Tài liệu Truyền hình cáp và hệ thống truyền hình cáp ở việt nam

  • Số trang: 36 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 298 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 20010 tài liệu

Mô tả:

truyền hình cáp và hệ thống truyền hình cáp ở Việt Nam
Phần lý thuyết: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP 1 I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP . 1.1. Vài nét chung về hệ thống truyền hình cáp. Hệ thống truyền hình cáp (CATV) xuất hiện vào những năm cuối của thập niên 40. Thuật ngữ CATV xuất hiện đầu tiên vào năm 1948 tại Mỹ khi thực hiện thành công hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến (Cable television). Một năm sau, cũng tại Mỹ hệ thống truyền hình anten chung (CATV Community Antena Television) cung cấp dịch vụ thuê bao bằng đường truyền vô tuyến đã được lắp đặt thành công. Từ đó, thuật ngữ CATV được dùng để chỉ chung cho hệ thống truyền hình cáp vô tuyến và hữu tuyến. Mục tiêu ban đầu của truyền hình cáp là phân phát các chương trình quảng bá tới những khu vực, do các điều kiện khó khăn về địa hình không thể thu được bằng các anten thông thường, gọi là vùng lõm sóng. Truyền hình cáp sử dụng các kênh truyền nằm trong phạm vi dải thông cận dưới của băng UHF. Các kênh trruyền hình cáp được chia thành các băng VHF thấp, VHF giữa, VHF cao và siêu băng (superband). * Truyền hình cáp vô tuyến MMDS (Multiprogram Multipiont Distribution Sytem) sử dụng môi trường truyền sóng là sóng viba tại dải tần 900 MHz. Tuy triển khai mạng MMDS rất đơn giản do chỉ dùng anten mà không cần kéo cáp đến từng nhà nhưng nó có rất nhiều nhược điểm như: - Hạn chế vùng phủ sóng: Do sử dụng dải tần 900 MHz, MMDS đòi hỏi anten thu và phát phải nhìn thấy nhau. Vì vậy, với các hộ gia đình ở sau các vật cản lớn như: toà nhà thì không thể thực hiện được. - Chịu ảnh hưởng bởi thời tiết: Khi thời tiết xấu như mưa to, sét v.v...tín hiệu MMDS bị suy hao rất lớn trong không gian, dẫn đến giảm mạnh chất lượng hình ảnh. - Chịu ảnh hưởng mạnh của nhiễu công nghiệp: Do sử dụng phương thức điều chế tín hiệu truyền hình tương tự không có khả năng chống lỗi, lại truyền bằng sóng vô tuyến, tín hiệu MMDS chịu ảnh hưởng rất mạnh bởi các nguồn nhiễu công nghiệp. - Yêu cầu dải tần số vô tuyến quá lớn: Mỗi kênh truyền cần một dải tần là 8 MHz nếu cung cấp 13 kênh truyền thì cần một dải tần là 13 * 8 =104 MHz, đây là một dải tần vô tuyến lớn trong khi nguồn tài nguyên vô tuyến lại rất quý giá. 2 - Gây can nhiễu cho các đài phát vô tuyến khác: mặc dù được phân phối một dải tần riêng, nhưng máy phát MMDS cũng như máy phát vô tuyến khác luôn sinh ra các tần số hài bậc cao có thể ảnh hưởng đến các trạm phát vô tuyến khác. - Khó khăn trong việc cung cấp dịch vụ truyền hình số. - Không thể cung cấp các dịch vị hai chiều * Truyền hình cáp hữu tuyến là hệ thống mà tín hiệu truyền hình được dẫn thẳng từ trung tâm chương trình đến hộ dân bằng sợi cáp (đồng trục, cáp quang hoặc cáp xoắn). Nhờ đó người dân có thể xem được các chương trình truyền hình chất lượng cao mà không cần sử dụng các cột anten. Về góc độ kỹ tuật, truyền hình cáp hữu tuyến có những ưu điểm vượt trội so với những hệ thống truyền hình khác: - Ít chịu ảnh hưởng của nhiễu công nghiệp: Tín hiệu truyền hình cáp hữu tuyến được dẫn đến thuê bao qua các sợi cáp quang hoặc