VI. Cỏc thành phần của hệ thống truyền hỡnh cỏp
9. Thực tế truyền hỡnh cỏp tại Việt Nam
9.1. Tỡnh hỡnh phỏt triển cụng nghệ truyền hỡnh cỏp tại Việt Nam
Tại Việt nam, nhận thức được những ưu điểm của truyền hỡnh số và tớnh tất yếu của việc truyền hỡnh tương tự sẽ nhường chỗ cho truyền hỡnh số, từ năm 1997 đài truyền hỡnh Việt nam đó cú một số đề tài nghiờn cứu về truyền hỡnh số và khả năng ứng dụng của nú, năm 1998 đó triển khai nghiờn cứu dự ỏn về lộ trỡnh phỏt triển truyền hỡnh số tại Việt nam. Một điểm đỏng quan tõm trong dự ỏn là đó định thời gian cho việc bắt đầu phỏt thử nghiệm truyền hỡnh số theo tiờu chuẩn DVB-T của Chõu Âu tại Việt nam vào năm 2001.
Trờn thế giới hiện đang tồn tại song song ba tiờu chuẩn truyền hỡnh số mặt đất của Mỹ, Nhật và Chõu Âu. Nhiều nước trờn thế giới đó tiến hành thử nghiệm để chọn chuẩn cho Quốc gia. Do điều kiện kinh tế đất nước cũn nhiều khú khăn, chỳng ta khụng cú điều kiện để thử nghiệm cả ba chuẩn trờn trong thực tế, trờn cơ sở nghiờn cứu lý thuyết và kết quả thử nghiệm của nhiều nước khỏc, nhiều nhà khoa học Việt nam đó đưa ra những ý kiến về việc khuyến cỏo chọn chuẩn truyền hỡnh số cho Việt nam, mọi ý kiến đều cho rằng nờn chọn chuẩn Chõu Âu (DVB-T). Dựa vào đú, Đài truyền hỡnh Việt nam đó đầu tư thử nghiệm hệ thống thu phỏt truyền hỡnh số theo tiờu chuẩn Chõu Âu và đó đạt được một số kết quả khả quan.
Ngày 15/3/2001, tại Hà Nội, Cụng ty đầu tư phỏt triển cụng nghệ truyền hỡnh (VTC) đó tổ chức hội thảo, cụng bố hoàn thành việc nghiờn cứu ứng dụng cụng nghệ chuyển đổi mỏy phỏt hỡnh analog sang mỏy phỏt hỡnh digital. Sự kiện này đó đỏnh dấu một bước đi quan trọng của truyền hỡnh Việt Nam trong việc nắm bắt cụng nghệ phỏt hỡnh số mặt đất ngày càng phỏt triển trờn thế giới, kịp thời đưa ra định hướng phỏt triển cho ngành truyền hỡnh của Việt Nam trong giai đoạn từ nay cho tới năm 2010.
Hiện nay, cả đài truyền hỡnh Việt Nam và một số đài truyền hỡnh địa phương như Hà Nội, Hải Phũng đó triển khai thử nghiệm mạng cỏp truyền hỡnh hữu tuyến. Theo như kế hoạch phỏt triển của đài truyền hỡnh Hà Nội, khoảng từ năm 2004 – 2006, sẽ triển khai hệ thống kết cuối CMTS tiờu chuẩn EuroDOCSIS để cung cấp dịch vụ truyền số liệu và Internet cho khoảng 10% tổng số thuờ bao và đến giai đoạn 2008 – 2010 sẽ bắt đầu triển khai dịch vụ truyền hỡnh theo yờu cầu VoD.
9.2 Kế hoạch phỏt triển mạng truyền hỡnh cỏp tại Hà Nội
Hiện nay trờn địa bàn thành phố Hà Nội đang tồn tại 2 hệ thống truyền hỡnh cỏp hữu tuyến:
- Mạng truyền hỡnh cỏp hữu tuyến sử dụng cụng nghệ HFC do Cụng ty dịch vụ truyền thanh truyền hỡnh thuộc Đài truyền hỡnh Hà Nội đầu tư xõy dựng và quản lý.
