Nghiên cứu xây dựng hệ thống mạng truy nhập Internet băng rộng qua hạ tầng mạng truyền hình cáp : Luận văn ThS. Công nghệ thông tin: 1 01 10

DANH SÁCH CAC BANG s u DỤNG TRONG LUẶN VÃNBảng 1.1 B àng kê tình hình phát triển dịch vụ bflne rộnc khu vực Chrui Á TRD B ảng 2.1 B ảng giá trị suy hao cùa cáp đông trục Bảng 2.2 Bảng tó

CHƯƠNG 1 :TỚNG QUAN VÈ KÉT NỐI INTERN ET BĂNG RỘNG TRÊN I1Ạ

TÀNG TRUYỀN HÌNH C Á P 8

1.1 T ổng quan về Internet băng rộng 8

1.2 T ồng quan về dịch vụ truy nhập Internet bàng rộng qua m ạng Truyền hình cáp 13

1.3 Phát triển kết nối Internet qua truyền hình cáp ờ một số nư ớc 15

C H Ư Ơ N G 2:K1ÉN T R Ú C VẢ NGUYÊN T Ấ C H O Ạ T D Ọ N C I N T E R N E T ọ r \ TRU YÊN HÌNH C Á P 18

2.1 Y êu cầu nguyên tắc thiết kế hệ th ốn g 18

2.2 Kiến trúc và nguyên tắc hoạt đ ộ n g 19

2.2.1 - M ạng cáp truyền h ìn h 19

2.2.2 Phân m ạng kết nối Internet 28

2.2.3 C ác thiết bị kết nối tại đầu cuối thuc h a o 71

2.3 Các tiêu chuẩn truyền dẫn s ổ 33

2.3.1 C huẩn D O C S IS 33

2.3.2 C huẩn D V B -R C C 37

2.3.3 Đ ánh giá, so sánh và lựa c h ọ n 39

C H Ư Ơ N G 3 : T H I É T K É VÀ T H Ụ C H IỆN M Ô H ÌN H [SP C U N G C Á P I N T E R N E T QUA TRUYÈN HÌNH C Á P 42

3.1 Hiện trạng m ạng cáp truyền hình cùa V C T V 42

3.2 Thiết kế hệ thống kết nổi In te rn e t 44

3.2.1 M ô hình hệ thống tổng t h ể 44

3.2.2 Phân m ạng kết n ố i i 46

3.2.3 Phân mạng dịch v ụ 50

3.2.4 Phân m ạng truy nhập từ H F C 54

3.2.5 Phân mạng bảo v ệ 56

3.2.6 Phân m ạng quản t r ị 65

3 2.7 Phân mạng phụ t r ợ ; 65

3.3 Kết quà triển khai thí đ iể m 68

KÉT LU Ậ N 71

1- Đánh giá kết q u ả 71

2- Đề xuất hướng nghiên cứu tiêp tụ c : 7 1 TÀ I LIỆU THAM K H Ả O 73

MỞ ĐÀU 6

DANH SÁCH CAC BANG s u DỤNG TRONG LUẶN VÃN

Bảng 1.1 B àng kê tình hình phát triển dịch vụ bflne rộnc khu vực Chrui Á TRD

B ảng 2.1 B ảng giá trị suy hao cùa cáp đông trục

Bảng 2.2

Bảng tóm tăt tôc độ di tân kênh hướng lên với điêu chê Q PSK và

Q A M

B ảng 3.1 C ác tính năng cân đáp ứng của Core Svvitch

DANH SÁCH CÁC HÌNH s ử DỤNG TRONG LUẬN VĂN

Hình 1.1 Satellite system diagram courtesy o f BT Openvvorld

Hình 2.1 M ạng truyền hình cáp có câu trúc hoàn toàn cáp đồng trục

H ình 2.8 B usiness Environm ent

Hình 3.1 Kêt nôi tông thê m ạng cáp HFC - VCTV

Hình 3.2 Tông thê kêt nôi m ạng Internet

Hình 3.3 Phân m ạng cung cấp dịch vụ Internet tại Hà Nội

DANH MỤC CÁC TÙ VIẾT TẮT

TÙ VIÉT

ASN A utonom ous

System N um ber

Sỏ hiệu m ạng

DNS D om ain N etw ork System Hệ thông tên miên

DOCSIS D ata O ver Cable System

Interface Specification

Đặc tả giao diện truyên sô liệu trên mạng cáp

DSN D igital S ubscriber Line Đ uờng thuê bao sô

HFC H ybird Fiber Coaxial M ạng kêt hợp cáp quang và cáp đông

trục ICM P Internet Control M essage

Liên minh viên thông quôc tê

IXP Internet Exchange

P rovider

N hà cung câp dịch vụ kêt nôi Internet

SONET S ynchronous Optical

NF.T work

M ạng quang đồng bộ

C ùng với việc ra đời hàng loạt các dịch vụ giá trị gia tăng trên ỉntermet, các loại hình dịch vụ truy cập Internet tại Việt Nam cũng đã và đang được các nhà cung cấp dịch vụ truv cập Internet (ISP) nghiên cứu, đưa vào triển khai ngày một phong phú Bên cạnh các dịch vụ tru\ cập Internet tru )ền thống nhu Dial- up, thuê kênh trực tiếp, ISDN, Wifi, dịch vụ A D S L dược cung cấp ra thị trường tại Việt Nam vào cuối năm 2003 đã được coi là một bước ngoặt quan trọng trong chiến lược thúc đẩy Internet tại Việt N am góp phần hoàn thành kế hoạch phát triển Internet tại Việt Nam giai đoạn 2001- 2005 Đây có thể được coi là một mô hình Internet băng rộng giá rẻ cung cấp đến tận nhà

hạ tầng vật lý khác nhau Tại Việt Nam, hiện tại đường cáp điện thoại đã được tận dụng triệt đê vào việc sư dụng các kênh kểt nôi truy nhập Internet, đường điện sinh hoạt cũng đã và đang được Viền thông điện lực nghiên cứu và lên

kế hoạch triển khai Tuy nhiên, bên cạnh đó, đường cáp truyền hình hiện có với hạ tầng truyền dẫn lai ghép giữa cáp quang (đến tận các tù cáp tại các cụm dân cư) và cáp dồng trục (từ lù cáp đến các hộ gia dinh) vứi Uia uãng 11U)C11 dẫn ổn định, đảm bảo dễ dàng nâng cấp và m ở rộng, không bị giới hạn về khoảng cách và cự ly truvền tải lại chưa được tận dụng khai thác sử dụng cho việc xây dựng một hạ tần£ truyền dần truy nhập Internet tốc độ cao

Đề tài này thực hiện nhằm nehiên cứu khả nărm khai thác hạ tầne mạne cáp truyền hình săn có cho mục đích cung cấp thêm một loại hình dịch vụ truy cập Internet mới tại Việt Nam Với các cơ sở khoa học và và thực tiền nêu

M Ở Đ Ầ U

trên Luận văn sẽ tập trung vào nghiên cứu các vấn đề kỹ thuật, công nghệ của giải pháp truy nhập Internet băng rộng trên nền hạ tâng mạng truyền hình cáp.

