thiết kế mạng truyền hình cáp cho một khu đô thị tại hà nội

1

MỤC LỤC
LỜI MỞ ðẦU 6
CHƯƠNG 1: Tổng quan về kỹ thuật truền hình cáp và xử lý tín hiệu truyền hình
cáp :
1.1.Tổng quan về kỹ thuật truyền hình cáp 8
1.1.1.Giới thiệu về dịch vụ truyền hình trả tiền 8
1.1.2.MMDS 9
1.1.3.Truyền Hình Cáp. 9
1.1.4.Truyền hình qua vệ tinh DTH 10
1.2.Mô hình tổng quát của hệ thống truyền hình cáp 10
1.2.2. Mạng có cấu trúc hoàn toàn cáp ñồng trục. (Trunk - Feeder): 12
1.2.3.Mạng kết hợp cáp quang và cáp ñồng trục. (HFC- Hybrid Fiber Coaxial) 14
1.2.4. Mạng quang hoá hoàn toàn 17
1.2.5. Băng tần dùng trong hệ thống truyền hình cáp 18
1.3. Xử lý tín hiệu truyền hình cáp 22
1.3.1. Xử lý tín hiệu truyền hình cáp kỹ thuật tương tự. 22
1.3.1.1 ðặc ñiểm và hình dạng của tín hiệu Truyền hình ñen trắng 22
1.3.1.2 Phổ tín hiệu hình ñen trắng 25
1.3.1.3 Tín hiệu truyền hình màu 27
1.3.1.4 Kỹ thuật ñiều chế và ghép tín hiệu 27
1.3.2 Xử lý tín hiệu truyền hình cáp kỹ thuật số. 27
1.3.2.1 Tín hiệu Truyền hình số 27
1.3.2.2 Số hoá tín hiệu video. 28
1.3.2.3.Nén tín hiệu video 30
1.3.2.4. Nén tín hiệu Audio. 38
1.3.2.5. Cấu trúc của dòng dữ liệu video MPEG-2: 40
1.3.2.6. Ghép kênh dòng truyền tải nhiều chương trình 45
2

1.3.3. Mã hoá và ñiều chế tín hiệu Truyền hình cáp kỹ thuật số (DVB-C) 48
1.3.3.1. Mã hoá ngoài (outer coder reed solomon) 50
1.3.3.2. ðiều chế tín hiệu -Ánh xạ byte - biểu trưng trong DVB-C 50
CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ TRUYỀN HÌNH CÁP 53
2.1. Cáp ñồng trục 53
2.1.1 Cấu trúc cáp ñồng trục 53
2.1.2. Phân loại cáp ñồng trục. 53
2.1.3.Các thông số của cáp ñồng trục: 54
2.1.4.Giới thiệu một số cáp ñồng trục. 55
2.2 Cáp quang 58
2.2.1. Cấu trúc sợi quang. 58
2.2.2. Các thông số ñặc trưng của sợi quang. 59
2.2.3. Các thiết bị ñầu cuối quang. 61
2.3. Thiết bị trung tâm (HEAD –END) 61
2.3.1.ðầu thu vệ tinh 62
2.3.2 Các thiết bị ñiều chế và ghép tín hiệu 62
2.3.3. Máy phát quang. 64
2.3.4. CMTS và một số thiết bị khác 65
2.4. Thiết bị mạng 65
2.4.1.Node quang 65
2.4.2. Các bộ khuếch ñại ñiện 67
2.4.3.Thiết bị phân nhánh và thiết bị cấp tín hiệu thuê bao 71
CHƯƠNG 3: Thiết kế kỹ thuật mạng truyền hình cáp cho một khu ñô thị:
3.1.Thuyết minh dự án: 76
3.1.1 Giới thiệu công trình 76
3.1.2.Mục tiêu và quy mô công trình 76
3.1.3.Hiện trạng của hệ thống 76
3

3.2. Nội dung thiết kế kỹ thuật . 77

3.2.1.Băng tần hoạt ñộng của hệ thống truyền hình cáp 77
3.2.2.Mô tả mạng cáp 77
3.2.3.Yêu cầu thông số kỹ thuật khuếch ñại 78
3.2.4.Yêu cầu thông số kỹ thuật tại hộp thuê bao: 78
3.2.5.Yêu cầu nguồn cung cấp; 78
3.3. Cơ sở thiết kế và tính toán mạng truyền hình cáp 79
3.3.1. Một số căn cứ: 79
3.3.2. Tiêu chuẩn kỹ thuật: (Của Việt Nam) 79
3.3.3.Những tiêu chuẩn, ñặc tính kỹ thuật ñể lựa chọn thiết bị 80
3.3.4. Lựa chọn khuếch ñại 86
3.3.5 Các loại Tap và chia tín hiệu. 87
3.3.6. Thiết bị chèn nguồn: PI (Power Insert) 89
3.3.7. Các loại Jack 89
3.4.Tiêu chuẩn kỹ thuật khi thiết kế. 89
3.4.1. Cách tính mức tín hiệu trong mạng cáp: 90
3.4.2.Tính mức tín hiệu trong hệ thống thiết kế kỹ thuật. 91
3.4.3.:Sơ ñồ thiết kế kỹ thuật tổng thể khu ñô thị từ CT1 ÷ CT10 và bản vẽ kỹ thuật tòa
nhà CT1 ( Bảng 1 ) 92
3.4.4.Bảng kê vật tư: 92
3.5. Tổ chức thi công 93
3.5.1. Yêu cầu chung: 93
3.5.2. Thi công: 93
3.5.3.Lắp ñặt hệ thống tiếp ñịa: 94
3.6. Một số sự cố thường gặp trong hệ thống mạng cáp và cách khắc phục: 94
3.6.1. Hình ảnh bị nhiễu: 94
3.6.2. Hình ảnh bị nhấp nháy 95
4

