Truyền hình cáp hữu tuyến CATV cho ISP lựa chọn kỹ thuật và phương án triển khai trên hạ tầng PON

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHÙNG MẠNH NGHĨA TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN CATV CHO ISP, LỰA CHỌN KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI TRÊN HẠ TẦNG PON LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT Chuyên ngành: Kĩ thuật truyền thông NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS TRẦN QUANG VINH Hà Nội – Năm 2015 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC HÌNH VẼ vi DANH MỤC BẢNG BIỂU viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT 1.1 Các phần hệ thống truyền hình số đa dịch vụ 1.1.1 Hệ thống trung tâm truyền hình 1.1.2 Mạng truyền dẫn tín hiệu 1.1.3 Các thiết bị đầu cuối thuê bao 1.2 Phân tích lựa chọn phương án công nghệ 1.2.1 Cơng nghệ truyền hình giới 1.2.2 Cơng nghệ truyền hình kỹ thuật số cáp 1.2.3 Lựa chọn chuẩn truyền hình 1.2.4 Phân tích quy hoạch mạng truyền dẫn 1.2.5 Lựa chọn phương án công nghệ cho dịch vụ truyền số liệu 17 1.2.6 Dịch vụ điện thoại Internet (VoIP) 28 1.2.7 Hệ thống thiết bị truy nhập có điều kiện quản lý thuê bao 29 CHƯƠNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT 31 2.1 Lý lựa chọn CATV sử dụng mơ hình HFC PON 31 2.2 Thuyết minh kỹ thuật hệ thống CATV 31 2.3 Thuyết minh kiến trúc tổng thể mạng CATV ISP 35 2.4 Hệ thống thiết bị trung tâm 37 2.4.1 Giới thiệu cơng nghệ truyền hình kỹ thuật số 37 2.4.2 Gợi ý danh sách chương trình mạng cáp 38 2.4.3 Trung tâm phát triển truyền hình, thiết bị số 39 2.4.4 Các thiết bị cho điều khiển, quản lý kiểm tra 47 2.4.5 Các thiết bị đo kiểm tra 51 2.5 Dịch vụ Cable Internet 52 2.6 Mạng truyền dẫn cho kênh truyền hình 56 2.6.1 Mạng truyền dẫn HFC truyền thống 56 2.6.2 Mơ hình truyền dẫn IP 61 2.6.3 Yêu cầu cáp đồng trục xây dựng mạng cáp đồng trục 61 2.6.4 Thiết bị cho phần mạng đồng trục 63 2.7 Thiết bị thuê bao 67 2.7.1 Bộ giải mã truyền hình số (STB) 67 2.7.2 Đầu cuối thuê bao Cable Modem(CM) 70 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI CATV TRÊN HẠ TẦNG PON 73 3.1 Tổng quan công nghệ PON 73 3.1.1 Giới thiệu chung Công nghệ PON 73 3.1.2 So sánh EPON, GPON 74 3.1.3 Tổng quan mơ hình 76 i 3.2 Các khối chức thiết bị 78 3.2.1 OLT (Optical Line Terminal) 78 3.2.2 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT 80 3.2.3 Mạng phân phối quang ODN 82 3.2.4 Cơ thu-phát PON 83 3.3 Tính toán PON 85 3.3.1 Cơng thức tính tốn EPON 86 3.3.2 Cơng thức tính tốn GPON 88 3.4 Kết hợp CATV vào mạng PON 90 3.4.1 Kết hợp CATV vào mạng PON (1:128) 91 3.4.2 Kết hợp CATV vào mạng PON (1:64) 93 3.4.3 Mơ hình triển khai nhà khách hàng (kết hợp CATV) 96 3.4.4 Thử nghiệm thực tế 97 KẾT LUẬN 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 PHỤ LỤC 102 PHỤ LỤC : Mơ hình tổng quan mạng truyền hình cáp CATV 102 