp kênh truyền tải đơn công tốc độ cao Trong chiều ngược lại (uptream) ADSL cung cấp kênh truyền tải tốc độ thấp - Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Hệ thống truyền dẫn thiết kế để hoạt động cáp kim loại xoắn đôi nhiều cỡ dây hỗn hợp Kỹ thuật truyền tải ADSL xây dựng dựa điều kiện cuộn tải có vài trường hợp bị hạn chế nhánh rẽ chấp nhận Nhà cung cấp hỗ trợ băng tần cao hơn, nhiên đòi hỏi phải kết hợp với thiết bị hỗ trợ nhà cung cấp hai đầu đường truyền, gây nhiễu giao thoa đường truyền dải Có liên hệ trực tiếp số lượng kênh có sẵn khả dung lượng kết nối ADSL Dung lượng xác kênh truyền phụ thuộc vào phương pháp điều chế sử dụng Ưu nhược điểm công nghệ ADSL:  Ưu điểm: - Dễ triển khai sử dụng sở mạng điện thoại sẵn có - Chi phí hợp lý - Có thể tải liệu vơi tốc độ 8Mbps - Tốc độ đường truyền 8Mbps xuống 64- 640Kbps lên - Sử dụng đồng thời fax, voice mà không cần ngắt mạng - Hoạt động Fulltime - Có khả hỗ trợ số dịch vụ VoIP, VPN… - Phù hợp với doanh nghiệp vừa lớn Nhược điểm: - Tốc độ đường lên đường xuống chênh lệch lớn - Không phù hợp với công ty cần tốc độ đường lên cao - Khoảng cách tối đa 5km tốc độ < 1Mbps I.1.2 Điều chế ADSL ban đầu tồn hai dạng CAP DMT CAP chuẩn không thức ADSL triển khai đến năm 1996 CAP DMT là kiểu điều chế tạo mã đường hiệu hoạt động dải tần số cao phía băng tần thoại Do - Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU DMT CAP có nguyên lý hoạt động khác nên thu phát áp dụng kỹ thuật DMT không tương thích với thu phát dựa mã CAP Tuy nhiên, DMT chọn làm chuẩn ITU-T ADSL đầu tiên, gồm G.992.1 G.992.2 Do đó, hệ thống ADSL dựa vào nguyên tắc điều chế DMT  Mã đa tần rới rạc DMT Modem ADSL dựa DMT bao gồm nhiều (256) modem con, modem có băng tần khoảng 4KHz, hoạt động đồng thời DMT sử dụng nhiều kênh mang để tạo thành kênh con, kênh mang phần nhỏ tổng số thông tin Các kênh điều chế cách độc lập với tần số sóng mang tương ứng với tần số trung tâm kênh sử lý song song Mỗi kênh điều chế QAM mang từ đến 15 bit/symbol/Hz Số bit thực tế mang kênh phụ thuộc vào đặc tính đường dây Một số kênh bị ảnh hưởng nhiễu từ bên không sử dụng Theo lý thuyết, dải băng tần lớn hướng lên là: 25 kênh x 15 bit/symbol/Hz/kênh x KHz = 1,5 Mbit/s Dải băng tần lớn hướng xuống là: 249 kênh x 15 bit/symbol/Hz/kênh x KHz = 14,9 Mbit/s Sơ đồ điều chế DMT: Mã DMT chia băng tần thành kênh nhỏ Mỗi kênh có sóng mang riêng, không phụ thuộc vào Tín hiệu đưa tới mã hoá phía phát để chia thành kênh nhỏ có sóng mang riêng, kênh kiểm tra để xác định xem liệu chúng dùng để truyền thông tin hay không, tính tổng sóng mang đảo biến đổi D/A Tại phía đầu thu tín hiệu xử lý FFT để giải mã chuỗi bit tới Hình 2: Phân chia băng tần DMT - Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Ưu nhược điểm phương pháp mã hoá DMT Ưu điểm: Truyền tốc độ bit tối đa các− khoảng băng tần nhỏ kênh độc lập thao tác cách riêng biệt với đường dây xem xét DMT đo tỷ số S/N cách riêng biệt kênh ấn định số bit mang kênh tương ứng Thông thường, tần số thấp mang nhiều bít chúng bị suy hao nhỏ tần số cao DMT linh hoạt việc điều chỉnh tốc độ− truyền, thích ứng tốc độ liệu điều kiện đường dây cụ thể Mỗi kênh mang số bit cụ thể phụ thuộc vào tỷ số S/N Bằng việc hiệu chỉnh số bit kênh, DMT tự điều chỉnh tốc độ bit liệu Nhược điểm: Do có nhiều sóng mang nên thiết bị