Khái quát công nghệ truyền cáp

Lời cám ơn
Em xin chân thành cám ơn khoa Điện-Điện Tử, trường Đại học Tôn
Đức Thắng đã tạo điều kiện tốt để em thực hiện đề tài luận văn tốt
nghiệp này.
Em xin được gửi lời cảm ơn trân trọng và sâu sắc nhất đến thầy
TS.Đinh Sơn Tú - người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn cho em
cùng các bạn trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài
này.
Trong quá trình học tập, nghiên cứu đề tài và những gì đạt được
hơm nay, em khơng thể qn được công lao giảng dạy và hướng dẫn
của các thầy, cô Trường Đại học Tôn Đức Thắng.
Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm Truyền hình cáp
HTVC-Chi nhánh Nam Sài Gòn,anh chị em trong phòng kỹ thuật
HTVC; đã nhiệt tình giúp đỡ trong suốt quá trình thực tập tại Trung
tâm.
Và xin được cảm ơn, chia sẻ niềm vui này với gia đình cùng tồn
thể bạn bè lớp 06DD2D Khóa 10 thuộc Trường Đại học Tôn Đức
Thắng- Những người đã luôn ở bên em, giúp đỡ và tạo điều kiện
thuận lợi để cho em được học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn.
Dù đã có rất nhiều cố gắng, song luận văn chắc chắn khơng thể
tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Kính mong nhận được sự
chia sẻ và những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cơ và bạn
bè.
Thành phố Hồ Chí Minh,ngày 19/12/2010
Sinh viên
Nguyễn Thanh Nhân


Lời mở đầu
Ngành truyền hình có vai trị to lớn trong việc tuyên truyền đường lối,phổ biến các
chủ trương chính sách của Đảng và Nhà nước, quảng bá các thông tin về kinh tế,

chính trị, khoa học giáo dục,văn hóa xã hội và thông tin dịch vụ cho mọi tầng lớp
nhân dân trong xã hội. Ngày nay với sự hội tụ về cơng nghệ,truyền hình khơng chỉ
dừng lại như vậy mà đang dần trở thành một phương tiện truyền thông đại chúng
quan trọng trong các xã hội phát triển,dần trở thành một ngành cơng nghiệp giải trí
và dịch vụ siêu lợi nhuận. Đặc biệt là đối với truyền hình cáp đã và đang là một
trong những hướng phát triển thu hút được sự quan tâm của nhiều nước trên thế
giới.
Mặc dù đã ra đời rất sớm,nhưng nó vẫn tồn tại và phát triển cho tận hơm nay bởi
tính ưu việt của nó.Truyền hình cáp hiện nay khơng chỉ dừng lại ở chỗ truyền tín
hiệu truyền hình đơn giản, mà nó cịn chú trọng vào việc cải thiện chất lượng hình
ảnh, âm thanh.Với sự phát triển của cơng nghệ truyền hình trên thế giới,truyền hình
cáp khơng chỉ là chỉ để xem tivi thơng thường mà cịn có các dịch vụ cộng thêm
như: Internet, VOD,IPTV,HDTV....Vì vậy khán giả xem truyền hình có thể tận
hưởng những trải nghiệm thú vị qua dịch vụ truyền hình này.
Chính vì tính ưu việt của nó,em đã chọn đề tài “Thiết kế mạng truyền hình cáp cho
2 tòa cao ốc 16 tầng” với các yêu cầu cụ thể được nêu trong tờ “Nhiệm vụ luận văn
tốt nghiệp”.
Luận văn này gồm có 3 chương, với các nội dung được tóm tắt như sau:
Chương 1: Khái qt cơng nghệ truyền cáp
Chương 2: sẽ nêu ra các thể loại truyền hình cáp, các cơng nghệ truyền hình cáp
tại Việt Nam và mạng truyền hình cáp tại Thành phố Hồ Chí Minh.
Chương 3: là phần thiết kế chi tiết mạng truyền hình cáp cho hai tịa cao ốc theo
u cầu đề tài.


Danh mục các bảng biểu
Bảng 1.4: Bảng phân loại các hệ thống truyền hình cáp ....................................... 5
Bảng 3.4.4: Bảng mức tín hiệu đầu ra tại OUTLET áp dụng cho cả tòa nhà A và B
............................................................................................................................... 67
Bảng 3.4.7: Bảng thống kê sơ bộ thiết bị, vật tư dùng trong hệ thống ................. 71

Danh mục các hình vẽ
Hình 1.3: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền hình cáp .................................... 4
Hình 2.2.1.1a Trạm MATV dùng cho nhiều hộ gia đình ...................................... 12
Hình 2.1.1.1b: Trạm MATV dùng cho cụm dân cư nhỏ ....................................... 13
Hình 2.1.1.1 d: lắp đặt MATV .............................................................................. 14
Hình 2.2.1.2 Kiến trúc đơn giản mạng CATV truyền thống ................................ 15
Hình 2.2.1.3a Kiến trúc mạng HFC ..................................................................... 18
Hình 2.2.1.3b Cấu trúc mạng HFPC ..................................................................... 21
Hình 2.2.2.1a : Hệ thống truyền hình MMDS ...................................................... 23
Hình 2.2.2.1b Hệ thống thu chương trình truyền hình nhiều kênh MMDS .......... 24
Hình 2.2.2.1c : Sơ đồ khối máy phát truyền hình MMDS .................................... 25
Hinh 2.2.2.1d : Sơ đồ khối Bộ đổi tần .................................................................. 26
Hình 2.2.2.1e: Sơ đồ khối bộ dao động LO ......................................................... 26
Hình 2.2.2.2 : Sơ đồ chuyển tiếp Hyper cable để mở rộng phạm vi phủ sóng ..... 29
Hình 2.2.3.1: Các quỹ đạo vệ tinh......................................................................... 31
Hình 2.3.1.1: Sơ đồ kết nối tổng thể ..................................................................... 37
Hình 2.3.1.2 : Phân chia dải tần truyền hình cáp .................................................. 37
Hình 2.3.1.3 : Sơ đồ khối của modem cáp ............................................................ 39
Hình 2.3.1.4: Sơ đồ lắp đặt tại thuê bao ................................................................ 42


Hình 2.4.2.1a: Sơ đồ tổng thể của trạm thu phát vệ tinh ...................................... 48
Hình 2.4.2.1b. Vị trí và bán kính phủ sóng của vệ tinh Vinasat-1 (132°E) trên quỹ
đạo địa tĩnh ............................................................................................................ 50
Hình 2.4.2.2.2 b: Sơ đồ tổng quan trung tâm Headend và mạng truyền tải tín hiệu
đến người dùng của HTVC Nam Sài Gịn ............................................................ 54
Hình 3.1a: Hình vẽ tổng thể tịa nhà ..................................................................... 57
Hình 3.4.4a : Sơ đồ chia tín hiệu đến hai tịa nhà A và B ..................................... 59
Hình 3.4.4b: Sơ đồ đi dây nội tầng ....................................................................... 60

