Tìm hiểu mạng truyền hình cáp việt nam và tìm hiểu thiết kế khi nhà CT2A khu đô thị mỹ đình II

Đồ án tốt nghiệp đại học VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam tìm hiểu thiết kế khu nhà CT2A– khu thị Mỹ Đình II Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện: Lớp : Khoá : Hệ : Hà Nội, tháng /2017 TS Đặng Hải Đăng Hoàng Văn An K16A 2013-2017 Đại học quy Đồ án tốt nghiệp đại học VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam tìm hiểu thiết kế khu nhà CT2A– khu thị Mỹ Đình II Giảng viên hướng dẫn : TS Đặng Hải Đăng Sinh viên thực hiện: Lớp : Hoàng Văn An K16A Khoá : Hệ : Hà Nội, tháng /2017 2013-2017 Đại học quy VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT KHOA CN ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ tên sinh viên: Hoàng Văn An Lớp:K16A Khố:16 (2013-2017) Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật điện tử, Truyền thông Hệ đào tạo: ĐHCQ 1/ Tên đề tài TTTN: “ Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam tìm hiểu thiết kế khu nhà CT2A– khu thị Mỹ Đình II ” 2/ Nội dung chính: 1/TỔNG QUAN MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP 2/CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG MẠNG QUANG 3/CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG MẠNG CÁP ĐỒNG TRỤC 4/TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHO KHU NHÀ CT2A - KHU ĐƠ THỊ MỸ ĐÌNH II 3/ Cơ sở liệu ban đầu 4/ Ngày giao : / /2017 5/ Ngày nộp: / 2017 TRƯỞNG KHOA (Ký, ghi rõ họ tên) GVHD: Đặng Hải Đăng GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) SVTH: Hoàng Văn An NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Ngày tháng năm 2017 TS Đặng Hải Đăng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Ngày tháng năm 2017 GVHD: Đặng Hải Đăng SVTH: Hoàng Văn An LỜI MỞ ĐẦU Truyền hình cáp (CATV) từ lâu khơng xa lạ người dân nước phát triển giới Tuy nhiên việc phát triển mở rộng mạng truyền hình cáp chưa quan tâm nhiều trước mạng truyền hình cáp đơn cung cấp dịch vụ truyền hình, khơng thể cung cấp dịch vụ khác thoại, số liệu Tại Việt Nam có dịch vụ truyền truyền hình quảng bá, dịch vụ truyền hình MMDS dịch vụ truyền hình cáp hữu tuyến Truyền hình quảng bá chương trình truyền hình tương tự sử dụng dải tần số ngồi không gian nên tài nguyên hạn hẹp dẫn đến số lượng kênh phát truyền hình quảng bá hạn chế chịu ảnh hưởng mạnh mẽ nguồn nhiễu môi trường truyền dẫn : nhiễu công nghiệp, nhiễu từ đài phát lân cận chịu ảnh hưởng lớn từ thời tiết Dịch vụ truyền hình quảng bá khơng thể tăng thêm kênh chương trình khác băng thơng bị hạn chế Còn dịch vụ truyền hình MMDS phương thức truyền tầm nhìn thẳng nên anten thu thuê bao bắt buộc phải nhìn thấy anten phát trạm vi ba gần thu tín hiệu Đây nhược điểm dịch vụ hạn chế vùng dân cư khu vực có nhiều tòa nhà cao tầng che chắn (như khách sạn) khu dân cư có nhiều cối che phủ Các khu vực khơng thể bắt tín hiệu tín hiệu khơng thể xuyên qua chướng ngại vật cong xuống Còn tương tự truyền hình quảng bá chỗ băng thông bị hạn chế nên kêng truyền phát bị hạn chế chịu ảnh hưởng mạnh mẽ nguồn nhiễu công nghiệp, nhiễu đài nhiễu lân cận gây nhiễu cho đài phát khác,cũng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ thời tiết Do hạn chế dịch vụ truyền nên việc phát triển truyền hình cáp hữu tuyến HFC điều tất yếu : Mạng HFC sử dụng cáp quang mạng truyền dẫn phân phối tín hiệu