phức tạp và− đắt  Điều chế pha biên độ không sóng mang – CAP Phương pháp điều chế pha biên độ không sóng mang dựa phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM Vì phương pháp hoạt động tương tự QAM, sử dụng điều chế biên độ điều chế pha Sự khác CAP QAM việc thực chúng Với QAM, hai tín hiệu kết hợp miền tương tự Tuy nhiên, tín hiệu sóng mang không mang thông tin nên CAP không gửi chút sóng mang Tín hiệu điều chế thực cách số hoá nhờ sử dụng hai lọc số với đặc tính biên độ cân khác pha Tín hiệu điều chế CAP số tương tự tiết kiệm chi phí Tuy nhiên vắng mặt sóng mang lại tạo nên nhược điểm CAP chòm mã hoá CAP không cố định chòm mã hoá QAM cố định Do thu CAP phải có chức quay để phát vị trí có liên quan chòm Các bit liệu đưa vào mã hoá, đầu mã hoá symbol đưa đến lọc số Tín hiệu sau qua lọc số đồng pha lọc số lệch pha 900 tổng hợp lại, qua chuyển đổi D/A, qua lọc phát tới đường truyền Tại đầu thu tín hiệu nhận qua chuyển đổi A/D, qua lọc thích ứng đến phần xử lý sau giải mã Bộ lọc phía thu xử lý phần việc cân điều chỉnh để chỉnh méo tín hiệu  Ưu nhược điểm phương pháp CAP Ưu điểm: - Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Do CAP dựa trên− QAM cách trực tiếp nên kỹ thuật hoàn thiện dễ hiểu kênh nên thực thi đơn giản DMT Trong CAP, việc thực thi tốc độ− đạt việc thay đổi kích cỡ chòm mã hoá (4-CAP, 64-CAP, 512-CAP ) cách tăng giảm phổ tần sử dụng Mạch thực hiện− đơn giản Nhược điểm: Không có sóng mang nên lượng suy giảm nhanh đường truyền, sóng mang mà tín hiệu thu biết biên độ mà pha đầu thu phải có thực chức quay nhằm xác định xác điểm tín hiệu  Các tiêu chuẩn ADSL Truy cập ADSL sử dụng băng tần 1.1MHz, ADSL2+ sử dụng băng tần 2.2MHz I.1.3 Thiết bị quản lý: Bộ phân kênh truy cập đường dây thuê bao số (Digital Subscriber Line Access Multiplexer - DSLAM) DSLAM cho phép đường dây điện thoại kết nối nhanh đến Internet Nó thiết bị mạng, đặt trung tâm công ty điện thoại, kết nối với nhiều khách hàng đường dây thuê bao số đến đường dây Internet tốc độ cao sử dụng kỹ thuật phân kênh DSLAM tạo mạng tương tự mạng LAN không đưa giới hạn khoảng cách Ethernet, cung cấp kết nối Internet cho thuê bao - Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Đường định tuyến liệu đến DSLAM đặt CO Nguồn hộ gia đình: modem DSL gắn vào máy tính khách hàng Lặp nội bộ: công ty điện thoại gắn đường dây từ khách hàng đến trung tâm công ty điện thoại Khung phân phát (MFD): rack đường dây kết nối bên đường dây, đường dây thuê bao với đường dây nội Nó sử dụng để kết nối đường dây công cộng riêng biệt nối vào tòa nhà đến mạng Internet Trong trung tâm công ty điện thoại khu vực, MDF giống vòm cable (cable vault) không xa từ chuyển mạch điện thoại DSLAM: thiết bị cho dịch vụ DSL Gửi vào khách hàng luồng xuống (downstream), trộn lưu thông thoại lưu thông VHSL vào đường dây DSL khách hàng Về việc nhận, chấp nhận phân chia dạng điện thoại tín hiệu liệu từ khách hàng Nó đưa tín hiệu liệu lên upstream tới mạng sở hữu nó, tín hiệu thoại đưa vào chuyển mạch thoại Từ đường dây điện thoại DSLAM, làm tốt tín hiệu DSL, qua lại MDF đến chuyển mạch thoại khách hàng có dịch vụ điện thoại Tín hiệu thoại cũ truyền chuyển mạch thoại đường dây thuê bao qua DSLAM, mà không gây nhiễu chúng hoạt động tần số cao để mang liệu đến dịch vụ Internet  Nhiệm vụ DSLAM DSLAM CO