Luận văn cùng đi sâu vào nghiên cứu, thử nghiệm và thiết kế xây dựng một hệ thống mạng tổng thỏ cung cấp dịch vụ Internet băng lộng qua hạ lung mạng cáp truyền hình theo mô hình mạng cung cấp dịch vụ cùa một ISP Kết quả nehiên cứu này nhàm đánh giá khả năng áp dụng cung cấp rộng rãi dịch

vụ này ra thị trường trong tương lai sắp tới

Luận văn gồm phần mở đầu 3 chirơne nội dung và phần kết luận

- M ở đầu : Giới thiệu tổng quan, bổ cục của luận vãn

- Chương I: Tông quan về kết nối Internet băng rộng trên hạ tầng Truyền hình cáp Chương này giới thiệu tổng quan về các loại dịch vụ của Internet băng rộng như: vệ tinh, cáp quang, không dây, và tình hình phát triền kết nối Internet qua truyền hình cáp ở một số nước

- Chương II: Kiến trúc và nguyên tắc hoạt động cùa Internet qua truyền hình cáp Chương này giới thiệu về các yêu cầu, nguyên tắc thiết kế, kiến trúc

và nguvên tắc hoạt động, đánh giá hiệu suất hoạt động và lựa chọn công nghệ

áp dụng phù hợp cho hệ thống mạng cung cấp dịch \ ụ iru) nhập IiUcrnci bãug rộng qua hạ tầng cáp truyền hình tại Việt Nam

- C hương III: Thiết kế thực hiện mô hình ISP cung cấp Internet qua mạng Truyền hình cáp

Đâv là chươne trọns tâm nehiên cứu và xây dựng một hệ thốna thừ

- Kết luận: Tóm tắt nội dung Luận văn, các đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo cho Luận văn

C H Ư Ơ N G 1

TỐNG QUAN VẺ K É T NÓt INTERNET BẢNG RỌNG TRÊN

HA TÀNG TRUYỀN HÌNH CÁP

1.1 Tổng q ua n về Internet băng rộng

Internet" hoặc ‘kBroadband” là dịch vụ truy cập, kết nối Internet với các công nghệ truyền dữ liệu với tốc độ cao Do các đặc điểm nổi trội, loại hình dịch vụ này đã trở thành một thị tnrờng phát triển rất nhanh ở trên thế giới từ đầu những năm 2000 Hiện nay, nhu cầu sử dụng Internet băng rộne, đ an s trờ thành xu thế chung trên toàn thế giới Nếu như đầu năm 2003, trên thế giới có khoảng 63 triệu thuê bao Internet băng rộng (trong đó 37 triệu thuê bao xDSL) thì đến tháng 6 năm 2004, số thuê bao xDSL đã là 78 triệu Phần lớn các thuê bao băng rộng sử dụng tốc độ từ 256Kbps dến lOOMbps Ket quà nghiên cứu cho thấy, băng rộng dã trơ thành dịch vụ chu đạo ơ Mỹ và cứ 5 hộ gia dinh thì có 1 hộ sử dụng các kết nối tốc độ cao đê truy cập Internet Ke từ thời điểm cuối năm 2004, con số 27 triệu thuê bao sử dụng đạt được do các doanh nghiệp và hộ gia đình dã tạo cho dịch vụ bãng rộng trở thành xu hướng

FFC định nghĩa băng rộng là 200Kbit/s (0,2 Mbiưs) cho 1 hướng và broadband tiên tiến ít nhất là 200KbiƯs cho cả 2 hướng truyền Theo OECD định nahTa băng rộng là 256 kbit/s cho ít nhất một hướng và tốc độ bit này là ranh giới chung nhất, nó được coi là "Broadband" trên thế giới.

thống (thông thường nhanh gấp 1 0 - 2 0 lần khi kết nối qua Modem dial-up điển hình với tốc độ khoảng 30 đến 50 kbps) Một kết nổi băng rộng thường

có tốc dộ từ 256 kbps den lOMbps, phụ ihuộc váo các dịch vụ ma la lựa chọn Một số ví dụ khác biệt về tốc độ giữa 2 loại này là: một file nhạc MP3 cần 18 phút dể tải xuống sử dụna một modem dial-up 28,8 kbps nhưng chỉ cần 20 giây với dư ờne kết nối băng rộng 1.5Mbps; Một E-mail chứa File ảnh eia đình cần 55 giâv với tốc độ 28.8 kbps nhirnc chỉ cần 3 ciâv với một kết nối

5 12kbps

+ Kết nổi liên tục, không tín hiệu bận: Khi nào bật máy tính lên là khi

có đó thể kết nối Internet Điều này có nghĩa là ta không cần phải mất thời gian quay sổ và đợi modem kết nối Internet mỗi khi ta kết nối mạng

+ Không phải trả thêm tiền quay số để kết nối trong thời gian sử dụng dịch vụ

+ Đ ườnẹ điện thoại sẽ không bị bận trong khi sử dụng Internet Vì vậy không phải trả tiền sử dụng điện thoại khi truy cập Internet

+ Có thể két nối một số máy tính vào Internet qua một dưưng két noi chung cho nhiều người sử dụng ở cơ quan hoặc ờ nhà

+ Băng rộng tốc độ cao cho phép ta truy cập vào một số ứng dụng mà

nó không thể thực hiện được ở kết nối Dial- up hoặc thực hiện rất chậm Ví

dụ băng rộng có thể:

- Tạo video hội thoại nhanh h(m mịn hơn với hình ânh truyền sổng dộng, hơn.

- Cho phép truyền file văn bản hoặc hình ảnh lớn ờ tốc độ cao

- Giúp truy cập nhanh đến các trang Web, kể cả các trang có nhiều hình ảnh, âm thanh mà thône thường trong các kết nối Dial-up thực hiện rất chậm

- Triên khai các loại hình dịch vụ mới như nghe nhạc, xem phim, đăng

ký bản tin phát trên mạng theo yêu cầu

N hư vậy, có thể nói hầu hết các kết nối Internet tốc độ cao đều được gọi là broadband Tuy nhiên thực tế thuật ngừ broadband chủ yếu đề cập đến

3 loại kết nối: xDSL, cáp quang và vệ tinh Chíing đều có đặc điểm chung là kết nối tốc độ cao và cung cấp cho người dùng dịch vụ “always online"

Kết nổi băng rộng xDSL và cáp sử dụng dường điện thoại hoặc dây cáp truyền hình đã có sằn ở gia đình để truyền Internet với tốc dộ cao Khi tải dữ liệu về hoặc gửi dừ liệu lên máy chù không làm ảnh hường đến việc gọi điện thoại hoặc xem truyền hình