PHỤ LỤC 2: Mạng core IP 103 PHỤ LỤC 3: Mạng Metro Etheret FPT Telecom 104 PHỤ LỤC : Sơ đồ chuyển đổi tín hiệu quang – điện để truyền luồng tín hiệu từ HTVC FPT 105 PHỤ LỤC 5: Sơ đồ lấy source cáp quang, truyền dẫn IP từ đài tỉnh hệ thống xử lý trung tâm FPT 106 PHỤ LỤC 6: Sơ đồ Antena Parabol đầu thu tín hiệu vệ tinh 107 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tơi thực hướng dẫn khoa học TS Trần Quang Vinh Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố sử dụng để bảo vệ học hàm Các thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Nếu sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Hà Nội, tháng năm 2015 Học viên Phùng Mạnh Nghĩa iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ Tên đầy đủ Ý nghĩa viết tắt ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao kỹ thuật số bất đối xứng AON Active Optical Network Mạng quang chủ động ASI Asynchronous Serial Interface Giao tiếp nối tiếp dị ATSC Advanced Systems Tiêu chuẩn truyền hình ATSC Television Committee BPON Broadband Passive Optical Network Mạng quang thụ động băng rộng CAS Conditional Access System Hệ thống truy cập có điều kiện CATV Cable Television Truyền hình cáp CM Cable Modem Modem cáp CMTS Cable Modem Termination System Hệ thống kết cuối modem cáp DBA Dynamic Bandwidth Allocation Cấp phát băng thông động DOCSIS Data Over Cable Service Interface Đặc tính giao tiếp dịch vụ liệu Specification DSLAM Digital Subcriber cáp Access Bộ ghép kênh truy cập DSL Line Multiplexer DVB Digital Video Broadcasting Chuẩn truyền hình Kỹ thuật số DVB-C Digital Video Broadcasting-Cable Chuẩn truyền hình KTS cáp DVB-S Digital Video Broadcasting-Satellite Chuẩn truyền hình KTS vệ tinh DVB-T Digital Video Broadcasting- Terrestrial Chuẩn truyền hình KTS mặt đất DiBEG Digital Broadcasting Experts Group Chuẩn truyền hình KTS DiBEG EDFA Erbium Doped Fibre Amplifier Bộ khuếch đại quang pha tạp Ecbi EoC Ethernet Over CATV Ethernet truyền hình cáp EPON Ethernet Passive Optical Network Mạng quang thụ động Ethernet FTTC Fiber To The Curb Cáp quang tới tủ hộp FTTH Fiber To The Home Cáp quang tới nhà GEM GPON Encapsulation Method Phương thức đóng gói GPON iv GPON Gigabit Passive Optical Network Mạng quang thụ động Gigabit GTC GPON Tranmission Conversion Chuyển đổi truyền dẫn GPON HDTV High-definition Television Truyền hình độ phân giải cao HFC Hybrid Fiber Coaxial Mạng lai quang – đồng trục IPTV Internet Protocol Television Truyền hình giao thức Internet ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang OFDM Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia theo tần số Multiplexing trực giao OLT Optical Line Terminal Kết cuối đường quang ONT Optical Network Terminal Kết cuối mạng quang ONU Optical Network Unit Đơn vị mạng quang PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động QAM Quadrature Amplititude