lấy tín hiệu số từ nhiều port modem kết nối chúng thành tín hiệu chung, thông qua phân kênh Phụ thuộc vào sản phẩm, DSLAM kết nối đường dây DSL với vài kết nối mạng ATM, giao thức Internet Trong mô hình OSI, DSLAM có vai trò chuyển mạch mạng, chức hoàn toàn lớp Tín hiệu gộp chung lại sau qua thiết bị chuyển mạch chính, tới mạng truy cập (access network_AN), hiểu nhà cung cấp dịch vụ Internet, với tốc độ lên đến 10 Gbps nối đến mạng Internet DSLAM chức chuyển mạch, tập hợp liệu modem ADSL (được kết nối đến thông qua cặp dây xoắn không xoắn) phân kênh liệu thông qua liên kết gigabit, vào xương sống Telco  DSLAM có chức sau: - Đấu nối chéo: Phiên dịch nhận dạng luồng ảo kênh ảo (VPI/VCI) tín hiệu từ mạng lõi (giao diện NNI) tín hiệu xDSL phía thuê bao (giao diện UNI) PVC thiết lập thông qua chức đấu chéo - Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU - Ghép kênh VP: Ghép tế bào ATM phía đường dây xDSL thuê bao vào luồng ATM/SDH phía mạng lõi ngược lại - Ghép kênh VC: Thực chức ghép kênh VC giúp giảm số lượng luồng ảo VP phía chuyển mạch ATM (tuỳ chọn) Người ta sử dụng định tuyến băng rộng IP thay cho chuyển mạch ATM Tương tự vậy, số nhà cung cấp sử dụng chuyển mạch ATM DSLAM để tận dụng khả ghép kênh thống kê ATM, giảm dung lượng cho cổng phía mạng lõi DSLAM - Quản lý lưu lượng: Lưu lượng từ loại dịch vụ có cấp khác tốc độ cố định CBR, tốc độ thay đổi-thời gian thực VBR-rt, tốc độ thay đổi-không thời gian thực VBR-nrt, tốc độ không xác định UBR truyền đồng thời Trong UBR xử lý mức ưu tiên thấp nhất, CBR ưu tiên cao Ngoài ra, DSLAM có giao diện 10 Base-T Ethernet phục vụ cho chức OAM nhà khai thác mạng Trong XpressLink, chia phía tổng đài bố trí thành Card lắp giá máy DSLAM có 32 cổng cho Card Khối ATU-R hay modem ADSL phía nhà thuê bao (CPE) tích hợp với chia tách rời Bản thân ATU-R dạng Card nằm PC (modem nội) nằm giống modem thoại thông thường I.2 Cable modem I.2.1 Khái quát Hiện nay, số bưu điện tỉnh thành phố triển khai dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao nhờ modem ADSL Loại modem hoạt động cáp xoắn đôi, tốc độ cực đại đường xuống 6,114 Mbit/s tốc độ cực đại đường lên 640 Kbit/s Nếu sử dụng thêm tách công suất đôi dây đồng xoắn lúc truyền tín hiệu thoại liệu Tuy nhiên, tốc độ bít đường lên bị hạn chế nên modem ADSL không thích hợp cho dịch vụ có tốc độ cao Để khắc phục hạn chế này, năm gần nhiều nước phát triển dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao sử dụng modem cáp Modem cáp hoạt động cáp đồng trục mạng cáp truyền hình (CATV) cung cấp dịch vụ liệu, trò chơi thời gian thực, hội nghị video v.v… Modem cable loại modem cung cấp truy cập đến tín hiệu liệu gửi qua sở hạ tầng truyền hình cáp Modem cable nhiệm vụ để phân phát truy cập Internet băng thông rộng, tận dụng có hiệu phần băng thông không sử dụng truyền hình cáp Cũng xem Modem cable modem thiết bị có vai trò làm cầu mạng (network bridge) I.2.2 Truy cập Internet cable - Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Internet cable phân phát dịch vụ Internet thông qua sở hạ tầng cáp Sự tăng nhanh cable modem với kỹ thuật DSL, làm cho việc truy cập internet băng thông rộng nhiều quốc gia trở thành thực Băng thông dịch vụ modem cable cho công ty chạy từ 3Mbps đến 30Mbps nhiều Băng thông upstream cho dịch vụ modem cable cho hộ gia