nên sử dụng ưu điểm mạng cáp quang so với phương tiện truyền dẫn : Băng thông cáp quang lớn (1014 ~ 1015 Hz), suy hao đường dẫn nhỏ, không chịu ảnh hưởng nhiễu mơi trường ngồi nhiễu điện từ, tích hợp nhiều dịch vụ đường truyền GVHD: Đặng Hải Đăng SVTH: Hoàng Văn An Tại Hà Nội nhu cầu phát triển truyền hình cáp hữu tuyến quy mơ, đại cấp nhiều chương trình cho người dân Thủ lập kế hoạch phát triển triển khai diện rộng Cùng với phát triển này, đề tài tốt nghiệp “Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam tìm hiểu thiết kế khu nhà CT2A– khu thị Mỹ Đình II”trình bày nội dung công nghệ sử dụng mạng truyền hình cáp hữu tuyến kiến trúc mạng HFC Nội dung đồ án gồm bốn chương giới thiệu sơ lược sau : Chương 1: Giới thiệu tổng quan truyền hình cáp hữu tuyến nói chung Chương 2: Giới thiệu số thiết bị quan trọng sử dụng việc thiết kế lắp đặt mạng quang (mạng truyền dẫn phân phối tín hiệu truyền hình) Nêu nguyên tắc làm việc trạm trung tâm truyền hình cáp bản, cấu tạo thiết bị trung tâm Chương 3: Giới thiệu thiết bị dùng mạng cáp đồng trục (mạng truy nhập tín hiệu) Chương 4: Nêu nguyên tắc thiết kế mạng truyền hình cáp hữu tuyến thiết kế mạng truyền hình cáp cụ thể địa bàn thành phố Hà Nội Trong chương có tính tốn chi tiết tín hiệu từ Node quang đến tận thuê bao Tuy nhiên chọn lựa thí điểm vùng định Trong trình làm đồ án thời gian hạn hẹp nên không tránh khỏi sơ suất số nộ dung chưa chi tiết, mong thầy cô góp ý thơng cảm Em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Hải Đăng tận tình giúp đỡ em trình làm đồ án Hà Nội, ngày …tháng …năm … Sinh viên Hoàng Văn An GVHD: Đặng Hải Đăng SVTH: Hoàng Văn An MỤC LỤC Trang CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP 1.1 Tổng quan truyền hình cáp 1.2 Kiến trúc mạng CATV truyền thống 1.3 Kiến trúc mạng HFC 1.3.1 Các đặc điểm mạng HFC 1.3.2 Ưu nhược điểm mạng HFC 1.4 Tiêu chuẩn truyền dẫn mạng truyền hình cáp CHƯƠNG CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG MẠNG QUANG 2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Headend 2.1.1 Sơ đồ khối Headend 2.1.2 Nguyên lý hoạt động Headend 11 2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy phát quang 12 2.2.1 Cấu tạo 12 2.2.2 Nguyên lý hoạt động máy phát 16 2.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động node quang 17 2.4 Ghép công suất quang 18 2.5 Hệ thống cáp quang 19 2.5.1 Các sợi quang 20 2.5.2 Nguồn quang mạng HFC 21 2.5.3 Các thu quang mạng HFC 22 CHƯƠNG CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG MẠNG CÁP ĐỒNG TRỤC 24 3.1 Cáp đồng trục 24 3.1.1 Cáp đồng trục QR 540: 25 3.1.2 Cáp đồng trục RG 11: 26 GVHD: Đặng Hải Đăng SVTH: Hoàng Văn An 3.1.3.Cáp đồng trục RG 28 3.2 Các khuếch đại RF (Radio Friquency) 31 3.2.1 Đặc điểm khuếch đại 31 3.2.2 Bộ khuếch đại trung kế 31 3.2.3 Bộ khuếch đại đường dây 33 3.3 Nguồn điện mạng cáp 34 3.4 Cách tính mức tín hiệu mạng cáp 35 3.5 Cách đo tín hiệu 36 3.6 Quy định thi công mạng cáp 37 3.6.1 Yêu cầu lắp đặt hộp đựng thiết bị 37 3.6.2 Yêu cầu thi công cáp đồng trục 39 3.6.3 Yêu cầu lắp đặt khuếch đại 40 3.7 Các lỗi thường gặp trình vận hành cách khắc phuc 41 3.71.Tín hiệu thuê bao nhiễu 41 3.7.2.Tín hiệu bị nhấp nháy: 41 3.7.3 Các kênh tín hiệu có mức khơng đồng đều: 42 3.7.4 Hình bị vạch xước ngang: 42 3.7.5 Tín hiệu có vạch ngang liên tục hết hình: 42 3.7.6 Mất tín hiệu: 42 3.7.7 Tín hiệu