Hình 3.4.6.1: Bộ khuếch đại tín hiệu .................................................................... 68
Hình 3.4.6.2a: Bộ chia 8 ....................................................................................... 69
Hình 3.4.6.2b: Tap 4-way ..................................................................................... 69
Hình 3.4.6.3 a: cáp đồng trục QR540 .................................................................. 69
Hình 3.4.6.3b: cáp đồng trục RG6 ....................................................................... 69
Hình 3.4.5.3c: cáp đồng trục RG1 ........................................................................ 70
Hình 3.4.6.4 a: Đầu nối RG11 ............................................................................. 70
Hình 3.4.6.4 b: Đầu nối RG6 .............................................................................. 70
Sơ đồ đi dây tổng quát cho hai tòa nhà cao ốc (kèm theo)


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Chương 1: Khái qt cơng nghệ truyền hình cáp
1.1. Giới thiệu về truyền hình
Định nghĩa:
Truyền hình là hệ thống cho phép truyền hình ảnh và âm thanh tương ứng từ
trạm phát đến người xem ở một khoảng cách nhất định.
Phương thức truyền dẫn là sử dụng khả năng truyền lan của sóng điện từ
trong mơi trường xác định. Mơi trường ở đây có thể là không gian, bề mặt kim
loại..... Khi truyền ra khơng gian thì người ta gọi là sóng vơ tuyến. Khi được truyền
trên bề mặt của dây dẫn bằng kim loại thì gọi là hữu tuyến.
Định dạng tín hiệu có 2 loại: tín hiệu tương tự và tín hiệu số. Tín hiệu tương
tự là tín hiệu biến đổi liên tục theo thời gian. Tín hiệu số là tín hiệu khơng liên tục
theo thời gian. Người ta chỉ lấy những tín hiệu theo một chu kỳ nhất định theo thời
gian, những thời điểm khác bị loại bỏ.
Hình ảnh mà mắt người cảm nhận được có bản chất là tín hiệu điện từ nhưng
ở tần số rất cao, trong dải sóng ánh sáng, không thể thu trực tiếp lại rồi truyền đi
được. Do vậy, người ta phải chuyển đổi từ ánh sáng sang tín hiệu điện từ ở tần số
thấp hơn, có thể lưu trữ và truyền đi được. Trong quá trình truyền dẫn, ta phải điều

chế tín hiệu đã có lên dải tần số phục vụ cho việc truyền dẫn tín hiệu hình ảnh. Quy
định quốc tế cho dải tần này là từ (45 ÷ 860 )MHz. Qua nghiên cứu thực tế, dải tần
này phù hợp với việc truyền dẫn tín hiệu trên mặt đất và trong mạng cáp. Tín hiệu
có thể truyền được đi khá xa, ít bị can nhiễu. Đối với tín hiệu tương tự, người ta
điều chế tín hiệu hình ảnh vào một tần số riêng, gọi là sóng mang hình và tín hiệu
âm thanh vào một tần số riêng gọi là sóng mang tiếng. Phương thức điều chế của
sóng mang hình là điều biên. Phương thức điều chế của sóng mang tiếng là điều tần.
Khoảng cách giữa hai sóng mang hình gọi là 1 kênh. Đối với truyền hình số, người
ta dùng phương pháp điều chế PSK hoặc QAM. Tín hiệu phát đi là những xung ở
tần số sóng mang. Những xung này sẽ có một số giá trị cố định về biên độ và góc
pha. Như vậy, tín hiệu thu được sẽ chỉ xuất hiện ở một số giá trị nhất định, tạo ra
khả năng khôi phục tín hiệu khi đường truyền bị can nhiễu.
Xuất phát từ giới hạn về hình ảnh trong khn hình và thiết bị hiển thị, người ta
đã đưa ra tiêu chuẩn về khung tín hiệu, cách thức chuyển đổi từ hình ảnh sang tín
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
1


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

hiệu điện từ, ..... Đối với truyền hình tương tự về tiêu chuẩn hình ảnh, trên thế giới
hiện nay có 3 tiêu chuẩn chính là: PAL, SECAM, NTSC. Tất cả các hệ thống của
truyền hình của Việt Nam đều sử dụng hệ màu là PAL. Về tiêu chuẩn tiếng, tất cả
các hệ thống truyền hình trên thế giới đều dùng phương pháp điều chế FM, nhưng
khi phối hợp với sóng mang hình thì phân ra thành 4 tiêu chuẩn: I, M, D/K, B/G.
Các tiêu chuẩn này khác nhau về tần số giữa sóng mang tiếng và sóng mang hình.
Hệ thống quảng bá của Đài THVN dùng hệ tiếng D/K (sóng mang tiếng cách sóng
mang hình 6,5 MHz), cịn hệ thống truyền hình cáp dùng hệ tiếng B/G (sóng mang

tiếng cách sóng mang hình 5,5 MHz)
1.2. Lịch sử hình thành cơng nghệ truyền hình cáp
Truyền hình cáp dây dẫn, viết tắt là CATV, do cụm từ tiếng Anh Collective
Antenna Television hay Community Antenna Television, đều có thể hiểu là anten
tập thể, anten cộng đồng , anten chung . Tuy tiếng Anh vẫn còn cụm từ “antenna”
dù đây là thuật ngữ chỉ truyền hình khơng anten, vì giai đoạn đầu CATV chỉ là
phương thức nối dài kỹ thuật truyền hình phát sóng trong khơng gian, sử dụng anten
phát và anten thu.
Những buổi truyền hình đầu tiên trên thế giới đều “truyền” qua dây dẫn, có
nghĩa là hình ảnh từ địa điểm này được đưa đến một địa điểm khác bằng dây cáp.
Lúc đó, đầu thập niên 30 của thế kỷ XX, chưa thể truyền hình bằng sóng bức xạ ra
khơng gian. Nhưng loại truyền hình bằng dây này chưa phải là cơng nghệ truyền
hình cáp dây dẫn đang nói đến.
Truyền hình cáp dây dẫn có thể coi là được khai sinh vào cuối những năm 50
ở Hoa Kỳ. Trong quá trình xây dựng mạng truyền hình quảng bá phát sóng VHF,
các nhà kỹ thuật truyền hình Mỹ đã vấp phải một vấn đề khó giải quyết là vùng tối
ở những khu vực có nhiều núi non. Giải pháp được tìm ra lúc đó là nền tảng của
cơng nghệ CATV hiện đại: Thu sóng truyền hình tại một điểm thu tốt rồi dẫn tín
hiệu đến vùng tối gần đó bằng dây dẫn và cũng trên những tần số dùng cho truyền
hình.
Sau khi triển khai CATV để đáp ứng nhu cầu nói trên, người ta nhận thấy
CATV có ưu điểm hết sức lớn lao là giải quyết được vấn đề mà truyền hình Hoa Kỳ
vấp phải trên đường phát triển. Đó là mâu thuẫn giữa việc gia tăng kênh phát sóng
với tình trạng cạn kiệt quỹ tần số và vấn đề can nhiễu. Những kênh truyền hình mới
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
2

TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

phát qua dây dẫn khơng làm nhiễu sóng các kênh truyền hình đã có và truyền hình
dây dẫn đã là một vùng đất mới để xây dựng các đài truyền hình cỡ nhỏ với một số
lượng khá lý tưởng. Từ đây, các nhà kỹ thuật truyền hình Mỹ đã làm được điều mà
trước đây họ rất lúng túng.
Nhiều kênh truyền hình chỉ phát qua dây dẫn đã được xây dựng và hoạt động
rất hiệu quả. Mạng dây dẫn khơng cịn chỉ ở những vùng tối, mà nó dần dần mở
rộng ra những vùng thu tốt sóng truyền hình. Và rồi người ta “khám phá” một cơng
năng lợi hại của truyền hình dây dẫn: Truyền hình trả tiền! Từ đó CATV đồng
nghĩa với truyền hình trả tiền.
Thập niên 70, cơng nghệ CATV đã phát triển ở nhiều quốc gia, đặc biệt là
Châu Âu và Bắc Mỹ. Mảnh đất màu mỡ để CATV phát triển không phải là những
vùng tối khu vực núi non như ở Mỹ những năm trước, mà là những thành phố lớn
đông đúc dân cư, nơi mà người ta dễ dàng thi công mạng cáp với giá thành thấp
nhất và là thị trường thuê bao tiềm năng.
Ngày nay, truyền hình cáp dây dẫn khơng cịn là một thứ xa xỉ phẩm của các
nước cơng nghệ truyền hình phát triển. Mạng truyền hình dây dẫn là mạng khơng
thể thiếu bên cạnh mạng điện và điện thoại ở các thành phố, thị trấn, thậm chí huyện
lỵ, xóm làng. Từ năm 1993, mạng CATV đã được xây dựng ở TPHCM và khơng
lâu sau đó ở Hà Nội. Từ năm 2003, Trung tâm Truyền hình Cáp Đài Truyền hình
TPHCM đã triển khai mạng truyền hình cáp CATV ở TPHCM.
Hiện nay, nhiều địa phương ở Việt Nam đã có mạng CATV ( Hải Phịng,
Nghệ An, Đà Nẵng, Qui Nhơn…).
Trong q trình số hố cơng nghệ truyền hình, tiêu chuẩn truyền hình số cho
CATV đã được giới thiệu với tên gọi DVB-C vào giữa thập niên 90 và đã được khai
thác thương mại.
1.3. Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền hình cáp
Mạng truyền hình cáp bao gồm 3 thành phần chính:
- Hệ thống thiết bị tại trung tâm

- Hệ thống mạng phân phối tín hiệu
- Thiết bị thuê bao

GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
3


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Hình 1.3: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền hình cáp
1.3.1. Hệ thống thiết bị trung tâm (Headend system)
Hệ thống trung tâm (Headend System) là nơi cung cấp, quản lý chương trình
hệ thống mạng truyền hình cáp. Đây cũng chính là nơi thu thập các thông tin quan
sát trạng thái, kiểm tra hoạt động mạng và cung cấp các tín hiệu điều khiển.
Với các hệ thống mạng hiện đại có khả năng cung cấp các dịch vụ truyền tương tác,
truyền số liệu, hệ thống thiết bị trung tâm cịn có thêm các nhiệm vụ như: mã hố
tín hiệu quản lý truy nhập, tính cước truy nhập, giao tiếp với các mạng viễn thơng
như mạng Internet...
1.3.2. Mạng phân phối tín hiệu (Distribution network)
Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là mơi trường truyền dẫn tín hiệu từ
trung tâm mạng đến các thuê bao. Tuỳ theo đặc trưng của mỗi hệ thống truyền hình
cáp, mơi trường truyền dẫn tín hiệu sẽ thay đổi: với hệ thống truyền hình cáp như
MMDS mơi trường truyền dẫn tín hiệu sẽ là sóng vơ tuyến. Ngược lại, đối với hệ
thống truyền hình cáp hữu tuyến (Cable TV) môi trường truyền dẫn sẽ là các hệ
thống cáp hữu tuyến (cáp quang, cáp đồng trục, cáp đồng xoắn ...). Mạng phân phối
tín hiệu truyền hình cáp hữu tuyến có nhiệm vụ nhận tín hiệu phát ra từ các thiết bị
trung tâm, điều chế, khuếch đại và truyền vào mạng cáp. Các thiết bị khác trong
mạng có nhiệm vụ khuếch đại, cấp nguồn và phân phối tín hiệu hình đến tận thiết bị

của thuê bao. Hệ thống mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là bộ phận quyết
định đến đối tượng dịch vụ, khoảng cách phục vụ, số lượng thuê bao và khả năng
mở rộng cung cấp mạng.
1.3.3. Thiết bị thuê bao (Customer system)
Với một mạng truyền hình cáp sử dụng 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
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
4


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

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 cáp dẫn... Các
thiết bị này có nhiệm vụ thu tín hiệu và đưa đến TV để thuê bao sử dụng các dịch
vụ của mạng: Chương trình TV, truy nhập Internet, truyền dữ liệu...
1.4. Truyền dẫn tín hiệu trên mạng truyền hình cáp
Tín hiệu cung cấp cho hệ thống truyền hình cáp được lấy từ nhiều nguồn gốc
khác nhau: từ vệ tinh,từ hệ thống truyền hình quảng bá mặt đất, từ viba hay từ bộ
phận sản xuất chương trình cung cấp trực tiếp.
Truyền hình cáp sử dụng các kênh truyền hình nằm trong phạm vi dải thông cận
dưới của băng UHF .Các kênh truyền hình cáp được chia thành các băng UHF
thấp,VHF giữa, VHF cao và siêu băng ( superband).Căn cứ vào dải thông hay số
lượng kênh mà người ta chia thành các hệ thống nhỏ, vừa hay lớn.
Bảng 1.4:Bảng phân loại các hệ thống truyền hình cáp
Phân loại hệ thống

Dải thơng (Mhz)

Phạm vi tần số hoạt động (Mhz)

Small

170

50-220

Thấp

220

50-270

Medium

280

50-330

Vừa

350

50-400

400

50-450

500

50-550

700

50-750

950

80Mhz-1Ghz

Large
Cao

Tồn bộ dải thơng của hệ thống được chia thành các kênh vơ tuyến có kích
thước 8Mhz theo tiêu chuẩn Châu Âu ( tiêu chuẩn PAL) hoặc 6Mhz theo tiêu chuẩn
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
5