đình thay đổi từ 384Kbps đến 6Mbps Đường cáp đồng trục dùng mạng truyền hình cáp (HFC – Hybrid Fiber Coaxial) chuyển tải liệu tới số hàng trăm MHz cho tất kênh TV Nếu trước đây, khách hàng thuê bao kênh truyền hình qua cáp có dịch vụ xem TV chuyện khác Người sử dụng Cable TV kết nối Internet với tốc độ cao thông qua mô hình liên kết Service Provider Họ lướt web sử dụng nhiều dịch vụ khác Internet với tốc độ cao Công nghệ Cable Modem, nói chung hoàn toàn cạnh tranh với công nghệ ADSL chiếm lĩnh thị trường Internet (Cable Modem tối đa đạt 10Mbps, ADSL đạt 2Mbps) Giống tất kỹ thuật mạng băng rộng cho hộ gia đình, tổng số băng thông chia sẻ dân số user (trong trường hợp này, user khu vực chia băng thông có sẵn cung cấp đường dây cáp đồng trục) Do đó, tốc độ kết nối thay đổi phụ thuộc vào việc có người sử dụng dịch vụ thời điểm Việc đặt cho phép nhà vận hành mạng sử dụng ưu điểm phân kênh để cung cấp mức độ phù hợp dịch vụ với giá thỏa đáng Tuy nhiên, nhà vận hành phải giám sát cách thức sử dụng, tỉ lệ mạng thích hợp, để bảo đảm khách hàng nhận dịch vụ thỏa đáng suốt lần sử dụng đỉnh điểm Nhiều nhà cung cấp dịch vụ internet cable thường liên kết với truyền hình cable Họ làm điều để tốc độ cao hiệu kinh tế I.2.3 Thiết bị quản lý: Hệ thống đầu cuối Modem Cable (Cable Modem Termination System - CMTS) CMTS thiết bị điển hình tìm thấy headend công ty cable, sử dụng để cung cấp dịch vụ liệu tốc độ cao, cable internet đến thuê bao cable Để cung cấp cho dịch vụ tốc độ cao này, công ty cable kết nối headend đến Internet thông qua liên kết liệu dung lượng cao đến nhà cung cấp dịch vụ mạng Xét khía cạnh thuê bao headend, CMTS cho phép giao tiếp với modem cable thuê bao CMTS có khả cung cấp từ 4000 đến 150000 modem cable nhiều Một headend có đến 12 CMTS để phục vụ cho số lượng modem cable - Trang 10 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU - Bấm đầu F5: Sau thực bước trên, lấy kìm bấm đầu F5 c Lắp đặt modem Sau hoàn tất bước trên, tiến hành lắp đặt modem Sợi dây từ port vào nhà khách hàng gắn vào ngõ Input chia, hai ngõ Output chia gắn vào hai sợi cáp lại hại đầu sợi cáp gắn vào modem ti vi khách hàng Lưu ý: Đối với Coupler gắn sau: ngõ Input gắn chia, ngõ Output gắn vào sợi cáp tới modem, ngõ Tap gắn với sợi truyền hình Nếu tín hiệu Downdstream cao Upstream thấp đổi hai đầu dây cáp gắn với ngõ Output Tap cho VIII.4 Set up modem Khi hoàn tất bước lắp đặt modem, tiến hành kết nối modem với máy tính (PC) Gắn dây mạng vào cổng RJ45 modem PC (hoặc gắn dây USB vào modem PC), sau cấp nguồn cho modem Ở mục set up modem thực modem com21, modem khác thực tương tự hướng dẫn modem com21 a Set up driver (dùng cho USB) Sau cấp nguồn cho modem, kết nối với PC, PC tự nhận thiết bị xuất hình 31 phía Chúng ta chọn mục Intall from a list or specific location (Advanced), sau nhấn Next hình xuất hình 32 Chúng ta chọn mục theo hình 32 nhấn Next, xuất hình giống hình 33 nhấn chuột vào Continue Anyway Sau PC tự cài driver USB - Trang 65 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Hình 31: Set up modem Hình 32: Set up modem (tt) - Trang 66 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Hình 33: Set up modem (tt) Nếu PC tự nhận thiết bị có cách cài driver sau Nhấn chuột phải vào My Computer chọn mục Manage hình34 Sau xuất hình Computer Management, chọn