mầu bị vằn: 43 3.7.8 Chất lượng tín hiệu thuê bao xấu đột ngột: 43 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHO KHU NHÀ CT2A - KHU ĐÔ THỊ MỸ ĐÌNH II 44 4.1 Lựa chọn thơng số kỹ thuật cho mạng truyền hình cáp 44 4.2 Thiết kế 45 4.2.1 Lựa chọn sợi quang 45 4.2.2 Tính tốn suy hao hệ thống 46 4.2.3 Tính tốn kích thước node quang cho u cầu 48 GVHD: Đặng Hải Đăng SVTH: Hoàng Văn An 4.3 Nguyên tắc thiết kế phần mạng đồng trục 49 4.3.1 Nguyên tắc thiết kế 49 4.3.2 Sơ đồ thực tế khu nhà CT2A - Khu đô thị Mỹ Đình II 50 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 GVHD: Đặng Hải Đăng SVTH: Hoàng Văn An CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ADC Analog to Digital ConverterBộ chuyển đổi tương tự /số ADSL Asymmetric Digital Subcriber Line Đường dây thuê bao số bấtđối xứng AGC………Automatic Gain Control…………………………Tự động điều chỉnh số khuếch đại APC……….Automatic Power Control……………………….Tự động điều chỉnh công suất AM……… Amplitude Modulaion……………………………Điều biên BCC……….Binary Convolutional Code …………………… Mã xoắn nhị phân BNU……….Broadband Network Unit……………………… Khối mạng băng thông BPF……… Band Pass Filter………………………………… Bộ lọc thông dải CMTS …….Cable Modem Termination System………………Hệ thống kết cuối modem cáp CO…………Central Office……………………………………Tổng đài trung tâm CSO……… Composite Second Order…………………………Tổng méo hài bậc hai CTB……… Composite Triple Beat …………………… ……Tổng méo hài bậc ba DAC……….Digital to Analog Converter………………………Chuyển đổi số/tương tự DBS……… Direct Broadcast Satelite……………………… Phát quảng bá trực tiếpqua vệ tinh DCT………Discrete Cosine Transform……………………… Biến đổi cosin rời rạc DOCSIS… Data-Over-Cable Service Interface……………… Đặc tả giao diện truyền Specification liệu qua mạng cáp DVB………Digital Video Broadcast………………………… Phát quảng bá truyền hình số DWDM… Dense Wavelength Division ………………………Ghép kênh theo bước Multiplexing GVHD: Đặng Hải Đăng sóng mật độ SVTH: Hồng Văn An Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam - Lăn bơ-bin cáp theo chiều mũi tên in bô-bin - Đặt bơ-bin kích cáp có mũi tên chiều lăn ngược hướng với hướng kéo cáp Ra kéo, căng hãm cáp đồng trục - Các yêu cầu kỹ thuật lắp đặt: Cáp RG-11 QR-540 + Tốc độ kéo tối đa: 20m/phút 20m/phút + Lực kéo căng tối đa: 50kg + Bán kính uốn cong tối thiểu: 100kg 5cm 10.2cm - Ru-lô đặt cách máng cáp khoảng 15m tạo gúc 450 để cáp an toàn treo - Khi cáp phải bắt đầu cách chậm chạp, êm lực kéo không đổi - Kiểm tra xử lý cáp để không bị xoắn cáp - Cáp treo cao tối thiểu 2,5m, cách đường điện trung tối thiểu 1,5m tuỳ theo điều kiện cụ thể để lựa chọn điểm treo thích hợp - Độ võng tối đa với khoảng cột 30m: 45cm - Khi cáp kéo xong, phải cắt bỏ phần đầu cáp bị hư dập để độ dài cáp hợp lý để bắt thiết bị, độ dài so với đáy hộp đựng thiết bị khoảng: + Cáp QR 540: 0,8m + Cáp RG 11: 0,5m - Các đầu cáp cần phải đánh dấu để tạo điều kiện thuân lợi lắp đặt thiết bị, tránh nhầm đầu cáp - Mỗi sợi cáp cần có cung mở cột để bù lại dãn nở vỡ nhiệt cáp Cung mở cóthể nằm cột bên cột - Khi cáp nối vào thiết bị treo dây căng, cung mở cần có bên thiết bị Trong trường hợp có nhiều sợi cáp sợi cáp nối vào thiết bị cần có cung mở hai bên 3.6.3 Yêu cầu lắp đặt khuếch đại Yêu cầu lắp đặt 40 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam - Khuếch đại lắp hộp đựng khuếch tránh ảnh hưởng xấu môi trường, khuếch đại phải bắt chặt vào