Tải bản đầy đủ (.doc) (31 trang)

TIỂU LUẬN MÔN HỌC CƠ SỞ KĨ THUẬT TRUYỀN HÌNH ĐỀ TÀI TRUYỀN HÌNH CÁP CATV TẠI VIỆTNAM

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (687.74 KB, 31 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC
TIỂU LUẬN
MÔN HỌC: CƠ SỞ KĨ THUẬT TRUYỀN HÌNH
ĐỀ TÀI: TRUYỀN HÌNH CÁP CATV TẠI VIỆT
NAM
Sinh viên thực hiện: Phạm Trung Hiếu
Lâm Trung Tuyển
Lê Đức Trung
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng
Lời mở đầu
Như chúng ta đều biết công nghệ truyền thanh, truyền hình đã ra đời từ rất lâu đời. Nó đã
cung cấp nhiều thông tin thiết thực cho cuộc sóng nhân dân.
Truyền hình là cơ quan thông tin, ngôn luận của quần chúng. Công nghệ truyền hình ra đời
đã góp phần đem lại nhiều thông tin bổ ích, cần thiết cho xã hội về mặt văn hóa cũng như kinh
tế. Ngoài ra truyền hình còn đem lại nhiều chương trình phong phú và hấp dẫn người xem.
Trước nay, truyền hình chỉ phục vụ khán giả trong không gian hạn hẹp và thời gian phát
sóng có hạn với thời lượng phát sóng rất ít. Dần dần về sau, trước những đòi hỏi ngày càng nhiều
về thông tin kinh tế, khoa học kỹ thuật và giải trí, các đài truyền hình đã tăng cường lượng thời
gian phát sóng và mở rộng vùng phủ sóng để phục vụ khán giả hâm mộ nhiều hơn, nhưng các đài
truyền hình trong nước chỉ phát sóng được một vài kênh truyền hình tổng hợp ít ỏi cho nên
không thể thỏa mãn được nhu cầu về truyền hình của đông đảo khán giả, mặt khác việc thu sóng
truyền hình tại các vùng lõm, các chung cư và cao ốc thường rất khó khăn vì cao ốc đã trở thành
vật cản sóng truyền hình đối với các căn hộ bên trong cao ốc đó, tín hiệu thu được thường rất xấu
gây bóng và nhiễu.
Bước sang thế kỉ 21, đòi hỏi của người xem không những các chương trình truyền hình
quảng bá mà còn có nhu cầu được thông tin tức thời (ngay lập tức) các diễn biến, biến cố xảy ra
ở mọi lúc, mọi nơi trên thế giới, kể cả những đòi hỏi được học tập, giải trí giao dich mua sắm
ngay trên thiết bị truyền hình của mình. Ngoài ra, trong từng khán giả còn có những nhu cầu
khác nhau, thời gian khác nhau và yêu cầu được đáp ứng các nhu cầu riêng lẻ. Hiện nay chỉ có
truyền hình cáp là có thể thoải mãi được nhu cầu như trên.


Khả năng của truyền hình cáp, nhất là truyền hình cáp hữu tuyến HFC (Hybrid-Fiber-
Coaxial Cable) là hệ thống truyền hình mà tín hiệu truyền hình được truyền dẫn bằng cáp đến
từng hộ thuê bao. Càng ngày có nhiều nhu cầu về công nghệ truyền hình như: Có những khán giả
thì thích xem phim, ca nhạc, khám phá thế giới…Nhưng các đài truyền hình trong nước chỉ phát
sóng được một vài kênh truyền hình tổng hợp ít ỏi, cho nên không thể thỏa mãi được nhu cầu về
truyền hình của đông đảo khán giả.
Chính vì vậy, trước tình hình này, với những đòi hỏi như trên, đã thôi thúc nhiều công nghệ,
dịch vụ truyền hình ra đời với nhiều chủng loại khác nhau, nhiều phương pháp khác nhau. Cung
cấp ngày càng nhiều chương trình hấp dẫn và phong phú nhằm phục vụ cho mọi nhu cầu đòi hỏi
của các tầng lớp khán giả.
Ngày nay, nói đến công nghệ truyền hình là nói đến những đòi hỏi về khả năng cung cấp
chương trình, vùng phủ sóng rộng; chất lượng âm thanh hình ảnh cao. Điều quan trọng là giá
thành phục vụ và chi phí lắp đặt thấp.
Hiện nay trên thế giới hoặc một số thành phố trong nước ta như thủ đô Hà Nội, thành phố
Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Nha Trang, thành phố Cần Thơ…đã sử dụng phương thức
truyền hình cáp (CATV). Đồng thời những năm gần đây do đạt được những thành tựu quan trọng
trong quá trình phát triển kinh tế xã hội nên đời sống của đại bộ phận nhân dân đã được cải thiện
nhiều, các dịch vụ thông tin, dịch vụ truyền hình và dịch vụ giải trí cũng đòi hỏi ngày càng cao.
Đây thực sự là động lực thúc đẩy sự ra đời của hệ thống truyền hình cáp, nhằm đáp ứng nhu
cầu thích đáng của nhân dân cũng như các nhà đầu tư và du khách.
Cùng với sự phát triển này, tiểu luận “Tìm hiểu truyền hình cáp CATV tại Việt Nam” trình
bày những nội dung cơ bản nhất của công nghệ CATV và xu hướng phát triển của CATV tại
Việt Nam.
I: Tổng quan về mạng truyền hình cáp CATV
1: Lịch sử phát triển 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 các