- Mạng truyền hỡnh cỏp hữu tuyến của Hóng truyền hỡnh cỏp Đài truyền hỡnh Việt Nam.
Hai mạng này đang đồng thời được triển khai và đều đang trong giai đoạn đầu phỏt triển mạng. Dưới đõy là một số vấn đề cụ thể của dự ỏn phỏt triển mạng truyền hỡnh cỏp hữu tuyến của Đài truyền hỡnh Hà Nội.
Dự ỏn phỏt triển mạng truyền hỡnh cỏp được đầu tư theo 2 giai đoạn: * Giai đoạn 1: Từ 2002 đến 2005
Trong giai đoạn này sẽ triển khai cung cấp dịch vụ cho khoảng 50.000 thuờ bao đầu tiờn trờn địa bàn thành phố. Khu vực được triển khai dịch vụ phải cú kiến trỳc đụ thị ổn định như cỏc khu chung cư mới xõy, cỏc khu tập thể cao tầng mới được xõy trong vũng 15 năm trở lại, cỏc khu phố cổ cú kiến trỳc ổn định và cỏc khu vực dõn cư đó được quy hoạch, xõy mới.
Dịch vụ cung cấp trong giai đoạn này gồm 13 – 15 kờnh truyền hỡnh cú chất lượng đạt tiờu chuẩn cao.
Cỏc dịch vụ truy cập Internet sẽ được cung cấp vào cuối giai đoạn này. * Giai đoạn 2: Từ 2006 – 2010
Trong giai đoạn này sẽ tiếp tục triển khai mạng tại cỏc khu vực khỏc trờn địa bàn thành phố, đồng thời tăng số lượng kờnh thuờ bao trờn cỏc địa bàn đó được đầu tư lắp đặt tuyến cỏp trong giai đoạn 1.
Dự kiến tổng số thuờ bao đến hết giai đoạn 2 là 255.000 thuờ bao. Số lượng chương trỡnh tương tự sẽ được tăng lờn khoảng 25-30 chương trỡnh vào cuối giai đoạn 2.
Giải phỏp mạng HFC để phõn phối tớn hiệu truyền hỡnh
Căn cứ vào tỡnh hỡnh thực tiễn, cú cỏc phương ỏn sau để thiết lập mạng phõn phối tớn hiệu truyền hỡnh trong mạng truyền hỡnh cỏp hữu tuyến Hà Nội:
- Mạng cú cấu trỳc lai giữa cỏp quang và cỏp đồng trục (HFC)
- Mạng cú cấu trỳc kết hợp giữa cỏp quang và cỏp đồng xoắn điện thoại (DSL)
- Mạng cú cấu trỳc toàn cỏp quang (FTTH). Sau đõy ta sẽ phõn tớch cỏc phương ỏn trờn.
+ Phương ỏn kết hợp cỏp quang và cỏp đồng xoắn (ADSL):
Đõy là mạng truyền dẫn tớn hiệu kết hợp giữa cỏp quang và cỏp đồng xoắn điờn thoại. Cỏp quang thực hiện nhiệm vụ truyền tớn hiệu từ trung tõm tới cỏc node quang tại khu vực thuờ bao, từ node quang đến thuờ bao sẽ là cỏp đồng xoắn điện thoại bỡnh thường.
Ưu điểm của cấu trỳc mạng này:
- Sử dụng mạng sẵn cú của bưu điện để truyền tớn hiệu truyền hỡnh, như vậy sẽ tiết kiệm rất lớn chi phớ đầu tư ban đầu.
- Sử dụng cỏp đồng xoắn sẵn cú của bưu điện sẽ trỏnh được việc triển khai cỏp đến thuờ bao, trỏnh được đào phỏ mặt đường để chụn cỏp, làm giảm chi phớ.
KẾT LUẬN
Phần I của luận văn tốt nghiệp tỏc giả đó trỡnh bày một cỏch tổng quan về truyền hỡnh cỏp hữu tuyến bao gồm cỏc kiến thức cơ bản về một hệ thống truyền hỡnh cỏp, đặc biệt tỡm hiểu sõu về cụng nghệ HFC. Qua quỏ trỡnh phõn tớch, tỡm hiểu hệ thống truyền hỡnh cỏp hữu tuyến, luận văn đó đưa ra cỏc lưu đồ thuật giải thiết kế tối ưu hệ thống truyền hỡnh cỏp HFC.
