Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống HFC Có 3 dạng modem cáp thông dụng là: Modem rời, Modem lắp trong máy tính cá nhân, Hộp set-top tương tác. Có thể sau một thời gian sẽ có các dạng modem cáp mới xuất hiện. Modem cáp rời là một hộp bên ngoài nối với máy tính cá nhân qua một kết nối Ethernet thông thường. Cần phải có một card Ethernet (giá rất rẻ) trước khi kết nối với modem cáp. Hơn nữa có thể kết nối nhiều máy tính cá nhân với Ethernet....
Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp triển khai hoàn toàn phần quan trọng hệ thống cáp Cũng may đoạn tự điểm cáp quang đến nhà thuê bao sử dụng cáp đồng trục Hình 1.28 Hệ thống HFC Có dạng modem cáp thông dụng là: Modem rời, Modem lắp máy tính cá nhân, Hộp set-top tương tác Có thể sau thời gian có dạng modem cáp xuất Modem cáp rời hộp bên nối với máy tính cá nhân qua kết nối Ethernet thông thường Cần phải có card Ethernet (giá rẻ) trước kết nối với modem cáp Hơn kết nối nhiều máy tính cá nhân với Ethernet Tất modem cáp hoạt động tốt với hầu hết hệ điều hành phần cứng bao gồm Mac, UNIX, laptop, Một dạng giao tiếp modem cáp USB, có ưu điểm lắp đặt nhanh chóng nhiều Hình 1.12 minh hoạ dạng modem cáp rời Hình 1.29 Modem cáp rời Modem cáp internal thường sử dụng dạng card giao tiếp PCI với máy tính Loại modem rẻ tiền lại có vấn đề kỹ thuật Vấn đề dùng với máy tính cá nhân để bàn Các loại máy Mac laptop không sử dụng Hình 1.13 dạng modem cáp internal Hình 1.30 Modem cáp internal 26 Tổng quan mạng thuê bao nội hạt Đặng Quốc Anh Hộp set-top tương tác thực khác với modem cáp Chức hộp set-top cung cấp nhiều kênh truyền hình số giới hạn băng tần Có thể thực điều mã hoá truyền hình số (DVB: digital television encoding) Vấn đề đầu nối cáp không cách ly tốt với nguồn điện AC Điều gây khó khăn cho số mạng truyền hình cáp cần phải có thêm nhiều nâng cấp lắp đặt cáp mắc tiền Một vài quốc gia, hệ thống truyền hình cáp sử dụng modem cáp internal lý kỹ thuật hay pháp lý Trước đây, hộp set-top tương tác cho phép truyền liệu theo chiều upstream thường qua hệ thống POTS (Plain Old Telephone System) để duyệt trang web, e-mail trực tiếp hình truyền hình Bây với kỹ thuật cho phép hộp set-top tạo đường truyền upstream mạng truyền hình cáp Hình 1.14 cấu hình kết nối hộp set-top tương tác Hình 1.31 Cấu hình kết nối hộp set-top tương tác Hình 1.15 cấu trúc modem cáp bao gồm: Bộ bắt sóng (tuner): Bộ bắt sóng nối trực tiếp với ổ cắm truyền hình cáp Thường bắt sóng tích hợp thu phát song công để phục vụ cho chiều downstream upstream Bộ băét sóng phải có chất lượng cao để nhận tín hiệu điều chế QAM Khái niệm chọn sóng silic nghiên cứu Bộ chọn sóng silic dựa chip bán dẫn đem lại hy vọng giảm giá thành so với bắt sóng thông thường Bộ giải điều chế: Trong chiều thu, tín hiệu IF đưa tới giải điều chế Bộ giải điều chế thông thường bao gồm mạch