3.6.3. Các kênh không ñồng ñều 95
3.6.4. Hình ảnh bị các vạch xước ngang 95

3.6.5. Có vạch ngang liên tục hết màn hình 95
3.6.6. Mất tín hiệu 96
3.6.7. Bị vằn màu 96
3.6.8. Chất lượng hình ảnh tại thuê bao xấu ñi ñột ngột 96
Kết luận và Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp 97
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………… 100


5

NHỮNG CHỮ TIẾNG ANH VIẾT TẮT
1. CATV - Cable Television (Truyền hình cáp )
2. DTH - Direct To Home( Thu tín hiệu truyền hình vệ tinh trực tiếp tới gia ñình )
3. DTT - Digital Terrestrial television (Truyền hình mặt ñất kỹ thuật số )
4. DCT - Discrete Cosine Transform (Biến ñổi cosin rời rạc)
5. DPCM - Differential Pulse Code Modulation( ðiều chế xung mã vi sai)
6. MMDS -Multi-point, Multi-channel Distribution ( Truyền hình nhiều kênh bằng
sóng siêu cao tần)
7. MB - Macro Block (Một khối có kích thước 64x64 phần tử ảnh )
8. MPEG-2 4: 2: 0 MP @ ML - main profile at high level (nén chất lượng mức cao)
9. PID - Packet Identification (Gói nhận dạng )
10. PS -Stream Program (Dòng tín hiệu chương trình )
11. RLC -Run Length Coding ( Mã có ñộ dài chạy )
12. TS-Transport Stream (Dòng tín hiệu truyền tải)
13.VLC- Variable Length Coding (Mã có ñộ dài biến ñổi )
14. IPTV – Internet Protocol Television ( Truyền hình qua giao thức internet )
15. AGC – Automatic ( Tự ñiều chỉnh hệ số khuếch ñại )
16. BER – Bit Error Rate ( Tỉ số lỗi bít )
17. CO – Central Office ( Tổng ñài trung tâm )
18. QAM -

Synchronous Digital Hierarchy (
Ph−¬ng thøc truyÒn ®ång bé )
19. DSL -
Digital Subscriber Line (
GhÐp kªnh truy nhËp ®−êng thuª bao sè )
20.

DSLAM -
DSL Access Multiplexing (
GhÐp kªnh truy nhập ñường thuê bao số)
21. HFC - Hybrid Fiber Coaxial

( Mạng kết hợp giữa cáp quang và cáp ñồng trục ).




6

LỜI MỞ ðẦU
Những năm gần ñây truyền hình quảng bá không ñáp ứng kịp do tăng nhu cầu
thưởng thức các chương trình truyền hình chất lượng cao, nội dung phong phú cũng
như sự tiến bộ trong công nghệ, truyền hình cáp ñã tạo những bước phát triển mạnh
mẽ. Lợi ích của truyền hình cáp ñối với xã hội như. Làm giảm số hộ gia ñình thu sóng
truyền hình bằng anten trời, bảo ñảm mỹ quan thành phố và khu dân cư, nâng cao
chất lượng hình ảnh, âm thanh; Tăng số kênh phục vụ ñể ñáp ứng nhu cầu, thị hiếu của
nhân dân. Kết hợp với mạng internet và cung cấp những dịch vụ gia tăng khác.
Trong bản Luận án này trình bày thiết kế mạng truyền hình cáp cho một khu ñô
thị tại Hà Nội chỉ mang tính mô hình dựa trên một số khu trung cư, nhà tập thể mà tôi
ñã khảo sát chưa ñược thiết kế mạng truyền hình cáp. Các số liệu về căn hộ khu trung

cư là giả thiết.
Trong phạm vi ñề tài trình bày phương pháp thiết kế theo cấu trúc mạng HFC
và các kiến thức lý thuyết về kỹ thuật truyền hình cáp như mô hình hệ thống , hệ
thống thiết bị , phương pháp phân tích tổng hợp mạng Truyền hình cáp , các kiến thức
về ñiều chế , ghép kênh truyền, cung cấp các kiến thức ñể thiết kế mạng truyền hình
cáp, bảo dưỡng mạng truyền hình cáp.









7

NHỮNG CĂN CỨ LỰA CHỌN ðỀ TÀI
.
1. Căn cứ vào khảo sát thực tế trên ñịa bàn Hà Nội ở một số tòa nhà chung cư, tập thể
chưa ñược thiết kế mạng truyền hình cáp.
2. Căn cứ vào nhu cầu ñược cung cấp thông tin thông qua dịch vụ Truyền hình trả
tiền của các ñơn vị, người dân ngày càng phát triển, ñảm bảo mỹ quan thành phố và
khu dân cư.
3. Căn cứ vào những ưu ñiểm của dịch vụ Truyền hình cáp so với một số dịch vụ
khác .
- Cung cấp ña kênh
- Mở rộng tích hợp ñược nhiều ứng dụng trên ñường truyền như Internet, IPTV
- Chất lượng tín hiệu tốt, giá thuê bao rẻ.
- Tiện lợi trong việc sử dụng.