Modulation Điều chế biên độ cầu phương SAS Subcriber Authorization System Hệ thống chứng thực thuê bao SDI Serial Digital Interface Giao tiếp số nối tiếp SDTV Standard definition television Truyền hình tiêu chuẩn SMS Subcriber Management System Hệ thống quản lý thuê bao STB Set Top Box Bộ giải mã tín hiệu TDMA Time Division Multiple Access Ghép kênh phân chia theo thời gian VOD Video on Demand Video theo yêu cầu VoIP Voice over Internet Protocol Thoại IP v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý hệ thống mạng truyền hình cáp kỹ thuật số Hình 1.2 Mơ hình CATV đề xuất Hình 1.3 Phân bố dải tần cho mạng truyền hình cáp 10 Hình 1.4 Cấu trúc mạng HFC truyền thống 12 Hình 1.5 Cấu trúc mạng HFC thụ động 13 Hình 1.6 Mạng kết hợp HFC truyền thống HFC Fiber Deep 15 Hình 1.7 Kiến trúc đơn giải mạng AON 18 Hình 1.8 Kiến trúc mạng PON 19 Hình 1.9 Các mơ hình cung cấp FTTx 20 Hình 1.10 OFDM 27 Hình 1.11 EoC Fiber Transceiver .27 Hình 1.12 Mơ hình EoC kết hợp PON 27 Hình 2.1 Mơ hình mạng tổng thể CATV .32 Hình 2.2 Mơ hình tổng thể hệ thống trung tâm CATV ISP 33 Hình 2.3 Sơ đồ khối mơ hình tổng thể HeadEnd ISP .33 Hình 2.4 Mơ hình hệ thống Sub-HeadEnd ISP 34 Hình 2.5 Mơ hình tổng thể mạng cáp HFC/ mạng PON 01 chi nhánh Tỉnh 34 Hình 2.6 Sơ đồ Cơng nghệ truyền hình kỹ thuật số 37 Hình 2.7 Bộ giải mã MGW S100 42 Hình 2.8 Bộ ghép kênh NDS3172A ASI .43 Hình 2.9 Bộ mã hóa đường truyền Dexin DX328 44 Hình 2.10 Sơ đồ khối mã hóa đường truyền Dexin DX328 .44 Hình 2.11 Mơ hình ứng dụng 45 Hình 2.12 Mạng phân phối Video 46 Hình 2.13 Cấu trúc hệ thống giải pháp CAS 48 Hình 2.14 Các thành phần hệ thống CAS 48 Hình 2.15 Hình Giải pháp CAS 2.0 Dexin 50 Hình 2.16 Sơ đồ hệ thống Cable Internet 53 Hình 2.17 Mơ hình kết nối CATV Internet EoC Master .54 Hình 2.18 Mơ hình đấu nối EoC Slave 55 Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý mạng truyền dẫn HFC 57 Hình 2.20 Máy phát quang 58 Hình 2.21 Sợi cáp quang 59 Hình 2.22 Node quang 60 Hình 2.23 Bộ suy hao quang 61 Hình 2.24 Bộ khuyếch đại 64 Hình 2.25 Bộ chia có định hướng 64 Hình 2.26 Bộ chia 65 Hình 2.27 Settopbox 68 Hình 2.28 Sơ đồ khối STB 69 Hình 2.29 Mạng LAN dùng kết nối Cable Modem vào mạng Internet 70 Hình 2.30 Một số loại cable modem 72 Hình 3.1 Mơ hình tổng quan 76 Hình 3.2 Bộ chia cơng suất quang 77 vi Hình 3.3 Các khối chức OLT 78 Hình 3.4 Sơ đồ khối chức ONU 80 Hình 3.5 Các ghép 8x8 tạo từ 2x2 83 Hình 3.6 Các loại Transceiver 84 Hình 3.7 Mơ hình đấu nối EPON 86 Hình 3.8 Mơ hình đấu nối GPON 88 Hình 3.9 Mơ hình kết hợp CATV vào PON 90 Hình 3.10 Mơ hình logic Video Combiner 91 Hình 3.11 Mơ hình kết hợp đặt Video Combiner trước chia cấp (1:16) .91 Hình 3.12 Mơ hình kết hợp đặt Video Combiner trước chia cấp (1:8) 92 Hình 3.13 Mơ hình kết hợp đặt Video Combiner sau chia cấp (1:2) 93 Hình 3.14 Mơ hình kết hợp đặt Video Combiner trước