đồng trục. Các sợi cáp này có khả năng chống nhiễu công nghiệp cao hơn gấp nhiều lần so với tín hiệu vô tuyến, vì thế sẽ hạn chế tối đa nhiễu công nghiệp đảm bảo chất lượng cho tín hiệu. - Không bị ảnh hưởng của thời tiết: các chương trình truyền hình trên cáp sẽ không chịu ảnh hưởng của thời tiết do khả năng cách ly và chống nhiễu tốt của sợi cáp. - Không chiếm dụng phổ tần vô tuyến: Là một mạng thông tin hữu tuyến riêng biệt, mạng truyền hình cáp được xây dựng sẽ cho phép cung cấp hàng chục chương trình truyền hình, mà không chiếm dụng cũng như ảnh hưởng đến phổ tần số vô tuyến đã chật chội, điều này càng trở nên quí giá khi càng ngày các đài phát thanh truyền hình mặt đất càng tăng số lượng chương trình phát sóng. - Không gây can nhiễu cho các trạm phát sóng nghiệp vụ khác: Các tín hiệu được truyền trên các sợi cáp được cách ly và chống nhiễu tốt, sẽ không gây ra nhiễu vô tuyến cho các trạm phát vô tuyến khác. - Có khả năng cung cấp tốt dịch vụ truyền hình số và các dịch vụ hai chiều khác: dải thông lớn của mạng truyền hình cáp hữu tuyến sẽ cho phép không chỉ cung cấp các dịch vụ truyền hình tương tự, mà còn cho phép cung cấp nhiều các dịch vụ truyền hình số, truyền hình tương tự và đặc biệt là khả năng cung cấp dịch vụ viễn thông hai chiều, truy cập internet, truyền số liệu tốc độ cao mà một mạng viễn thông cũng khó mà cung cấp được. 3 - Một ưu điểm nữa của hệ thống truyền hình cáp là: có thể sử dụng các kênh kề nhau để truyền tín hiệu trong tất cả các phạm vi mà không xuất hiện hiện tượng nhiễu đồng kênh. Tuy nhiên, các tín hiệu phải được điều khiển ở độ tuyến tính cao nhằm tránh hiện tượng điều biến tương hỗ. 4 1.2 Giới thiệu hệ thống truyền hình trả tiền ở Việt Nam. Trong vài năm trở lại đây, sự cạnh tranh trong lĩnh vực dịch vụ truyền thông, truyền hình ở nước ta đã phát triển rất mạnh, rất nhiều công ty trong nước có cùng ngành nghề kinh doanh, dịch vụ tham gia vào thị trường trong nước đã tạo ra sự cạnh tranh quyết liệt như dịch vụ internet, truyền số liệu, dịch vụ điện thoại viễn thông, truyền hình trả tiền ... Đồng thời, bằng các hình thức gián tiếp và trực tiếp nhiều công ty nước ngoài cũng đổ vốn rất mạnh vào các lĩnh vực này gây áp lực cạnh tranh ngày càng gay gắt hơn. Lĩnh vực truyền hình trả tiền ở VN đã bắt đầu được thực hiện từ những năm 90 đến nay, bao gồm dịch vụ truyền hình nhiều kênh truyền dẫn bằng sóng siêu cao tần thường gọi là MMDS (Multi-point, Multi-channel Distribution), tiếp đến là truyền hình cáp (CaTV - Cable Television), sau nữa là truyền hình số vệ tinh (DTH - Direct To Home). Còn trên thế giới, những năm 90 là giai đoạn phát triển rất mạnh mẽ và phong phú của TH trả tiền cả về số lượng, phương thức và công nghệ. Khi mà hệ thống truyền dẫn truyền hình bằng kỹ thuật tương tự đang đạt chất lượng và độ ổn định cao nhất. Còn truyền dẫn truyền hình kỹ thuật số là giai đoạn bắt đầu những bước phát triển mạnh. Truyền hình trả tiền dùng kỹ thuật tương tự được sử dụng phần lớn qua các phương thức truyền dẫn cáp đồng trục, ghép lai cáp quang - đồng trục (HFC), cáp quang, truyền sóng siêu cao tần (MMDS), qua vệ tinh Band C. Từ khi kỹ thuật số phát triển thì truyền hình trả tiền vẫn đồng thời áp dụng những phương thức trên, ngoài ra truyền hình trả tiền còn áp dụng nhiều phương thức khác như truyền hình thu trực tiếp tại nhà qua vệ tinh band KU (DTH), truyền hình số mặt đất DTT (Digital Terrestrial television), truyền hình số sử dụng cáp hai sợi đồng bằng công nghệ DSL ... 