- Giá thành của hệ thống ñược tiết kiệm.
Với các căn cứ, lợi ích trên em ñã chọn ñề tài:
Thiết kế kỹ thuật mạng truyền
hình cáp cho một khu ñô thị tại Hà Nội
.
Với sự hướng dẫn khoa học của Thầy Giáo: Tiến sỹ - Nguyễn Vĩnh An.









8

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH CÁP VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU
TRUYỀN HÌNH CÁP
1.1.Tổng quan về kỹ thuật truyền hình cáp
1.1.1.Giới thiệu về dịch vụ truyền hình trả tiền.
Trong những năm gần ñây sự cạnh tranh trong lĩnh vực dịch vụ truyền thông,
truyền hình ở nước ta ñã phát triển rất mạnh, rất nhiều công ty trong nước, nước ngoài
có cùng ngành nghề kinh doanh, dịch vụ tham gia vào thị trường trong nước ñã tạo ra
sự cạnh tranh quyết liệt như dịch vụ internet, truyền số liệu, dịch vụ ñiện thoại viễn
thông, truyền hình trả tiền ñồng thời bằng các hình thức gián tiếp và trực tiếp nhiều
công ty nước ngoài cũng ñổ 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 ñã bắt ñầu ñược thực hiện từ những năm

1995 ñến 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 ñến là truyền
hình cáp (CATV- Cable Television), sau nữa là truyền hình số vệ tinh (DTH- Direct
To Home).
Truyền hình trả tiền dùng kỹ thuật tương tự ñược sử dụng phần lớn qua các
phương thức truyền dẫn cáp ñồng trục, ghép lai cáp quang - ñồng 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 ñồng 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 ñất DTT (Digital Terrestrial
television), truyền hình số sử dụng cáp hai sợi ñồng bằng công nghệ DSL Sau ñây là
các hệ thống truyền hình trả tiền tại Việt Nam
9

1.1.2.MMDS
Những năm ñầu do nhu cầu của người dân tham gia dịch vụ này chưa cao, ñiều
kiện ñể cung cấp các chương trình quốc tế chưa thuận lợi nên ít nhà ñầu tư tham gia
vào các dịch vụ này do ñó 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, ñược phát từ 9 ñến 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 ñã thu
hút ñược khoảng 30 000 thuê bao, trong ñó 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 về cả kinh tế, chính trị
và khoa học kỹ thuật. Tuy vậy những năm gần ñây hệ thống này ñã xuống cấp nhiều,
chất lượng chương trình bị kém ñi, mặt khác vấn ñề nhà cao tầng theo tốc ñộ xây dựng
tăng rất nhanh ñã che khuất, cản trở rất nhiều ñến sự thu sóng của các anten thu Dịch
vụ truyền hình trả tiền bằng hệ thống MMDS ñã ñến thời kỳ chuyển ñổi sang các hệ
thống khác như truyền hình cáp và DTH có nhiều ưu ñiểm và chất lượng cao hơn.
1.1.3.Truyền Hình Cáp.

Từ năm 2000 ñến nay số lượng các ñơn vị muốn tham gia vào cung cấp dịch vụ
truyền hình cáp ñã tăng vọt ở hầu hết các ñịa phương trên cả nước, nhiều công ty nước
ngoài như Trung Quốc, ðài Loan, Hàn Quốc cũng ñã và ñang kết hợp với một số
công ty trong nước ñể ñầu tư truyền hình cáp trên các thành phố, thị xã tại VN. Nhìn
chung do nhu cầu xem truyền hình cáp ở các khu vực này tăng nhiều, tạo hiệu quả cho
việc ñầu tư rất lớn nên thị trường truyền hình cáp ñang trở nên sôi ñộng trên phạm vi
toàn quốc, tính ñến nay ñang có khá nhiều nơi ñã có hệ thống truyền hình cáp như :
Hải Phòng; Hải Dương; Hà Nội; Hà Nam; Nam ðịnh; Nghệ An; ðà Nẵng; Nha Trang;
Tp. HCM Trong khi có những nơi ñầu tư truyền hình cáp ñạt hiệu quả cao thì cũng
có một số nơi ñang gặp nhiều khó khăn do tính toán chưa hết về nhu cầu, về công
nghệ, quy mô ñầu tư như: Kinh phí ñầu tư quá lớn mà số thuê bao lại rất ít , chất
10
lượng tín hiệu thấp, ñặc biệt vấn ñề cung cấp chương trình rất nghèo nàn, không có
khả năng thu hút ñược người xem. Thậm chí có nơi ñang có nguy cơ không thể tiếp tục
duy trì ñược nữa.
Hiện nay tại Hà nội có 4 nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp cùng ñồng 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
1.1.4.Truyền hình qua vệ tinh DTH
Dịch vụ truyền hình trả tiền thu trực tiếp từ vệ tinh (DTH) ñược ðài THVN
gấp rút triển khai và ñưa vào khai thác ñầu năm 2005. ðây sẽ là dịch vụ chiếm ưu thế
nhất, nó vừa trực tiếp cung cấp tới từng khách hàng xem truyền hình trên cả nước một
cách rất nhanh chóng, ngay cả ñến các vùng sâu, vùng xa, cả biên giới hay hải ñảo xa
xôi. Hệ thống DTH ñồng 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 ðài
THVN ñang ñầu 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 ñối với các
chương trình truyền hình quốc tế ñã mua bản quyền sẽ ñược dịch, thuyết minh và phát
phụ ñề vào một số kênh chương trình cho phù hợp với yêu cầu của nhân dân, một số
khác sẽ thực hiện phát chậm ñể kiểm duyệt.