Phần II của luận văn tập trung trỡnh bày và tỡm hiểu cỏc kĩ thuật, cỏc chuẩn quốc tế trong vấn đề ứng dụng cỏc dịch vụ mới trờn mạng truyền hỡnh cỏp. Luận văn cũng đó trỡnh bày cấu hỡnh hệ thống khi triển khai cỏc dịch vụ số liệu như: truy nhập Internet tốc độ cao, truyền hỡnh theo yờu cầu, điện thoại số VoIP. Phần cuối của luận văn tỏc giả đó trỡnh bày về tỡnh hỡnh triển khai truyền hỡnh cỏp tại một sú nước trờn thế giới và Việt Nam, đặc biệt luận văn giới thiệu lộ trỡnh phỏt triển truyền hỡnh cỏp tại Hà Nội, từ đú rỳt ra những vấn đề cần phải giải quyết khi triển khai mở rộng mạng cỏp và nõng cấp để truyền cỏc dịch vụ mới.
Cú thể núi rằng vấn đề trỡnh bày trong luận văn này là một vấn đề mới mang tớnh khả thi cao. Khả năng truy nhập băng rộng qua cỏp hứa hẹn những cơ hội hết sức to lớn. Quỏ trỡnh tiờu chuẩn húa cụng nghệ cỏp đang đem lại sự tăng trưởng theo cấp số mũ, bằng chứng là số lượng modem cỏp và cỏc thiết bị khỏc theo tiờu chuẩn DOCSIS đó bỏn ra. Hiện nay, cụng nghệ cỏp đó và đang được đầu tư phỏt triển bởi cỏc tổ chức quốc tế cũng như cỏc cụng ty chuyờn cung cấp cỏc giải phỏp cụng nghệ như Cisco, Ericson ... Và trong tương lai khụng xa, kĩ thuật này cũng được triển khai tại Việt Nam.
Tuy nhiờn, đối với Việt Nam, để nhanh chúng tiếp thu, làm chủ cụng nghệ mới, cần triển khai tiếp cỏc đề tài nghiờn cứu về những vấn đề:
- Tiếp tục nghiờn cứu, thử nghiệm để xỏc định cỏc tham số tối ưu cho mạng truyền hỡnh cỏp phự hợp với hoàn cảnh thực tế tại Việt Nam.
Một lần nữa tỏc giả xin chõn thành cảm ơn cỏc thầy cụ giỏo khoa Cụng nghệ Điện tử – Thụng tin, Viện Đại học Mở Hà nội, đặc biệt là Thầy giỏo - PGS.TS. Phạm Minh Việt đó tận tỡnh hướng dẫn để tỏc giả hoàn thành được luận văn tốt nghiệp này.
BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT
ATM Asynchronous Tranfer Mode
ATSC Advanced Television System Commitee BER Bit Error Rate
BPSK Binary Phase Shift Keying C/N Carrier-to-noise ratio
CCIR Consultative Committee on International Telegraph and Telephon CMTS Cable Modem Termination System
CMCI Cable Modem CPE Interface
COFDM Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing CSIF Common Source Intermediate Format
CSO Composite Second Order CTB Composite Triple Beat
DAVIC Digital Audio/Visual Consortium
DOCSIS Data Over Cable System Interface Specification DTTB Digital Terrestrial Television Broadcasting
DTV Digital television
DVB Digital Video Broadcasting DVB-C DVB-Cable
DVB-S DVB-Satellite DVB-T DVB-Terrestrial
DVB-RCC DVB-Return Channel via Cable DWDM Dense Wave Division Multiplexing
EDTV Enhanced Definition TeleVision
ETSI European Telecommunications Standards Institute FDM Frequency Division Multiplex
INA Interactive Network Adapter
ISDB-T Intergeted Services Digital Broadcasting – Terrestrial ISO International Standard Organization
ITU International Telecommunication Union JPEG Joint Photographic Experts Group LDTV Limited Definition TeleVision
MAC Media Acess Control
MPEG Moving Pictures Experts Group NIU Network Interface Unit
NSI Network Side Interface NVoD Near Video on Demand
OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing PAL Phase Alternating Line
QAM Quadrature Amplitude Modulation QPSK Quadratue Phase Shift Keying
RF Radio Frequency
RFI Radio Frequency Interface RS Reed-Solomon
SDTV Standard Definition TeleVision SFN Single Frequency Network SNR Signal Noise Ratio
TDM Time Division Multiplex TDMA Time Division Multiple Access
UHF Ultra-High Frequency VHF Very-High Frequency VLC Variable Length Coding VoD Video on Demand
Truyền hỡnh theo yờu cầu VoIP Voice over Internet Protocol
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Đỗ Hoàng Tiến – Dương Thanh Phương: “Truyền hỡnh kỹ thuật số”, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, 2004.