5 Những năm đầu do nhu cầu của người dân tham gia dịch vụ này chưa cao, điều kiện để cung cấp các chương trình quốc tế chưa thuận lợi, nên ít nhà đầu tư tham gia vào các dịch vụ này. Do đó chưa có sự cạnh tranh về truyền hình trả tiền. Dịch vụ MMDS sử dụng hệ thống truyền dẫn vô tuyến siêu cao tần ( 2,5 GHZ - 2,7 GHz), kỹ thuật tương tự, được phát từ 9 đến 12 kênh chương trình chủ yếu là phát chuyển trực tiếp các kênh chương trình quốc tế. Dịch vụ MMDS tại Hà Nội và TP. HCM đã thu hút được khoảng 30 000 thuê bao, trong đó chủ yếu là thuê bao người nước ngoài sống tại VN, các cơ quan nghiệp vụ, các cán bộ, học sinh, sinh viên nghiên cứu ngoại ngữ hay văn hoá, khoa học nước ngoài... mang lại hiệu quả rất cao cả về kinh tế, chính trị và khoa học kỹ thuật. Tuy vậy, những năm gần đây hệ thống này đã xuống cấp nhiều, chất lượng chương trình bị kém đi, mặt khác vấn đề nhà cao tầng theo tốc độ xây dựng tăng rất nhanh đã che khuất, cản trở rất nhiều đến sự thu sóng của các anten thu MMDS. Gần đây, đa số các nước trên thế giới đã ngừng cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiền bằng MMDS nên các hãng sản xuất anten thu MMDS đã không sản xuất nữa. Thị trường bán thiết bị này trở nên vô cùng khan hiếm, nhiều khi để duy trì dịch vụ phải chấp nhận các sản phẩm tồn kho, chất lượng thấp của thị trường Trung Quốc hoặc Thái Lan ... Nên phải bảo hành liên tục vừa mất uy tín với khách hàng vừa mất chi phí bảo hành, bảo trì cao. Dịch vụ truyền hình trả tiền bằng hệ thống MMDS đã đến thời kỳ chuyển đổi sang các hệ thống khác như: truyền hình cáp và DTH có nhiều ưu điểm và chất lượng cao hơn. II. TRUYỀN HÌNH CÁP Ở VIỆT NAM. 6 7 Sơ đồ khối hệ thống truyền hình cáp. Từ năm 2000 đến nay, số lượng các đơn vị muốn tham gia vào cung cấp dịch vụ truyền hình cáp đã tăng vọt ở hầu hết các địa phương trên cả nước, nhiều công ty nước ngoài như Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc ... Cũng đã và đang kết hợp với một số công ty trong nước để đầu tư truyền hình cáp trên các thành phố, thị xã tại Việt Nam. Nhìn chung, do nhu cầu xem truyền hình cáp ở các khu vực này tăng nhiều, tạo hiệu quả cho việc đầu tư rất lớn nên thị trường truyền hình cáp đang trở nên sôi động trên phạm vi toàn quốc, tính đến nay đang có khá nhiều nơi đã có hệ thống truyền hình cáp như: Hải Phòng, Hải Dương, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Nghệ An, Đà Nẵng, Nha Trang, Tp. HCM ... Trong khi có những nơi đầu tư truyền hình cáp đạt hiệu quả cao thì cũng có một số nơi đang gặp nhiều khó khăn do tính toán chưa hết về nhu cầu, về công nghệ, quy mô đầu tư như: Kinh phí đầu tư quá lớn mà số thuê bao lại rất ít, chất lượng tín hiệu thấp, đặc biệt vấn đề cung cấp chương trình rất nghèo nàn, không có khả năng thu hút được người xem. Thậm chí có nơi đang có nguy cơ không thể tiếp tục duy trì được nữa. * Hệ thống thiết bị trung tâm (Master Headend). Hệ thống cung cấp và quản lý các chương trình truyền hình trên mạng cáp: hệ thống thu tín hiệu các chương trình truyền hình sau đó qua quá trình xử lý tín hiệu: chèn quảng cáo, key chữ, mã hoá, điều chế tín hiệu... và chuyển sang mạng phân phối tín hiệu. Các chương trình có