Device Managemer Nhấn chuột vào mục Network adapter, nhấn chuột phải vào mục Com21 USB Cable Modem chọn mục Update driver… Sau xuất hình thực bước hướng dẫn - Trang 67 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Hình 34: Set up modem (tt) Hình 35: Set up modem (tt) b Set up tần số: Để thực set up tần số bật Internet Exproler (có thể dùng trình duyệt web khác tuỳ vào PC khác hàng sử dụng), sau đánh vào địa http://192.168.100.1/msosi.html modem Com21 Với modem khác modem Coship, MCM, … đánh địa http://192.168.100.1 Ở thực modem Coship Sau đánh địa nhấn Enter, xuất hộp thoại Connect to 192.168.100.1 hình 36 Ở mục User name để trống mục Password đánh vào chữ ADMIN sau nhấn phím Enter - Trang 68 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Hình 36: Set up tần số Sau xuất trang setup giống hình 37, để cài đặt Chúng ta thấy tình trạng modem, modem nhận tất tín hiệu cần thiết mục Status, tất task chữ Done Hình 37: Set up Cable Modem Để kiểm tra tín hiệu Upstream, Downstream vào mục Signal giống hình 38 Ở mục Downstream biết modem nhận tần số (Channel Frequency), mức tín hiệu nhận (Channel Power), phương thức mã hóa (Modulation), mức SNR (Signal/Noise) Tương tự mục Downstream, mục Upstream cho biết được, modem dang phát tần số (Channel Frequency), công suất phát (TxPower) Hình 38: Tín hiệu upstream, downstream - Trang 69 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Để setup tần số cho modem vào phần Configure, xuất mục Channel Parameters Configure giống hình 39 Để setup tần số cho modem nhập vào tần số Downstream quy định cho khu vực nhà khách hàng (trong ví dụ khu vực nhà khách hàng quy định tần số 802MHz) vào ô vuông phía sau mục Set Downstream Channel Frequency(HZ) Lưu ý modem sử dụng đơn vị HZ nên phải nhập vào số thí dụ hình 10 nhập vào 802000000 (Hz) Sau nhấn Submit nhấn phím Enter Nếu muốn Reset lại modem nhấn vào nút Reset phía mục Reset Cable Modem hình 39 Tại mục Known Frequency Cache (Max6) lưu lại tối đa tần số mà modem nhận trước Hình 39: Set up tần số cho modem Thứ tự công việc setup tần số cho modem tóm tắt sau: sau kết nối modem với PC cài đặt driver Chúng ta vào trang http://192.168.100.1 xuất trang web setup giống hình 37 Nếu modem không nhận tín hiệu vào phần Signal (giống hình 38) kiểm tra xem modem nhận tần số chưa? Nếu modem không nhận tín hiệu vào phần Configure để setup tần số cho modem c Kiểm tra lại tín hiệu tốc độ truy cập Internet Kiểm tra lại tín hiệu đề cập phần set up tần số, kiểm tra tốc độ truy cập Internet cho khách hàng xem với nhóm đăng ký chưa (chẳng hạn nhóm 1, 2, 3,…) Sau vào trang web khách hàng biết truy cập Internet download tập tin để kiểm tra tốc độ có với nhóm khách hàng đăng ký hay không - Trang 70 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU VIII.5 Một số cách khắc phục cố lắp đặt Sau số cố đơn giản xảy ra, cách khắc phục cố Trường hợp thứ Downstream cao Upstream yếu: sử dụng chia (S2) thay S2 Coupler Ví dụ, Downstream Upstream modem nhận +5 dbmV, +27dbmV, với trường hợp gắn ngõ tap vào modem ngõ output vào ti vi giống hình 40 - Trường hợp thứ Downstream yếu, Upstream cao tín hiệu truyền hình bình thường (85.25 MHz: 3dbmV, 551.25MHz: 5dbmV, …) Ví dụ trường hợp Downstream Upstream là: -7dbmV +55dbmV, dùng Coupler phải đổi đầu ngõ Output với Tap so với trường