chia cấp (1:4) 93 Hình 3.15 Mơ hình kết hợp đặt Video Combiner trước chia cấp (1:16) .94 Hình 3.16 Mơ hình triển khai nhà Khách hàng sử dụng WDM riêng biệt .96 Hình 3.17 Mơ hình triển khai nhà Khách hàng sử dụng ONT có tính WDM 97 Hình 3.18 Mơ hình thử nghiệm 97 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 So sánh phương án thiết kế mạng HFC truyền thống mạng HFC thụ động 14 Bảng 1.2 Đặc tính hệ thống DVB-C 17 Bảng 1.3 So sánh PON AON 21 Bảng 1.4 Dải thông tốc độ kênh DOCSIS 24 Bảng 1.5 So sánh thông số kỹ thuật chuẩn EURO-DOCSIS DVB-RCC .26 Bảng 2.1 Yêu cầu lực hệ thống CATV 37 Bảng 2.2 Các tính EoC Master 55 Bảng 2.3 Các tính EoC Slave 56 Bảng 2.4 Mối liên hệ tần số suy hao cáp đồng trục 63 Bảng 2.5 Bảng tính suy hao loại chia định hướng .65 Bảng 2.6 Bảng suy hao số loại chia thông dụng .66 Bảng 2.7 Bảng suy hao số loại Tap-off thông dụng .67 Bảng 2.8 Các tính với Cable Modem 71 Bảng 3.1 So sánh EPON GPON .75 Bảng 3.2 Các tính OLT 80 Bảng 3.3 Các tính ONU 82 Bảng 3.4 Các thông số Transceiver 85 Bảng 3.5 Bảng suy hao mơ hình EPON 86 Bảng 3.6 Chiều dài cáp triển khai cho mơ hình EPON 88 Bảng 3.7 Bảng suy hao mơ hình GPON 89 Bảng 3.8 Chiều dài cáp triển khai mơ hình GPON 90 Bảng 3.9 So sánh phương án triển khai CATV hạ tầng PON……………… 97 Bảng 3.10 Tính tốn cho phân đoạn từ Vạn Bảo đến EDFA POP023 98 Bảng 3.11 Tính tốn cho phân đoạn từ EDFA đến tập điểm 98 Bảng 3.12 Tính tốn suy hao cho phân đoạn từ OLT đến tập điểm 98 Bảng 3.13 Kết đo công suất thử nghiệm 99 Bảng 3.14 Các kết kiểm tra 99 viii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Số liệu thức thị phần doanh thu truyền hình trả tiền Bộ Thơng tin Truyền thông công bố Sách Trắng Công nghệ thông tin Truyền thông Việt Nam năm 2014, ghi nhận gia tăng nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp CATV Năm 2012 nước có 27 đơn vị hoạt động lĩnh vực trên, đến năm 2013 số 33 đơn vị Thị trường hình thành doanh nghiệp thống lĩnh SCTV giữ 34,2% thị phần, lại VTVCab (trước VCTV) nắm 32,3%, VNPT 16,1%, HTVC-TMS 10,93% Doanh thu từ truyền hình cáp CATV đạt gần 227,47 triệu USD, tăng 33 triệu USD so với năm 2012, chiếm 80% tổng doanh thu lĩnh vực truyền hình trả tiền năm 2013 (276,43 triệu USD) Một yếu tố quan trọng đem lại khoản tiền lớn sức tăng tốt lượng thuê bao Năm 2012 có khoảng 4,4 triệu thuê bao truyền hình cáp, đến năm 2013 số 5,57 triệu nhiều tiềm để phát triển [1] Ngoài ra, nhu cầu sử dụng dịch vụ khách hàng ngày cao chất lượng, đa dạng dịch vụ nhiều dịch vụ tích hợp đường truyền Các nhà cung cấp dịch vụ Internet - ISP với lực, với thuê bao sẵn có, cộng với hạ tầng mạng lưới rộng lớn có nhiều hội để tham gia cung cấp dịch vụ truyền hình cáp Tuy nhiên việc lựa chọn cơng nghệ, sở phương án kỹ thuật để xây dựng cho phù hợp cần phải xem xét chọn lọc cụ thể Song song với đó, mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) ISP