Hiện nay hệ thống DTH của ðài truyền hình Việt Nam liên doanh với Pháp có
rất nhiều gói kênh chương trình trong và ngoài nước ña dạng
1.2.Mô hình tổng quát của hệ thống truyền hình cáp

1.2.1. Hệ thống thiết bị truyền hình cáp
11

Hệ thống thiết bị trung tâm (Master Headend)
Hệ thống thiết bị trung tâm bao gồm các thiết bị như máy thu vệ tinh , máy phát
quang , các bộ ñiều chế tín hiệu , CMTS , các Hub và một số thiết bị khác . Hệ thống
thiết bị trung tâm có nhiệm vụ :
- Cung cấp và quản lý các chương trình truyền hình trên mạng cáp thông qua việc thu
các nguồn tín hiệu truyền hình sau ñó qua quá trình xử lý tín hiệu như : chèn quảng
cáo, key chữ, mã hoá, ñiều 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 ñất, chương trình radio
FM hoặc các chương trình tự sản xuất
- Kiểm tra, giám sát: Bao gồm hệ thống monitor ñể kiểm tra chất lượng cũng như nội
dung các chương trình truyền trên mạng cáp, hệ thống chuyển ñổi nguồn tín hiệu , hệ
thống ñiều hành toàn bộ hoạt ñộng của trung tâm thu phát và mạng phân phối tín
hiệu
12
-Cung cấp các dịch vụ gia tăng như : 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 bao gồm các thiết bị : Nốt quang , các bộ
khuếch ñại ñiện , các bộ chia trong nhà , ngoài trời, các bộ chèn nguồn và một số các
thiết bị khác .Hệ thống thiết bị mạng phân phối tín hiệu có nhiệm vụ phân phối , 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 ñược chia thành 2 phần chính là truyền dẫn
bằng phương thức cáp quang và cáp ñồng trục, có thể truyền dẫn ñồng thời hai dạng

tín hiệu là analog và digital trên hệ thống.
• Hệ thống truyền dẫn cáp quang: ðược thiết kế dưới dạng mạch vòng
hoặc mạch hình sao tuỳ thuộc vào yêu cầu ñộ an toàn của hệ thống cũng như
phạm vi truyền dẫn tín hiệu. Nguồn tín hiệu cần truyền dẫn tại trung tâm sẽ ñược
chuyển ñổi từ tín hiệu ñiện sang tín hiệu quang nhờ máy phát quang, sau ñó ñược
truyền dẫn trên mạng cáp quang tới các khu vực có nhu cầu. Tại ñây, nguồn tín
hiệu quang ñược chuyển ñổi sang tín hiệu ñiện nhờ các bộ chuyển ñổi quang ñiện
hay gọi là Node quang sau ñó truyền dẫn trên mạng cáp ñồng trục tới các thuê
bao.
• Hệ thống truyền dẫn cáp ñồng trục: Tín hiệu từ các Node quang sẽ ñược
phân phối tới các ñiểm thuê bao nhờ hệ thống cáp ñồng trục, các bộ khuếch ñại
tín hiệu RF và các bộ chia tín hiệu ñể phân phối cho các khách hàng. Hệ thống
truyền dẫn cáp ñồng trục sẽ ñược thiết kế với dung lượng cung cấp tuỳ thuộc vào
nhu cầu sử dụng dịch vụ của các thuê bao truyền hình cáp.
1.2.2. Mạng có cấu trúc hoàn toàn cáp ñồng trục. (Trunk - Feeder):

13
DC
DC
TV
TV
TV
TV
AMP
Tap Tap Tap
Tap Tap Tap
PI
AMP
TV
TV TV TV

TV TV
TV TV
TV
TV
TV
TV
AMP
AMP
AMP
AMP
HeadEnd
PI
TV
AMP
AMP
PI
Tap Tap Tap
TV TV TV
TV TV TV
TV
TV
TV
TV
TV
TV TV TV
TV TV TV
TV TV TV
TV TV TV
TV TV TV
TV TV TV