thể thu trực tiếp từ vệ tinh, truyền hình mặt đất, chương trình radio FM hoặc các chương trình tự sản xuất. Hệ thống kiểm tra, giám sát: Bao gồm hệ thống monitor để kiểm tra chất lượng cũng như nội dung các chương trình truyền trên mạng cáp, hệ thống chuyển đổi nguồn tín hiệu (matrix), hệ thống điều hành toàn bộ hoạt động của trung tâm thu phát và mạng phân phối tín hiệu... Hệ thống cung cấp các dịch vụ gia tăng: Hệ thống cung cấp các dịch vụ internet, truyền số liệu, truyền hình theo yêu cầu.... Hệ thống mạng phân phối tín hiệu: hệ thống mạng phân phối tín hiệu có chức năng truyền dẫn các tín hiệu truyền hình cũng như các dữ liệu từ trung tâm tới các thuê bao và ngược lại. Hệ thống phân phối tín hiệu được chia thành 2 phần chính là truyền dẫn bằng phương thức cáp quang và cáp đồng trục, có thể truyền dẫn đồng thời hai dạng tín hiệu là analog và digital trên hệ thống. 8 Hệ thống truyền dẫn cáp quang: được thiết kế dưới dạng mạch vòng hoặc mạch hình sao tuỳ thuộc vào yêu cầu độ an toàn của hệ thống cũng như phạm vi truyền dẫn tín hiệu. Nguồn tín hiệu cần truyền dẫn tại trung tâm sẽ được chuyển đổi từ tín hiệu điện sang tín hiệu quang nhờ máy phát quang, sau đó được truyền dẫn trên mạng cáp quang tới các khu vực có nhu cầu. Tại đây, nguồn tín hiệu quang được chuyển đổi sang tín hiệu điện nhờ các bộ chuyển đổi quang điện hay gọi là Node quang, sau đó truyền dẫn trên mạng cáp đồng trục tới các thuê bao. Hệ thống truyền dẫn cáp đồng trục: tín hiệu từ các Node quang sẽ được phân phối tới các điểm thuê bao nhờ hệ thống cáp đồng trục, các bộ khuếch đại tín hiệu RF và các bộ chia tín hiệu để phân phối cho các khách hàng. Hệ thống truyền dẫn cáp đồng trục sẽ được thiết kế với dung lượng cung cấp tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng dịch vụ của các thuê bao truyền hình cáp. * Thuê bao. Tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng dịch vụ của các thuê bao mà thiết bị đầu cuối có thể là: - Dịch vụ truyền hình thông thường: sử dụng cáp đồng trục để truyền dẫn tín hiệu từ các bộ chia trên mạng cáp đồng trục tới máy thu hình. - Dịch vụ truyền hình gia tăng: tuỳ thuộc vào các loại hình dịch vụ mà sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau: xem truyền hình các kênh mã hoá sử dụng đầu thu giải mã của nhà cung cấp chương trình hoặc sử dụng các dịch vụ internet, truyền dữ liệu, VOD... sử dụng cable modem của nhà cung cấp dịch vụ. * Băng tần của hệ thống truyền hình cáp Việt Nam tại Hà Nội. Hình : Dải tần của hệ thống truyền hình cáp. Ta thấy, dải tần của hệ thống truyền hình cáp chia làm 3 dải tần rõ dệt. Với mỗi dải tần thì đều có sự phân chia rõ ràng. - Dải tần từ 5 - 65 MHz. Đây là dải tần số dùng cho việc truyền tín hiệu trở về. Tức là dùng để truyền tín hiệu từ mạng cáp ngược trở về trung tâm sử lý (headend), như cho việc truyền tín hiệu truyền hình trực tiếp... 9 - Dải tần 87 - 550 MHz: Dùng để truyền đi (từ Headend) các kênh truyền hình analogue tới các thiết bị đầu cuối (Hộp thiết bị thuê bao). - Dải tần 550 - 860 MHz : Dùng để truyền đi (từ Headend) các kênh truyền hình Digital tời các thiết bị đẩu cuối (hộp lắp thuê bao). 