[2] Eugene R.Bartlett: “Cable Television Technology and Operations”, McGraw-Hill, Inc, 1993
[3] Walter S.Ciciora: “Cable Television in the United States – An Overview”, CableLabs, 1995.
[4] Recommendation ITU-T J83: “Digital Multi-Programme System for Television, sound and data services for cable distribution”, ITU, 10/1995.
[5] Juan Figueroa and Bill Guzek: “Cable modems - Broadband highway to the home”, Ericsson Review, 01/2001.
[6] Cisco System: “Multimedia traffic engineering for HFC networks – AWhite paper on data, voice and video over IP”, Cisco System, 1999.
[7] Cisco System: “DVB/DAVIC Technology for Two-Way Interactivity over Cable Networks”, Cisco System, 2000.
[8] Cisco System: “Deploying European Data, Voice, and Video services over Cable-A discussion”, Cisco System, 9/2000.
[9] Donald Raskin-Dean Stoneback: “Broadband Return Systems for Hybrid Fiber/Coax Cable TV Network”
Một số trang web cú thụng tin liờn quan:
1. www.cablelabs.com/projects 2. www.euro-DOCSIS.com 3. www.tcomlabs.com 4. www.cabledatacomnews.com 5. www.cisco.com/cable 6. www.ericsson.com
MỤC LỤC LỜI NểI ĐẦU PHẦN I: MẠNG TRUYỀN HèNH CÁP HỮU TUYẾN ...1
I. Giới thiệu chung về mạng truyền hỡnh cỏp...1
1. Truyền hỡnh cỏp vụ tuyến MMDS (Multiprogram Multipoint Distribution System) ...1
2. Truyền hỡnh cỏp hữu tuyến ...2
II. Vị trớ cỏc mạng truyền hỡnh cỏp và xu hướng phỏt triển...3
III. Sơ đồ khối tổng quỏt hệ thống truyền hỡnh cỏp hữu tuyến...5
1. Hệ thống thiết bị trung tõm (Headend System) ...5
2. Mạng phõn phối tớn hiệu truyền hỡnh cỏp ...5
3. Thiết bị tại thuờ bao ...7
IV. Mạng phõn phối tớn hiệu truyền hỡnh cỏp...7
1. Mạng toàn cỏp đồng trục ...7
2. Mạng HFC (Hybrid Fiber/ Coaxial)...9
2.1. Kiến trỳc mạng ...9 2.1.1. Mạng truyền dẫn: ...10 2.1.2. Mạng phõn phối tớn hiệu ... 10 2.1.3. Mạng truy nhập ...10 2.2. Hoạt động của mạng...10 2.3. Ưu điểm của mạng HFC ...11
3. Mạng cú cấu trỳc kết hợp cỏp quang và cỏp xoắn đồng...13
4. Mạng toàn cỏp quang...14
V. Truyền dẫn tớn hiệu trờn mạng truyền hỡnh cỏp...14
1. Truyền dẫn tớn hiệu tương tự...17
2. Truyền dẫn tớn hiệu số...17
VI. Cỏc thành phần của hệ thống truyền hỡnh cỏp...18
1. Cỏp đồng trục ...18
1.1. Suy hao do phản xạ...19
2. Cỏc bộ khuếch đại và ổn định ...20
2.1. Bộ khuếch đại trung kế...21
2.2. Bộ khuếch đại Fidơ...22
2.3. Bộ khuếch đại đường dõy dải rộng ...22