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 mà
không thể thu được bằng các anten thông thường, gọi là vùng lõm sóng.
Một hệ thống cáp đơn giản nối những tín hiệu truyền hình thu được từ anten tới những thuê
bao được tạo ra bởi cáp đồng trục và những bộ khuếch đại băng rộng. Tầng khuếch đại cáp rất dễ
bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, sự điều chỉnh liên tục của nhân viên kỹ thuật thì cần thiết đảm bảo
bảo độ lợi và đáp ứng tần số. Sự suy giảm cáp ban đầu chỉ có thể mang từ kênh 2 đến kênh 6, và
hệ thống này gọi là hệ thống năm kênh. Những trạm truyền hình nhận tín hiệu ở tần số siêu cao
(UHF) hoặc trên kênh 7 đến 13 và sau đó tại thiết bị đầu cuối nó được biến đổi thành những kênh
trong băng tần từ 2 đến 6. Tại thời điểm đó, vào đầu những năm 1950, năm kênh đã là nhiều và
những người thuê bao phải chịu đựng nhiều sự lỗi thời và những vấn đền kỹ thuật của hệ thống
hơn chúng ta ngày nay.
Khi mà dây cáp trở nên khan hiếm và có thêm nhiều hệ thống được xây dựng, những nhà sản
xuất đã đáp lại bằng việc cải thiện lại bộ khuếch đại và dây cáp. Cáp với vỏ bọc bằng nhôm bên
trong được đổ đầy bột polyethelence và dây dẫn nhôm phủ đồng ở giữa, sớm trở thành tiêu chuẩn
công nghiệp. Trong suốt những năm 60 và 70 kiểu dây cáp này có hai loại kích cỡ chính: loại có
đường kính ngoài 0,412 inch và 0,5 inch. Cáp 0,412 inch được sử dụng làm dây fiđơ và loại 0,5
inch được sử dụng cho những mục đích trung chuyển.
Bên cạnh đó, việc thiết kế hệ thống cũng được cải thiện, thay vì nối những thuê bao tới một
hệ thống khuếch đại cáp đơn thì một sơ đồ vận chuyển tín hiệu theo dạng hệ thống trunk-fiđơ
được phát triển. Tại đây hệ thống cáp chính (trunk) cho những tín hiệu truyền hình từ thiết bị đầu
cuối tới những đầu của hệ thống, mà những đầu này biến đổi theo khoảng cách và số lượng
những đường chia hệ thống. Những cáp dẫn (fiđơ) nối tới thuê bao được bắt đầu ra từ hệ thống
đường chia cáp chính tại những bộ khuếch đại trung chuyển (trunk amplifier), do vậy nó cung
cấp sự cách ly hệ thống thuê bao với hệ thống cáp chính, Với sự phát triển của transistor, những
bộ khuếch đạu cáp sớm được cải thiện về hiệu suất và tiêu hao công suất thấp.
Khi hệ thống phát triển hơn thì bộ nối định hướng và bộ chia tín hiệu được cải thiện, điều
này làm xuất hiện thiết bị nối ra nhiều đường thuê bao. Những thiết bị nối ra này ban đầu chỉ có
2 hoặc 4 cổng thuê bao. Ngày nay thiết bị nối ra có 8 công là thông dụng, đặc biệt là ở những
vùng dân cư đông đúc.

Năm 1980 vào thời gian đầu các chương trình giải trí trở nên sẵn có thông qua các kênh
vệ tinh. Các chương trình này đầu tiên được chuyển đổi sang hệ NTSC để điều chế một số kênh
sóng mang hướng lên vệ tinh và hệ thống phát của vệ tinh chuyển tới trạm anten thu mặt đất của
một hệ thống truyền hình cáp địa phương. Hệ thống thu tại thời điểm này dùng những anten lớn
(10m) bởi vì những bộ khuêch đại anten vi sóng có nhiễu và độ lợi bị hạn chế. Suốt những năm
1980 đã cải thiện được những bộ khuếch đại anten thu nhiễu thấp hay những bộ khuếch đại nhiễu
thấp (LNA
s
) có kích thước nhỏ và chi phí thấp. Những anten thu parabol được xuất hiện nhiều
trong thời điểm này. Sự ra đời của những bộ chuyển đổi nhiễu thấp (LNBC) sau những năm
1980 thì chất lượng được cải thiện và giá thành thấp. LNBC về bản chất là bộ khuếch đại nhiễu
thấp được lắp trên anten. Tín hiệu tần số 4000 MHz (4 GHz) thấp hơn bao gồm 24 kênh chương
trình được chuyển đổi thành 24 kênh trong băng tần, ví dụ như từ 950 đến 1450 MHz. Vì thê cáp
từ anten xuống bộ thu có suy hao thấp hơn tại 950 đến 1450 MHz so với tại 3.7 đến 4.2 GHz.
Bởi vì những kênh truyền hình vệ tinh là các kênh xem phải trả tiền nên một vài cách thức
của việc chia tín hiệu tại đường nối ra tới thuê bao rất cần thiết để ngăn tín hiệu tới các thuê bao
không muốn trả tiền cho dịch vụ. Một mạch gồm các điện trở, tụ điện và cuộn dây được làm theo
dạng ống như một bộ lọc bẫy và được cài đặt trong một hộp bằng kim loại. Bộ lọc này có ý nghĩa
loại bỏ các kênh không mong muốn từ nhà của thuê bao và nó được gọi là bộ bẫy tín hiệu kiểu
Negative.
Các chương trình vệ tinh xuất hiện ngày càng nhiều, vì vậy những hệ thống vệ tinh nhiều
hơn 24 kênh được dùng , điều này làm cho những nhà khai thách hệ thống truyền hình cáp đặt kế
hoạch tăng dung lượng kênh lên. Dĩ nhiên, loại cáp chất lượng tốt nhất và những bộ khuếch đại
được cải thiện, những hệ thống mới được thiết kế tới 30 kênh (55 đến 270 MHz), 35 kênh (55
đến 300Mhz) , 40 kênh (55 đến 450 MHz), 52 kênh (55 đến 400 MHz), 62 kênh (55 đến 450
MHz), cho đến 78 kênh (55 đến 550 MHz).
Theo thời gian cùng với sự phát triển của công nghệ điện tử-viễn thông truyền hình cáp đã
phát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới vỡi hàng trăm triệu thuê bao. Phát triển nhất là Mỹ, Châu
Âu và hiện nay đang phát triển mạnh mẽ tại Châu Á, từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Ấn
Độ, Đài Loan, Singapore, Thái Lan, và ngay cả Băngladesh, Campuchia cũng phát triển mạnh