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Bắc Mỹ ( tiêu chuẩn NTSC).Trong mỗi kênh này có thể truyền một kênh tương tự
hay nhiều kênh truyền hình số.
1.4.1. Truyền dẫn tín hiệu tương tự
Theo tiêu chuẩn PAL , dải thơng cần thiết để truyền một kênh truyền hình

tương tự là 8Mhz , đúng bằng dải thông một kênh trong hệ thống của truyền hình
cáp.Truyền dẫn tín hiệu truyền hình tương tự trên mạng có ưu điểm là giảm chi phí
th bao vì chỉ cần một máy thu bình thường là có thể thu được tín hiệu , tuy nhiên
phải chỉnh máy thu ở dải tần của kênh được phát .Tuy vậy , hệ thống truyền hình
cáp hữu tuyến tương tự có một số nhược điểm sau:
Các bộ lọc thơng dải trong các thiết bị điều chế không đạt được đặc tuyến lý
tưởng, dẫn đến tín hiệu của một kênh chương trình này vẫn gây nhiễu sang các kênh
liền kề, làm giảm chất lượng hình ảnh khi phát nhiều chương trình.
Khả năng chống nhiễu của các phương thức điều chế tín hiệu tương tự kém nên
nhiễu tác động vào tín hiệu trên đường truyền sẽ không loại bỏ được ở máy thu, dẫn
đến làm giảm chất lượng tín hiệu.
Khơng thể thực hiện được các dịch vụ truyền hình tương tác, truyền hình độ phân
giải cao (HDTV)
1.4.2. Truyền dẫn tín hiệu số:
Sự ra đời và phát triển của kỹ thuật số và công nghệ thông tin đã tạo ra cuộc
cách mạng trong kỹ thuật phát thanh-truyền hình, đó là sự ra đời của các chuẩn
truyền hình số có ưu điểm vượt trội so với các chuẩn truyền dẫn và phát tín hiệu
tương tự như:
Khả năng chống nhiễu cao
Có khả năng phát hiện và sửa lỗi.
Chất lượng chương trình trung thực do tại phía thu tín hiệu truyền
hình số có khả năng phát hiện và tự sửa lỗi , nên tín hiệu được khơi
phục hồn tồn giống như khi phát.
Tiết kiệm phổ tần số và kinh phí đầu tư .
Khả năng thực hiện truyền hình tương tác , truyền số liệu và truy cập
internet.
1.5. Nguồn điện trong mạng cáp

GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
6


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Trong mạng cáp sử dụng các thiết bị tích cực như khuếch đại, node quang,
những thiết bị này tiêu thụ nguồn điện. Nguồn điện này được cung cấp thông qua
cáp đồng trục.
Thiết bị trên mạng sử dụng nguồn switching. Đặc điểm của nguồn này là cho
phép tự động điều chỉnh để ổn định điện áp ra khi điện áp vào thay đổi. Phương
pháp điều chỉnh này là làm thay đổi độ rộng xung điều khiển bộ chuyển mạch cung
cấp công suất đầu vào. Việc thay đổi này dẫn đến dòng điện xoay chiều tiêu thụ sẽ
biến động ngược với điện áp đầu vào. Khi điện áp đầu vào tăng thì dịng điện này
giảm và ngược lại. Khoảng điều chỉnh của loại nguồn này khá lớn. Yếu tố không
thay đổi đối với thiết bị trong mạng cáp là công suất tiêu thụ. Đây là yếu tố chính để
tính tốn trên lý thuyết dịng điện tiêu thụ trên mạng cáp. Việc tính tốn này cho
phép người vận hành có thể đánh giá một số sự cố trên mạng để tiến hành sửa chữa
kịp thời.
Nguồn điện áp chuẩn cung cấp cho khuếch đại là 60V, 50Hz. Cáp đồng trục có
giá trị điện trở nhất định, giá trị này được cung cấp bởi nhà sản xuất. Tuy giá trị
khơng lớn, nhưng do dịng điện tiêu thụ trên mạng cáp khá lớn và điện áp nguồn
nhỏ nên giá trị điện trở này có ảnh hưởng đáng kể. Quá trình tính tốn điện áp
nguồn là khá phức tạp vì nguồn switching khơng phải là nguồn tuyến tính mà là
nguồn phi tuyến, khi có biến động về điện áp nguồn và thay đổi thiết bị trên hệ
thống, nguồn điện cung cấp đến từng khuếch đại sẽ biến động theo cho đến khi hệ
thống đạt giá trị ổn định. Đây là một q trình khá phức tạp.
Ta có thể tính một cách sơ bộ để đánh giá bằng cách coi các khuếch đại tiêu thụ
một dòng điện tượng trưng là 0,5 A / 60V để đơn giản q trình tính tốn.
Khi hệ thống đang làm việc ổn định, sự cố về nguồn điện cung cấp cho khuếch

đại sẽ gây ra hiện tượng nhấp nháy tại khuếch đại. Hiện tượng này được giải thích
như sau: khi điện áp nguồn hoặc điện trở trên mạng thay đổi, điện áp cáp tại các
khuếch đại sẽ thay đổi theo. Do là nguồn switching, giá trị dòng điện tiêu thụ của
khuếch đại sẽ tăng lên, dẫn đến điện áp rơi trên cáp tăng theo làm giảm điện áp cấp
cho khuếch đại. Nếu quá trình này đạt được điểm cân bằng thì hệ thống sẽ làm việc
bình thường. Nếu trong quá trình này, tại một khuếch đại nào đó trên mạng điện áp
xuống thấp hơn giá trị ngưỡng làm việc, thì nguồn điện tại điện áp đó sẽ ngắt ra,
khuếch đại khơng tiêu thụ dịng điện lúc này tín hiệu của khuếch đại này sẽ bị ngắt,
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
7


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

đồng thời dịng điện tiêu thụ trên mạng cũng sẽ giảm xuống và điện áp rơi trên đoạn
cáp cấp cho khuếch đại đó sẽ khơng có, điện áp tại đầu vào của khuếch đại này đạt
được giá trị để làm việc, nguồn switching lại đủ năng lượng để cấp nguồn cho
khuếch đại, khuếch đại tiếp tục cấp tín hiệu ra mạng, nhưng dịng điện tiêu thụ sẽ
gây ra điện áp rơi và khiến điện áp cấp nguồn cho khuếch đại giảm xuống dưới
ngưỡng làm việc, nguồn lại bị ngắt ra.
1.6. Nhiễu trong mạng cáp và cách đo tín hiệu
1.6.1. Các hình thức nhiễu đối với tín hiệu truyền hình trong mạng cáp
Nhiễu: là hiện tượng hình ảnh thu được tại Tivi( TV) bị khơng đúng với hình
ảnh phát đi từ trung tâm phát sóng. Nguyên nhân gây ra nhiễu chia ra làm 2 loại
chính: nhiễu do cơng suất tín hiệu yếu và nhiễu về tần số ngoại lai. Khi cơng suất
tín hiệu yếu, ta có thể khuếch đại để bù cơng suất. Tần số ngoại lai luôn luôn tồn
tại trong các hệ thống điện từ gọi là nền nhiễu, có cơng suất rất nhỏ. Tại thiết bị
thu, sau khi tách sóng tín hiệu này không đủ để gây ra hiệu ứng trên màn hình.

