TRUYỀN HÌNH CÁP HFC Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thanh Nga Nhóm tiểu luận: 21 Thành viên: Bùi Tuấn Thành Nguyễn Minh Tuấn Nguyễn Văn Sơn BỐ CỤC I Tổng quan truyền hình cáp II Truyền hình cáp HFC III Tổng kết I TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH CÁP 1.1 Khái niệm - Là hệ thống chương trình truyền hình, truyền qua tín hiệu tần số vô tuyến, sử dụng cáp đồng/ cáp quang - Khắc phục hạn chế truyền hình song, đáp ứng dịch vụ riêng lẻ - Có thể truyền nhiều chương trình lúc - Dùng cáp cho truyền dẫn tốt so với truyền thông vi ba 1.2 Cấu trúc mạng truyền hình cáp - Hệ thống thiết bị trung tâm (Headend System): nơi cung cấp, quản lý chương trình, thu thập thơng tin quan sát trạng thái, kiểm tra hoạt động mạng, cung cấp tín hiệu điều khiển, giao tiếp với mạng Internet… - Mạng phân phối tín hiệu (Distribution Network): mơi trường truyền dẫn tín hiệu từ trung tâm mạng tới thuê bao Môi trường truyền dẫn: cáp quang, cáp đồng trục, cáp xoắn… - Thiết bị thuê bao (Customer System): Gồm chia tín hiệu, thu tín hiệu truyền hình cáp dẫn 1.3 Kiến trúc mạng truyền hình cáp - Sử dụng cấu trúc liên kết dạng nhánh, nhiều hộ gia đình chung cáp - Các chương trình thu từ vệ tinh viba headend - Hệ thống mạng truyền dẫn bao gồm: + Cáp trung kế (Trunk Cable) + Cáp Fido rẽ nhánh từ cáp trung kế + Cáp thuê bao (Drop Cable): nối từ tap đến hộ gia đình Hình Kiến trúc mạng truyền hình cáp II TRUYỀN HÌNH CÁP HFC 2.1 Tổng quan mạng HFC - Là mạng lai cáp quang cáp đồng trục - Truyền phân phối tín hiệu - Ưu điểm: + Dải thơng cực lớn, suy hao tín hiệu thấp, bị nhiễu điện từ + Cho phép truyền tín hiệu có tần số hang tram THz + Ổn định, chất lượng, tính kinh tế cao Cấu trúc mạng HFC: - Mạng truyền dẫn: bao gồm hệ thống cáp quang Hub sơ cấp; truyền dẫn tín hiệu từ Headend đến khu vực xa - Mạng phân phối tín hiệu: bao gồm hệ thống cáp quang, hub thứ cấp node quang - Mạng truy nhập: bao gồm hệ thống cáp đồng trục, thiết bị thu phát cao tần có nhiệm vụ truyền tải tín hiệu cao tần RF node quang thiết bị thuê bao Hình Kiến trúc mạng HFC Hoạt động mạng HFC: - Các phát đáp vệ tinh, nguồn quảng bá mặt đất, Video sever đưa tới Headend trung tâm Tại tín hiệu ghép kênh truyền qua Ring sợi đơn mode (SMF) Tín hiệu truyền từ Headend trung tâm tới thông thường Hub sơ cấp - Hub thứ cấp dung để phân phối phụ them tín hiệu video tương tự số ghép kênh với mục đích giảm việc phát kênh Headend sơ cấp thứ cấp khác 10 2.2 Cơng nghệ truyền dẫn mạng HFC Hình 2 Cấu trúc mạng truyền dẫn phân phối HFC 14 Cấu tạo hoạt động máy phát quang - Gồm khối chính: + Bộ lập mã: truyền mã khác thành mã đường truyền thích hợp + Bộ điều khiển: chuyển tín hiệu vào biểu diễn thành tín hiệu phù hợp với nguồn laser + Nguồn quang: nâng cao chất lượng tín hiệu - Hoạt động: Tín hiệu cao tần RF qua lập mã, sau tín hiệu đưa vào điều khiển để chuyển tín hiệu điện áp thành tín hiệu dịng bơm thích hợp cho nguồn laser nguồn laser có chức chuyển tín hiệu điện thành tín hiệu ánh sáng ghép vào sợi quang qua nối 15 Node quang a Cấu tạo node quang - Làm nhiệm vụ nhận tín hiệu quang từ trung tâm thu phát, chuyển đổi sang tín hiệu điện dạng RF sau khuếch đại truyền dẫn mạng cáp đồng trục Khối thu quang Khối khơi phục tín hiệu Khối khuếch đại Khối Diplexer ba cổng Cấu tạo Các rẽ tín hiệu Khối kết hợp 16 Sơ đồ khối node quang cổng 17 b Nguyên lý hoạt động - Tín hiệu quang đầu vào chuyển thành tín hiệu cao tần (RF) qua điốt quang điện vào khuếch đại, tín hiệu cao tần (RF) chia thành hai hướng vào hai khối tương tự - Tín hiệu khơi phục lại nhờ cân chỉnh khuếch đại lên đưa vào chia, tín hiệu lại tiếp tục chia thành hai hướng vào khuếch đại công suất trước đưa cổng - Tín hiệu hướng xuống qua khối Diplexer qua cổng H cổng ra, tín hiệu cao tần hướng lên (đi từ phía thuê bao) qua cổng L vào khối Combiner kết hợp với tín hiệu đến từ cổng khác qua lọc - Tín hiệu cao (RF) chuyển thành tín hiệu quang qua điơt điện quang để truyền trung tâm sợi cáp hướng lên 18 Cáp quang Hình Cáp quang cấu tạo cáp quang - Mỗi sợi có chứa từ 12 đến 14 sợi quang tùy theo kích cỡ loại cáp - Thường sử