mẽ loại truyền hình cáp.
Tại Việt Nam chúng ta đã có công ty truyền hình cáp Hà nội và Thành phố Hồ Chí Minh từ
hơn 5 năm nay và cũng đã có số lượng thuê bao lớn và phát triển mạnh mẽ. Trong năm 2002 đã
có thêm các công ty truyền hình cáp Đã Nẵng, Nha Trang, Quy Nhơn, Nghệ An do liên doanh
giữa các đài truyền hình và các công ty đầu tư truyền hình cáp đang phát triển tốt.
Như vậy, truyền hình cáp được hiểu một cách đơn giản là hệ thống truyền hình mà tín hiệu
được truyền đến từng điểm bằng cáp có thể là cáp đồng trục, cáp quang. Nội dung chương trình
hết sức phong phú vì phát được nhiều kênh: tin tức, thể thao, giải trí, phim ảnh, giáo dục, và phát
các kênh của các đài truyền hình địa phương, trung ương…Đồng thời khắc phục các nhược điểm
của truyền hình bằng sóng vô tuyến như: không thu được sóng tại các điểm khuất, chất lượng thu
sóng không đồng đều, tại các điểm thu không còn các trụ anten tua tủa lên trời nữa.
2: Khát quát công nghệ truyền hình cáp CATV
Hiện nay, ở Việt Nam các đài truyền hình và một số nhà cung cấp dịch vụ đã đưa ra các dịch
vụ truyền hình tương tự, truyền hình kỹ thuật số, truyền hình cáp…Sau đây là cách nhìn tổng
quan về các dịch vụ truyền hình.
2.1: Truyền hình tương tự:
Là công nghệ truyền hình phổ biến nhất và hiện được sử dụng rộng rãi trước đây. Gọi là
truyền hình tương tự vì các trạm thu phát đều là thiết bị tương tự, tín hiệu thu phát cũng là tín
hiệu tương tự. Tín hiệu được truyền dẫn trong không gian thông qua trạm anten phát, vệ tinh mặt
đất hoặc lên vệ tinh địa tĩnh rồi phát xuống trở lại. Thiết bị đầu cuối để thu được có thể là anten.
• Đặc điểm: Chất lượng hình ảnh và âm thanh không cao, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
chất lượng của thiết bị đầu cuối, yếu tố thời tiết (nắng, mưa…). Và đặc biệt là chi phí rất
rẻ do chỉ cần có anten thu và tivi có thể xem được vài chương trình.
2.2: Truyền hình cáp:
Hiện nay cả nước đã có nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ trả tiền bằng nhiều loại hình thức công
nghệ khác nhau gồm truyền hình cáp CATV, MMDS, DTH, truyền hình số mặt đất.
CATV là dịch vụ phân phối kênh truyền hình của các nhà khai thác cáp tới các thuê bao qua
hệ thống cáp quang hay cáp đồng trục. CÁc nhà cung cấp dịch vụ CATV ở Việt Nam đang dùng
công nghệ tương tự để cung cấp các chương trình truyền hình trả tiền chủ yếu là qua đường cáp
đồng trục.