* DSL: Trong thời kỳ đầu, dưừng điện thoại được lắp đặt cho các cuộc đàm thoại qua tiếng nói, nó chi chiếm một dải nhò và hẹp của dài tần sổ ở phía thấp và cuối cùa trải phổ (giữa 0 và 3400Hz) Hơn nữa, đường dây đ ồ n s có khả năng truyền tín hiệu Ư tần số cao hơn Điều nà) co nghĩa ràng, bàng cách gửi tín hiệu dữ liệu qua tần số cao hơn, đàm thoại qua tiếng nói có thể vẫn không bị ảnh hưởng ở tần số thấp Một ví dụ đơn giản là các làn đường trên đường quốc lộ Đàm thoại giống như người lái xe ở bên phải làn đường của mình, trong khi việc truyền dữ liệu s io n s như việc vận tải ở hên trái của làn đường miễn là xe tải đi đúng phần đường của mình, nsười và hàng hoá sẽ đến được nơi cần đến

- Lợi ích cùa DSL:

+ DSL luôn liên tục và không có tín hiệu bận

+ Tốc độ DSL cao hơn nhiều dial- up (cỏ thể lên tới 1.5Mbps so với 56kbps cùa dail-up).

+ DSL không cần phải thêm đường dây khi làm việc

+ Tốc độ download cùa DSL không bị ảnh hưởng bởi số các thuê bao

* Cable modem: Rất nhiều công ty và các nhà cung cẩp dịch vụ Internet cho rằng: Kết nối Internet băng rộng qua cáp modem nhanh gấp 100 lần kết nổi Internet qua dial- up, chạ) với lốc dộ siêu cao 5 triệu bii mỏi già) p in b p ój Trên lý thuyết thì có thể là như vậy Nhưng tốc độ thực tế chỉ là lm bps hoặc nhanh gấp khoảng 20 lần so với kết nối dial- up 56 kbps Tuy nhiên đó cũns

là một bước nhảy vọt lớn, một sự đầu tư nâng cấp có giá trị Neu phải thường xuyên tải nhữ ne file lớn như video hoặc audio clip hoặc phần mềm thì sử

liên tục kết nối với Internet- không cần phải quay số tới một nhà cung cấp dịch vụ (ISP), không phải đợi, không có tín hiệu bận

* Kết nối băng rộng qua vệ tinh là loại hình kết nối không dây tốc dộ cao qua

vệ tinh Một tín hiệu được gửi di từ một trạm dưới mặt đất (chảo) tới vệ tinh theo một quỹ đạo xung quanh trái đất và sau đó được truyền xuống trạm kết nối Internet tại mặt đất Tín hiệu lại được truyền quay trở lại từ trạm Internet trên mặt đất, qua vệ tinh và sau đó đến trạm mặt đất lúc đầu Một modem đặc biệt kết nối trạm mặt đất với má> Lính PC hoặc vứi mạng má} linh Dù) là 2 đường mà vệ tinh thực hiện việc truyền thông của mình Chảo dưới mặt đất có đường kính từ 68 cm đến 1 mét phụ thuộc vào vị trí, được hướng den một vệ tinh trong địa tĩnh học có quỹ đạo quay xung quanh trái đất có nghĩa rằng nó

di chuyển với tốc độ cùne với tốc độ quay của trái đất do đcS nó dươc coi là đứng im so với bề mặt trái đất Hầu hết các vệ tinh có thể dùng được trên hệ thong Intelsat đều di chuyển theo quỹ đạo qua xích đạo, khoảng 22,250 dặm trở lên , do đó có thời gian trễ cùa các tín hiệu khi đi từ chảo dưới mặt đất lên

vệ tinh và sau đó quay trờ lại chảo dưới mặt đất Trạm dưới đất này có một kết nối trực tiếp tới Internet Thông tin mà ta yêu cầu, 1 trans Web hoặc 1 file, sẽ được lấy theo con đườnc neược lại Khoảne trễ eiữa thône tin yêu cầu

và thông tin nhận được gọi là góc trễ của hệ thống

Hình 1.1: Satellite system diagram courtesy

of BT Openworld

* So sánh khá nâng áp dụng các loại hình Internet bãng rộng:

- Kết nối DSL, là thích hợp nhất ở những vùng trong thành phố, gần trung tâm bởi người dùng đã có sẵn đường thuê bao của họ

- Kết nối cáp modem thích hợp cho những vùng trong thành phổ, gần trung

bởi khoảng cách ở một số khu vực

- Kết nối vệ tinh, thích hợp cho tất cả các vùng nhưng đặc biệt phát huy tác dụng ở các vùng nông thôn, xa thành phố vì vệ tinh không bị ảnh hưởng bời khoáng cách trong khi DSL có thể

1.2 Tổng q u a n về dịch vụ truy nhập Internet băng rộng qua mạngTruyền hình cáp

Dịch vụ Cabỉe Modem là gì?

kết nối 24/24 ("Always-ON") dựa trên những công nghệ mới nhàm tăng cường năng lực hạ tầng cơ sở sẵn có của mạng truyền hình cáp hữu tuyến sử

nội dung chương trình (các kênh truyền hình) tới các thuê bao Đê sứ dụng được Internet là loại thông tin có đặc tính cần sự trao đối 2 chiều thi ngoài

để có khả năng chuyển tài những thông tin theo chiều ngược lại (từ phía đầu cuối thuê bao đến ISP) Điều đó có nghĩa ràng, cũng giống như các dịch vụ Internet băng thông rộng khác (xDSL chẳng hạn) không phải lập tức tất cả các thuê bao trên toàn m ạng C A TV đều có khả năng dáp ứng thêm yêu cầu dịch

khai thác hoàn chỉnh và m ở rộng dần mạng lưới và địa bàn phục vụ

Xuất phát từ ý tưởng tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có này cho việc phát triển các dịch vụ kết nối Internet, nhiều hãng sản suất thiết bị viễn thông đã nghiên cứu để đưa ra các chuẩn công nghệ và thiết bị Tuy nhiên giải pháp kỹ thuật được đa sò các nhà cung câp dịch vụ truy cập Internet tòc dộ cao thong qua mạng truyền hình cáp hiện tại lựa chọn để triển khai dịch vụ tới người đùng là sử dụng công nghệ hiện đại theo tiêu chuẩn DOCSIS của Mỳ Hiện tại dịch vụ truy cập Internet này đã chiếm tới 40% thị phần truy nhập Internet băna rộne tại Mỹ và được đánh giá là dịch vụ tniv nhập Internet tốc độ cao

tiềm năng có thổ có số lượng thuc bao lớn nhất so với các loại hình dịch \ ụ truy nhập toc độ cao khác trong thời gian tới.