Việt Nam lựa chọn đẩy mạnh triển khai để cung cấp dịch Internet cho khách hàng bao gồm triển khai chuyển đổi từ hạ tầng cáp đồng, cáp quang cũ sang mạng PON Do vậy, việc nghiên cứu, tính tốn phương án triển khai Truyền hình cáp CATV hạ tầng PON quan trọng cần thiết Xuất phát từ nhu cầu tình hình thực tiễn đó, tơi chọn đề “Truyền hình cáp hữu tuyến CATV cho ISP, lựa chọn kỹ thuật phương án triển khai hạ tầng PON” cho Luận văn Cao học Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu: trình bày sở lý thuyết công nghệ kỹ thuật cho ISP để xây dựng hệ thống CATV phương án triển khai CATV cụ thể hạ tầng PON Mơ hình 3: Hình 3.13 Mơ hình kết hợp đặt Video Combiner sau chia cấp (1:2) • Chỉ áp dụng cho GPON • Sử dụng Video Combiner input, output • Chèn Video Combiner sau chia 1:2, lắp đặt POP • Suy hao từ đầu Combiner đến ONU/ONT là: 23,1dB Trong đó, độ nhạy thu tín hiệu CATV ONU/ONT là: -5dBm  Tín hiệu CATV đầu Combiner là: -5+23,1 = 18,1 dBm  Tín hiệu CATV sau EDFA (trước chia 1:2 Combiner) là: 18,1+3,5 = 21,6dBm  Suy hao tăng thêm vào tín hiệu PON chèn Combiner là: 2,6dB 3.4.2 Kết hợp CATV vào mạng PON (1:64) Mơ hình 4: Hình 3.14 Mơ hình kết hợp đặt Video Combiner trước chia cấp (1:4) • Áp dụng cho EPON GPON • Sử dụng Video Combiner input, output • Chèn Video Combiner trước chia 1:4, đặt POP • Suy hao từ đầu Combiner đến ONU/ONT là: 23,1dB Trong đó, độ nhạy thu tín hiệu CATV ONU/ONT là: -5dBm  Tín hiệu CATV đầu Combiner là: -5+23,1 = 18,1 dBm 93  Tín hiệu CATV sau EDFA là: 18,1dBm  Suy hao tăng thêm vào tín hiệu PON chèn Combiner là: 2,6dB Tuy nhiên với GPON thêm 3,5dB suy hao dự phòng thay đổi tỷ lệ chia từ 1:128 xuống 1:64 Mơ hình 5: Hình 3.15 Mơ hình kết hợp đặt Video Combiner trước chia cấp (1:16) • Sử dụng Video Combiner input, output • Chèn Video Combiner trước chia cấp (1:16), phải đặt outdoor (cần nguồn AC) • Suy hao từ đầu Combiner đến ONU/ONT là: 15,2dB Trong đó, độ nhạy thu tín hiệu CATV ONU/ONT là: -5dBm  Tín hiệu CATV đầu Combiner là: -5+15,2 = 10,2 dBm  Tín hiệu CATV sau khuếch đại EDFA (trước chia 1:4 Combiner) là: 10,2+7 = 17,2dBm  Suy hao tăng thêm vào tín hiệu PON chèn Combiner là: 1,8dB Với GPON thêm 3,5dB suy hao dự phịng Qua mơ hình ta dựa vào kết tính tốn EPON, GPON Phần 3.3 ta có kết Bảng 3.9 so sánh phương án triển khai CATV hạ tầng PON Trong đó, để xác định chiều dài triển khai ta tính sau: Mơ hình 1, 2, 3: GPON: L= Suy hao toàn tuyến cho phép – Tổng suy hao – Suy hao CATV Suy hao cáp quang km = 4,2 – Suy hao CATV 0,4 Mô hình 4,5: EPON: 94 L= 3,6 – Suy hao CATV 0,4 GPON: L= Mơ hình Suy hao tồn tuyến cho phép + 3,5 – Tổng suy hao – Suy hao CATV Suy hao cáp quang km Suy hao Cơng suất sau Vị trí lắp đặt thêm vào Loại Combiner khối EDFA Combiner PON (dBm) (dB) in, out 20,6 Outdoor 1,8 Chiều dài cáp triển khai (km) 2,5 16 in, 16 out 20,7 Outdoor 1,8 