Là công nghệ truyền dẫn vô tuyến thông qua cáp, cáp được sử dụng ở đây có thể là cáp
quang hay cáp đồng trục. Đồng thời tín hiệu truyền dẫn là tín hiệu kỹ thuật số, do đó ở đầu cuối
cần có bộ thu và giải mã. Thường tín hiệu thu tại đầu thuê bao lớn hơn tín hiệu truyền từ vệ tinh
và tương đối ổn định, nhưng do truyền trong môi trường đồng nhất (trong lõi cáp), nên cũng chịu
những sóng phản xạ tương đối mạnh do hiện tượng không phối hợp trở kháng hoàn toàn.
Hình 1: Sơ đồ tổng quát của truyền hình cáp
• Đặc điểm: Băng thông lớn, chất lượng tín hiệu rất tốt, chất lượng còn tùy thuộc vào từng
loại cáp để truyền tín hiệu (trên đường truyền bị suy hao). Ngoài ra có thể tận dụng
đường truyền cho các mục đích truyền dữ liệu, Internet…Hiện nay truyền hình cáp có 2
loại: Truyền tín hiệu bằng dây dẫn, truyền hình cáp hữu tuyến (CATV) và loại truyền vô
tuyến.
• Nhược điểm: lại phụ thuộc rất lớn vào mạng truyền dẫn, nếu mạng truyền dẫn không tốt
thì chất lượng các chương trình cũng bị xấu đi.
2.2.1: Hệ thống thiết bị trung tâm
Hệ thống thiết bị 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 còn có thêm các nhiệm vụ như: mã hóa tín hiệu quản lý truy
nhập, tính cước truy nhập, giao tiếp với các mạng viễn thông như internet…
2.2.2: Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp
Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là môi trường truyền dẫn tín hiệu từ trung tâm
mạng đến các thuê bao. Tùy theo đặc trưng của mỗi hệ thống truyền hình cáp, môi trường truyền
dẫn tín hiệu thay đổi: với hệ thống truyền hình cáp như MMDS môi trường truyền dẫn tín hiệu sẽ
là sóng vô 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, khếch đại và truyền vào mạng cáp. Các thiết bị khác trong mạng có nhiệm
vụ khếch đại, cấp nguồn và phân phối tín hiệu hình đến tận thiết bị 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.
2.2.3: Thiết bị tại nhà thuê bao
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 hiệ 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 cáp dẫn…Các thiết bị này có nhiệm vụ thu tín hiệu và đưa đến TV để
sử dụng các dịch vụ của mạng: Chương trình TV, truy cập Internet, truyền dữ liệu…
II: Cấu trúc mạng CATV
1: Các thông số kỹ thuật chính của mạng CATV
2: Cấu trúc mạng CATV truyền thống (mạng cáp toàn đồng trục)
Hình 2 là sơ đồ đơn giản của một mạng cáp toàn đồng trục. Các chương trình thu được từ
vệ tinh hoặc viba tại headend, headend làm nhiệm vụ sau
− Thu các chương trình (ví dụ từ NBC, CBS, và các mạng cáp như MTV và 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.
Hình 2: Cấu trúc mạng CATV truyền thống (mạng cáp toàn đồng trục)
Hệ thống mạng truyền dẫn bao gồm:
− Cáp 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.
Lưu lượng Video tổng đường xuống phát từ Headend và được đưa tới cá 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 chia và bộ trích tín hiệu.
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: dòng 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 tấn 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 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 vô 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 toàn 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 thông tốc độ cao.
• Dung lượng kênh của hệ thống không đủ để đáp ứng cho phát vệ tinh quảng bá trực tiếp
DSB. Hệ thống cáp đồng trục có thể cung cấp hơn 40 kênh nhưng cá thuê bao DSB 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 lướn, nên cần phải đặt nhiều bộ
khuếch đại tín hiệu trên đường truyền. Do vậy phải có cá chi phí khác kèm theo: nguồn cấp
cho bộ khuếch đại, công suất tiêu thụ của mạng tăng lên…dẫn đến chi phí chi mạng lớn.
• Các hệ thống cáp đồng trục thiếu độ tin cậy. Nếu một bộ khuếch đại ở gần Headend
không hoạt động (ví dụ mất nguồn nuôi), tất cả các thuê bao do bộ khuếch đại 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 không 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 hàn hoạt động.
Việc giữ cho công suất cân bằng cho tất cả các thuê bao là vẫn đền rất khó. Để giải quyết cá
nhược điểm trên, các nhà cung cấp cùng đi tới ý tưởng sử dụng cáp quang thay cho cáp trung kế
đồng trục. Toàn bộ hệ thống sẽ có cả cáp quang và cáp đồng trục gọi là mạng lai giữa cáp quang
và cáp 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.
3: Cấu trúc mạng có cấu trúc (mạng lai cáp quang với cáp đồng trục)
3.1: 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.
3.2: Cấu trúc mạng:
Một mạng truyền hình cáp có cấu trúc cơ bản như sau:
• Hệ thống trung tâm Headend.
• Mạng truyền dẫn và phân phối tín hiệu.
• Mạng truy cập.
Thông thường cấu trúc mạng còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố: địa lý, mật độ dân cư, liên
quan đến việc nâng cấp và nhiều yếu tố khác nữa, Tuy nhiên hầu hết chúng đều có cấu trúc theo
kiểu vòng-sao-chuỗi như hình 2.
3.2.1: Hệ thống trung tâm Headend:
Là nơi thu nhận tín hiệu từ nhiều nguồn khác nhau: tín hiệu quảng bá, vệ tinh sản xuất
chương trình tại chỗ, chèn tín hiệu sản xuất nội bộ…Sau khi qua các bước xử lý như điều chế,
phân kênh, mã hóa, trộn…tín hiệu được đưa ra ngoài mạng truyền dẫn và phân phối tới khách
hàng thuê bao.