Ngoài tính năng truy cập Internet tốc độ cao và xem truyền hình cáp đồng thời, người dùng sử dụng dịch vụ này còn được hưởng nhiều lợi ích khác nhau khi nhà cung cấp nâng cấp thêm cơ sờ hạ tầng như chơi eame trực tuyến, đàm thoại hội nghị truyền hình, thiết lập hệ thống camera cảnh báo hoặc làm việc tại nhà

Trong hệ thống cáp TV, mồi kênh TV được dành cho 6 MHz với tổng

so bandwidth cua đường truyền Khi kết nôi Internet thì dữ liệu từ máy chú gửi về máy tính (downstream) năm gọn trong một kênh 6M H z nào đó còn dữ liệu từ máy tính gửi lên cho máy chủ (upstream) thì chỉ cần một kênh khoảng 2MHz Đe truyền dữ liệu downstream, upstream này đồng thời trong một dường cáp, một kênh TV (trong dài lần 50 - 750 MHz) duyu Jù n g de chu)cn

dừ liệu từ mạng xuống máy và 1 kênh khác (trong dải tần 5- 42 MHz) được sử dụng để chuyển tín hiệu từ máy lên mạng Một thiết bị đầu cuối dược kết nối qua các kênh này cùng với một Cable Modem nằm ờ phía đầu nhà thuê bao để tạo thành một kết nối mạne LAN ảo Hầu hết các cáp modem là thiết hi neoài dược kết nối với máy tính qua Card Ethernet 10 Base-T hoặc kết nối USB Ngoài ra nó cũng có các Card trong PCI Cáp modem truy cập vào mạng ở tầng 1 (tầng vật lý) và tầng 2 (môi trường điều khiển truy nhập/ điều khiển liên kết logic) của hệ thống kết nối mở trong mô hình tham chiếu OSI Các giao Ihức ở tầng 3 (tầng mạng) như giao thức điều khiển lưu lượng IP có thể được phân phát qua các trạm Cable Modem đến người sử dụng cuối và nhờ vậy mà ta có thể sử dụng được mạng cáp truyền hình cho việc truy cập Internet

1.3 Phát triển kết nối Internet qua truyền hình cáp ở một số mrớc.

Nhàm triệt để khai thác hạ tầng truyền dần cáp truyền hình, kể từ khi mạng Internet ra đời, các nhà cung cấp dịch vụ truyền hỉnh cáp đã sớm nghiên cứu và triển khai cung cấp dịch vụ truy cập Internet băng rộng qua mạng truyền hình cáp Với các lợi thế về hạ tầng mạng truyền dẫn cáp quang, cáp đồng trục, ghép lai cáp quang - đồng trục (HFC) được triên khai đến tận từng

hộ gia đình, dịch vụ truy cập Internet băng rộng này đã nhanh chóng chiếm lĩnh được thị trường và khẳng định được vị thế so với các dịch vụ truy cập Internet khác bởi tốc độ cao và sự ổn dịnh Qua một thời gian ngan triển khai, truy cập Internet bảng thông rộng qua cáp iru>ên hình nà) dà iro ihành mội

Nếu xét chung về các dịch vụ băng thông rộng, tốc độ tăng trường cùa

năm 2003, Internet băng rộng đã đạt tới con số 100.8 triệu thuê bao, tăng 26.6% so với thời điểm giữa năm 2003 (79.6 triệu) và trong các năm 2004,

2005 số lượng thuê bao vẫn tiếp tục tăng trường theo mức bình quân là 150%/năm

Trong tông sổ thuê bao băng rộng tăng thêm hàng năm, khu vực Châu

Á Thái Bình Dương chiếm đến 44% và chi riêng Trung Quốc đà chiếm tới xấp xi 60% tổng số thuê bao của khu vực

Bảng I ỉ : Bảng kê tình hình phát triến dịch vụ băng rộng kh u vực

Total DSL

Cable modems ect

Total DSL

Cable modems etc

(Nguồn: ©Point Topic Ltd, 2004)

Tại Châu Á, dịch vụ này đã và đang được triển khai tại một số nước

1.8 triệu thuê bao, đến nay dã dạt dược 780.000 thuê bao, số thuê bao truyền hình cáp có đăng ký sừ dụng truy cập Internet băng rộng qua Cable Modem hiện đã là 280.000 thuê bao.

Theo thống kê, số lượng các thuê bao sử dụng công nghệ băng thông rộng (thế hệ thứ 3) tính tới thời điểm này đã đạt tổng số 62 triệu thuê bao Sự phát triển rộne rãi nhất là tại Hàn Quốc, nơi mà hơn 21% dân số, tương đươne 94% trong to n s số 10.8 triệu thuê bao Internet cùa dất nước này được kết nối qua băng thông rộng Hồng Rông là nươc dưng thư 2 với 15% dàn số sư dụng băng thông rộng, chiếm tới 43% trong tổng số 2,4 triệu thuê bao Internet và dứng thứ ba là Canada với trên 11% dân số sử dụng Internet băng rộng

Theo ITU, hiện Nhật Bàn là quốc gia đưa ra dược các dịch vụ qua băng thôns rộng với mức giá rẻ nhất và tốc độ truy cập nhanh nhất Tốc độ truy cập

và tải thông tin từ trên mạng xuống tại Nhật Bản nhanh hơn tại Mv 35 lần So sánh của 1TU được dựa trên cơ sờ thời gian hao phí để truy cập và tài từ trên mạng xuống máy tính của người sử dụng cùng một nội dung thông tin, ví dụ như một bộ phim, hay là một trỏ chơi trên máy tính dược tải về từ một Web site đa phương tiện trên mạng

Tại nước Pháp - nơi mà nhà cung cấp độc quyền từ trước đến nay là hãng France Telecom vần chi phối toàn bộ hoạt động kinh doanh viễn thông, các dịch vụ qua băng thông rộng đẳt hơn gấp 100 lần so với ở Nhật Bản

triển loại hình dịch vụ Internet băng rộng qua truyền hình cáp để nhàm giảm bớt chi phí, hạ giá thành cho các thuê bao Đây là một xu thế chung khi và cũng là một nhân tố thúc đẩy dịch vụ Internet băng rộng qua truyền hình cáp

phát triển mạnh mẽ trone thời eian tới

ĐAI HỌC' Q u QlA h a NỘi

TRUNG TĂM ĨHC ■ 'IN fHƯ VIÊN

C H Ư Ơ N G 2

KIÉN TRÚC VÀ NGUYÊN TÁC HOẠT ĐỘNG

IN TERN ET QUA TRUYỀN HÌNH CÁP2.1 Yêu cầu, nguycn tắc thiết kế hệ thống

Để đáp ứng nhu cầu chuyển tài thông tin thuần tú) như Irưức J â ) , mạng cáp truyền hình truyền thống được xây dựng để phục vụ cho việc phát