chuyển đổi số tương tự ADC, giải điều chế QAM 64/256, đồng khung MPEG giải mã sửa sai Reed Solomon Bộ giải điều chế cần thiết cho modem cáp, settop box kỹ thuật số nên có nhiều hãng phát triển sản xuất phận Hình 1.32 Cấu trúc modem cáp - Bộ điều chế cụm (burst modulator): Trong chiều phát, điều chế cụm cung cấp tín hiệu cho chọn sóng Bộ điều chế cụm thực mã hoá Reed Solomon cho cụm liệu, điều chế QPSK/QAM-16 dải tần cần thiết thực biến đối số sang tương tự Tín hiệu ngõ có nhiều mức khác để bù với suy hao truyền dẫn không lường trước đường cáp đồng trục Bộ điều chế cụm cần thiết cho modem cáp số 27 Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp triển khai loại hộp set-top hai chiều Người ta tích hợp nhiều tính dạng chip Bộ điều khiển truy xuất môi trường (MAC: Media Access Control) nằm đường truyền thu phát Bộ điều khiển truy xuất môi trường phần cứng hay kết hợp phần cứng phần mềm MAC modem cáp phức tạp MAC Ethernet thực MAC thực hết chức lớp MAC mà trợ giúp vi xử lý Với modem cáp DOCSIS nhiều công ty có tiêu chuẩn sản phẩm MAC ASIC có kiến trúc sử dụng nhiều phần mềm để xử lý chức đạt độ mềm dẻo cao Các hãng khác sản xuất chip MAC dùng cho DOCSIS DVB/DAVIC với khác phần cứng lẫn phần mềm Một số nhà sản xuất lại phát triển sản phẩm MAC theo tiêu chuẩn riêng để cạnh tranh hay phân biệt sản phẩm họ Giao tiếp: Dữ liệu chuyển qua MAC đến giao tiếp máy tính hay hộp settop modem cáp Ethernet, USB, PCI CPU: Bộ vi xử lý không vẽ sơ đồ khối modem cáp với modem cáp rời phải có khác với modem PSTN sử dụng CPU máy tính cá nhân Các thiết bị bao gồm MAC, giải điều chế, điều chế cụm, vi xử lý, giao tiếp Ethernet, PCI, USB có khuynh hướng tích hợp chip bán dẫn Tuy nhiên thành phần nhớ bán dẫn, bắch sóng, nguồn cung cấp, nên thực có modem cáp chip Modem cáp sử dụng mạng truyền hình cáp sẵn có nên giảm chi phí đầu tư Không cần phải thực thêm hạ tầng sở dù thay đổi mạng truyền hình cáp tránh Hơn nữa, linh kiện tần số cao cần thiết cho hoạt động modem cáp trở nên rẻ bán đại trà Nhiều chip (chipset) đưa với giá cạnh tranh khả tương thích cao Cũng không nên bỏ qua điều nhiều cách, modem cáp đáp ứng hứa hẹn ban đầu hệ thống dịch vụ truyền hình cáp tương tác Thay phải xây dựng chức cho hộp set-top người ta dùng máy tính cá nhân để thay Nhược điểm thứ modem cáp hầu hết máy tính cá nhân không đặt gần máy thu hình Màn hình tần số bus cao máy tính cá nhân gây nhiễu cho máy thu hình cần phải lại dây nhà Tuy nhiên, cần phải dây nơi dùng cáp đồng trục hay cáp xoắn đôi không chắn từ UTP với giá rẻ dễ lắp đặt, sử dụng Modem cáp đòi hỏi phải lắp đặt lại tới 90 phần trăm cáp vào nhà (drop cable) đem lại dịch vụ cho thuê bao Cáp vào nhà thường lắp đặt vội vã cẩu thả làm sinh nhiều nhiễu Một vấn đề nhiều chủ nhà tự lắp đặt chuyển đổi đường vào truyền hình cáp cho nhiều máy thu hình lắp đặt cẩu thả Một nhược