hợp trên, thấy hình 41 - Trường hợp thứ Downstream yếu, Upstream cao tín hiệu ti vi yếu Trong trường hợp gắn cho khách hàng, khuyến cáo khách hàng muốn gắn phải sử dụng khuếch đại hai chiều Hình 40: Downstream cao, Upstream yếu Hình 41: Downstream yếu, Upstream cao - Trang 71 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU KẾT LUẬN Trong tình hình kinh tế nước ta thời kỳ mở hội nhập nên nhu cầu cập nhật thông tin ngày cao Trình độ dân trí người dân ngày cao nên đòi hỏi nhu cầu giải trí ngày cao Để làm điều đó, phủ nhận vai trò thông tin liên lạc, điều chứng minh qua hàng kỷ ngày khẳng định lại vai trò quan trọng Cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao: qua đường dây điện thoại, qua kênh thuê riêng, qua truyền hình cáp (cáp đồng trục) v.v… Cung cấp dịch vụ Internet qua truyền hình cáp công nghệ ứng dụng có nhiều lợi điểm sau: có sợi cáp vào nhà, băng thông rộng, đường truyền ổn định chống nhiễu tốt, triển khai nhanh có sẵn hệ thống truyền hình cáp v.v… Đồng thời, mạng truyền hình cáp khách hàng xem nhiều kênh truyền hình nước quốc tế, kênh thời nóng bỏng, kênh thể thao, phim truyện… với dung lượng kênh truyền lớn chất lượng đảm bảo không chịu tác động môi trường Đây dịch vụ có nhiều tiềm năng, sản phẩm xu kinh doanh viễn thông, kết hợp dịch vụ viễn thông, truyền thông giải trí Dịch vụ Internet qua truyền hình cáp giải pháp công nghệ khả thi để thực truy nhập dịch vụ băng rộng nhiều nơi giới lựa chọn đưa vào nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng Việt Nam nay, chìa khóa vào công nghệ đại Trong phạm vi đề tài này, em giới thiệu tổng quan hệ thống cung cấp dịch vụ internet mạng truyền hình cáp Tuy nhiên đề tài rộng, thời gian tài liệu tham khảo cộng với trình độ hạn chế - Trang 72 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU nên tránh khỏi thiếu sót, em mong góp ý thầy cô giáo bạn Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc công ơn dạy dỗ thầy cô, gia đình, giúp đở tận tình bạn bè anh chị phòng VT & CNTT – Trung tâm Viễn Thông Công Nghệ Thông Tin – Điện Lực TP.Hồ Chí Minh em việc học tập việc hoàn thành đề tài Đặc biệt em xin gởi lời cám ơn sâu sắc đến thầy Trương Hoàng Hoa thám tận tình hướng dẫn để em hoàn thành đồ án TÀI LIỆU THAM KHẢO Kỹ thuật thông tin quang – Tổng công ty bưu viễn thông Việt Nam http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView aspx?ID=15779 http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/cable/cab_rout/cmtsfg http://www.cisco.com/go/fn http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/cable/cab_rout/cmtsfg/index.htm http://www.cisco.com/en/US/products/hw/cable/ps2217/products_command_referenc e_book09186a0080108e88.html - Trang 73 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU Những thuật ngữ sử dụng viết ADC Analog-to-Digital Converter Chuyển đổi tương tự – số ADSL Asymmetric Digital Subcriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng ATU ADSL Transceiver Unit Khối thu phát ADSL ATU-C ATU at the central office end ATU phía tổng đài (nhà khai thác) ATU-R ATU at the remote terminal ATU phía đầu cuối thuê bao (khách hàng) CATV Collective Antenna Television Hệ thống truyền hình cáp cộng đồng CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập CMTS Cable Modem Termination system Hệ thống kết cuối modem