(từ Đài phát đến các m áy thu hình) Nehĩa là mạng cáp được xây dựng chỉ để phục vụ riêng cho một mục đích truyền thông tin dừ liệu từ Nhà cuns cấp nội dung chương trình (các kênh Truyền hình) tới các thuê bao

N hư vậy, để sử dụng được hạ tầng mạng truyền hình cáp cho việc cung cấp các dịch vụ Internet thì các giải pháp kỹ thuật, hạ tầng thiết bị cần phải được điều chinh, bổ sung Do mạng Internet có đặc tính cần sự trao đổi thông tin 2 chiều nên ngoài việc chuyển tai thông tin, dừ liệu iheo chiẻu xuống (Dovvnstream) hạ tầng mạng còn cần phải đáp ứng nhu cầu chuyển tải thôns tin theo chiều lên (Upstream) Điều đó có nghTa là ngoài việc phải thiết lập một kết nối từ m ạng cáp truyền hình sằn có tới một hay nhiều nhà cung cấp dịch vụ kết nối Internet (IXP) ra dịch vụ nàv đòi hòi phải có sự nânc cấp mạng lưới và hạ tầng thiết bị sẵn có để có khả năng chuyển tải những thông tin theo chiều ngược lại (từ phía đầu cuối thuê bao đến nhà cung cấp dịch vụ).Xuất phát từ yêu cầu nói trên, nguyên tắc thiết kế để sử dụng được mạng truyền hình cáp vào sứ dụng cho việc cung cấp dịch vụ Internet là cần phải bô sung vào hệ thống các giải pháp kỹ thuật cùng các thiết bị chuyên

dụng đế xử lý được các yêu cầu chuyên tải thông tin theo cả hai chiều lên và xuống đồng thời trên cùng một đường cáp truyền hình.

Trong hệ th ons cáp truyền hình, mồi kênh truyền hình được dành cho 6 MHz với tổng so bandwidth của đường truyền Khi kết nối Internet thì dừ liệu

nào dỏ còn dừ liệu từ má) tinh gửi lcn cho má) chù (upstream) ilii d ù cần

downstream, upstream này dồng thời trone một đường cáp thiết kế hệ thốne

sẽ cần phải có 2 thiết bị, đó là Cable Modem tại đầu cuối thuê bao cùa từng

hộ gia dinh và Cable Modem Termination System (CM TS) ở phía nhà cung cấp dịch vụ

2.2 Kiến trúc và nguyên tắc hoạt động

Như đã trình bày ờ trên, bản chất của việc xây dựng một hệ thổng mạng cung cap Internet băng rộng qua 1 ruyền hinh cáp chính là việc tích hợp thêm các giải pháp kỹ thuật và thiết bị phục vụ cho việc truyền tải Internet vào hạ tầng mạng cáp truyền hình sẵn có Như vậy mô hình chung của kiến trúc mạng sẽ phải xét đến bao gồm hai phần:

- Phân mạng cáp truyền hình săn có

- Phân mạng tích hợp phục vụ cho việc kết nối ra Internet

2.2.1- Mạng cáp truyền hình

Trên thực tế, tùy theo khả năng đầu tư cùa các h â n s cuna cấp truvền hình cáp (các Đài truyền hinh như mò hinh cua Việi Namj, cảu iruc mạng cung cấp dịch vụ truvền hình cáp của các hãng có thể được xây dựng theo một trong 3 mô hình sau đây:

Bộ trích TH

f r Thuê bao

^ Bộ chèn nguồnCáp chính Cáp nhánh Cáp thuê bao

H ình 2 ỉ : M ạng truyền hình cáp có cẩu trúc hoàn toàn cáp đằng trục.

Mạng truyền dẫn sử dụng hoàn toàn cáp đồng trục còn dược gọi là mạnR Trunk-Feeder, c ấ u trúc mạng bao gồm cáp chính (Trunk) làm xương sống, các nhánh cáp phụ rẽ ra từ thân cáp chinh dược gợi lá cáp nhánh (Feeder) và phần kết nối từ cáp nhánh đến thuê bao gọi là cáp thuê bao (Drop) Đẻ chia tín hiệu từ cáp chính đến các cáp nhánh, người ta sử dụng các

bộ chia chính (Splitter) Tín hiệu được trích từ cáp nhánh để dẫn đến thuê bao nhờ bộ trích tín hiệu (Tap)

Do có hiện tượng suy hao tín hiệu trên đường truyền với khoảng cách nên trên đường đi cùa tín hiệu, ta phải lắp đặt các bộ khuếch dại tại các vị trí thích hợp đê bù lại phần tín hiệu bị suy hao

Đe cấp nguồn cho bộ khuếch đại, naười ta sử íiụne hai phương pháp là câp nguôn trực tiếp và cấp nguồn từ xa Trong phương pháp cấp neuồn trực tiếp, bộ khuếch đại sử dụng điện lấy từ mạng điện sờ tại Trong phương pháp cấp nguôn từ xa, nguồn cung cáp cho bộ khuếch dại dược chen vao cap dong trục bang các bộ chèn nguồn sau đó dẫn đến bộ khuếch đại bàng chính cáp dồng trục Để đảm bảo an toàn, nauồn điện khi chèn vào cáp đồne trục thườnR có điện áp là 60V hoặc 90V.

B a n g 2.1: Bang giá trị suy hao cua cáp dông trục

(Nguồn: ©Point Topic Ltd, 2004)

động vào tín hiệu cùng với nhiễu nội bộ của bộ khuếch dại tích tụ lại theo chiều dài đường truyền dẫn đến càng xa trung tâm, chất lượna tín hiệu càng giảm

truyền hình cáp phần lớn xảy ra do các bộ khuếch đại và các thiết bị ghép nguồn cho chúng Các thiết bị này nằm rải rác trên mạng, vì thế việc định vị, sửa chừa và khắc phục chúng không thể thực hiện nhanh được, làm ảnh hường đến chất lượng phục vụ người dùng

- Đối với m ạng hai chiều, các bộ khuéch dại can tich hựp phàn tư khuểch dại cho tín hiệu ngược dòng, tức là số phần tử tích cực trên mạng tăng lên dẫn đến độ ổn định cùa mạng aiảm

Kiến trúc mạng cáp truyền hình hiện tại thường được thiết kế là một hệ thống mạng lai MFC (Hybrid Fiber Coax), sử dụng đồng thời cáp quang và cáp đồng trục để truyền dần tín hiệu Việc truyền tín hiệu được chia làm hai giai đoạn Giai đoạn 1: tín hiệu đi từ trung tâm đến các nút q u an s sử dụna cáp

quang Giai doạn 2: tín hiệu đi từ nút quang đến thuê bao sử dụng cáp đồne trục.