bắt thiết bị hộp đựng, sau bắt vào hộp, không dùng dây thép để gắn khuếch đại - Khi thi công lắp đặt connector phải cắt cáp vừa đủ, dùng dây buộc cáp ép sát cáp vào thân cột, tránh để thừa cáp làm xấu mỹ quan - Không uốn cong cáp giới hạn quy định, tránh làm hư hỏng cáp - Các đầu cáp phải lắp đặt theo vẽ thiết kế - Các đầu kim connector phải vít chặt, tránh gây đánh lửa đầu kim làm hỏng khuếch đại - Các cầu chì khuếch đại phải lắp đặt theo vẽ thiết kế Yêu cầu cân chỉnh tín hiệu khuếch đại - Khi thơng nguồn qua khuếch đại cần kiểm tra điện áp nguồn, tránh để khuếch đại hoạt động chế độ tải làm hỏng thiết bị - Mức tín hiệu cần cân chỉnh theo yêu cầu sau: + Mức tín hiệu kênh cao (639.25 MHz): 46 dBm + Mức tín hiệu ta kênh thấp (183.25 MHz): 40 dBm 3.7 Các lỗi thường gặp trình vận hành cách khắc phục 3.7.1.Tín hiệu thuê bao nhiễu Do mức tín hiệu thuê bao thấp Cần đo kiểm tra mức tín hiệu đầu vào tivi Nguyên nhân cách khắc phục: - Cáp thuê bao xa Thiết kế thi công bổ xung mạng cáp vào sát nhà thuê bao - Hộp kênh tivi bị hỏng, kênh thu chất lượng không đồng - Đầu nối vào thuê bao hộp thiết bị qua nhiều tầng chia Kiểm tra thay chia thành chia nhiều đường cho phù hợp - Kênh sử dụng bị xuyên nhiễu từ hệ thống vơ tuyến bên ngồi (số mặt đất, điện thoại di dộng, ) Tăng cường khả bọc kim chống can nhiễu, điểm 41 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam đấu tivi cáp Kiểm tra mạng xem có vị trí bị hở vỏ bọc kim loại thiết bị lắp đặt chưa kín 3.7.2.Tín hiệu bị nhấp nháy: Khi xem tín hiệu tivi thấy lúc có hình lúc khơng Ngun nhân biện pháp khắc phục: Điện áp nguồn cấp cho khuếch đại không đủ Do lý do: điện áp nguồn cấp vào hệ thống không đủ 220 V~ mạng có điểm cáp bị ơxy hố gây điện trở cao Đo kiểm tra điện áp nguồn, không đủ lắp ổn áp Kiểm tra tuyến cáp nghi điện trở thay đổi, tháo đầu jack kiểm tra Nếu cáp bị ơxy hố q nhiều phải thay cáp Lắp bổ xung nguồn điện 3.7.3 Các kênh tín hiệu có mức khơng đồng đều: Khi đo đồng hồ đo hiển thị dải phổ thấy kênh có mức tín hiệu khơng đồng Ngun nhân: lỗi làm jack, cáp bị biến dạng Kiểm tra lại jack, làm lại jack để đảm bảo kết nối, thay đoạn cáp bị biến dạng 3.7.4 Hình bị vạch xước ngang: Hình ảnh hình tivi có vạch xước ngang mầu trắng Nguyên nhân: mức đầu vào khuếch đại vượt mức ngưỡng, dẫn đến tượng đỉnh tín hiệu bị cắt, xung tín hiệu đạt mức đỉnh hiển thị xung trắng hình Đo kiểm tra mức tín hiệu đầu vào khuếch đại, lắp đặt bổ xung thiết bị để điều chỉnh mức tín hiệu đảm bảo chất lượng tín hiệu đầu vào thiết kế khuếch đại 3.7.5 Tín hiệu có vạch ngang liên tục hết hình: Trên hình tivi cú nhiều vạch ngang mầu trắng dòng kẻ hết hình Ngun nhân: trùng tần số với kênh truyền hình khác hệ thống truyền hình quảng bá Kiểm tra việc bọc kim chống nhiễu hệ thống, đặc biệt jack tivi 3.7.6 Mất tín hiệu: Khơng thu tín hiệu tivi Nguyên nhân: cáp tín hiệu bị đứt, nguồn khuếch đại 42 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam Kiểm tra phạm vi tín hiệu, đánh giá sơ đồ mạng cáp để phán đốn khả tín hiệu ngun nhân Gọi điện đến nhà cung cấp điện, báo điện chờ có điện lại kiểm tra tín hiệu th bao Nếu khơng bị điện trường kiểm tra đo đạc thực tế mạng để xác định vị trí đứt cáp, hỏng thiết bị Lên phương án tiến hành thay 3.7.7 Tín hiệu mầu bị vằn: Hình ảnh có vạch lượn sóng dọc theo hình Ngun nhân: Tín hiệu bị sai pha mầu, có thành phần hài nằm xen