2.1. Truyền hình cáp tại Tp. Hà Nội. Hiện nay, tại Hà Nội có 2 nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp cùng đồng thời khai thác và cạnh tranh nhau, cả về nội dung lẫn chất lượng tín hiệu truyền hình và các dịch vụ gia tăng khác. 2.1.1 Trung tâm kỹ thuật truyền hình cáp Việt Nam. Trung tâm kỹ thuật truyền hình cáp VN thuộc đài THVN (trước đây khi triển khai truyền hình cáp đang còn là Hãng TH cáp VN) bắt đầu triển khai truyền hình cáp tại Hà Nội năm 2001. Thiết kế áp dụng công nghệ mạng ghép lai cáp Quang - Đồng trục (HFC). Truyền dẫn hai chiều, 860 Mhz, 1550 nm, sử dụng các thiết bị chủ yếu của các nước phát triển như: EU, Nhật, Mỹ. Mạng cung cấp số lượng kênh ban đầu là 20 kênh và được thiết kế theo mạch vòng. Mạng được thiết kế mở để phát triển lên hàng trăm ngàn hộ. Sau này, có khả năng phát 60 kênh truyền hình tương tự và hàng trăm kênh truyền hình số. Mạng truyền hình cáp Hà Nội hoàn toàn đáp ứng để phát triển các dịch vụ gia tăng công nghệ cao như: VOD, internet, interactive ... Hiện nay mạng truyền hình cáp đã cung cấp 42 kênh truyền hình tương tự. 2.1.2 Công ty Dịch vụ Truyền thanh - Truyền hình Hà Nội. Công ty dịch vụ truyền thanh BTS thuộc Đài phát thanh và Truyền hình Hà Nội, bắt đầu triển khai truyền hình cáp tại Hà Nội vào năm 2001. Thiết kế áp dụng công nghệ mạng ghép lai cáp Quang - Đồng trục (HFC). Truyền dẫn hai chiều, 860 Mhz, 1310 nm, sử dụng các thiết bị của các nước như: EU, Mỹ, Trung Quốc, Đài Loan .... Cung cấp số lượng kênh ban đầu là 16 kênh chương trình, sử dụng kỹ thuật tương tự. Hiện nay mạng truyền hình cáp đã cung cấp 33 kênh chương trình. Nhìn chung, Hà Nội là thành phố lớn mức thu nhập cao, dân số rất khoảng 600 000 hộ nên cả hai đơn vị truyền hình cáp tại Hà Nội đều là đơn vị đầu tư có hiệu quả cao. 10 2.2. Truyền hình qua vệ tinh DTH. *Khái niệm - DTH DTH (Direct to Home) là một hình thức truyền dẫn kỹ thuật số thông qua vệ tinh đến từng hộ gia đình. Đây là một hình thức truyền hình trả tiền, và là một trong các hình thức truyền hình trả tiền tại Việt Nam (Truyền hình Cáp, DTH, và MMDS...).được Đài THVN gấp rút triển khai và đưa vào khai thác đầu năm 2005. Đây sẽ là dịch vụ chiếm ưu thế nhất, nó có ưu điểm nổi bật, chương trình phong phú, đáp ứng được nhu cầu riêng của từng người xem, chất lượng tốt, ổn định.. trực tiếp cung cấp tới từng khách hàng xem truyền hình trên cả nước một cách rất nhanh chóng, ngay cả đến các vùng sâu, vùng xa, cả biên giới hay hải đảo xa xôi. Hệ thống DTH đồng thời còn là nguồn cung cấp các chương trình truyền hình cho các hệ thống truyền hình cáp tại các tỉnh, các trạm phát lại truyền hình khác... Đài THVN đang đầu tư mạnh vào khâu SX chương trình truyền hình trong nước, tăng cường các chương trình có nội dung hấp dẫn và thu hút người xem, còn đối với các chương trình truyền hình quốc tế đã mua bản quyền sẽ được dịch, thuyết minh và phát phụ đề vào một số kênh chương trình cho phù hợp với yêu cầu của nhân dân, một số khác sẽ thực hiện phát chậm để kiểm duyệt. Hiện nay, hệ thống DTH của Đài truyền hình Việt Nam có tất cả 72 kênh chương trình trong và ngoài nước. III. CẤU TRÚC MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP 3.1) Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến. Hệ thống thiết bị trung tâm (Headend System) Mạng phân phối tín hiệu (Distribution) Thiết bị thuê bao (Customer System) Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến. 11 Mạng truyền hình cáp bao gồm 3 thành phần: Hệ thống thiết bị tại trung tâm, hệ thống mạng phân