TV TV TV
TV TV TV
Tap
Tap
Tap
Tap
Tap Tap Tap
Tap
Tap
Tap
Tap Tap Tap
Mạng truyền dẫn sử dụng hoàn toàn cáp ñồng trục còn ñược 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 ñược gọi là cáp nhánh (Feeder) và phần kết nối từ cáp
nhánh ñến thuê bao gọi là cáp thuê bao (Drop). ðể chia tín hiệu từ cáp chính ñến các
cáp nhánh, người ta sử dụng các bộ chia chính (Splitter). Tín hiệu ñược trích từ cáp
nhánh ñể dẫn ñến thuê bao nhờ bộ trích tín hiệu (Tap).
14
Trên ñường ñi của tín hiệu, người ta lắp ñặt các bộ khuếch ñại tại các vị trí thích hợp
ñể bù lại phần tín hiệu bị suy hao.
ðể cấp nguồn cho bộ khuếch ñại, 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 ñại sử dụng ñiện lấy từ mạng ñiện sở tại. Trong phương pháp cấp nguồn từ xa,
nguồn cung cấp cho bộ khuếch ñại ñược chèn vào cáp ñồng trục bằng các bộ chèn
nguồn sau ñó dẫn ñến bộ khuếch ñại
- Do sử dụng các bộ khuếch ñại ñể bù suy hao nên nhiễu ñường truyền tác ñộng vào
tín hiệu cùng với nhiễu nội bộ của bộ khuếch ñại tích tụ lại theo chiều dài ñường
truyền dẫn ñến càng xa trung tâm, chất lượng tín hiệu càng giảm.
- Theo kinh nghiệm của các nhà ñiều hành mạng cáp, trục trặc của mạng truyền hình
cáp phần lớn xảy ra do các bộ khuếch ñại và các thiết bị ghép nguồn cho chúng. Các

thiết bị này nằm rải rác trên mạng, vì thế việc ñịnh vị, sửa chữa và khắc phục chúng
không thể thực hiện nhanh ñược, làm ảnh hưởng ñến chất lượng phục vụ khách hàng.
- ðối với mạng hai chiều, các bộ khuếch ñại cần tích hợp phần tử khuếch ñại cho tín
hiệu ngược dòng, tức là số phần tử tích cực trên mạng tăng lên dẫn ñến ñộ ổn ñịnh của
mạng giảm.
ðây là công nghệ của những năm 80 trở về trước và thường chỉ ñược áp dụng ở Trung
quốc.
1.2.3.Mạng kết hợp cáp quang và cáp ñồng trục. (HFC- Hybrid Fiber Coaxial)
Mạng truyền hình cáp hữu tuyến kết hợp cáp quang và cáp ñồng trục (HFC-
Hybrid Fiber Coaxial) sử dụng ñồng thời cáp quang và cáp ñồng trục ñể truyền dẫn tín
hiệu. Việc truyền tín hiệu ñược chia làm hai giai ñoạn. Giai ñoạn 1: tín hiệu ñi từ
trung tâm ñến các nút quang sử dụng cáp quang. Giai ñoạn 2: tín hiệu ñi từ nút quang
ñến thuê bao sử dụng cáp ñồng trục.
Mạng HFC có thể ñược triển khai theo nhiều cấp ñộ tuỳ theo quy mô của mạng.

15













Hình vẽ: Mạng kết hợp cáp quang và ñồng trục

Với quy mô của mạng lớn, có thể sử dụng sơ ñồ hình vòng kín với một hay nhiều
tầng (như hình vẽ). Trong sơ ñồ này, mạch vòng thứ nhất ñược gọi là mạng truyền dẫn
(Transport Segment), mạch vòng thứ hai ñược gọi là mạng phân phối (Distribution
Segment) và mạng từ nút quang ñến thuê bao gọi là mạng truy nhập (Access
Segment). ðộ an toàn của mạng ñược tăng lên nhờ cầu trúc hình vòng kín.
Ngoài ra, tuỳ theo ñịa hình cụ thể, có thể kết hợp linh hoạt giữa hai sơ ñồ 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 ñến các khu vực xa. Các HUB sơ cấp có chức
năng thu phát tín hiệu quang ñến các nút quang và chuyển tín hiệu quang tới các HUB
khác.
16
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 ñược chuyển thành tín hiệu
RF sau ñó dẫn ñến thuê bao và ngược lại.
Mạng truy nhập bao gồm hệ thống cáp ñồng trục, các thiết bị chia tách, và các
khuếch ñại cao tần, có nhiệm vụ truyền tải tín hiệu cao tần giữa nút quang và thuê
bao.Như ñã phân tích trong phần mạng có cấu trúc hoàn toàn cáp ñồng trục, việc sử
dụng các phần tử tích cực trong mạng truy nhập có nhiều ñiểm không tốt.
Ngày nay, xu hướng trên thế giới ñang chuyển dần sang sử dụng mạng truy nhập
thụ ñộng. Theo ñó không sử dụng bất cứ phần tử tích cực nào. Không sử dụng các bộ
khuếch ñại cao tần mà chỉ sử dụng các thiết bị chia tách tín hiệu thụ ñộng. Một mạng
HFC chỉ sử dụng các phần tử thụ ñộng ñược gọi là mạng HFC thụ ñộng hay HFPC
(Hybrid Fiber Passive Coaxal).
Ưu ñiểm
- Sử dụng cáp quang ñể truyền tín hiệu, mạng HFC sẽ có ñược các ưu ñiểm 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 ñiện từ, chống lão hoá và ăn mòn hoá học tốt.
- Với công nghệ sản xuất hiện ñại ngày nay, các sợi quang cho phép truyền các tín
hiệu có tần số rất lớn . ðây là dải thông tín hiệu vô cùng lớn, có thể ñáp ứng mọi yêu