vào sóng mang mầu Sử dụng phân tích phổ đo kiểm tra xem có thành phần tần số lạ nằm băng tần kênh bị nhiễu hay khơng Nếu có phải kiểm tra thay khuếch đại hệ thống 3.7.8 Chất lượng tín hiệu thuê bao xấu đột ngột: Khách hàng xem bình thường thấy tín hiệu vài kênh bị xấu Nguyên nhân: đường truyền tín hiệu từ mạng đến nhà khách hàng bị thay đổi đột ngột Biến dạng vỏ cáp, bị đóng đinh vào cáp, vỏ cáp bị rách Cần kiểm tra lại tuyến cáp đến nhà thuê bao tuyến cáp trục đến hộp cấp tín hiệu cho thuê bao, thiết bị chia cho th bao hỏng đường CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHO KHU NHÀ CT2A - KHU ĐƠ THỊ MỸ ĐÌNH II 4.1 Lựa chọn thơng số kỹ thuật cho mạng truyền hình cáp - Phân bố dải tần tín hiệu Hầu hết hệ thống HFC Mỹ phân bố dải tần sau: từ 5MHz – 40MHz dành cho dải tần ngược (truyền số liệu từ thuê bao đến trung tâm), từ 52MHz – 750MHz dành cho dải tần hướng xuống đó: dải tần từ 52MHz – 550MHz dùng cho kênh truyền hình tương tự, từ 550MHz – 750MHz dùng cho kênh truyền hình số 43 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam kênh truyền số liệu hướng xuống (downstream data) Vậy dải thông dành cho kênh truyền số liệu hướng lên 35MHz, dải thơng kênh truyền số liệu hướng xuống đạt đến 120MHz – 150MHz Điều nhận thấy dải thông cho kênh hướng lên nhỏ nhiều so với kênh hướng xuống Ngoài hầu hết nhiễu hệ thống xuất tần số thấp, phần cuối phổ tần, điều lại làm cho dải thông hướng lên nhỏ 750MHz 500MHz 550MHz Digital video, data Dowstream Analog Video Dowstream 40MHz 50MHz 5MHz Data, interative upstream Tần số Hình 4.1 Phân bố dải tần cho mạng truyền hình cáp Mỹ Do yêu cầu dải thông ngày tăng, đặc biệt dải thơng tín hiệu hướng lên, thiết bị truyền hình cáp đời hỗ trợ cho phương thức phân bố dải tần mới, dải tần hướng xuống lên đến 860 870MHz, đồng thời dải tần số hướng lên tăng từ – 65MHz Với phân bố dải tần này, dải thơng hướng lên tăng gấp đơi, dải thơng hướng xuống tăng 100MHz Ta lựa chọn phân bố tần số theo phương án cho mạng truyền hình cáp hữu tuyến 44 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Data, interative upstream Data, Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam Digital video, data Dowstream Analog Video Dowstream 862MHz 550MHz 70MHz 65MHz 5MHz upstream 500MHz interative Tần số Hình 4.2 Phân bố dải tần cho mạng truyền hình cáp Châu Âu 4.2 Thiết kế Thiết kế hệ thống cáp quang quy trình phức tạp Người thiết kế phải đánh giá nhiều yếu tố như: tốc độ liệu, suy hao đường truyền, môi trường, loại cáp, thiết bị có được, loại giao diện điện tử, nối, hàn quang, giao thức… Một quy trình hồn chỉnh phức tạp, nhiên đơn giản hố nhờ dẫn kèm theo thiết bị quang nhà sản xuất cung cấp Những dẫn thường mang đầy đủ thơng tin để chọn loại cáp quang thích hợp dễ lắp đặt Những yếu tố khác loại cáp, panel, jumper, môi trường, … người thiết kế phải tự đánh giá Phần trình bầy phương pháp thiết kế đơn giản dựa khuyến nghị nhà sản xuất Các phương pháp tính tốn để chọn lựa loại cáp quang sử dụng mạng 4.2.1 Lựa chọn sợi quang Điều phải định lắp đặt hệ thống quang đơn mode hay đa mode Cả hai hệ thống có ưu nhược điểm • Các ưu điểm hệ thống sợi quang đơn mode Sợi quang đơn mode có băng tần truyền dẫn lớn, lý tưởng cho truyền dẫn cự ly xa 45 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam Sợi quang đơn mode có suy hao nhỏ sợi quang đa mode Cáp sợi quang đơn