cáp CO Central Office Tổng đài DC Direct Current Dòng chiều - Trang 74 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức thông số kỹ thuật động DMT Discrete Multitone Đa tần rời rạc DOCSIS Data over Cable Service Interface Specification Dữ liệu thể qua thông số giao diện dịch vụ cáp DSL Digital Subcriber Line Đường thuê bao số DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer Bộ phân kênh truy cập đường dây thuê bao số FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số HDSL High bit rate Digital Subcriber Line Đường thuê bao số tốc độ cao HFC Hybrid fiber-coaxial network Mạng lai cáp quang/ cáp đồng trục HFPC Hybrid Fiber Passive/ Coaxial network Mạng HFC thụ động HPF High Pass Filter Bộ lọc thông cao ISDN Intergrated Services Digital Network Mạng dịch vụ số tích hợp ISO International Standard organization Tổ chức tiêu chuẩn giới LAN Local Area Network Mạng cục POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ điện thoại truyền thống PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu phương QPSK Quadrature Phase-Shift keying Dịch chuyển pha cầu phương RF Radio Frequency Tần số vô tuyến SNMP Simple Network Management Protocol Giao diện quản lý mạng đơn giản - Trang 75 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU TFTP Trivial File Transfer Protocol Giao thức truyền tệp thông thường VOD Video on demand Truyền hình theo yêu cầu MỤC LỤC Lời mở đầu CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÁC CÔNG NGHỆ CUNG CẤP INTERNET HIỆN NAY I.1 ADSL – Đường dây thuê bao số đối xứng (Asymmetric Digital Subscriber Line) I.1.1 Khái quát I.1.2 Điều chế .4 I.1.3 Thiết bị quản lý: DSLAM I.2 Cable modem .9 I.2.1 Khái quát I.2.2 Truy cập Internet cable I.2.3 Thiết bị quản lý: Hệ thống đầu cuối Modem Cable 10 I.2.4 Các tiêu chuẩn Cable Modem (DOCSIS) 11 I.2.5 Thiết bị .13 I.2.6 Hệ thống cung cấp dịch vụ internet sở hạ tầng mạng truyền hình cáp 14 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP II.1 Tổng quan truyền hình cáp 16 II.2 Mạng HFC (Hybrid fiber-coaxial network) 17 II.2.1 Khái niệm .17 II.2.2 Ưu nhược điểm mạng HFC .18 CHƯƠNG III: CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP 20 III.1 CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG MẠNG CÁP QUANG 20 III.1.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Headend .20 - Trang 76 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU III.1.1.1 Sơ đồ khối Headend 20 III.1.1.2 Nguyên lý hoạt động Headend .22 III.1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy phát quang 22 III.1.2.1 Cấu tạo 22 III.1.2.2 Hoạt động máy phát quang 23 III.1.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động node quang 23 III.1.3.1 Sơ đồ khối node quang cổng 23 III.1.3.2 Cấu tạo node quang bao gồm khối sau 24 III.1.3.3 Nguyên lý hoạt động node quang 24 III.1.3.4 Chức node quang 24 III.1.4 Sợi quang 25 III.1.4.1 Cấu tạo dạng sợi quang 25 III.1.4.2 Sợi đơn mode sợi đa mode .25 III.1.4.3 Các nguyên nhân gây nên suy hao 25 III.2 CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG MẠNG CÁP ĐỒNG TRỤC 26 III.2.1 Các khuếch đại RF (Radio Friquency) 26 III.2.1.1 Bộ khuếch đại trung kế 27 III.2.1.2 Bộ khuếch đại fidơ 28 III.2.1.3 Bộ khuếch đại đường dây 28 III.2.2 Bộ chia rẽ tín hiệu 28 III.2.3 Cáp đồng trục 29 III.2.3.1 Suy hao phản xạ .30 