Đối với Headend phát triển các dịch vụ tương tác như: Internet, VOD, điện thoại…Headend
sẽ nhận tín hiệu ngược dòng tuwd các hộ thuê bao sau đó đưa tới các hệ thống bộ phận liên quan
như CMTS, Telephone Switch…để kết nối với mạng viễn thông bên ngoài. Trong quá trinhd
này, bộ phận tín cước (Billing) tính các dung lượng trao đổi của khách hàng để xác định phí sử
dụng hàng tháng.
Hình 3: Cấu trúc mạng HFC
3.2.2: Mạng truyền dẫn và phân phối:
Hình 4: Sơ đồ cấu trúc mạng truyền dẫn tín hiệu quang.
Là môi trường truyền dẫn tín hiệu từ Headend đến nhà thuê bao. Trong truyền hình cáp hữu
tuyến HFC, môi trường truyền dẫn là cáp quang. Điển hình là một hay nhiều mạch vòng cáp
quang kết nối giữa HE và HUB thứ cấp, trong một số trường hợp khác thì các vòng thứ cấp lại
liên kết giữa các HUB sơ cấp và HUB thứ cấp. Từ đây các Node quang FN được liên kết với
các HUB hoặc HE theo cấu trúc hình sao.
Cấu trúc mạch vòng có dự phòng 1+1 cho độ tin cậy của hệ thống cao hơn. Vì khi trên
đường truyền có xảy ra sự cố thì sẽ thực hiện chuyển mạch tự động sang hệ thống dự phòng để
đảm bảo tín hiệu truyền được thông suốt.
Sơ đồ cấu trúc mạng truyền dẫn tín hiệu quang (hình 3) cho biết sơ đồ chi tiết một số thiết bị
quang trong mạng quang. Tín hiệu sau khi được xử lý tại Headend được đưa ra ngoài mạng
thông qua cáp sợi quang, đến các trạm lặp HUB. Tại đây tín hiệu được đưa vào máy thu, máy
phát quang, các bộ chia quang theo tỷ số để cấp đến các node quang Fn.
Cũng có trường hợp máy phát quang RX được đặt ngay tại “Hệ thống trung tâm” Headend
để cấp đến các node quang FN (tùy thuộc vào địa hình, địa bàn, phân bố dân cư…mà quyết định
có cần đặt trạm lặp quang hay không).
3.2.3: Mạng truy nhập
Thông thường chia ra làm 2 kiểu: HFPC VÀ HFC
a: Mạng truy nhập kiểu HFPC:
Là mạng lai giữa cáp quang và cáp đồng trục mà trong đó chỉ dùng các thiết bị thụ động
chia tín hiệu mà không có bất cứ một thiết bị tích cực nào trên mạng đồng trục.
* Đặc điểm của mạng HFPC:
• Đáp ứng được các yêu cầu xây dựng theo mạng 1 chiều hay 2 chiều.

• Sử dụng Node quang có công suất lớn.
• Mạng quang chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ mạng tổng thể.
• Mạng đồng trục chỉ có các tuyến trục chính và tuyến cáp thuê bao với các thiết bị chia thụ
động.
• Khả năng phục vụ từ 400-600 thuê bao/Node quang.
* Ưu điểm:
• Chất lượng tín hiệu tốt do không sử dụng cá bộ khuếch đại.
• Do không sử dụng các bộ khuếch đại cao tần nên việc thi công lắp đặt, vận hành dễ dàng.
• Các thiết bị thụ động có khả năng truyền 2 chiều nên độ ổn định mạng vẫn cao khi triển
khai mạng 2 chiều.
• Số lượng thuê bao/Node quang nhỏ nên có khả năng cung cấp tốt dịch vụ 2 chiều với tốc
độ cao.
• Giảm chi phí cấp nguồn công tơ điện, bảo dưỡng, thay thế các thiết bị tích cực.
Hình 5: Cấu trúc mạng FHPC
* Nhược điểm:
• Khả năng bao phủ của 1 Node quang nhỏ do không sử dụng khuếch đại.
• Yêu cầu Node quang sử dụng phải có công suất lớn, chất lượng cao, ổn định.
b: Mạng truy cập kiểu HFC:
Là mạng lai giữa cáp quang và cáp đồng trục trong đó có dùng các thiết bị tích cực (các bộ
khuếch đại cao tần) trên mạng đồng trục.
* Đặc điểm của mạng HFC:
• Đáp ứng được các yêu cầu xây dựng theo mạng 1 chiều hay 2 chiều.
• Mạng đồng trục chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ mạng tổng thể.
• Mạng đồng trục được chia thành 3 cấp:
 Cấp trục chính: bao gồm cáp đồng trục trục chính, khuếch đại trục, bộ chia tín hiệu
đường trục.
 Cấp trục nhánh: bao gồm cáp đồng trục trục nhánh, khuếch đại nhánh, bộ chia tín
hiệu đường nhánh.
 Cấp mạng thuê bao: bao gồm cáp đồng trục thuê bao, TV.
• Khả năng phục vụ từ 1500-2000 thuê bao/Node quang