- Trùng tần số giữa 2 kênh truyền hình: xuất hiện khi có 2 kênh có tần số
sóng mang giống nhau. Nếu cơng suất 2 kênh tương đương nhau thì sẽ khơng thu
được tín hiệu hình ảnh, trên hình có thể xuất hiện vạch sọc. Nếu 1 kênh có cơng
suất nhỏ hơn 5% cơng suất của kênh kia, thì là hiện tượng nhiễu. Lúc này hình ảnh
thu được là của kênh có cơng suất lớn hơn nhưng sẽ bị các vằn ngang. Đối với
mạng cáp thơng thường khơng có hiện tượng này. Nó xuất hiện khi trong khu vực
có kênh truyền hình vơ tuyến phát trùng với tần số của kênh trong mạng cáp. Do
cơng suất phát sóng của kênh vô tuyến là rất lớn nên khi mạng cáp bị hở vỏ bọc
kim, tín hiệu vơ tuyến này có thể xuyên thẳng vào lõi cáp với công suất nhất định,
qua các tầng khuếch đại nó cũng được khuếch đại lên.
- Trùng tần số với kênh truyền dẫn số: Hiện tượng tín hiệu nhiễu giống như
tín hiệu có cơng suất thấp. Nguyên nhân giống như trên.
- Hài bậc cao khi qua các tầng khuếch đại: Đối với thiết bị khuếch đại, khi
khuếch đại cơng suất tín hiệu, ngồi thành phần chính là tín hiệu ở tần số làm việc
cịn xuất hiện tín hiệu ở các tần số nhân lên n lần và chia đi n lần, với công suất
giảm dần theo hệ số n. Với một hệ thống nhiều kênh, số lượng các xung nhiễu này
sẽ được cộng lên và gây xuyên nhiễu sang các tần số khác. Loại nhiễu này cũng sẽ
được cộng thêm qua mỗi tầng khuếch đại. Mức độ nhiễu còn phụ thuộc vào chất
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
8


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

lượng khuếch đại, hiện tại có một số mạch khuếch đại có khả năng triệt tiêu một
lượng lớn nhiễu nhưng có hệ số khuếch đại giảm đi. Hiện tượng nhiễu này thể hiện
trên màn hình là những vạch xước, điểm trắng.
- Nhiễu nguồn điện cung cấp: Trên mạng cáp có cung cấp nguồn điện 60V.

Nếu các mạch chặn làm việc không tốt, điện áp này có thể được đưa đến bộ giải
điều chế của tivi, gây ra hiện tượng vạch ngang chạy dọc theo màn hình.
1.6.2. Cách đo tín hiệu
Đối với tín hiệu truyền hình tương tự nói chung vấn đề ảnh hưởng lớn nhất
đến chất lượng hình ảnh tại tivi là cơng suất đỉnh của tín hiệu. Cơng suất này được
đo trên cơ sở điện trở đặc tính 75Ω. Giá trị đo có thể tính bằng dBµV hoặc dBmV
(1 dBmV = 1 dBµV + 60). Cách đo là dùng thiết bị đo là đồng hồ đo tín hiệu truyền
hình. Thiết bị này có bộ tách sóng điều biên, giá trị cơng suất đỉnh thu được sẽ được
đưa đến bộ phận xử lý và hiển thị trên màn hình.
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu (S/N), tính bằng dB: Là tỷ số giữa cơng suất đỉnh
của sóng mang hình và cơng suất trung bình của nền nhiễu trong băng thơng của
kênh đó. Giá trị này phải đạt được tối thiểu là 45 dB, càng lớn càng tốt. Cách đo
thông thường là so sánh công suất đỉnh sóng mang rồi so sánh với cơng suất trung
bình của nền nhiễu lân cận dải tần kênh cần đo. Ngồi ra, ta có thể đo cơng suất
đỉnh của sóng mang, sau đó tắt điều chế và đo giá trị nhiễu tại tần số đo. Tính hiệu
số trên ta có giá trị S/N.
Đo phổ cơng suất tần số: Đây là thiết bị cho phép hiển thị đồng thời giá trị
biên độ trong một dải tần số rộng. Phép đo này cho phép người đo đánh giá tốt hơn
tính chất truyền dẫn của hệ thống. Cân chỉnh đáp tuyến tần số để đảm bảo chênh
lệch về biên độ giữa các kênh trong hệ thống nằm trong khoảng cho phép. Thiết bị
đo thơng thường là thiết bị phân tích phổ. Tuy nhiên đây là thiết bị rất đắt tiền và
cồng kềnh. Hiện tại với mạng cáp, ta đã có đồng hồ hiển thị được dải phổ với chất
lượng đủ để đánh giá, tương đối gọn nhẹ và dễ sử dụng.
Đo độ méo tín hiệu video: Trong khung tín hiệu video tương tự, người ta
dành ra một số dòng để cài các tín hiệu chuẩn. Tại điểm thu, ta dùng các thiết bị
phân tích chuyên dụng để tách lấy những tín hiệu này rồi so sánh với tín hiệu chuẩn
để đánh giá ảnh hưởng của đường truyền đến tín hiệu video.
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN

9


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Với tín hiệu số, giá trị được quan tâm là tỷ lệ lỗi bit. Do tính chất của tín hiệu
số, trên thiết bị thu có thể xác định được tương đối chính xác giá trị này. Với thiết bị
đo, ta cần xác định chính xác giá trị này để cân chỉnh hệ thống sao cho giá trị này ở
mức độ nhỏ nhất cho phép.

GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
10


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Chương 2: Các thể loại truyền hình cáp-Mạng truyền hình cáp tại
Thành phố Hồ Chí Minh( HTVC)
2.1. Các cơng nghệ truyền hình cáp tại Việt Nam
Việt Nam đang triển khai nhiều phương thức truyền dẫn cơ bản cho hoạt
động truyền hình trả tiền gồm : Cáp (tương tự, số, IPTV), truyền hình mặt đất kỹ
thuật số, DTH và truyền hình di động.
Hiện nay, trên cả nước chỉ cịn 1 địa phương chưa có mạng truyền hình cáp
là Lai Châu. Có 47 đơn vị được cấp phép hoạt động truyền hình cáp, 9 đơn vị cung
cấp dịch vụ truyền dẫn tín hiệu truyền hình cáp.
Trong đó, VCTV là nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp lớn nhất trong cả
nước với mạng truyền hình cáp của VCTV cung cấp tới 18 tỉnh, thành phố trong cả
nước với trên 600.000 thuê bao, sau đó là SCTV đang cung cấp dịch vụ đến 8 tỉnh,