in, out 21,6 Trong POP 2,6 2,5 2,5 GPON: 12,75 EPON: 2,5 in, out in, out 18,1 17,2 Trong POP Outdoor 2,6 1,8 GPON: 2,5 EPON: không GPON: 14,75 EPON: 4,5 GPON: 2,5 EPON: 2,5 Suy hao dự phòng (dB) 1,4 1,4 0,6 0 4,1 0 4,9 0,8 Bảng 3.9 So sánh phương án triển khai CATV hạ tầng PON Qua ta thấy, phương án 1, tương đương u cầu cơng suất cho EDFA, vị trí lắp đặt outdoor, suy hao chèn thêm, chiều dài cáp cho phép, phương án lại cần nhiều WDM 16 so với phương án (đắt hơn) nên ta bỏ qua phương án 2, chọn phương án để so sánh tiếp Phương án phù hợp p/a GPON suy hao cao, số lượng port ít, suy hao dự phịng nhỏ, nhiên có lợi mặt lắp đặt (trong POP) Các phương án 1, phát sinh thêm tủ outdoor để đặt thiết bị, nguồn AC để cấp cho Combiner, chi phí triển khai bị đội lên so với phương án 3, lắp POP tận dụng vị trí nguồn điện sẵn có Trong phương án với tỷ lệ chia 1:64 5: 95 o Với EPON: chọn p/a có suy hao dự phịng, tính sẵn dùng cao o Với GPON: dễ triển khai giảm tỷ lệ chia từ 1:128 xuống 1:64 nên thêm 3,5dB suy hao dự phịng o Giảm ½ dung lượng port Internet với GPON giảm tỷ lệ chia Như vậy, phương án có phương án lựa chọn triển khai: o Phương án 1: tính sẵn dùng cao (8 port), phù hợp mật độ khách hàng, vùng phủ lớn; thêm chi phí cho tủ outdoor o Phương án 5: phù hợp với EPON, với GPON phù hợp mật độ khách hàng, vùng phủ nhỏ; tính sẵn dùng vừa phải (4 port); Combiner đặt POP o Phương án 3: trường hợp phương án khơng tìm vị trí để lắp tủ outdoor mật độ khách hàng lớn áp dụng phương án này, tính sẵn dùng nhỏ (2 port) Do phương án có suy hao dự phịng nhỏ nên việc thi cơng hạ tầng bảo trì, bảo dưỡng cần phải làm tốt để đảm bảo chất lượng dịch vụ 3.4.3 Mơ hình triển khai nhà khách hàng (kết hợp CATV) Trường hợp 1: • Lắp WDM để tách tín hiệu CATV 1550nm tín hiệu PON (1310+1490nm) • Lắp1 chuyển đổi quang sang RF (sau WDM) để đấu vào TV Hình 3.16 Mơ hình triển khai nhà Khách hàng sử dụng WDM riêng biệt Trường hợp 2: • ONT tích hợp sẵn WDM để tách tín hiệu CATV 1550nm tín hiệu PON (1310+1490nm) ONT có cổng RF để đấu vào TV 96 Hình 3.17 Mơ hình triển khai nhà Khách hàng sử dụng ONT có tính WDM 3.4.4 Thử nghiệm thực tế Mơ hình thử nghiệm: Source tín hiệu CATV lấy từ truyền hình cáp đưa vào phát để chuyển từ tín hiệu RF sang tín hiệu quang bước sóng 1550nm Tín hiệu quang sau đưa vào Video Combiner để trộn với tín hiệu PON (1310nm + 1490nm) Tín hiệu sau trộn truyền qua hạ tầng ngoại vi thực với chia 1:4 1:8, đến ONT có tính WDM để tách lại luồng CATV bước sóng 1550nm PON 1310nm Đầu RF nối ti vi để xem truyền hình, đầu RJ-45 nối PC để truy cập Internet Hình 3.18 Mơ hình thử nghiệm 97 Tính tốn cho phân đoạn từ máy phát quang Vạn Bảo đến EDFA P023: Nguồn CATV Máy phát quang Công suất đầu (dBm) Chiều dài cáp (m) Tổng suy hao (dB) Độ nhạy thu Tên thiết bị T5 Van Bao GFS1550FE 1040 7.1120 -3 ~ +10 GFD155017 E Cơng suất