phối thiết bị và thuê bao. Hệ thống thiết bị trung tâm (Headend System): là nơi cung cấp, quản lí chương trình cho hệ thống truyền hình cáp. Đây cũng chính là nơi thu thập các thông tin giám sát trạng thái, kiểm tra hoạt động mạng và cung cấp các thiết bị điều khiển hoạt động mạng. Với các hệ thống hiện đại có khả năng cung cấp dịch vụ tương tác, truyền số liệu, hệ thống thiết bị trung tâm còn có thêm nhiệm vụ như: mã hoá tín hiệu, quản lí truy nhập, tính cước truy nhập, giao tiếp với các hệ thống viễn thông như Internet v.v... Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp: là môi trường truyền dẫn tín hiệu từ trung tâm mạng đến thuê bao. Tuỳ đặc trưng của mỗi hệ thống truyền hình cáp, môi trường truyền dẫn tín hiệu sẽ thay đổi: với hệ thống truyền hình cáp như MMDS, môi trường truyền dẫn sẽ là sóng vô tuyến, song với hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến môi trường truyền dẫn sẽ là các hệ thống cáp hữu tuyến (cáp quang, cáp đồng trục, cáp đồng xoắn v.v...). Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp hữu tuyến có nhiệm vụ nhận tín hiệu ra từ các thiết bị trung tâm, điều chế, khuếch đại và truyền vào mạng cáp, các thiết bị trong mạng có nhiệm vụ khuếch đại, cấp nguồn và phân phối tín hiệu truyền hình đến tận thiết bị của thuê bao. Hệ thống mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là bộ phận quyết định đến chất lượng dịch vụ, khoảng cách phục vụ, số lượng thuê bao và khả năng mở rộng nâng cấp mạng. Thiết bị tại thuê bao: Với một mạng truyền hình cáp sử sụng công nghệ tương tự, thiết bị tại thuê bao có thể chỉ là một máy thu hình, thu tín hiệu từ mạng phân phối tín hiệu. Với mạng truyền hình cáp sử dụng công nghệ hiện đại hơn, thiết bị thuê bao gồm các bộ chia tín hiệu, các đầu thu tín hiệu truyền hình (Set - top - box) và các modem cáp. Các thiết bị này có nhiệm vụ thu tín hiệu đưa đến tivi và các máy tính để thuê bao sử dụng các dịch vụ của mạng: chương trình tivi, truy nhập Internet, truyền dữ liệu. 12 3.2) Nguyên tắc hoạt động chung của hệ thống truyền hình cáp. Tín hiệu Video tương tự cũng như số từ các nguồn khác nhau như : Các bộ phát đáp vệ tinh, nguồn quảng bá mặt đất, Video Server được đưa tới Headend trung tâm. Tại đây, tín hiệu được ghép kênh và truyền đi qua sợi cáp quang đơn mode (SMF). Tín hiệu được truyền từ Headend trung tâm tới thông thường là 4 hoặc 5 Hub sơ cấp. Mỗi Hub sơ cấp cung cấp tín hiệu cho khoảng hơn 150.000 thuê bao. Có khoảng 4 hoặc 5Hub thứ cấp và Headend nội hạt, mỗi Hub thứ cấp được sử dụng để phân phối phụ thêm các tín hiệu Video tương tự hoặc số đã ghép kênh với mục đích giảm việc phát cùng kênh video tại các Headend sơ cấp và thứ cấp khác nhau. Các kênh số và tương tự của Headend trung tâm có thể cùng được chia sẻ sử dụng trên mạng trục. Mạng trục (Backbone) được xây dựng theo kiến trúc vòng. Sơ đồ cấu trúc hoạt động của hệ thống truyền hình cáp (mạng trục). Dung lượng Node quang được xác định bởi số lượng thuê bao mà nó cung cấp tín hiệu. Node quang có thể là Node cỡ nhỏ với khoảng 100 thuê bao hoặc cỡ lớn với khoảng 2000 thuê bao. 13 IV. MẠNG PHÂN PHỐI TRUYỀN HÌNH CÁP Có nhiều phương án để thiết lập một mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp hữu tuyến: - Mạng có cấu trúc hoàn toàn cáp đồng trục. - Mạng có cấu trúc kết hợp giữa cáp quang và cáp đồng trục HFC (Hybrid Fiber/coaxial). - Mạng có cấu trúc kết hợp giữa cáp quang và cáp đồng xoắn. - Mạng có cấu trúc hoàn toàn cáp quang. 