cầu về dải thông ñường truyền mà không một phương tiện truyền dẫn nào khác có thể
có dược.
- Tín hiệu quang truyền trên sợi quang hiện nay chủ yếu ñược sử dụng hai bước sóng
quang là 1310nm và 1550nm. ðây 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 ñồng trục, ở tần số 1GHz, loại có suy hao thấp nhất cũng phải là 43dB/Km ta thấy
ưu ñiểm hơn hẳn của cáp sợi quang.
17
- Tín hiệu truyền trên sợi quang là tín hiệu quang vì vậy không bị ảnh hưởng của các
nhiễu ñiện từ từ môi trường, dẫn ñến ñảm bảo ñược chất lượng tín hiệu trên ñường
truyền.
- ðược 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 ñại tín hiệu mà hoàn toàn chỉ sử dụng các thiết bị
thụ ñộng nên tín hiệu ñến thuê bao sẽ không bị ảnh hưởng của nhiễu tích tụ ở các bộ
khuếch ñại và như thế nâng cao ñược chất lượng tín hiệu ñến thuê bao.
- Các sự cố mạng sẽ giảm nhiều khi sử dụng hoàn toàn các thiết bị thụ ñộng từ ñó
nâng cao ñộ ổn ñịnh và chất lượng phục vụ của mạng.
- Giảm ñược 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.
1.2.4. Mạng quang hoá hoàn toàn.
Một mạng truyền dẫn ñược quang hoá hoàn toàn từ nhà cung cấp dịch vụ ñến tận
các thuê bao là ước mơ của mọi nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cũng như viễn thông
nhờ ưu ñiểm tuyệt vời của cáp quang. Tuy nhiên, việc triển khai một mạng quang hoàn
toàn tại thời ñiểm hiện nay gặp một số nhược ñiểm sau:
Nhược ñiểm
- Giá thành cáp quang, thiết bị thu phát quang, bộ chia quang, hiện còn rất cao so
với các thiết bị tưng ứng cho cáp ñồng trục.
- Hiện nay nhu cầu dải thông của khách hàng cũng chưa lớn. Hơn nữa khả năng cung
cấp chương trình của các nhà cung cấp dịch vụ cũng không lớn dẫn ñến việc lãng phí

dải thông.
- Một ñiều quan trọng nữa là hiện nay các thiết bị ñầu cuối truyền hình cáp tại thuê
bao hoàn toàn không có ñầu vào quang, vì vậy muốn thu ñược chương trình cần phi có
thiết bị thu quang và chuyển ñổi quang sang tín hiệu RF. ðây là trở ngại lớn vì thiết bị
này chưa có sẵn trong dân dụng và giá thành rất cao.
18
Kết luận
Căn cứ vào phân tích các ưu ñiểm và nhược ñiểm của ba phương án nêu trên, ta có thể
ñưa ra kết luận sau:
- Sử dụng cáp quang hoàn toàn cho mạng truyền dẫn tín hiệu của truyền hình cáp
hữu tuyến là ñiều lý tưởng về mặt kỹ thuật. Tuy nhiên, xét về mặt kinh tế thì việc sử
dụng quang hoá hoàn toàn không có lợi và rất khó khả thi vì giá thành quá cao.
- Khi so sánh giữa phương án sử dụng cáp ñồng trục hoàn toàn với phương án sử
dụng kết hợp cáp quang và cáp ñồng trục cho thấy với quy mô mạng còn nhỏ, có dung
lượng khoảng từ 5000 thuê bao trở lại thì cáp ñồng trục hoàn toàn sẽ có chi phí thấp
hơn và vẫn ñảm bảo chất lượng. Mạng có quy mô lớn từ 10000 thuê bao trở lên thì sử
dụng mạng kết hợp HFC giá thành thấp hơn và chất lượng tín hiệu sẽ tốt hơn, quy mô
mạng càng lớn thì phương án mạng HFC sẽ càng hiệu quả.
1.2.5. Băng tần dùng trong hệ thống truyền hình cáp
Dải tần sử dụng trong truyền hình cáp khoảng từ 5-862 MHz. Trong ñó dải tần
từ 5-65 MHz ñược dùng cho chiều ngược (upstream) - từ khách hàng ñến nhà cung cấp
dịch vụ TH cáp và dải tần từ 87-862 MHz ñược dùng cho chiều ñi (downstream- từ
nhà cung cấp dịch vụ TH cáp ñến khách hàng. ðường ñi và về trên thực tế là ñược
truyền trên cùng một sợi cáp theo hai hướng: từ HE/Hub ñến thuê bao và từ thuê bao
ngược trở lại HE/Hub. Tín hiệu ñường ñi (downstream) mang thông tin từ HE /HUB
ñến thuê bao như tín hiệu video, thoại, dữ liệu Internet. ðường ngược (Upstream)
mang thông tin từ thuê bao ñến HE/HUB như tín hiệu từ các bộ STB, modem Vì vậy
mạng HFC ñược cấu trúc không ñối xứng (non-symmetrical), có nghĩa là một hướng
sẽ mang dung lượng nhiều hơn hướng kia.