Hình 6: Cấu trúc mạng HFC
* Ưu điểm:
• Phạm vi bao phủ của 1 node quang lớn nhờ kéo dài mạng đồng trục bởi sử dụng các
khuếch đại cao tần
• Chi phí ban đầu thấp nhờ sử dụng ít node quang.
*Nhược điểm:
• Chất lượng tín hiệu thấp hơn kiểu mạng HFPC
• Không thuận lợi khi triển khai thành mạng 2 chiều.
• Yêu cầu chặt chẽ về nguồn cấp tín hiệu. Nếu điểm cấp nguồn nào đó mất điện thì toàn bộ
tuyến phía sau cũng mất tín hiệu.
• Cơ chế thi công, vận hành, bảo dưỡng phức tạp
3.3: 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
150000 thuê bao. Có khoảng 4 hoặc 5 Hub thứ cấp và Headend nội hạt, mỗi Hub sơ 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
Headedn sơ cấp và thứ cấp khác nhau. Các kếnh 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.
Các đặc điểm của SONET/SDH được định nghĩa cấp tốc độ số liệu chuẩn từ tốc độ OC-1
(52,84 Mb/s)/STM-1 (155,52 Mb/s) tới cá tốc độ gấp nguyên lần tốc độ này.
Trong mạng SONET/SDH, tín hiệu Video tương tự được số hóa, điều chế, ghép kênh TDM
và được truyền ở các tốc độ khác nhau từ OC-12/STM-4 (622 Mb/s) tới OC-48/STM-16 (2448
Mb/s). Ở đây sử dụng kỹ thuật ghép kênh thống kê TDM để tăng độ rộng băng tần sử dụng.
Ghép kênh thống kê TDM thực hiện cấp phát động các khe thời gian theo yêu cầu để thực hiện
các dịch vụ có tốc độ bit thay đôit qua mạng SONET/SDH. Để giảm chi phí lắp đặt, phần lớn cá
nhà điều hành CATV lựa chọn sử dụng thiết bị tương thích với chuẩn SONET/SDH, tùy theo các

giao diện mạng. 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 hơn với khoảng
2000 thuê bao.
4: Mạng quang hóa hoàn toàn
Một mạng truyền dẫn được quang hóa hoàn toàn từ nhà cung cấp dịch vụ đến tận các thuê
bao là ước mơ của mọi nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cũng như viễn thông nhờ ưu điển tuyệt
vời của cáp quang. Tuy nhiên, việc triển khai một mạng quang hoàn toàn tại thời điểm hiện nay
gặp một số nhược điểm sau:
• Giá thành cáp quang, thiết bị phát quang, bộ chia quang, hiện còn rất cao so với các thiết
bị tương ứng cho cáp đồng trục.
• Hiện nay các thiết bị đầu cuối truyền hình cáp tại thuê bao hoàn toàn không có đầu vào
quang, vì vậy muốn thu được chương trình cần có thiết bị thu quang và chuyển đổi quang
sang tín hiệu RF. Đây là trở ngại lớn vì thiết bị này chưa có sẵn trong dân dụng và giá
thành rất cao.
III: Các thiết bị chính trong mạng quang
1: Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của Heaend
1.1: Sơ đồ khối cơ bản của Headend
a: Khối RF/IF: là khối chuyển đổi từ tín hiệu cao tần (RF) của truyền hình quảng bá lên tín hiệu
trung tần (IF) của hệ thống truyền hình cáp (hay còn gọi là bộ upconverter).
b: Khối thu tín hiệu vệ tinh: là khối có chức năng chuyển đổi từ tín hiệu vệ tinh (là hai tín hiệu
Video và Audio tách biệt) có tần số cao xuống tín hiệu trung tần (IF) của hệ thống truyền hình
cáp (gọi là bộ downconverter).
c: Khối IF/IF: là bộ lọc trung tần có chức năng lọc đúng tần số của kênh truyền hình cần thu.
d: Khối IF/RF: là khối chuyển đổi từ tín hiệu trung tần lên tín hiệu cao tần trong dải tần của hệ
thống truyền hình cáp để ghép kênh và truyền lên mạng đến thuê bao.
e: Khối Combiner: là khối kết họp kênh hay còn gọi là khối ghép kênh, nó có chức năng ghép
các kênh truyền hình thu được từ truyền hình quảng bá và vệ tinh vào một dải tần đường xuống
(65MHz ~862MHz) của hệ thống truyền hình cáp theo phương thức ghép kênh theo tần số
(FDM).
f: Khếch đại RF: là bộ khuếch đại tín hiệu cao tần trước khi đưa vao bộ chia tín hiệu cao tần để

vào máy phát.
g: Máy phát quang: có chức năng chuyển đổi từ tín hiệu điện thành tín hiệu quang và ghép nó
vào sợi quang để truyền đi
Hình 7: Trung tâm Headend
1.2: Nguyên lí hoạt động của Headend
Các chương trình quảng bá mặt đất (VTV1, VTV2,VTV3…) được thu qua các anten VHF
(Very hight friquency), mỗi một kênh truyền hình được thu qua một anten riêng, các kênh truyền
hình thu được sau đó đưa vào khối chuyển từ tín hiệu cao tần RF thành tín hiệu trung tần IF
(upconverter). Lúc này tín hiệu thu được từ mỗi anten là một dải tần bao gồm kênh tín hiệu cần
thu và kênh tín hiệu khác lọt vào (ví dụ: anten VHF cần thu kênh VTV3 nhưng trong tín hiệu thu
được có cả các kênh khác như HTV, VTV2). Tín hiệu trung tần này được đưa qua bộ lọc trung
tần để chỉ thu một kênh tín hiệu. Tín hiệu trung tần ra khỏi bộ lọc chỉ có một kênh duy nhất. Các
kênh tín hiệu này sẽ được đổi lên tần số RF qua bộ chuyển đổi IF/RF để được tín hiệu RF nằm
trong dải tần đường xuống của mạng CATV. Sau đó tín hiệu RF này được đưa vào bộ kết hợp
(Combiner) để ghép kênh với các tín hiệu khác theo phương thức ghép kênh theo tần số FDM.
Các tín hiệu vệ tinh được thu qua anten parabol là các tín hiệu truyền hình bao gồm nhiều
kênh ghép lại với nhau, để tách các kênh này ra thành các kênh độc lập thì chúng được chia
thành nhiều đường bằng bộ chia vệ tinh. Sau đó mỗi đường sẽ được đưa vào bộ thu vệ tinh
(downconverter) để chuyển từ tần số cao thành tần sô thấp, tín hiệu ra khỏi bộ thu là tín hiệu
A/V. Đây chưa phải là tín hiệu mà CATV cần nên sau đó chúng được đưa vào bộ chuyển đổi
A/V thành IF. Tín hiệu ra là IF được trộn cả Video và Audio. Tín hiệu trung tần này vẫn là sự kết
hợp của nhiều kênh tín hiệu, để lấy ra một kênh theo yêu cầu thì chúng được đưa qua bộ lọc
trung tần giống như khi thu các chương trình truyền hình quảng bá và tín hiệu ra là kênh tín hiệu
cần thu. Các kênh này tiếp tục được đưa vào bộ chuyển đổi IF/RF để được tín hiệu RF nằm trong
dải tần CATV. Sau đó được đưa vào bộ Combiner để ghép kênh với các kênh truyền hình khác
thu từ vệ tinh và các kênh truyền hình quảng bá trong dải tấn đường xuống (70 MHz ~862 MHz).
Tín hiệu ra là tín hiệu RF đã ghép kênh bao gồm nhiều kênh được ghép với nhau. Tín hiệu này
đã có thể đưa vào máy thu hình của thuê bao giải mã và xem được, nhưng để truyền đi xa và theo
nhiều hướng khác nhau thì nó được đưa vào bộ khuếch đại để khuếch đại lên sau đó chia ra bằng
bộ chia tín hiệu cao tần (bộ chia ISV hoặc IS). Tín hiệu sau bộ chia mỗi đường được đưa vào