mode rẻ sợi quang đa mode Sợi quang đơn mode có hoạt động bước sóng 1310nm 1550nm • Ưu điểm hệ thống sợi quang đa mode Sợi quang đa mode thích hợp cho cự ly 2km Hệ thống sợi quang đa mode có băng tần phụ thuộc vào chiều dài sợi Có thể truyền số liệu tốc độ 100Mbps, cự ly nhỏ 2km, sử dụng sợi quang FĐI tiêu chuẩn 62,5/125 Thiết bị quang đa mode thường rẻ đơn mode Các LED rẻ thường dùng làm nguồn quang Cáp sợi quang đa mode thường đắt đơn mode, ứng dụng cự ly ngắn tiết kiệm chi phí từ thiết bị quang bù lại chi phí cáp quang đa mode Sợi quang đa mode có hoạt động bước sóng 850nm 1310nm Có thể kết luận chung ưu điểm nêu sợi quang đơn mode thích hợp cho mạng truyền hình cáp hữu tuyến Còn sợi quang đa mode lắp đặt cho hệ thống phục vụ cho ngành cơng nghiệp khác cự ly ngắn 4.2.2 Tính tốn suy hao hệ thống Tổng suy hao tuyến suy hao công suất tuyến sợi quang tất yếu tố bao gồm: nối, mối hàn, suy hao sợi quang, độ cong cáp… Suy hao công suất quang nối gắn với thiết bị quang bỏ qua tính gộp vào thiết bị Tổng suy hao tuyến phải nằm phạm vi cho phép thiết bị quang hệ thống hoạt động tốt Điều xác định nhờ việc lập kế hoạch chi tiết suy hao cơng suất cho tồn hệ thống quang Tất yếu tố có liên quan liên quan đến suy hao tuyến cần phải tính đến Các nhà sản xuất thiết bị quang thường khuyến nghị nhiều loại sợi quang sử dụng phù hợp với thiết bị họ Những loại sợi quang thử nghiệm với thiết bị họ cấu hình điểm - điểm tiêu chuẩn cho số độ dài suy 46 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam hao cực đại sợi quang Thiết bị hoạt động tốt ta sử dụng loại sợi quang khuyến nghị giới hạn chiều dài suy hao sợi Một phương pháp dùng để xác định tổng suy hao tuyến đánh giá phân bố suy hao tuyến quang Đánh giá liệt kê tất yếu tố liên quan liên quan đến suy hao quang hệ thống Kết đưa tổng suy hao tuyến yêu cầu cho hệ thống sợi quang Sau so sánh với suy hao cực đại thiết bị để xác định liệu thiết kế có đạt tiêu suy hao hay không Các yếu tố để đánh giá hệ thống quang - Các khuyến nghị bán kính sợi quang (125µm) - Khuyến nghị suy hao cực đại sợi quang (0,35dB/km) - Khuyến nghị độ mở số cực đại sợi quang (NA) - Khuyến nghị băng tần sợi quang cực đại (MHz*km) bước sóng hoạt động (1310nm) - Khuyến nghị chiều dài cực đại sợi quang - Các thông số suy hao cực đại thiết bị - Độ nhạy thu thiết bị - Cơng suất trung bình phát thiết bị - Dải động thu Nếu suy hao cực đại cung cấp thu có dải động tồn dải cơng suất làm việc phát khơng cần thông tin độ nhạy thu công suất trung bình phát Suy hao cực đại = cơng suất trung bình phát - độ nhạy thu Từ kế hoạch lắp đặt sợi quang, cần xác định - Tổng chiều dài tuyến sợi quang - Số lượng mối nối cần thiết suy hao mối nối - Dự trữ cho thiết kế - Các suy hao quang thành phần khác hệ thống Kết luận phân bố suy hao tuyến quang - Suy hao sợi quang bước sóng hoạt động: dB/km 47 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam - Suy hao mối hàn: số mối hàn*dB/mối hàn - Suy hao mối nối: số mối nối*dB/mối nối - Các suy hao thành phần khác - Dự trữ cho thiết kế - Tổng suy hao tuyến - Công suất đầu trung bình phát - Cơng suất đầu vào thu - Dải động thu - Độ nhạy thu - Dự trữ lại Dự trữ lại nên lớn Nếu khơng đạt điều cần phải xem xét lại suy hao toàn tuyến để giảm suy hao toàn tuyến 4.2.3 Tính tốn kích thước node quang cho u cầu Kích thước node quang số lượng thuê bao cung cấp