19
BẢNG TẦN SỐ CHƯƠNG TRÌNH TRUYỀN HÌNH CÁP
CHUẨN CCIR (f
IFS
=5.5 MHz)-PAL-B/G

Kênh
TV
Tần số Hình
(MHZ)
Tần số Tiếng
(MHZ)
Tên chương
trình
VCTV
Chương trình
MMDS

CH 2 48. 25 53. 75
CH 3 55. 25 60. 75
CH 4 62. 25 67. 75

CH 5 175. 25 181. 75
HTV quảng bá
CH6 183. 25 188. 75
VTV1-CaTV
CH7 191. 25 196. 75

VTV2-CaTV
CH8 199. 25 205. 75
VTV1 quảng bá
CH9 207. 25 212. 75
VTV3-VCTV
CH10 215. 25 221. 75
VTV2 quảng bá
CH11 223. 25 228. 75
HTV-VCTV
S12 231. 25 236. 75

S13 239. 25 244. 75

S14 247. 25 252. 75

S15 255. 25 260. 75

S16 263. 25 268. 75

S17 271. 25 276. 75

S18 279, 25 284. 75

S19 287. 25 292. 75

S20 295. 25 300. 75

S21 303. 25 308. 75

20

S22 311. 25 316. 75

S23 319. 25 324. 75

S24 327. 25 332. 75

S25 335. 25 340. 75

S26 343. 25 348. 75

S27 351. 25 356. 75

S28 359. 25 364. 75

S29 367. 25 372. 75

S30 375. 25 380. 75
Test
S31 383. 25 388. 75
Test
S32 391. 25 396. 75
Test
S33 399. 25 404. 75
HBO-khoá
S34 407. 25 412. 75
Test
S35 415. 25 420. 75
KBS-Korea
S36 423. 25 428. 75
BLoomberg

S37 431. 25 436. 75
VCTV6
S38 439. 25 444. 75
HaLLMaRK
S39 447. 25 452. 75
VTV4
S40 455. 25 460. 75
VTV5
S41 463. 25 468. 75
NGC
CH21 471. 25 476. 75
Discovery
Ch22 479. 25 485. 75
VTV3 quảng bá
Ch23 487. 25 492. 75
TV5
CH24 495. 25 501. 75
H.Tây quảng bá


CH25 503. 25 508. 75
eSPN
CH26 511. 25 517. 75
VTC Số mặt ñất
21
CH27 519. 25 524. 75
STAR SPORT
CH28 527. 25 532. 75
CARTOON
CH29 535. 25 540. 75

MTV
(VTC.analog)

CH30 543. 25 548. 75
OPT1
CH 31 551. 25 556. 75
BBC
CH32 559. 25 564. 75
DW
CH33 567. 25 572. 75
VCTV3
CH34 575. 25 580. 75
CCTV4(cùng
T/S VTC)

CH35 583. 25 588. 75
CNN
CH36 591. 25 596. 75
STaR MoVieS
CH37 599. 25 604. 75
VCTV7
CH38 607. 25 612. 75
H.Tây-CaTV
CH39 615. 25 620. 75
VCTV1
CH40 623. 25 628. 75
ARiRaNG TV
CH41 631. 25 636. 75
STaRWoRLD
CH42 639. 25 644. 75

VCTV2
CH43 647. 25 652. 75
ABC
CH44 655. 25 660. 75
CCTV9
CH45 663. 25 668. 75
EUROSPORT CNN-MMDS
CH46 671. 25 676. 75
TVB OPT1-MMDS
CH47 679. 25 684. 75
VCTV4
CH48 687. 25 692. 75
VTV3- uHF
CH49 695. 25 700. 75
Thông tin
VCTV

22
CH50 703. 25 708. 75

CH51 711. 25 716. 75

CH52 719. 25 724. 75
StarM-MMDS
CH53 727. 25 732. 75

CH54 735. 25 740. 75
Disco-MMDS
CH55 743. 25 748. 75
ESPN-MMDS

CH56 751. 25 756. 75
VCTV1-MDS
CH57 759. 25 764. 75
MTV-MMDS
CH58 767. 25 772. 75
Cartoon+SPOR
CH59 775. 25 780. 75
TV5+CCTV4
CH60 783. 25 788. 75

CH61 791. 25 795. 75
CH62 799. 25 804. 75
CH63 807. 25 712. 75
CH64 815. 25 820. 75
CH65 823. 25 828. 75
CH66 831. 25 836. 75
CH67 839. 25 844. 75
CH68 847. 25 852. 75
CH69 855. 25 860. 75


1.3. Xử lý tín hiệu truyền hình cáp
1.3.1. Xử lý tín hiệu truyền hình cáp kỹ thuật tương tự.
1.3.1.1 ðặc ñiểm và hình dạng của tín hiệu Truyền hình ñen trắng
Tín hiệu truyền hình ñen trắng bao gồm tín hiệu hình ảnh ñen trắng , các
xung ñồng bộ chung, các xung tắt , các tín hiệu dùng cho ño lường , tín hiệu âm thanh.
Tín hiệu hình là ñơn cực tính bởi vì ñộ chói có giá trị dương , biến ñổi từ không ñến
23
giá trị cực ñại và do ñó tín hiệu hình tương ứng cũng có một cực tính hoặc là dương
hoăc là âm . Nếu ứng với ñiểm trắng của ảnh tín hiệu có ñiện áp lớn nhất ,ứng với