III.2.3.2 Trở kháng vòng .30 CHƯƠNG IV: TỔNG QUAN VỀ INTERNET TRÊN MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP 32 IV.1 Tổng quan Internet mạng truyền hình cáp .32 IV.2 MÔ HÌNH HỆ THỐNG .32 IV.2.1 Các thành phần CMTS PoP 32 IV.2.2 Các chức CMTS PoP 33 IV.2.3 Các thành phần PoP cung cấp dịch vụ 33 IV.2.3.1 Thiết bi CMTS 34 IV.2.3.2 Thiết bị máy chủ cài đặt phần mềm CNR – Cisco Network Registrar .34 IV.2.3.3 Máy chủ LDAP máy chủ Billing 34 IV.2.3.4 Thiết bị Internet gateway .34 IV.2.3.5 Thiết bị modem cáp kết cuối – Cable Modem 34 IV.2.3.5.1 Lắp đặt Modem cáp .35 IV.2.3.5.2 Cấu tạo modem cáp 35 IV.2.3.5.3 Luồng lên luồng xuống .36 IV.2.4 Qui trình kết nối đăng nhập khai thác dịch vụ Internet - Trang 77 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU modem cáp mạng HFC 37 IV.3 HAI PHƯƠNG ÁN TÍNH CƯỚC CHO THUÊ BAO 38 IV.3.1 Tính cước theo phương thức PPPoE 38 IV.3.2 Tính cước theo phương thức IPDR 39 IV.4 Các yêu cầu kỹ thuật 41 IV.4.1 Yêu cầu kỹ thuật chung thiết bị 41 IV.4.2 Yêu cầu kỹ thuật thiết bị 42 IV.4.2.1 Switch quang đặt POP cung cấp dịch vụ 42 IV.4.2.2 CMTS (Cable Modem Termination system) 43 IV.4.2.3 Server quản lý chạy phần mềm chuyên dụng 46 IV.4.2.4 Phần mềm quản lý cấu hình bao gồm module 46 IV.4.2.5 Thiết bị phát quang RF 47 IV.4.2.6 Thiết bị thu quang RF 48 IV.4.2.7 Cable modem 48 IV.4.2.8 Ghép kênh quang (CWDM) 49 IV.4.2.9 Bộ cộng RF(Combiner) 50 IV.4.2.10 Jumper (Path cord) 50 IV.4.2.11 Tủ Rack 19” 42U 51 CHƯƠNG V: TÍN HIỆU INTERNET TRÊN MẠNG CÁP 51 V Đường tín hiệu Dowstream Upstream .51 V.1 Downstream .51 V.2 Upstream 52 V.3 Chức hoạt động modem 54 CHƯƠNG VI: CÁC TRƯỜNG HỢP MẤT TÍN HIỆU INTERNET NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 55 VI.1 Modem không nhận tín hiệu Downstream 56 VI.1.1 Modem nhận sai tần số Downstream 56 VI.1.2 Tín hiệu Downstream yếu .56 VI.2 Modem phát tín hiệu Upstream cao thấp 57 VI.3 Tín hiệu nhiễu 60 VI.4 Modem không đăng ký địa MAC 60 VI.5 Máy tính khách hàng Disable card mạng 61 VI.6 Lỗi máy tính khách hàng kết nối 61 CHƯƠNG VII: TRÌNH TỰ CÁC CÔNG VIỆC CẦN LÀM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO TRÌ INTERNET .61 VII.1 Xác đinh nguyên nhân 61 VII.2 Khắc phục cố 61 CHƯƠNG VIII: QUY TRÌNH LẮP ĐẶT VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ KHI LẮP ĐẶT CABLE MODEM 62 VIII.1 Thông số kỹ thuật yêu cầu modem .62 - Trang 78 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG ĐỨC HẬU VIII.2 Khảo sát đường dây kiểm tra tín hiệu trước lắp đặt 62 VIII.3 Tiến hành lắp đặt 63 VIII.4 Set up modem 64 VIII.5 Một số cách khắc phục cố lắp đặt 69 KẾT LUẬN 71 Tài liệu tham khảo .72 Những thuật ngữ sử dụng viết 73 Mục lục .75 - Trang 79 - ... NGHỆ CUNG CẤP INTERNET HIỆN NAY Hiện nay, giới nói chung Việt Nam nói riêng, nhà cung cấp dịch vụ internet sử dụng công nghệ để cung cấp dịch vụ internet cho khách hàng Đó công nghệ kết nối internet. .. cung cấp dịch vụ internet sở hạ tầng mạng truyền hình cáp - Đây loại hình dịch vụ tương đối Việt Nam chúng ta, cung cấp số ISP nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp Trước đây, có số nhà cung cấp. .. truy cập Internet - Cần lưu ý tín hiệu truy cập mạng Internet chuyển giao trực tiếp từ hạ tầng cung cấp dịch vụ nhà cung cấp dịch vụ trực tiếp sang tuyến cáp đồng trục nhà cung cấp dịch vụ truyền