4.1) Mạng có cấu trúc hoàn toàn cáp đồng trục (Trunk - Feeder). TV TV Tap Tap TV TV PI TV TV AMP TV TV Tap TV TV TV Tap TV TV TV TV Tap TV TV AMP TV DC Tap TV TV TV Tap Tap Tap PI AMP TV TV TV TV TV TV TV Tap Tap Tap TV TV Tap DC TV AMP TV TV Tap Tap PI TV Tap TV TV Tap TV TV Tap AMP TV TV Tap TV AMP AMP HeadEnd TV TV TV TV Tap Tap Tap TV TV TV TV TV AMP Sơ đồ cấu trúc mạng hoàn toàn cáp đồng trục. 14 TV TV Mạng truyền dẫn sử dụng hoàn toàn cáp đồng trục còn được gọi là mạng Trunk - Feeder. Cấu trúc mạng bao gồm cáp chính (Trunk) làm xương sống, các nhánh cáp phụ rẽ ra từ thân cáp chính được gọi là cáp nhánh (Feeder) và phần kết nối từ cáp nhánh đến thuê bao gọi là cáp thuê bao (Drop). Để 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). Trên đường đi của tín hiệu, người ta lắp đặt các bộ khuếch đại tại các vị trí thích hợp để bù lại phần tín hiệu bị suy hao. Để cấp nguồn cho bộ khuếch đại, người ta sử dụng hai phương pháp là: cấp nguồn trực tiếp và cấp nguồn từ xa. Trong phương pháp cấp nguồn trực tiếp, bộ khuếch đại sử dụng điện lấy từ mạng điện sở tại. Trong phương pháp cấp nguồn từ xa, nguồn cung cấp cho bộ khuếch đại được chèn vào cáp đồng trục bằng các bộ chèn nguồn sau đó dẫn đến bộ khuếch đại bằng chính cáp đồng trục. Để đảm bảo an toàn, nguồn điện khi chèn vào cáp đồng trục thường có điện áp là 60V hoặc 90V. * Ưu điểm. Các thiết bị mạng đơn giản, giá thành thấp. * Nhược điểm: - Do truyền tín hiệu bằng cáp đồng trục có mức suy hao lớn nên phải sử dụng nhiều bộ khuếch đại dẫn đến chi phí cho mạng tăng cao, đồng thời kéo theo các chi phí khác như nguồn cung cấp cho bộ khuếch đại và điện năng tiêu thụ của mạng cũng tăng. Dưới đây là bảng giá trị suy hao của cáp đồng trục ở các tần số khác nhau (đơn vị dB/100m): 15 Tần số (MHz) Đường kính cáp (inch) 5 0.5 0.533 0.75 0.367 0.875 0.300 1 0.300 30 1.333 0.867 0.800 0.767 50 1.733 1.167 1.067 1.000 110 2.500 1.733 1.567 1.467 150 3.000 2.066 1.833 1.733 180 3.333 2.266 2.000 1.966 250 4.000 2.700 2.400 2.266 300 4.366 3.000 2.633 2.500 400 5.099 3.500 3.033 2.900 450 5.433 3.733 3.266 3.066 500 5.666 3.900 3.466 3.233 550 5.999 4.100 3.633 3.400 600 6.233 4.300 3.833 3.533 16 - Do sử dụng các bộ khuếch đại để bù suy hao nên nhiễu đường truyền tác động vào tín hiệu cùng với nhiễu nội bộ của bộ khuếch đại tích tụ lại theo chiều dài đường truyền dẫn đến càng xa trung tâm, chất lượng tín hiệu càng giảm. - Theo kinh nghiệm của các nhà điều hành mạng cáp, trục trặc của mạng 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 chữa và khắc phục chúng không thể thực hiện nhanh được, làm ảnh hưởng đến chất lượng phục vụ khách hàng. - Đối với mạng hai chiều, các bộ khuếch đại cần tích hợp phần tử khuếch đại cho tín hiệu ngược dòng, tức là số phần tử tích cực trên mạng tăng lên dẫn đến độ ổn định của mạng giảm. - Đây là công nghệ của những năm 80 trở về trước và thường chỉ được áp dụng ở Trung Quốc. 4.2) Mạng kết hợp cáp quang và cáp đồng trục (HFC - Hybrid Fiber/Coaxial). 