Tình trạng Đạt Bảng 3.10 Tính tốn cho phân đoạn từ Vạn Bảo đến EDFA POP023 Chú ý: Tổng suy hao thêm 3dB suy hao dự phịng tồn tuyến, nằm ngưỡng thu EDFA -3dBm -> +10dBm Tính tốn cho phân đoạn từ EDFA đến tập điểm: Combiner GFD1550E Công suất (dBm) Chiều dài cáp (m) Tổng suy hao (dB) Suy hao sau tập điểm (dBm) Tập điểm Tình trạng suy hao 148 18.9444 -4.9444 HNIP023.00.0001 Đạt 183 18.9549 -4.9549 HNIP023.01.0003 Đạt 456 19.0368 -5.0368 HNIP023.01.0004 Đạt 691 19.1073 -5.1073 HNIP023.01.0005 Đạt 17 Bảng 3.11 Tính tốn cho phân đoạn từ EDFA đến tập điểm Chú ý: Công suất đầu tập điểm cộng thêm 3dB suy hao dự phòng tồn tuyến Độ nhạy thu ONU với bước sóng 1550nm CATV -7dBm +1dBm Tính tốn cho phân đoạn từ OLT đến tập điểm: Chiều Công suất dài OLT P266 cáp (dBm) (m) 1052 22 GFA6100 5.1 295 530 Tổng hao (dB) suy 12.5156 11.9066 11.9885 12.0590 Công suất thu Tập điểm k/h (dBm) -17.4156 HNIP266.02.0006 -16.8066 -16.8885 -16.9590 Tình trạng suy hao Đạt Đạt Đạt Đạt Bảng 3.12 Tính tốn suy hao cho phân đoạn từ OLT đến tập điểm Chú ý: Độ nhạy thu ONU với bước sóng 1490nm cho PON -24dBm -2dBm Như ta thấy công suất thu ONT bước sóng 1550nm cho CATV 1490nm cho PON nằm ngưỡng thu tương ứng ONT, phù hợp với lý thuyết Kết kiểm tra dịch vụ sau: 98 a Đo đạc cơng suất tín hiệu số vị trí Giá trị đo Cơng suất đo (dBm) Vị trí đo Bước sóng 1550nm Bước sóng 1490nm Sau chia 1:4 10 dBm -1.9 dBm Sau chia 1:8 -0.9 dBm -12.4 dBm Tại ONT -2.1 dBm -14.5 dBm Tiêu chuẩn (lý thuyết) 1490nm: -2,5dBm  -1,5dBm 1550nm: 9,5dBm  10,5dBm 1490nm: -11,6dBm  -13dBm 1550nm: -1,5dBm  -0,5dBm 1490nm: -24dBm  -2dBm 1550nm: -7dBm  +1dBm Kết luận Đạt Đạt Đạt Bảng 3.13 Kết đo công suất thử nghiệm b Kết kiểm tra STT Nội dung kiểm tra Kết Khả kết nối Internet Đạt Chất lượng truyền Đạt hình cáp Tốc độ tải trung bình Đạt Dịch vụ VOD Đạt QoS Đạt Ghi Kết nối nhanh: < 20s Tự động kết nối lại chưa thành công: lần / phút Đẩy thông tin k/h lên hệ thống Kiểm tra với kênh VTV1, VTV2, VTV3, chất lượng tốt, tượng nhịe hình, muỗi, việc chuyển kênh nhanh Trung bình đạt 90Mbps ổn định Xem với kênh HD, hình ảnh mượt, khơng dừng, vỡ hình, tiếng Vừa xem truyền hình, vừa xem VOD, vừa tải file tốc độ tối đa: - Truyền hình VOD xem tốt, tốc độ tải ~ 86Mbps Bảng 3.14 Các kết kiểm tra Kết luận: khó khăn điều kiện thực tế, thiết bị mượn để thử nghiệm giới hạn thời gian thử nghiệm nên kiểm tra dừng mơ hình bản, có tỷ lệ chia nhỏ nên giới hạn Công suất thu/phát đạt kết tốt Các thử nghiệm chất lượng dịch vụ truyền hình, phim truyện, Internet đạt yêu cầu phù hợp với lý thuyết 99 KẾT LUẬN Xuất phát từ nhu cầu thực tế, phát triển công nghệ CATV ưu điểm công nghệ PON luận văn đề cập, giải pháp, phương án triển khai CATV hạ tầng PON cần thiết Nó giúp ISP hướng tới mục tiêu “Mọi dịch vụ kết nối”, giúp người dân sử dụng loại dịch vụ Internet, IPTV, CATV, VOD, Voice… đường truyền