ñiểm ñen tín hiệu có ñiện áp nhỏ nhất thì gọi là tín hiệu cực tính dương . Nếu ngược lại
thì gọi là tín hiệu có cực tính âm. nói một cách khác tín hiệu hình có chứa thành phần
một chiều ( giá trị trung bình ) . Trị trung bình của tín hiệu ñối với mỗi dòng tỷ lệ với
ñộ chói trung bình của dòng tín hiệu ñó, trị trung bình của tín hiệu ñối với mỗi ảnh tỷ
lệ với ñộ chói trung bình của ảnh ñó , ñối với ảnh ñứng yên thì ñộ chói trung bình
không thay ñổi do ñó trị trung bình của tín hiệu không thay ñổi . ðối với ảnh ñộng hay
chuyển từ cảnh này sang cảnh khác ñộ chói trung bình của ảnh luôn thay ñổi nhưng tốc
ñộ biến ñổi rất chậm do ñó thành phần một chiều biển ñổi rất chậm khoảng từ 2- 3Hz.
Thành phần một chiều còn gọi là thành phần biến ñổi chậm Tín hiệu hình là tín hiệu
ñơn cực tính , có tính chất như tín hiệu xung , nên khi ño lường không ño theo trị số
hiệu dụng mà ño mức cực ñại và cực tiểu .Có thể nói tín hiệu hình là tín hiệu không có
chu kỳ , chỉ trong trường hợp ñặc biệt khi truyền ảnh không di ñộng thì tín hiệu có chu
kỳ, khi truyền các sọc thẳng ñứng bất ñộng thì chu kì của ảnh chính bằng chu kỳ dòng
Trong quá trình chuyển ñổi , tín hiệu bị ngắt quãng qua mỗi dòng . Tia ñiện tử
làm nhiệm vụ chuyển ñổi ảnh quang thành tín hiệu ñiện quét lên bia thành từng dòng ,
khi hết một dòng tia ñiện tử trở lại ñầu dòng ñể quét dòng tiếp theo . Mỗi chu kỳ quét
ñược chia thành hai phần - quét thuận và quét ngược . Thời gian quét thuận chiếm
khoảng 80
0
/
0
. Thời gian quét thuận là thời gian mang thông tin về ảnh còn thời gian
quét ngược là thời gian không mang thông tin về ảnh , vì vậy trong thời gian quét
ngược người ta truyền xung thông tin tắt dòng (xung tắt dòng) hình 2.1 : Trong ñó
T
d
là chu kì của một dòng quét
T
dth
là thời gian quét thuận của một dòng quét

T
a
là chu kì của một ảnh
T
ang
là thời gian quét ngược của ảnh
T
dth
là thời gian quét thuận của một dòng quét
24
T
a
là chu kì của một ảnh
T
ang
là thời gian quét ngược của ảnh









Cũng tương tự như vậy ñối với ảnh khi tia ñiện tử quét hết một ảnh tức là quét
hết một lượt qua tất cả các dòng của ảnh từ trên xuống dưới , tia ñiện tử phải chuyển
ñộng ngược lại từ dựới lên trên ñể chuẩn bị quét ảnh sau . Thời gian tia ñiện tử chuyển
ñộng ngược lên trên gọi là thời gian quét ngược của ảnh . Trong khoảng thời gian này
tín hiệu không mang tín tức về ảnh nên ñể truyền xung tắt mặt . Xung tắt mặt có tác

dụng làm tắt tia ñiện tử của ống thu trong thời gian quét ngược của ảnh .Thời gian quét
ngược của một ảnh cỡ từ 23- 30 chu kì dòng
Như vậy xung tắt dòng xuất hiện sau mỗi dòng , và xung tắt mặt xuất hiện sau
mỗi ảnh . Mức ñỉnh của xung tắt ñược chọn quá mức ñen ñể bảo ñảm an toàn hoàn
toàn tắt tia ñiện tử trong ống thu trong thời gian quét ngược nên mức tắt còn gọi là
mức quá ñen . Mức trắng là mức ứng với ñiểm trắng của ảnh
Trong thời gian quét ngược , còn truyền xung ñồng bộ , xung này ñược dùng ñể
khống chế bộ quét trong máy thu hình ñể cho tia ñiện tử trong ống thu làm việc ñồng
bộ với tia ñiện tử trong ống phát .Xung ñồng bộ ñược ñặt trên ñỉnh của xung tắt


Hình vẽ:
Hình dạng tín hiệu hình không ñầy ñủ

Mức ñen
Mức tắt

Mức ñồng
b
ộ


T
ng
T
dth
T
ang

t

U

25

(hình 2.2)












Trong ñó ñỉnh của xung tắt dòng là xung ñồng bộ dòng , ñỉnh của xung tắt mặt
là xung ñồng bộ mặt và cả các xung ñồng bộ dòng .Xung ñồng bộ mặt có ñộ rộng bằng
2,5 hay 3 chu kì dòng .Tín hiệu hình ñã ñươc cộng cả xung tắt và xung ñồng bộ gọi là
tín hiệu hình ñầy ñủ
1.3.1.2 Phổ tín hiệu hình ñen trắng
Theo các mục trên thì tần số của tín hiệu hình khi quét cách dòng có thành phần
thấp nhất bằng tân số mặt và có thành phần cao nhất ñược xác ñịnh bằng công thức: f
c

= p n
a
K

a
Z
2
(1-β)/2. 2 (1- α)
Nếu ảnh có nội dung như hình 2.3 thì phổ tín hiệu hình chỉ bao gồm các thành
phần tần số mặt và các hài của nó. Nếu ảnh có nội dung như hình 2.4 thì phổ tín hiệu
hình chỉ bao gồm các thành phần f
c
và các hài của nó. Hài bậc cao không cần truyền
ñi.
t

Mức ñen
Mức tắt
Mức ñ. bộ
3T
d


2.5T
d

(23

30)T
d

U

Hình vẽ:

Hình dạng tín hiệu hình ñầy ñủ (tiêu chuẩn OIRT)