M ạng HFC có thể được triển khai theo nhiều cấp độ tuý theo quy mô của mạng

Với quy mô nhỏ có thể sử dụng sơ đồ hình sao như dưới đây Theo đó, các đường quang toa ra từ trung tâm theo hình sao Phản mạng tư trung lam đến các nút quang gọi là mạng phân phối (Distribution Segment); phần mạng

từ nút quang đến thuê bao gọi là mạng truy nhập (Access Segment) Hình sao

có ưu điểm là dơn giản, dẽ thiết kế và thi cône

CHÙ GIẢI

B<) chèn nguổn

*

Cúp quungCáp dồng Irục IhuC bao

Cáị) đổng trục

CHÚ Ý Việc sử dung bộ khuyếch đại

\<J bụ cln.il Iiguou la luy cliụn

gọi là mạng truy nhập (Access Segment) Độ an toàn cùa mạng được tăng lên nhờ cầu trúc hình vòng kín.

Ngoài ra, tuỳ theo dịa hình cụ thê, có thê kết hợp linh hoạt giữa hai sơ

đồ hình sao và hình tròn kín

M ạng truyền dần bao gồm hệ thống cáp quang và các HUB sơ cấp Nhiệm vụ của nó là truyền dẫn tín hiệu từ Headend dến các khu vực xa Các HƯB sơ cấp có chức năng thu phái tín hiệu quang lù đ ấ i các núi quang \ú chuyển tín hiệu quang tới các HUB khác

Mạng truyền

d ẫn

THUÊ BAOHUB

oHEAD END

Mạng truy nhập bao gồm hệ thống cáp đồng trục, các thiết bị chia tách

và các khuếch đại cao tần có nhiệm vụ truyền tải tín hiệu cao tần giữa nút quano và thuê bao

Như đã phân tích trong phần mạne có cấu trúc hoàn toàn cáp dồng trục, việc sử dụng các phần tử tích cực trong mạng truy nhập có nhiều điểm không tốt Ngày nay, xu hướng trên thể giới đang chuyển dần sang sử dụng mạng truy nhập thụ độns Theo dó không sử dụng bất cứ phần tử tích cực nào Không sứ dụng các bộ khuếch dại cao tân mà chí sư dụng các thiêt bị chia tách tín hiệu thụ động Một mạng HFC chỉ sử dụng các phần tử thụ dộng dược gọi là mạng HFC thụ động hay 11FPC (Hybrid Fiber Passive Coaxaỉ)

Ưu điểm

- Sừ dụng cáp quang để truyền tín hiệu, mạng HFC sẽ có được các ưu diêm vượt trội cùa cáp quang so với các phương tiện truyền dẫn khác: dài thông cực lớn, suy hao tín hiệu rất thấp, ít bị nhiễu điện từ, chống lão hoá và ăn mòn hoá hợc tốt

- Với công nghệ sàn xuất hiện đại ngày nav, các sợi quang cho phép truyền các tín hiệu có tần số lên dến hàng trăm Tetra Hezt (1014-1015Hz) Đây là dài thông tín hiệu vô cùng lớn, có thể đáp ứng mọi yêu cầu về dải thông dường truyền mà không một phương tiện truyền dẫn nào khác có thể có được

bước sóng quang là 1310nm và 1550nm Đây là hai bước sóng có suy hao tín hiệu rất nhỏ: 0,3db/Km cho bước sóng 1310nm và 0,2dB/Km cho bước sóng 1550nm So sánh với cáp đồng trục, ở tần số 1GHz, loại có suy hao thấp nhất cũng phải là 43dB/Km ta thấy ưu điểm hơn hẳn của cáp sợi quans

- Tín hiệu truyền trên sợi quang là tín hiệu quang vì vậy không bị ảnh hưởng của các nhiều điện từ từ môi trường, dẫn đến đảm bảo dược chất lượng tín hiệu trên dường truyền.

- Được chế tạo từ các chất trung tính là plastic và thuỷ tinh, cáp sợi quang

là các vật liệu không bị ăn mòn và vì thế tuổi thọ cùa sợi quang cao

- Do không sử dụng các bộ khuếch đại tín hiệu mà hoàn toàn chi sử dụng các thiết bị thụ động nên tín hiệu đến thuê bao sẽ không bị ảnh hường cúa nhiễu tích tụ ở các bộ khuếch đại và như thế nâne cao được chất lượne tín hiệu đến thuê bao

- Các sự cổ mạng sẽ giảm nhiều khi sử dụng hoàn toàn các thiết bị thụ động

từ đỏ nâng cao độ ổn dịnh và chất lượne phục vụ của mạng

- Giảm được nhiều chi phí từ việc không sử dụng các thiết bị tích cực như chi phí nguồn cung cấp bộ chèn neuồn chi phí hào dưỡne và sửa chừa

* Mạng quang hoá hoàn toàn:

Một mạng truyền dẫn được quang hoá hoàn toàn từ nhà cung cấp dịch vụ đến tận các thuê bao là ước mơ của mọi nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cùng như viền Ihông nhờ ưu diêm nôi trội cua cáp quang I uy nhiên, việc triển khai một mạng quang hoàn toàn tại thời điểm hiện nay gặp một số khó khăn sau:

- Giá thành cáp quang, thiết bị thu phát quang, bộ chia quang hiện còn rất cao so với các thiết bị tươne ÚT)2 cho cáp dồnc trục

- Hiện tại nhu cầu dải thông của người dùng cũng chưa lớn do khả năng cung cấp các dịch vụ, các chương trình của các nhà cune cấp dịch vụ cũng chưa đủ lớn dẫn đến việc lãng phí dải thôns

- Một điều quan trọng nữa là hiện nay các thiết bị đầu cuối truyền hình cáp tại thuê bao hoàn toàn không có đầu vào quang, vì vậy muốn thu được

chương trình cần phái có thiết bị thu quang và chuyển đổi quang sang tín hiệu

RF Đâ> là trư ngại lởn vi thiếi bị nà) chưa co san Hong dãn «Jung va gia thành rất cao

vì giá thành quá cao

- Khi so sánh eiừa phương án sử dụng cáp đồng trục hoàn toàn với phưrnig án sử dụng kết hợp cáp quang và cáp đồng trục cho thấy với quy mô mạng còn nhỏ, có dung lượng khoảng từ 5000 thuê bao trở lại thì cáp đồng trục hoàn toàn sẽ có chi phí thấp hơn và vẫn đảm hảo chất lượng Mạng có quy mô lớn từ 10000 thuê bao trở lên thì sử dụng mạng kết hợp HFC giá thành thấp hơn và chất lượng tín hiệu sẽ tốt hơn, quy mô mạng càng lớn thì phương án mạng HFC sẽ càng hiệu quả

Hiện tại, hệ thống mạng cáp truyền hình đang triển khai tại Việt Nam chủ yếu là mạng lai HFC giừa cáp quang và cáp dông trục Hệ thông mạng này sử dụng dải tần từ 5 đến 862/1000 MHz để truyền số liệu với tốc độ lý