2.4. CNR của một bộ khuếch đại đơn và nhiều bộ khuếch đại nối tiếp ...24
3. Hệ thống cỏp sợi quang ...24
3.1. Cỏp sợi quang...25
3.2. Suy giảm trong sợi quang ...26
3.3. Tỏn xạ...27
3.4. Nguồn quang ...29
3.5. Cỏc bộ thu quang...30
3.6. Khuếch đại quang sợi EDFA ...32
4. Modem QAM số RF ...34
4.1. Phần mạch phỏt QAM ...34
4.2. Phàn thu QAM...35
5. Set-Top-Box (STB) ...36
5.1. Giới thiệu STB sú thụng thường ...36
5.1.1. Phần đầu cuối RF...36
5.1.2. Phần điều chế...37
5.1.3 Phần xử lý...38
5.1.4. Giao diện người dựng ...38
5.2. Một số chức năng STB số ...38
5.3. Khối xử lý trung tõm CPU ...39
5.4. STB số cao cấp cú tớch hợp DOCSIS modem ...39
6. Modem cỏp...40
7. Cỏc thụng số ảnh hưởng tới mạng truyền hỡnh cỏp...47
7.2. Duy trỡ đỏp ứng tần số biờn độ...48
7.3. Trễ nhúm của tớn hiệu khi đi qua hệ thống cỏp...49
7.4. Phản hồi của hệ thống...49
7.5. Nhiễu pha ...49
7.6. Mộo phi tuyến: CSO, CTB, XMOD...49
7.7. ảnh hưởng của nhiễu do cỏc tần số radio gõy ra ...50
8. Thiết kế tối ưu mạng truyền hỡnh cỏp HFC ...51
8.1. Thiết thiết kế tuyến truyền dẫn quang trong mạng HFC ...51
8.2. Thiết kế mạng truy nhập thuờ bao cỏp đồng trong mạng HFC...56
Phần 2: NGHIấN CỨU CẤU TRÚC MẠNG TRUYỀN HèNH CÁP NHẰM ĐÁP ỨNG CÁC DỊCH VỤ TRUYỀN SỐ LIỆU, INTERNET, VOD ...61
1. Mở đầu ...62
2. Cấu hỡnh của hệ thống ...63
3. Cấu trỳc kờnh trong hệ thống truyền hỡnh cỏp...66
3.1. Lưu lượng kờnh hướng lờn...67
3.2. Lưu lượng kờnh hướng xuống...68
4. CMTS (Cable Modem Termination System)...69
5. Hoạt động của hệ thống ...70
6. Cỏc chuẩn quốc tế truyền số liệu trờn mạng cỏp...72
6.1. Euro DOCSIS ...72
6.2. DVB-RCC ...77
6.3. So sỏnh và đỏnh giỏ ...83
7. Triển khai cỏc dịch vụ ứng dụng...85
7.1. Truy cập Internet tốc độ cao ...86
7.2. Điện thoại số VoIP ...88
7.3. Truyền hỡnh theo yờu cầu VoD ...90
7.4. Kết luận ...91
8. Tỡnh hỡnh phỏt triển truyền hỡnh cỏp trờn thế giới và trong khu vực ...92
8.1. Truyền hỡnh cỏp hữu tuyến tại Bắc Mỹ...92
8.2. Truyền hỡnh cỏp tại một số thành phố lớn của Mỹ...92
8.4. Truyền hỡnh cỏp tại Thụy Điển ...93
8.5. Truyền hỡnh cỏp tại Chõu Á ...93
8.6. Hệ thống truyền hỡnh cỏp tại Trung Quốc ...94
8.7. Truyền hỡnh cỏp tại Indonesia ...94
9. Thực tế truyền hỡnh cỏp tại Việt Nam ...95
9.1. Tỡnh hỡnh phỏt triển cụng nghệ truyền hỡnh cỏp tại Việt Nam ...95
9.2 Kế hoạch phỏt triển mạng truyền hỡnh cỏp tại Hà Nội ...96
KẾT LUẬN...98
DANH MỤC CÁC BẢNG...100