thành phố với khoảng 550.000 thuê bao và HTVC đến 8 tỉnh, thành phố với khoảng
500.000 thuê bao. Hệ thống truyền hình cáp cả nước đang phục vụ khoảng trên 2
triệu thuê bao.
Đài Truyền hình Việt Nam và Tổng cơng ty Truyền thông đa phương tiện
VTC hiện đang cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiền bằng cơng nghệ DTH trên
phạm vi cả nước với khoảng 130.000 thuê bao.
Có 4 đơn vị đang được cấp phép thử nghiệm cung cấp dịch vụ truyền hình
giao thức Internet trên mạng viễn thơng gồm: Tập đồn Bưu chính Viễn thơng Việt
Nam, Tổng cơng ty Viễn thông Quân đội Viettel, Tổng công ty Truyền thông đa
phương tiện VTC và Công ty Cổ phần Viễn thông FPT. Tuy nhiên hiện chỉ có
Cơng ty Cổ phần Viễn thơng FPT đang thực hiện thử nghiệm cung cấp dịch vụ
IPTV trên diện hẹp với số lượng khoảng 10.000 thuê bao.
Đài Truyền hình kỹ thuật số VTC, Đài Truyền hình thành phố Hồ Chí Minh
và Đài Phát thanh và Truyền hình Bình Dương đang sử dụng cơng nghệ số mặt đất
để cung cấp các chương trình truyền hình đến khoảng 2 triệu thuê bao.
Xét về lý thuyết, hiện nay, tại bất kỳ điểm nào của Việt Nam, người dân
cũng có thể sử dụng dịch vụ truyền hình trả tiền (hoặc bằng công nghệ truyền dẫn
cáp, DTH hay mặt đất kỹ thuật số). Tuy nhiên, trên thực tế, hệ thống truyền hình
cáp chỉ mới tập trung phục vụ tại các khu vực thành phố, thị xã, thị trấn đông dân
cư ; diện phủ dịch vụ truyền hình cáp tại vùng nơng thơn rất thấp và khơng có ở
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
11


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

vùng núi, vùng sâu, vùng xa với lý do cơ bản là do mật độ dân cư thưa thớt và thu
nhập của người dân rất thấp khơng đủ để chi phí cho loại hình dịch vụ này.

Do chi phí trả cho việc hưởng thụ dịch vụ truyền hình trả tiền bằng cơng
nghệ DTH còn cao so với mặt bằng thu nhập của người dân nên số lượng thuê bao
chưa nhiều, mặc dù công nghệ truyền dẫn này không bị hạn chế về khoảng cách địa
lý.
2.2. Các thể loại truyền hình cáp
2.2.1. Truyền hình cáp hữu tuyến
2.2.1.1. Mạng MATV
Hệ này chỉ dùng một dàn anten chính cùng với đầu LNB đi kèm để cho ra
tín hiệu (950 ÷ 2150)MHz như hình 2.2.1.1a. Tín hiệu này được khuếch đại tuyến
tính khoảng 20dB để đưa đến bộ chia. Ngõ ra bộ chia được nối đến các máy thu vệ
tinh để truyền qua cáp đến từng gia đình.

Hình 2.2.1.1a Trạm MATV dùng cho nhiều hộ gia đình
_ Tín hiệu qua bộ chia bị tổn hao khoảng (6 ÷ 7)dB và còn bị tổn hao trên cáp
truyền, cứ 30m tổn hao từ (4 ÷ 6)dB tuỳ theo loại cáp. Do vậy, nếu đường cáp
truyền dài khoảng 30m thì có thể truyền tín hiệu đến 16 hộ gia đình. Nếu đường cáp
truyền dài hơn 30m thì cần phải thêm một tầng khuếch đại cáp tuyến tính 20dB nữa,
nhưng khơng được phép truyền cáp dài quá 100m.
_ Cần nhớ rằng, tổn hao trên đường truyền cáp quá lớn nên cần phải tăng đường
kính chảo anten lên so với trạm thu TVRO. Ví dụ, với cường độ trường của Asisat 1
ở Việt Nam là 35dBw. Trong lúc đó ở trạm thu TVRO chỉ cần đường kính anten
1,5m là nhận được hình tốt, thì ở trạm MATV, CATV phải đến( 3 ÷ 3,6)m.
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
12


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

_ Trong hồn cảnh của chúng ta hiện nay có thể dùng các trạm nhỏ rẻ tiền để phục
vụ các cụm dân cư khơng q 10 hộ như các mạch sau đây:

Hình 2.1.1.1b: Trạm MATV dùng cho cụm dân cư nhỏ .
_ Trường hợp có một số hộ có các loại TV khác nhau, có thể dùng mạch như
hình 2.1.1.1 c. Tín hiệu Video và Audio qua mạch điều chế cao tần để cho ra tín
hiệu TV ở các kênh tuỳ ý: VHF hayUHF.

Hình 2.1.1.1c: Hệ thống mạng MATV qua mạch điều chế RF.
_ Hình 2.1.1.1d: Hệ thống mạng MATV cho chung cư , khách sạn sử dụng
chung 1 anten Yagi, qua bộ khuếch đại sau đó đưa vào bộ chia đưa đến hộp tiếp
điểm của từng hộ gia đình.

GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
13


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Hình 2.1.1.1 d: Lắp đặt MATV
**Hệ thống mạng MATV không thể cung cấp cho trên 100 máy TV, nên nó cịn
mang tính chất phục vụ hơn là dịch vụ.
2.2.1.2. Mạng CATV truyền thống

GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
14

TèM HIU -THIT K MNG TRUYN HèNH CP

Head

Thuê
bao

Thuê
bao

end

Cáp

Thuê
bao

trung kế

Cáp fidơ
Chú thích
Pad
Bộ khuếch
đại
Spliter
Tap

Cáp thuê

bao

Hỡnh 2.2.1.2 Kin trỳc n gin mng CATV truyền thống

Hình 2.2.1.2 là sơ đồ đơn giản của một mạng cáp tồn đồng trục. Các chương trình
thu được từ vệ tinh hoặc viba tại headend
Headend thực hiện nhiệm vụ sau:
- Thu các chương trình (ví dụ từ NBC, CBS, và các mạng cáp như MTV& ESPN)
- Chuyển đổi từng kênh tới kênh tần số RF mong muốn, ngẫu nhiên hóa các kênh
khi có yêu cầu.
- Kết hợp tất cả các tần số vào một kênh đơn tương tự băng rộng (ghép FDM).
- Phát quảng bá kênh tương tự tổng hợp này xuống cho các thuê bao .
Hệ thống mạng truyền dẫn bao gồm:
- Cáp chính trung kế (Trunk cable).
- Fidơ cáp: Cáp rẽ ra từ các cáp trung kế
- Cáp thuê bao (Drop cable): Phần cáp kết nối từ cáp nhánh fidơ đến thuê bao hộ
gia đình.
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
15