Internet nhất, đơn giản, thuận tiện tăng tính thẩm mỹ cho ngơi nhà Với điều kiện khó khăn việc mượn thiết bị thử nghiệm giới hạn thời gian mượn, phạm vi luận văn này, đưa nội dung tổng quát, gợi ý công nghệ CATV cho ISP tính tốn cần thiết để triển khai CATV hạ tầng PON Còn thực tế triển khai phụ thuộc vào đặc thù riêng lực vận hành ISP Do giới hạn kiến thức thời gian nên luận văn tơi khơng tránh khỏi thiếu sót chưa chun sâu, cần phải hồn thiện dựa theo thực tế triển khai sau Cuối xin chân thành cảm ơn TS Trần Quang Vinh tận tình hướng dẫn tơi hồn thành Luận văn thạc sỹ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Thông tin Truyền thông (2014), Sách trắng Công nghệ thông tin truyền thông Việt Nam 2014, Nhà xuất Thông tin Truyền thông, Hà Nội [2] Công ty Cổ phần Viễn thông FPT (2013), Báo cáo CATV với mạng HFC [3] Công ty Cổ phần Viễn thông FPT (2013), Giới thiệu Công nghệ PON [4] Eugene R Bartlett (2000), Cable Television Handbook, McGraw-Hill [5] Shlomo Ovadia (2001), Broadband Cable TV AccessNetworks, Prentice Hall PTR [6] Telcordia Technologies (2010), Generic Requirements for Passive Optical Components, Telcordia Technologies , pp 2.1 – 3.14 101 PHỤ LỤC PHỤ LỤC : Mơ hình tổng quan mạng truyền hình cáp CATV [2] 102 PHỤ LỤC 2: Mạng core IP [2] HaNoi HoChiMinh HongKong Úptreams -CG01 -VB01 HN-GW01 HCM-EPZ-GW HK-GW01 EPZ-SW01 EPZ-SW02 1*10G 3*10G 2*10G 2*10G 2*10G 2*10G HCM-CR01 3*10G HN-MC01 HN-CR01 12*1G 2*10G 2*10G 1*10G 1*10G 2*10G 1*10G 1*10G 2*10G 1*10G 2*10G 1*10G 12*1G 3*10G 2*10G 3*10G 2*10G HN-MC02 2*10G 1*10G 2*10G MetroNet 2*10G HCM-MC01 2*10G HN-CR02 HCM-CR02 103 HCM-MC02 MetroNet PHỤ LỤC 3: Mạng Metro Etheret FPT Telecom [2] HCM-MP01 HN-MP01 HN-CR01 TNN-MP01 HN-MP02 HCM-CR01 HN-MC01 HCM-MP02 HCM-MC01 HCM-MP03 NTG-MP01 HCM-MP04 HN-MP03 HCM-MP05 HN-MP04 HP-MP01 HCM-MC02 HN-MC02 HD-MP01 DNG-MP01 HN-CR02 HCM-CR02 CTO-MP01 DNI-MP01 BDG-MP01 104 PHỤ LỤC : Sơ đồ chuyển đổi tín hiệu quang – điện để truyền luồng tín hiệu từ HTVC FPT [2] 105 PHỤ LỤC 5: Sơ đồ lấy source cáp quang, truyền dẫn IP từ đài tỉnh hệ thống xử lý trung tâm FPT [2] 106 PHỤ LỤC 6: Sơ đồ Antena Parabol đầu thu tín hiệu vệ tinh [2] (dùng để thu kênh từ vệ tinh dùng cho dự phòng số kênh địa phương Việt Nam) 107 ... tình hình thực tiễn đó, tơi chọn đề ? ?Truyền hình cáp hữu tuyến CATV cho ISP, lựa chọn kỹ thuật phương án triển khai hạ tầng PON? ?? cho Luận văn Cao học Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm... thuyết phương án kỹ thuật Giới thiệu tổng quan sở lý thuyết phương án kỹ thuật, công nghệ lựa chọn công nghệ phù hợp cho ISP Chương 2: Lựa chọn phương án kỹ thuật Đi sâu phương án kỹ thuật, mơ hình. .. cáp triển khai cho mơ hình EPON 88 Bảng 3.7 Bảng suy hao mơ hình GPON 89 Bảng 3.8 Chiều dài cáp triển khai mơ hình GPON 90 Bảng 3.9 So sánh phương án triển khai CATV hạ tầng PON? ??……………