điểm nghiêm trọng modem cáp dải tần chiều upstream từ 5MHz đến 50MHz thu thập nhiều nhiễu từ thiết bị khác gia đình Để khắc phục, nhiều mạng truyền hình cáp lọc bỏ dải tần khỏi tín hiệu hệ thống Chỉ có khoảng phần trăm số mạng truyền hình cáp sử dụng dải tần Với trường hợp cáp chiều phải sử dụng thêm modem điện thoại để thực chiều upstream Đó 28 Tổng quan mạng thuê bao nội hạt Đặng Quốc Anh mạng truyền hình cáp cũ khuếch đại dành cho chiều upstream Các dịch vụ truyền hình cáp cũ chí không xử lý lưu lượng khiêm tốn chiều upstream để đặt dịch vụ Cuối cùng, kênh upstream phải chia cho nhiều người sử dụng (có thể lên đến hàng người sử dụng lúc) nên mối nguy hiểm tắc nghẽn thực tất gói số liệu gởi phía head end 1.3.5 MMDS Công nghệ Dịch vụ phân phối đa điểm đa kênh MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service) hỗn hợp dịch vụ video truyền số liệu tốc độ cao Một thành phần MMDS Dịch vụ cố định truyền hình theo lệnh (ITFS:Intructional Television Fixed Service) Hai mươi kênh ITFS sử dụng để phân phối tài liệu giáo dục Các trường học trường cao đẳng trường đại học phải sử dụng tối thiểu 20 tuần để phép sử dụng ITFS Muốn dùng kênh ITFS để xây dựng hệ thống hoàn chỉnh nhà cung cấp dịch vụ MMDS phải dùng kỹ thuật gọi xếp kênh (channel mapping) Bằng cách kênh ITFS MMDS sử dụng nhận yêu cầu từ nhà cung cấp dịch vụ giáo dục tín hiệu truyền tải chuyển mạch sang kênh ITFS trống Dó nhiên, chuyển mạch phải suốt thuê bao cho tín hiệu phức tạp head end set-top box thông suốt Mười kênh khác gán cho dịch vụ MMDS hai kênh lấy từ Dịch vụ phân phối đa điểm (MDS: Multipoint Distribution Services) Như hệ thống MMDS có tất 33 kênh cho dịch vụ video, truy xuất Internet tốc độ cao theo đường dây cable modem Máy phát trung tâm MMDS sử dụng có giá thành cao, khoảng 1,5 triệu USD giá thành thuê bao bao gồm antenna, dây, set top khoảng 400 USD Với số liệu này, hãng Wireless Cable Association đánh giá điểm hoà vốn (BEP: Break Even Point) khoảng 10 000 thuê bao cho máy phát MMDS Kiến trúc hệ thống MMDS minh hoạ hình 1.33 Hình 1.33 Kiến trúc hệ thống MMDS Mặc dù MMDS có triệu thuê bao qua 73 hệ thống Hoa Kỳ nghiên cứu, sử dụng nhà cung cấp dịch vụ lớn phát triển thật hệ thống bên nước Mỹ có hệ thống hữu tuyến nhỏ nhiều so với Mỹ Thật vậy, hãng Scientific Atlanta loan báo họ bán chuyển đổi 29 Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp triển khai MMDS nước nhiều nước nhiều Trên giới (ngoài Hoa Kỳ) có khoảng 90 nhà cung cấp dịch vụ MMDS cung cấp cho khoảng triệu thuê bao Ưu điểm rõ rệt MMDS tương lai MMDS gắn liền với tương lai thông tin vô tuyến Sự chấp nhận thị trường với điện thoại không dây (cordless phone) điện thoại di động (cellular phone) tạo tiền lệ đầy thuận tiện cho MMDS Những người bị hạn chế chỗ từ lâu xem tù nhân có tương lai thông tin hứa hẹn qua MMDS Mặt khác, dải thông vô tuyến