dụng sợi đơn mode-SM có suy hao khoảng 0,4 dB/km bước song l=1310nm suy hao 0,25 dB/km l=1550nm 19 Mạng truy nhập - Là mạng lại cáp quang cáp đồng trục - Sử dụng thiết bị tích cực ( khuếch đại cao tần) mạng đồng trục * Cáp đồng trục: Có loại cáp đồng trục khác + Cáp trung kế + Cáp fido + Cáp thuê bao Hình Cấu tạo cáp đồng trục 20 * Các khuếch đại điện - Các khuếch đại đường truyền bù lại suy giảm tín hiệu, chúng đóng vai trị quan trọng thiết kế hệ thống Mỗi khuếch đại có chứa ổn định để bù lại suy giảm tần số khác Có ba loại khuếch đại sử dụng mạng CATV HFC tuỳ thuộc vào vị trí chúng mạng đồng trục:  Bộ khuếch đại trung kế  Bộ khuếch đại fiđơ  Bộ khuếch đại đường dây 21 a Bộ khuếch đại trung kế Hình Sơ đồ khối khuếch đại trung kế 22 b Bộ khuếch đại fiđơ - Được sử dụng không để phát xuống kênh tín hiệu Video tới khuếch đại trung kế mà cịn chia tín hiệu tới fidơ cáp khác (thường cáp fidơ) Mức tín hiệu thường khoảng 40 ÷ 50 dBmV (cao 12dB so với khuếch đại trung kế) c Bộ khuếch đại đường dây - Khoảng cách khuếch đại khoảng 120m ÷ 130m, đặt phía gần thuê bao Để giảm hiệu ứng méo phi tuyến tín hiệu Video phát trì đồng tồn dải tần tín hiệu, tối đa sử dụng 2÷4 khuếch đại đường dây 23 Bộ chia rẽ tín hiệu (Splitter, DC & Tap) a Bộ chia – Splitter Là thiết bị sử dụng mạng cáp đồng trục hệ thống Chia tín hiệu cổng, cân khơng cân Hình Bộ chia hai 24 b Bộ chia định hướng – DC - Là thiết bị sử dụng mạng cáp đồng trục hệ thống chia tín hiệu theo chiều, theo thông số cổng quy định theo tiêu chuẩn CATV Gồm có: DC-8, DC-12 DC-16 c Bộ chia tín hiệu nhiều đường – Multi Taps - Là thiết bị sử dụng để chia tín hiệu từ mạng cáp tới thuê bao với thông số quy đinh chuẩn CATV Một Tap điển hình bao gồm khối ghép định hướng RF khối chia cơng suất Hình 10 Sơ đồ Tap đường suy hao 20dB 25 d Đầu nối cáp - Là thiết bị sử dụng mạng cáp đồng trục hệ thống kết nối loại cáp đồng trục vào thiết bị khuyêch đại, Spilitler, Dc, Multi Taps - Chủng Loại: + Pin type connectors: Dùng cho cáp QR 540 RG 11 đấu nối với thiết bị + Feed through connectors: Dùng cho cáp RG11 kết nối thiết bị + Housing to housing adaptors: dùng kết nối thiết bị với + Splice connectors: dùng kết nối cáp QR 540 với + F5 connector: Dùng cho cáp RG thiết bị trung tâm 26 Các thiết bị truy nhập người dung * Thiết bị kết cuối truyền hình – STB: - STB tương tự : cung cấp dịch vụ xem phim số dịch vụ khác theo hình thức IPPV, sử dụng điện thoại làm đường lên - STB số: + Dị tìm kênh số, giải điều chế kênh số thu được, điều chế kênh số phát lên + Giải mã/ Mã hóa kênh chọn + Quản lý báo hiệu thuê bao từ Headend + Phân phát gói giao thức IP đến thiết bị bên ngoài: IP Voice, IP Video phone + Truyền tải, giải mã, xử lý tín hiệu truyền hình có độ phân giải HDTV 27 * Modem cáp CM - Cho phép truy nhập đến mạng máy tính phương diện vật lý dung cho truyền hình - Có loại : + Loại khối cắm + Loại card nằm + Loại tích hợp bên STB cải tiến * Hệ thống IP Phone - Giao thức IP để truyền tín hiệu qua mạng viễn thơng: LAN, WAN,… - Có ý nghĩa lớn việc tạo thuận lợi để HFC thực xa lộ thông tin thực truyền loại tín hiệu : voice, data, video 28 III TỔNG KẾT - Mạng truyền hình cáp CATV mang nhiều ưu điểm so với truyền hình viba thông thường nhờ việc sử dụng cáp quang truyền dẫn - Trong phần hai tiểu luận, nhóm chúng em qua nội dung tổng quát mạng truyền hình cáp HFC - Rõ ràng mạng truyền hình cáp giải pháp tuyệt vời khơng cho truyền hình mà cịn dịch vụ đa phương tiện dịch vụ thoại, dịch vụ liệu, Internet,… ...BỐ CỤC I Tổng quan truyền hình cáp II Truyền hình cáp HFC III Tổng kết I TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH CÁP 1.1 Khái niệm - Là hệ thống chương trình truyền hình, truyền qua tín hiệu tần số... so với truyền hình viba thơng thường nhờ việc sử dụng cáp quang truyền dẫn - Trong phần hai tiểu luận, nhóm chúng em qua nội dung tổng quát mạng truyền hình cáp HFC - Rõ ràng mạng truyền hình cáp... Khắc phục hạn chế truyền hình song, đáp ứng dịch vụ riêng lẻ - Có thể truyền nhiều chương trình lúc - Dùng cáp cho truyền dẫn tốt so với truyền thông vi ba 1.2 Cấu trúc mạng truyền hình cáp - Hệ