dịch vụ node quang Số lượng thuê bao node quang thông số quan trọng hàng đầu thiết kế mạng, ảnh hưởng đến loạt thông số quan trọng mạng như: tốc độ bít tín hiệu hướng lên thuê bao (đối với mạng hai chiều), cấu hình mạng truy nhập, khả cung cấp dịch vụ cho thuê bao tương lai, khả phát triển nâng cấp mạng tương lai Một hệ thống mạng xây dựng thông thường phải đáp ứng yêu cầu sử dụng 15 đến 20 năm, phải có khả nâng cấp để đáp ứng năm Vì triển khai mạng truy nhập đồng trục cần tính đến mức tập trung thuê bao cấu trúc mạng cáp quang khu vực node quang bao phủ, cần kết hợp yếu tố cấu trúc địa lý thành phố, hướng đường phố định hướng phát triển thuê bao thời gian tiếp theo, vào tình hình thực tế để xác định số lượng thuê bao node quang Nếu thuê bao tập trung 1000 ~ 1500 thuê bao/ node quang phù hợp Khi sử dụng 1500 thuê bao /1 node quang nên chọn node quang có cổng ra, mạng phân phối 48 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam cáp đồng trục nên chọn cấu trúc dạng cố gắng cân đối số lượng thuê bao cổng node quang để tiện cho việc nâng cấp sau 4.3 Nguyên tắc thiết kế phần mạng đồng trục 4.3.1 Nguyên tắc thiết kế - Sử dụng cáp QR540 (suy hao 7dB/100m) cho đường trục - Sử dụng cáp RG11 (suy hao 12dB/100m) cho đường nhánh - Sử dụng cáp RG6 (suy hao 18dB/100m) cho đường thuê bao (kéo từ thiết bị chia nhà IS đến thiết bị thuê bao TV) Mạng đồng trục: Cáp đồng trục QR540 sử dụng làm cáp trục Trên mạng cáp trục đảm bảo lắp thiết bị chia đường trục (S, DC), khuếch đại đường trục thiết bị chèn nguồn (nếu có) Từ chia đường trục, tách tín hiệu đưa vào khuếch đại nhánh, thông qua cáp trục nhánh RG11 để cấp tín hiệu vào mạng thuê bao Yêu cầu thi công kéo cáp đồng trục: - Cáp phải kéo căng, néo cẩn thận vào cột điện lực cột bưu điện Không làm gãy, xoắn, nứt cáp - Tại điểm cắt cáp đưa vào chia khuếch đại, không để dư nhiều cáp gây tổn hao vật tư, tín hiệu, mỹ quan (chỉ để dư khoảng ÷ 2.2m) Nếu thiết bị chia nhánh, thuê bao đặt cột dùng cáp RG6 (ngắn 1m) để nối với - Các connector kết nối cẩn thận, loại, tiêu chuẩn Nếu cáp QR540 thiết kế để đưa vào/ khuếch đại sử dụng trực tiếp F-male connector 5/8 connector cho cáp QR540 để kết nối - Tại điểm măng xông cáp phải chắn, gọn, có quấn băng dính cách điện, chống thấm nước 49 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam - Trong trường hợp chia để đầu chờ (phục vụ mở rộng sau để đưa vào ngõ sâu, hẹp, khơng cột chưa có th bao…) thiết phải lắp thiết bị phối hợp trở kháng 5/8TC 75TC để đảm bảo tín hiệu - Đối với khuếch đại đường trục, khuếch đại nhánh chia đường trục phải lắp mát, tiếp đất để đề phòmg rò rỉ, chập điện Phần thuê bao: Cáp phân phối tín hiệu đến hộ thuê bao sử dụng loại cáp đồng trục RG6 Trong trường hợp khoảng cách từ vị trí chia đến th bao lớn 40mét phải dùng cáp RG11 để giảm suy hao đường truyền, tránh ảnh hưởng đến mức tín hiệu đầu vào th bao, sau sử dụng đầu nối F-F connector để nối cáp RG11 RG6 đưa đến điểm thu nhà thuê bao 4.3.2 Sơ đồ thực tế khu nhà CT2A - Khu thị Mỹ Đình II 50 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam t r ục kỹ t huật c t 2a mỹ đình t Çng 20 c hó t hÝc h: Bé khuếch đạ i tín hiệu t ầng 19 Bộ chia cÊp nguån (DC) Bé chia indoor t Çng 18 Bộ Tap indoor Cá p đồng trục RG11, D=10mm t ầng 17 Cá p đồng trục QR540, D=15mm Node quang t Çng 16 Bé nguån t Çng 15 t Çng 14 t Çng 12 t Çng 11 t Çng 10 