tốc độ truyền phát triển nhảy vọt lan rộng Trên hầu hết kênh MMDS đạt tốc độ chiều downstream lên đến 54 Mbps (tuy nhiên thiết bị lại mắc tiền) Một ưu điểm MMDS FCC đưa giấy phép thu phát hai chiều điều kiện cần thiết việc thu phát hai chiều cần phải có máy phát sóng gia đình điều phải nằm tầm quản lý FCC Tuy nhiên, nhược điểm quan trọng MMDS MMDS không đem lại dịch vụ hoàn toàn hay giá thật mềm MMDS chiêu dụ khách hàng Chính lý mà thử nghiệm ban đầu MMDS đất Mỹ gây thất vọng Cường độ tín hiệu thất thường với hệ thống chăm sóc kỹ thuật chu đáo Một nhược điểm MMDS với bước sóng tín hiệu MMDS vật cản cối có tác dụng tường đá nên phải thực liên lạc tầm nhìn thẳng (line-of-sight) Điều thực tế giới hạn nhiều vùng phủ sóng, đặc biệt với vùng có nhiều cối miền đông bắc Hoa Kỳ chẳng hạn Cuối cùng, MMDS sử dụng hệ thống công nghệ hoàn toàn nên chắn phải cần có khoảng thời gian để mạng ổn định cần phải đầu tư thêm nhiều tiền Một ví dụ để so sánh sau 15 năm dịch vụ điện thoại di động Hoa Kỳ chưa phải phổ biến 1.3.6 LMDS Dịch vụ phân phối đa điểm nội hạt (Local Multipoint Distribution Service) hệ thống phân phối vô tuyến điểm đa điểm, đa tế bào hoạt động dải tần từ 27,5GHz đến 29,5GHz LMDS đôi lúc gọi "truyền hình cáp tế bào" ("cellular cable TV") Bernard Bossard phát minh giấy phép thực nghiệm FCC Công ty Cellular Vision ông sáng lập lúc đầu hỗ trợ tài quan phát triển địa ốc New Jersey Sau hãng Bell Atlantic mua lại phần điều hành tiếp thị dịch vụ Cellular Vision Về mặt lý thuyết, Cellular Vision phủ sóng vùng với nhiều tế bào tránh vấn đề tầm nhìn thẳng MMDS Các vùng tối (shadow area) phủ sóng trạm tiếp vận hay phản xạ sóng thụ động Các tế bào lân cận sử dụng tần số với phân cực khác Tất lan truyền phát xạ điện từ (bao gồm ánh sáng tín hiệu truyền hình) từ nguồn đến máy thu dạng sóng Hướng trường điện từ tín hiệu thay đổi so với đường lan truyền Giả sử thiết bị xây dựng để ngăn chặn trường điện từ theo hướng xác định Sóng điện từ tiếp tục lan truyền qua thiết bị bị phần lượng sóng bị phân cực Hiện tượng phân cực sóng thường thấy tượng phản xạ sóng ánh sáng mặt nước Ánh sáng phản xạ từ mặt nước bị phân cực ngang (nghóa nước phản xạ trường điện không nằm mặt phẳng nằm ngang) Các thấu kính hội tụ phân cực ánh sáng mặt trời cho qua ánh sáng phân cực 30 .. .Tổng quan mạng thuê bao nội hạt Đặng Quốc Anh Hộp set-top tương tác thực khác với modem cáp Chức hộp set-top cung cấp nhiều kênh truyền hình số giới... cáp chiều phải sử dụng thêm modem điện thoại để thực chiều upstream Đó 28 Tổng quan mạng thuê bao nội hạt Đặng Quốc Anh mạng truyền hình cáp cũ khuếch đại dành cho chiều upstream Các dịch vụ truyền... USD giá thành thuê bao bao gồm antenna, dây, set top khoảng 400 USD Với số liệu này, hãng Wireless Cable Association đánh giá điểm hoà vốn (BEP: Break Even Point) khoảng 10 000 thuê bao cho máy