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Lưu lượng Video tổng đường xuống phát từ headend và được đưa tới các
cáp trung kế. Để cung cấp cho toàn một vùng, các bộ chia tín hiệu (spliter) sẽ chia
lưu lượng tới các cáp nhánh fidơ từ cáp trung kế. Tín hiệu đưa đến thuê bao được
trích ra từ các cáp nhánh (fidơ cáp) nhờ bộ trích tín hiệu Tap.
Mức tín hiệu suy hao tỷ lệ với bình phương tần số trung tâm khi truyền qua

cáp trục (cáp trung kế, cáp fidơ và cáp thuê bao). Do vậy tín hiệu ở tần số càng cao
suy hao càng nhanh so với tần số thấp. Đó là lý do tại sao các nhà cung cấp mong
muốn ít kênh. Mức tín hiệu cũng bị suy giảm khi đi qua các bộ Spliter và Tap .
Trên đường đi của tín hiệu, các bộ khuếch đại tín hiệu được đặt ở các khoảng
cách phù hợp để khôi phục tín hiệu bị suy hao. Các bộ khuếch đại được cấp nguồn
nhờ các bộ cấp nguồn đặt rải rác trên đường đi của cáp, các bộ nguồn này được nuôi
từ mạng điện sở tại. Các bộ khuếch đại xa nguồn được cấp nguồn cũng chính bằng
cáp đồng trục: dịng điện một chiều được cộng chung với tín hiệu nhờ bộ cộng. Đến
các bộ khuếch đại, dòng một chiều sẽ được tách riêng để cấp nguồn cho bộ khuếch
đại.
Vì các kênh tần số cao tín hiệu suy hao nhanh hơn nhất là trên khoảng cách
truyền dẫn dài, các kênh tần số cao cần có mức khuếch đại cao hơn so với các kênh
tần số thấp. Do đó cần phải cân bằng công suất trong dải tần phát tại những điểm
cuối để giảm méo. Để phủ cho một vùng, một bộ khuếch đại có thể đặt ở mức cao,
kết quả là cả mức tín hiệu và méo đều lớn. Do vậy tại nhà thuê bao gần headend cần
một thiết bị thụ động làm suy giảm bớt mức tín hiệu gọi là Pad.
Các hệ thống cáp đồng trục cải thiện đáng kể chất lượng tín hiệu thu của TV.
Mặc dù nhiều vùng tín hiệu truyền hình vơ tuyến quảng bá thu được có chất lượng
khá tốt nhưng CATV vẫn được lựa chọn phổ biến vì khả năng lựa chọn nhiều
chương trình. Tuy nhiên mạng tồn cáp đồng trục có một số nhược điểm sau:
Mặc dù đạt được một số thành công về cung cấp dịch vụ truyền hình,
các hệ thống thuần túy cáp trục không thể thỏa mãn các dịch vụ băng
rộng tốc độ cao.
Dung lượng kênh của hệ thống không đủ để đáp ứng cho phát vệ tinh
quảng bá trực tiếp DBS. Hệ thống cáp đồng trục có thể cung cấp hơn
40 kênh nhưng các thuê bao DBS có thể thu được gấp 2 lần số kênh
trên, đủ cho họ lựa chọn chương trình. Các mạng cáp yêu cầu cần
thêm dung lượng kênh để tăng cạnh tranh.
Truyền dẫn tín hiệu bằng cáp đồng trục có suy hao rất lớn, nên cần
phải đặt nhiều bộ khuếch đại tín hiệu trên đường truyền. Do vậy phải

GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
16


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

có các chi phí khác kèm theo: nguồn cấp cho bộ khuếch đại, công suất
tiêu thụ của mạng tăng lên… dẫn đến chi phí cho mạng lớn.
Các hệ thống cáp đồng trục thiếu độ tin cậy. Nếu một bộ khuếch đại ở
gần headend khơng hoạt động (ví dụ như mất nguồn ni), tất cả các
thuê bao do bộ khuếch đại đó cung cấp sẽ mất các dịch vụ.
Mức tín hiệu (chất lượng tín hiệu) sẽ không đủ đáp ứng cho số lượng
lớn các thuê bao. Do sử dụng các bộ khuếch đại để bù suy hao cáp,
nhiễu đường truyền tác động vào tín hiệu và nhiễu nội bộ của bộ
khuếch đại được loại bỏ khơng hết và tích tụ trên đường truyền, nên
càng xa trung tâm, chất lượng tín hiệu càng giảm, dẫn đến hạn chế
bán kính phục vụ của mạng.
Các hệ thống cáp đồng trục rất phức tạp khi thiết kế và vận hành hoạt
động .
Việc giữ cho công suất cân bằng cho tất cả các thuê bao là vấn đề rất
khó.
Để giải quyết các nhược điểm trên, các nhà cung cấp cùng đi tới ý
tưởng sử dụng cáp quang thay cho cáp trung kế đồng trục. Tồn hệ
thống sẽ có cả cáp quang và cáp đồng trục gọi là mạng lai giữa cáp
quang và đồng trục (mạng lai HFC). Yêu cầu đối với hệ thống quang
tương tự là duy trì sự tương thích với các thiết bị cáp kim loại hiện có.
2.2.1.3. Hệ thống mạng cáp HFC
Các đặc điểm cơ bản mạng HFC:

Khái niệm:
Mạng HFC (Hybrid Fiber/Coaxial network) là mạng lai giữa cáp quang và cáp
đồng trục, sử dụng đồng thời cáp quang và cáp đồng trục để truyền và phân phối tín
hiệu. Việc truyền tín hiệu từ trung tâm đến các node quang là cáp quang, còn từ các
node quang đến thuê bao là cáp đồng trục.
Mạng HFC bao gồm 3 mạng con (segment) gồm:
Mạng truyền dẫn (Transport segment)
Mạng phân phối (Distribution segment)
Mạng truy nhập (Acess segment)

GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
17


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

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 quang từ/đến các node quang và chuyển tiếp tín hiệu quang tới
các Hub khác.
Mạng phân phối tín hiệu bao gồm hệ thống cáp quang, các Hub thứ cấp và

Mạng truyền dẫn

Mạng phân phối

Mạng truy nhập

(backbone)
Hình 2.2.1.3a Kiến trúc mạng HFC
các node quang. Tín hiệu quang từ các Hub sẽ được chuyển thành tín hiệu điện tại
các node quang để truyền đến thuê bao. Ngược lại trong trường hợp mạng 2 chiều,
tín hiệu điện từ mạng truy nhập sẽ được thu tại node quang và chuyển thành tín hiệu
quang để truyền đến Hub về headend.
Mạng truy nhập bao gồm hệ thống cáp đồng trục, các thiết bị thu phát cao
tần có nhiệm vụ truyền tải các tín hiệu cao tần RF giữa node quang và các thiết bị
thuê bao. Thơng thường bán kính phục vụ của mạng con truy nhập tối đa khoảng
300m.
Hoạt động của mạng:
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 sever được đưa tới headend trung
tâm. Tại đây tín hiệu được ghép kênh và truyền đi qua Ring sợi 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
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
18