862/1000M Hz, dài tần thu về từ 5 den 30/45/55/65MHZ Với ưu điểm không

bị giới hạn về khoáne cách và cự ly truyền tải hệ thono mạnc nnv dc dàng

sử dụng tín hiệu RF, đối với phần mạng sẽ kết nối ra Internet được sử dụng giao thức TCP/IP với công nghệ truyền dẫn bất đối xứng cho hai đường

d o Y v s t r e a m và upstream Tổc độ truyền dần downstream tối đa: 36 Mbps; tốc

độ upstream tối đa: lOMbps cho mồi băng tần 8MHz Đây thực sự là một hạ tầng tốt cho giài pháp kỹ thuật xây dựng mạng truy nhập Internet và là giải pháp sẽ được lựa chọn chù yếu cho việc triển khai kết quả nohiên cứu cùn luận văn này

2.2.2 Plíăn mạng kết nối Internet

HFC đã được lựa chọn nghiên cứu vào mục đích cung cấp dịch vụ Internet băng rộng, cần tích hợp bổ sune vào mạng HFC phân mạng các thiết bị kết nối cho dịch vụ IP bao gồm:

o Hệ thốne CM TS (Cable Modem Termination System):

CM r s đóng vai trò như một Router kêt nôi mạng truyên hình cáp với các mạng bên ngoài, có nhiệm vụ chuyển đồi tín hiệu từ mạng HFC sang mạng IP và kết nối các Cable Modem với nhau Thông thường các CMTS

sẽ có một cổng dowstream và nhiều cổng upstream,

o Cable Modem:

Cable Modem kết nối máy tính hoặc hệ thống máy tính của người dùng vào mạng HFC để sử dụng các dịch vụ được cung cấp trên mạng này Cable M odem có thể kết nối trực tiếp với máy tính của người dùng hoặc kết nối với Hub, Switch hoặc Router để chia sẻ kết nối cho các máy trạm trong m ạng LAN

Sơ đồ kiến trúc tổng thể cùa hệ thống mạng cung cấp dịch vụ truy nhập Internet qua HFC được mô tả trone hình 2.4

* Mạng cáp khu vực đầu cuối (Regional Cable Headend)

M ạng cáp khu vực đầu cuối phục vụ như mạng dừ liệu cục bộ Một giao diện tương tác với địa chỉ IP tương tự như Switch hoặc Router được nối với mạng d ừ liệu Backbone đẽ kết nối với các mạng dịch vụ từ xa như Internet toàn cầu Khả năng phục vụ cùa Regional Cable Headend từ 200 000 đến khoảng 400 000 hộ gia đình

Switch/Router này cũng nối với hệ thống đầu cuối cable modem (CMTS) tại các Distribution hub chẳng hạn như Packet Cher SONTT (POS) với tốc độ có thể lên tới 622 Mbps

622 Mbps (O C -li)

I P I r l r p h o n v

G j I f H i t

t o p > n * M ‘ l « » M K i n r t i i S t f < H r ( i r « , I n t

Hình 2.5: Mạng cáp khu vực đầu cuối

* T r u n g tâm p h â n phối kết cuối (Distribution Hub)

Các trung tâm phân phổi kết cuối là điểm trao đổi giữa mạng cáp quang khu vực và thiết bị cáp Tại trung tâm phân phối kết cuối, hệ thống CMTS chuyển đối dừ liệu từ giao thức mạng diện rộng (WAN), giống như POS, thành tín hiệu sổ được điều chế để truyền qua HFC và sau đó được giải điều chế bời Cable Modem để vào hộ gia đình hoặc các đầu cuối thuê bao cùa tổ chức, doanh nghiệp CM TS cung cấp một kênh Downstream 27Mbps cho 500 dến 1000 hộ gia đình với một nút cáp hoặc một nhỏm các iiúl Dùi thòng Upstream cho một nút cáp từ 2 Mbps đến 10 Mbps

H in ft 2.6: Trung tàm phân phối kết cuối

2.2.3 Các thiết bị két nối tại dầu cuối th uê bao

a) Kết nối tại gia đình (Hom e Environm ent)

Bộ chia (Splitter) ở đầu cùa cáp vào hộ gia đình sẽ chia thành 2 đường: Đường vào Cable Modem và đường vào đầu ra cùa Ti vi Cable Modem nối với Card Ethernet trong máy tính bằng cáp loại 5 và đầu nối RJ-45 Hiện tại

đã cỏ một số chủng loại Cable Modem sẽ được thiết kế với giao diện USB

Copyright * tr>v Kin*tk Inc.

H ình 2.7: Mô hình két nui tụi gia dinh

b) Kết nối tại doanh nghiệp (Business Environment)

Trong môi trường các doanh nehiệp Cable mođem nối với rnạns LAN qua Ethernet hub/Svvitch/ Router

H ình 2.8: Mô hình kết nối tại doanlì nghiệp

Hiện nay tồn tại hai chuân cho truyền dẫn số cho các dịch vụ tươne tác trên mạng truyền hình cáp hữu tuyến là DOCSIS và DVB-RCC Để cỏ thể lựa chọn được một công nghệ phù hợp eho luận văn nghiên cứu, ta đi xét chi tiết

vê hai chuân này

2.3 ỉ Chuẩn D O CSIS

DOCSIS (Data Over Cable System Interface Specification - Đặc tả giao diện truyền số liệu trên mạng cáp) ra đời bời Hiệp hội các mạng cáp đa dịch

Tháng 03-1998, DOCSIS đã có phiên bàn đầu tiên (DOCSIS 1.0) dược ITU thông qua và được chính thức ban hành thành chuẩn quốc tế cho truyền dần các dịch vụ tưoníỉ tác qua mạng cáp Đến 12/2001, DOCSIS đã có phiên bản mới là 2.0 nhằm hoàn thiện hơn nhữne ứne dụne xây dựnc trên đíic tả nàv Ngoài tiêu chuấn DOCSIS, Hiệp hội MCNS còn đưa ra các mô tả kỹ thuật nhằm hỗ trợ phát triển dịch vụ tương tác qua mạng như OpenCable, PacketCable, CableNet

Ban đầu, D O C SIS được sử dụng cho các hệ thống truyền hình cáp tại Châu Mỹ, vì thế quy định dải tần số cho các kênh hướng xuống nằm từ 88- 860MHz, với băng tần 6M H Z cho mồi kênh, dài tần sổ cho kênh lên là 5- 42MHz Tuy nhiên, nhằm mục đích phù hợp với các hệ thống khác DOCSIS

đã có thêm một lựa chọn cho các hệ thống truyền hình cáp tại Châu Âu là

các kênh hướng xuống sẽ có dải thông 8MHz Những thay đổi này chi nằm tại lớp vật lv trong khi đó lớp MAC và lớp cao hơn sẽ không thay đổi Dải thông cung cấp cho các kênh hướng lên có thể từ 200KH z đến 3.2MHz Tín hiệu có

thể được điều chế theo hai phương thức là QPSK hoặc 16-QAM, tốc độ có thể đạt được cùa các kênh hướng lên được mô tả trong hàng sau:

Bảng 2.2:Bảng tóm tắt tốc độ di tần kênh hướng lên với điều chế

Downstream và một hoặc nhiều đường Upstream Tổng quan về tín hiệu Downstream và Upstream cùa Euro DOCSIS được mô tà như sau:

Tín hiệu Downstream được điều chế sử dụng kỹ thuật điều biên 16 QAM hoặc 256 QAM dựa vào card giao tiếp cáp dược sừ dụng, thiết bị cáp

và sự quan trọng của dữ liệu DOCSỈS xác định loại dừ liệu và các thông báo

để truyền thông từ CM TS đến CM (hoặc từ CM đến một STB) Các CMs nghe tất cả các khung truyền trên kênh Downstream mà chúng đã đãng ký

CM TS UBR 1000 hỗ trợ nhóm multicast sử dụng giao thức chuẩn như Protocol Independent Multicast (PIM), định tuyến dường theo vecto khoảng cách (D V M R P) và giao thức quản lý nhóm Internet (1GMP) để xác định nếu

dòng multicast được chuyển đến một kênh downstream CM hoặc STB hoặc

trên một định tuyến Multicast

Phần mềm U B R 1000 định kỳ gửi định vị MAC và quản lý thông báo- dược hiểu là M APs- đén tất ca các CM trong mạng, ly lệ M A P dược cố dinh

khoảng 2 mili giây

Khoảng cách truyền khác nhau được xác định là sự kết hợp giữa khoảna thời gian với dịch vụ định danh (SID) SID xác định các thiết bị cho phép truvền thiết bị cune cấp định danh và lớp địch vụ quản IÝ Hệ thốnc quàn trị CM TS gán một hoặc nhiều SID cho mỗi CM với một kênh Upstream

cụ thể Khái niệm SID hỗ trợ đa luồng dữ liệu và sử dụng giao thức cho phép đặc trưng QoS IP Backbone mở rộng đến CM TS CM TS sắp xếp thời gian để gửi và nhận gói nếu được xác định, điều khiển trường Type o f service (ToS) trong tiêu đề của gói IP đế phù hợp với QoS

* Tín líiệu Upstream của Euro DOCSIS

Kênh Upstream được mô tả bởi nhiều C M s (hoặc CM trong STBs) truyền đến CM TS Tín hiệu này hoạt động ở m ode truyền mạnh Thời gian trong kênh Upstream dược chia thành cúc khe CM TS cung cap khc ilìùi giun

và điều khiển mỗi khoảng trong khe C M TS đều đặn gửi các ánh xạ của kiến trúc khe con trong bản tin M A P phát quảng bá trên kênh Downstream CM TS đặt các khe quảng bá tranh chấp mà CM có thế sử dụng và đặt các khe nhỏ Upstream cho Unicast hoặc dữ liệu không tranh chấp từ CM đặc biệt

CMTS dùng 2 loại khe tranh chấp trên kênh upstream :

Khi CMTS nhận yêu cầu khởi tạo từ một CM sử dụng loại khe này, khi đó CMTS thăm dò CM và các C M sẵn sàng hoạt động khác trong Unicast, trạm không tranh chấp duy trì các khe

một CM nào đều có thể sử dụng loại khe nhò này để yêu cầu cấp dừ liệu từ CMTS.

chấp riêne biệt trên Upstream CMTS sử dụng thuật toán chune để thay đổi

tham số back o ff mà C M sử dụng giữa hai kênh nhỏ tranh chấp của Upstream

CMTS sử dụng thuật toán này đế xác định các khe khởi tạo động và dải thôna yêu cầu cùa khe con để dùng cho khe Upstream

Khi nguồn được khôi phục sau khi bị hỏng, một số lớn các CM cố gắng kết nối đồng thời vào mạng CMTS tăng thêm tần số của các khe khởi tạo, do

đó CM có thể gia nhập vào mạng nhanh hơn

Một dịch vụ TFTP, DHCP và ToD được yêu cầu hỗ trợ 1.0 base CMs trong mạng 1.0 base CM của DOCSIS không khởi động nếu các dịch vụ này không sẵn sàng

Dịch vụ log và các dịch vụ bảo mật không được vêu cầu để định cẩu hình và hoạt động một CM Nếu dịch vụ log hoặc dịch vụ bảo mật không có mặt, một CM tạo ra một thông báo để cảnh báo nhưng vẫn tiếp tục hoạt động

và khởi động đún g cách

Các dịch vụ ToD, TFTP là chuẩn Intel thực thi đầy đủ của đặc tả RFC

868 và RFC 1350 Hầu hết các máy tính chạy trẻn HL)H Unix, cung càp dịch

vụ ToD và T F T P như một đặc trưng chuẩn phần mềm Dịch vụ ToD được nhúng vào trong inetd Unix và không yêu cầu phải định thêm cấu hình Dịch

vụ TFTP bị vô hiệu hoá trong phần mềm chuẩn, nhưng nó có thể được sửa đổi bởi file inetd.conf

* Điều khiển lưu lượng CMTS:

Gửi dừ liệu tin cậy trên kênh Upstream là vấn đề cần quan tâm Thiết

kế một kênh Upstream thiết thực đòi hỏi các tham sổ cân bàng hệ thống, thiết lập các nhu cầu thuê bao dữ liệu và cấu hình mạng để hỗ trự các yêu cầu này Phổ Upstream thay đổi nhiều giữa các thiết bị cáp, duv trì ổn định dườne ngược lại cùng tha> đổi dựa trên sự thay dổi các mẫu va mưc dộ òn, nhiẻu ư

- Nhiều điện và điện từ (EMI)

- Ôn nhiệt

- Sự không cân bàng cùa sóns mana/nhiễu (C/Nì

- Nhiễu của tín hiệu rò

- Lối vào do các kênh khác xuất hiện ở tần sổ kênh yêu cầu

- Méo do tín hiệu cáp không tuyển tính

- Giao của sóng điều chế và méo tần sổ

- Méo tần số thấp

- Điều chinh bộ khuếch đại không thích h(Tp

- Thiết bị thuê bao chất lượng thấp

- Dải tín hiệu nguồn từ CMTS đen CM bị mất

Khi định cấu hình cho hệ thống, tham số cấu hình upstream và Downstream dựa vào các nút cáp, yêu cầu các dịch vụ CM hoặc STB hỗ trợ,

dừ liệu quan trọng và các khả năng thực hiện yêu cầu

2.3.2 Chuẩn DVB-RCC

DVB-RCC (Digital Video Broadcasting - Return Channel via Cable) được ra dời bởi sự kết họp giữa DVB DAVIC (Digital Audio/Visual