t Çng t Çng t Çng t Çng t Çng t Çng t Çng t Çng t Çng t Çng b1 51 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam - Khảo sát thực tế tòa nhà cú 20 tầng có 19 tầng có người tầng có phòng, số lượng thuê bao lớn 152 thuê bao Dây phòng đãlàm trục kỹ thuật tòa nhà Yêu cầu thiết kế cấp tín hiệu cho thuê bao trục kỹ thuật - Thiết kế: Node quang đặt tầng hầm B1 tòa nhà, nguồn điện ni 65V Cách tính suy hao: Với mức suy hao loại cap QR540 : 6,56 dB/100m RG11 : 13,05 dB/100m RG6 : 20,01 dB/100m Tất tính tốn tần số 865 MHZ Để thuê bao để hoạt động bình thường điểm cuối phải có mức tín hiệu lớn 57 dB, với dự phòng + dịch vụ gia tăng ta có cách đặt thiết bị thiết kế Với mức tín hiệu node quang : 106 dB Với mức tín hiệu khuếch đại : 106 dB Tính mức tín hiệu tầng Mức tín hiệu node quang 106 dB Mức đầu vào khuếch đại tầng 82 Mức đầu khuếch đại 106 qua tap 2-12 indoor qua chia mức tín hiệu đầu 106 – 12 – – 11 = 82 dB Kết luận: Với thiết kế ta đảm bảo cung cấp tín hiệu truyền hình đến hộ gia đình cách ổn định đáp ứng dịch vụ gia tăng Internet, truyền hình HD 52 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam KẾT LUẬN Trong tình hình kinh tế nước ta thời kỳ mở hội nhập nên nhu cầu cập nhật thơng tin ngày cao Trình độ dân trí người dân ngày cao nên đòi hỏi nhu cầu giải trí ngày cao Mà thực tế kênh truyền hình quảng bá khơng thể đáp ứng kịp phát triển nhu cầu giải trí người dân Do phát triển cơng nghệ truyền hình cáp hữu tuyến tất yếu Sử dụng truyền hình cáp hữu tuyến người dân 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 Trong giai đoạn triển khai dịch vụ truyền hình cáp,dịch vụ internet rộng rãi, tương lai gần triển khai thêm dịch vụ tương tác khác mạng Lúc người dân có thêm nhiều lựa chọn dịch vụ theo yêu cầu Do phát triển mạng truyền hình cáp hữu tuyến điều tất yếu Trong đồ án thiết kế mạng mang tính mơ hình dựa số liệu tương đối vùng dân cư địa bàn Hà Nội Trong trình làm đồ án điều kiện thời gian kiến thức có hạn nên có vài vấn đề sơ sài, chưa chuyên sâu Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Hải Đăng tận tình hướng dẫn giúp đỡ em trình thực đồ án Hà Nội ngày tháng năm 20 Sinh viên: Hoàng Văn An 53 Đồ án tốt nghiệp đạihọc Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Kỹ thuật thông tin quang – Tổng cơng ty bưu viễn thơng Việt Nam 2.Nghiên cứu đề xuất giải pháp kế hoạch bước thay cáp đồng cáp quang – Mã số 001-96-TCT-RD - Viện khoa học kỹ thuật Bưu Điện 3.Hệ thống thông tin sợi quang – Phùng Văn Vận – 2002 4.Hệ thống truyền hình cáp Trương Ương 5.Optical communications – J H Franz – V K Jain 6.Fiber – Optic communication Technology – Djafar K.Mynbaev – Lowell L.Scheiner 7.https://www.google.com.vn/search 8.https://www.slideshare.net 54 ... (201 3-2 017) Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật điện tử, Truyền thông Hệ đào tạo: ĐHCQ 1/ Tên đề tài TTTN: “ Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam tìm hiểu thiết kế khu nhà CT2A khu thị Mỹ Đình II. .. Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam tìm hiểu thiết kế khu nhà CT2A khu đô thị Mỹ Đình II trình bày nội dung cơng nghệ sử dụng mạng truyền hình cáp hữu tuyến kiến trúc mạng HFC Nội dung đồ... HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: Tìm hiểu mạng truyền hình cáp Việt Nam tìm hiểu thiết kế khu nhà CT2A khu thị Mỹ Đình II Giảng viên hướng dẫn : TS Đặng