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

khoảng 4 hoặc 5 hub thứ cấp và headend nội hạt, mỗi hub thứ cấp chỉ cung cấp cho
khoảng 25000 thuê bao. 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 backbone. Mạng
backbone được xây dựng theo kiến trúc Ring sử dụng công nghệ SONET/SDH hoặc

một số công nghệ độc quyền.
Ưu điểm mạng HFC:
Sử dụng cáp quang để truyền tín hiệu, mạng HFC sẽ sử dụng 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 hóa và ăn mịn hóa học
tốt. Với các sợi quang được sản xuất với công nghệ hiện đại ngày nay, các sợi
quang cho phép truyền các tín hiệu có tần số lên tới hàng trăm THz (1014 Hz ÷
1015 Hz). Đây là dải thơng tín hiệu vơ cùng lớn, có thể đáp ứng mọi u cầu dải
thơng 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 nằm trong 2 cửa sổ bước
sóng quang là 1310 nm và 1550 nm. Đây là 2 cửa sổ có suy hao tín hiệu rất nhỏ:
0,3 dB/km với bước sóng 1310 nm và 0,2 nm với bước sóng 1550 nm. Trong
khi đó với một sợi cáp đồng trục loại suy hao thấp nhất cũng phải mất 43 dB/km
tại tần số 1 GHz.
Tín hiệu truyền trên sợi cáp là tín hiệu quang, vì vậy khơng bị ảnh hưởng bởi
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 thủy tinh, các sợi
quang là các vật liệu không bị ăn mịn hóa học dẫn đến tuổi thọ của sợi cao.
Có khả năng dự phòng trong trường hợp sợi quang bị đứt.
Nhược điểm mạng HFC :
Trước đây các mạng con truy nhập thường sử dụng các thiết bị tích cực là
các bộ khuếch đại tín hiệu nhằm bù suy hao cáp để truyền tín hiệu đi xa. Theo kinh
nghiệm của các nhà điều hành mạng cáp của châu Âu và châu Mỹ, 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 thơng thường không thể thực hiện nhanh được nên ảnh hưởng đến chất lượng
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN

19


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

phục vụ khách hàng của mạng. Với các mạng truy nhập đồng trục, khi cung cấp
dịch vụ 2 chiều, các bộ khuếch đại cần tích hợp phần tử khuếch đại tín hiệu cho các
tín hiệu ngược dịng dẫn đến độ ổn định của mạng giảm. Hiện nay xu hướng trên
thế giới đang chuyển dần sang sử dụng mạng truy nhập thụ động, tại đó khơng sử
dụng bất cứ một thiết bị tích cực nào nữa, mà chỉ cịn các bộ chia tín hiệu, các bộ
ghép định hướng và các bộ trích tín hiệu thụ động. Một mạng HFC chỉ sử dụng các
thiết bị cao tần thụ động được gọi là mạng HFC thụ động HFPC (Hybrid
Fiber/Passive Coaxial) như thể hiện trong hình 2.2.1.3b. Sử dụng mạng truy nhập
thụ động hoàn toàn sẽ tạo ra các ưu điểm sau:
Chất lượng tín hiệu được nâng cao do khơng sử dụng các bộ khuếch đại tín hiệu
mà hoàn toàn chỉ dùng các thiết bị thụ động nên tín hiệu tới th bao sẽ khơng bị
ảnh hưởng của nhiễu tích tụ do các bộ khuếch đại.
Sự cố của mạng sẽ giảm rất nhiều dẫn đến tăng độ ổn định và chất lượng phục
vụ mạng vì trục trặc của mạng truyền hình cáp phần lớn xảy ra do các bộ khuếch
đại và thiết bị ghép nguồn cho chúng.
Các thiết bị thụ động đều có khả năng truyền tín hiệu theo 2 chiều vì thế độ ổn
định của mạng vẫn cao khi cung cấp dịch vụ 2 chiều.
Sử dụng hoàn toàn các thiết bị thụ động sẽ giảm chi phí rất lớn cho việc cấp
nguồn bảo dưỡng, thay thế và sửa chữa các thiết bị tích cực dẫn đến giảm chi phí
điều hành mạng.
Nếu sử dụng mạng đồng trục thụ động, số lượng thuê bao tại một node quang sẽ
giảm đi, dẫn đến dung lượng đường truyền cho tín hiệu hướng lên sẽ tăng lên,
tạo ra khả năng cung cấp tốt các dịch vụ 2 chiều tốc độ cao cho thuê bao.
Tuy nhiên, mạng truy nhập cáp đồng trục thụ động HFPC cũng có một số nhược
điểm sau:

+ Do khơng sử dụng các bộ khuếch đại tín hiệu cao tần, tín hiệu suy hao trên cáp
sẽ khơng được bù dẫn đến hạn chế lớn bán kính phục vụ của mạng.
+ Do không kéo cáp đồng trục đi xa, số lượng thuê bao có thể phục vụ bởi một
node quang có thể giảm đi. Để có thể phục vụ số lượng thuê bao lớn như khi sử
dụng các bộ khuếch đại tín hiệu, cần kéo cáp quang đến gần thuê bao hơn và
tăng số node quang dẫn đến tăng chi phí rất lớn cho mạng.

GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
20


TÌM HIỂU -THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Bộ chia
Bộ chia

Mạng truyền dẫn
(Backbond)

Mạng phân phối

Mạng truy nhập

Hình 2.2.1.3b Cấu trúc mạng HFPC
Kết luận:
Như đã trình bày ở trên, ưu điểm của mạng này là nhược điểm của mạng kia.
Tuỳ thuộc vào mơ hình kinh tế, điều kiện địa lý để áp dụng loại mạng nào cho phù
hợp. Nếu xét trong cùng một phạm vi phục vụ, mạng HFPC yêu cầu số lượng node

quang lớn hơn mạng HFC. Vì vậy:
Trong điều kiện mạng quang đã có sẵn, nên chọn phương án xây dựng mạng
HPFC nhằm mục đích giảm chi phí đầu tư cho mạng đồng trục, đẩy nhanh
tốc độ triển khai mạng, nâng cao chất lượng tín hiệu và hiệu quả khai thác.
Trong điều kiện mạng quang còn hạn hẹp, nên chọn phương án xây dựng
mạng HFC. Khi đó, để đẩy nhanh tốc độ mở rộng mạng phải vươn dài mạng
đồng trục bằng cách sử dụng các bộ khuếch đại cao tần.
Đối với tình hình nước ta hiện nay thì cấu trúc mạng HFC hợp lý hơn vì ở
Việt Nam mạng truyền hình cáp vẫn đang cịn mới mẻ, mạng mới được đưa vào sử
dụng trong khoảng thời gian ngắn nên cơ sở hạ tầng còn thiếu thốn. Hệ thống mạng
hầu như phải kéo mới nên để giảm chi phí lắp đặt cho cả nhà khai thác lẫn các thuê
bao thì mạng HFC là hợp lý nhất .
2.2.1.4. Mạng toàn quang-MạngSONET(Sychronous Optical Network
)
Một mạng truyền dẫn quang hóa hồn tồn từ nhà cung cấp dịch vụ đến tận thuê
bao là mơ ước của mọi nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cũng như viễn thơng nói
chung do các ưu điểm nổi bật của cáp sợi quang. Tuy nhiên, khi triển khai một
mạng như thế sẽ phải đầu tư ban đầu rất lớn và gặp nhiều khó khăn khác.
GVHD: TS.ĐINH SƠN TÚ

SVTH: NGUYỄN THANH NHÂN
21