17 Sơ đồ mạng có cấu trúc kết hợp giữa cáp quang và cáp đồng trục 18 Mạng truyền hình cáp hữu tuyến kết hợp cáp quang và cáp đồng trục (HFC Hybrid Fiber Coaxial) sử dụng đồng thời cáp quang và cáp đồng trục để truyền dẫn tín hiệu. Việc truyền tín hiệu được chia làm hai giai đoạn; Giai đoạn 1: tín hiệu đi từ trung tâm đến các nút quang sử dụng cáp quang. Giai đoạn 2: tín hiệu đi từ nút quang đến thuê bao sử dụng cáp đồng trục. Mạng HFC có thể được triển khai theo nhiều cấp độ tuỳ theo quy mô của mạng. Với quy mô của mạng lớn, có thể sử dụng sơ đồ hình vòng kín với một hay nhiều tầng (như hình vẽ). Trong sơ đồ này, mạch vòng thứ nhất được gọi là mạng truyền dẫn (Transport Segment), mạch vòng thứ hai được gọi là mạng phân phối (Distribution Segment) và mạng từ nút quang đến thuê bao gọi là mạng truy nhập (access Segment). Độ an toàn của mạng được tăng lên nhờ cầu trúc hình vòng kín. Ngoài ra, tuỳ theo địa hình cụ thể, có thể kết hợp linh hoạt giữa hai sơ đồ hình sao và hình tròn kín. Mạng truyền dẫn bao gồm hệ thống cáp quang và các Hub sơ cấp. Nhiệm vụ của nó là truyền dẫn tín hiệu từ Headend đến các khu vực xa. Các Hub sơ cấp có chức năng thu/phát tín hiệu quang từ/đến các nút quang và chuyển tín hiệu quang tới các Hub khác. Mạng phân phối bao gồm hệ thống cáp quang, các Hub thứ cấp và các nút quang (optical Node). Tại các nút quang, tín hiệu quang từ Hub được chuyển thành tín hiệu RF sau đó dẫn đến thuê bao và ngược lại. Mạng truy nhập bao gồm hệ thống cáp đồng trục, các thiết bị chia tách, các khuếch đại cao tần có nhiệm vụ truyền tải tín hiệu cao tần giữa nút quang và thuê bao. Như đã phân tích trong phần mạng có cấu trúc hoàn toàn cáp đồng trục, việc sử dụng các phần tử tích cực trong mạng truy nhập có nhiều điểm không tốt. Ngày nay, xu hướng trên thế giới đang chuyển dần sang sử dụng mạng truy nhập thụ động. Theo đó không sử dụng bất cứ phần tử tích cực nào. Không sử dụng các bộ khuếch đại cao tần mà chỉ sử dụng các thiết bị chi tách tín hiệu thụ động. Một mạng HFC chỉ sử dụng các phần tử thụ động được gọi là mạng HFC thụ động hay HFPC (Hybrid Fiber Passive Coaxal). * Ưu điểm. 19 - Sử dụng cáp quang để truyền tín hiệu, mạng HFC sẽ có được các ưu điểm vượt trội của cáp quang so với các phương tiện truyền dẫn khác: dải thông cực lớn, suy hao tín hiệu rất thấp, ít bị nhiễu điện từ, chống lão hoá và ăn mòn hoá học tốt. - Với công nghệ sản xuất hiện đại ngày nay, các sợi quang cho phép truyền các tín hiệu có tần số lên đến hàng trăm Tetra Hezt (1014 - 1015Hz). Đây là dải thông tín hiệu vô cùng lớn, có thể đáp ứng mọi yêu cầu về dải thông đường truyền mà không một phương tiện truyền dẫn nào khác có thể có được. - Tín hiệu quang truyền trên sợi quang hiện nay chủ yếu được sử dụng hai 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 quang. - Tín hiệu truyền trên sợi quang là tín hiệu quang. Vì vậy, không bị ảnh hưởng của các nhiễu điện từ từ môi trường, dẫn đến đảm bảo được chất lượng tín hiệu trên đường 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 của sợi quang cao. - Do không sử dụng các bộ khuếch đại tín hiệu mà hoàn toàn chỉ sử dụng các thiết bị thụ động, nên tín hiệu đến thuê bao sẽ không bị ảnh hưởng của nhiễu tích tụ ở các bộ khuếch đại và như thế, nâng cao được chất lượng tín hiệu đến thuê bao. - Các sự cố mạng sẽ giảm nhiều khi sử dụng hoàn toàn các thiết bị thụ động từ đó, nâng cao độ ổn định và chất lượng 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 nguồn, chi phí bảo dưỡng và sửa chữa. 20
- Xem thêm -