một máy phát quang, tại đây tín hiệu RF được chuyển thành tín hiệu quang và ghép vào sợi
quang dể truyền đến thuê bao qua mạng HFC.
2: Máy phát quang
2.1: Cấu tạo
Hình 8: Sơ đồ máy phát tín hiệu quang
Máy phát quang bao gồm 3 khối chính như sau:
• Bộ lập giải mã: có chức năng chuyển các mã đường truyền khác nhau (RZ, NRZ, AMI…)
thành các mã đường truyền thích hợp trên đường truyền quan, thường là mã Manchester.
• Bộ điều khiển: có chức năng chuyển tín hiệu vào biểu diễn theo áp thành tín hiệu biểu
diễn theo dòng phù hợp với nguồn laser. Vì nguồn laser chỉ làm việc với tín hiệu dòng.
• Nguồn quang: trong trường hợp này dùng nguồn laser loại phân bố phản hồi (DFB) để
nâng cao chất lượng tín hiệu. Có các loại nguồn quang thường dùng sau:
 Laser diode có khoang cộng hưởng Fabry-Perot: là laser có cấu trúc dị thể kép như
LED, nhưng có khả năng khếch đại. Để đạt được mục đích này thường dùng khoang
cộng hưởng Fabry-Perot bằng cách mài nhẵn hai đầu dị thể kép thành hai gương phản
xạ. Cấu trúc này của laser được viết tắt là FP-LD.
 Laser diode DFB (Distributed Feed Back): nguyên lí hoạt động của laser DFB là sử
dụng hiện tượng phản xạ Bragg vào mục đích nén các mode bên trong và chọn lọc tần
số. Trong thiết bị này buồng cộng hưởng Fabry-Perot được thay thế bằng cách từ
nhiễu xạ.
2.2: Hoạt động của máy phát
Tín hiệu cao tần RF qua bộ lập mã (nếu là tín hiệu số thì nó sẽ được chuyển đổi mã đường
truyền hiện tại thành mã đường truyền thích hợp cho đường truyền quang) sau đó tín hiệu được
đưa vào bộ điều khiển để chuyển tín hiệu điện áp thành tín hiệu dòng thích hợp cho nguồn laser
và nguồn laser có chức năng chuyển tín hiệu điện đó thành tín hiệu ánh sáng và ghép vào sợ
quang quan bộ nối.
3: Cấu tạo và hoạt động của các Node quang
3.1: Sơ đồ khối của node quang 4 cổng ra:
Hình 9: Sơ đồ khối của node quang 4 cổng ra
3.2: Cấu tạo của node quang bao gồm các khối cơ bản sau:

(01) Khối thu quang: có chức năng thu tín hiệu từ tuyến đến và sau đó chuyển thành tín hiệu cao
tần (RF).
(02) Khối khôi phục tín hiệu: khối này bao gồm các bộ chia tín hiệu, bộ suy hao (Pad), bộ
khuếch đại, chúng có chức năng lần lượt là chia đều tín hiệu cho các cổng khác, điều chỉnh mức
tín hiệu phù hợp với yêu cầu đầu ra và khuếch đại tín hiệu.
(03) Khối khuếch đại công suất trước khi đưa ra đầu ra.
(04) Khối Diplexer ba cổng: có chức năng rẽ tín hiêu đường xuống và đường lên. Tín hiệu có
đường xuống sẽ đi theo công H (Hight) còn đường xuống sẽ đi theo cổng L (Low).
(05) Là các bộ rẽ tín hiệu (trích tín hiệu ra) để kiểm tra.
(06) Là khối kết hợp (Combiner) tín hiệu từ hai cổng theo hướng lên (hướng trở về trung tâm).
TP (Test Point): là đầu kiểm tra, tại mỗi đầu ra sẽ có một đầu kiểm tra tín hiệu được trích ra bằng
khối chia tín hiệu.
3.3: Nguyên lí hoạt động của node quang
Tín hiệu quang tại đầu vào được chuyển thành tín hiệu cao tần (RF) qua diot quang điện
vào bộ khuếch đại, tín hiệu cao tần (RF) được chia đều thành hai hướng vào hai khối tương tự
nhau. Tại đây tín hiệu được khôi phục lại nhờ bộ cân chỉnh và khuếch đại lên đưa vào bộ chia,
tín hiệu lại tiếp tục được chia thành hai hướng vào bộ khuếch đại công suất trước khi đưa ra
cổng. Tín hiệu hướng xuống đi qua khối Diplexer sẽ đi qua cổng H ra cổng ra. Còn tín hiệu cao
tần hướng lên (đi từ phía thuê bao) sẽ đi qua cổng L vào khối Combiner và được kết hợp với tín
hiệu đến từ các cổng khác qua bộ lọc, bộ lọc sẽ lọc lấy khoảng tín hiệu trong băng tần hướng lên
(5 MHz~65 MHz) sau đó được khuếch đại và được đưa vào khối phát quang. Tại đây tín hiệu
cao tần (RF) sẽ được chuyển thành tín hiệu quang qua diot điện quang để truyền về trung tâm
trên các sợi cáp hướng ngược lại.
3.4: Chức năng của node quang
Chức năng chính của node quang là chuyển đổi tín hiêu quang thành tín hiệu cao tần (RF)
và ngược lại. Đồng thời nó cũng khuếch đại tín hiệu và cân chỉnh lại tín hiệu tương tự như tín
hiêu tại máy phát. Vì tín hiệu khi truyền trên sợi quang bị suy hao và các xung bị giãn ra do hiện
tượng tán sắc của sợi quang mà đặc biệt là truyền trên sợi đơn mode nên sự ảnh hưởng này càng
lớn. Chúng làm suy giảm chất lượng tín hiệu vì vậy cần cân chỉnh và khuếch đại. Tín hiệu vào
của node quang nằm trong khoảng -2.5dB m ÷ +2dBm và tín hiệu ra thông thường của một node

quang trong khoảng 108 dBµV. Khoảng bước sóng hoạt động là từ 1270 ÷ 1550nm, trong truyền
hình cáp dùng cửa sổ quang 1310nm để có suy hao trên sợi quang thấp.
4: Sợi quang
Hình 10: Cấu tạo sợi quang
Để truyền lan được ánh sáng, một sợi quang cơ bản có cấu tạo như hình 10. Mặc dù trên
thực tế, sợi quang có thể có nhiều lớp nhưng chỉ có hai lớp cơ bản là lớp lõi (core) và lớp vỏ
(cladding) đóng vai trò quan trọng trong quá trình truyền lan ánh sáng. Cả lớp lõi và lớp vỏ được
chế tạo từ thủy tinh Silic, tuy nhiên chúng có chiết xuất khác nhau, lõi có chiết xuất lớn hơn vỏ
để đảm bảo điều kiện phản xạ để có thể duy trì việc truyền lan ánh sáng bên trong lõi sợ quang.
Chênh lệch chiết xuất giữa lớp lõi và lớp vỏ thường khoảng một vài phần trăm. Hầu hết các loại
sợi quang đề có đường kính lớp vỏ khoảng 125µ. Bên ngoài lớp vỏ này thường là một vài lớp
bọc bảo vệ để tránh sự tác động cơ học vào sợi gây điến đổi cá đặc tính cơ lý của sợi.
IV: Các thiết bị chính trong mạng đồng trục
1: Cáp đồng trục
Cáp đồng trục được sử dụng rộng rãi cho việc phân phối tín hiệu các trương trình truyền
hình. Hình 11 vẽ sơ đồ cấu trúc cáp đồng trục sử sụng trong CATV
Hình 11: Cấu tạo cáp đồng trục
Phần lõi của dây dẫn trong thường làm bằng đồng với điện trở nhỏ thuận lợi cho việc truyền
dòng điện cường độ cao. Lớp vỏ ngoài cáp và phần lõi trong thường bằng nhôm. Vật liệu giữa
hai lớp nhôm thường là nhựa. Giữa lõi và phần ngoài có các túi không khí để giảm khối lượng và
tránh thấm nước. Ngoài cùng là một lớp vỏ bọc chống các tác động cơ học.
Đường kính tiêu chuẩn của cáp là 0.5; 0.75; 0.85 và 1 inch, trở khánh đặc tính của cáp
thường là 75 Ω. Tín hiệu sẽ bị suy giảm khi truyền theo chiều dài của cáp. Lượng suy giảm phụ
thuộc và đường kính cáp, tần số, hệ số sóng đứng và nhiệt độ.
Các thông số của cáp đồng trục:
• Suy hao do phản xạ:
Suy hao do phản xạ là đại lượng được đo bằng nhiệt độ khác biệt của trở kháng đặc tính cáp so
với giá trị danh định. Nó bằng tỉ số giữa công suất tới trên công suất phản xạ:
L
ι

[dB]=10log[dB]
Khi trở kháng thực hiện càng gần với giá trị danh định, công suất phản xạ càng nhỏ và suy
hao phản xạ càng nhiều. Khi phối hợp lí tưởng ta có L
ι
= 0. Tuy nhiên, trong thực tế giá trị L
ι
vào
khoảng 28dB ÷ 32dB. Nếu suy hao phản xạ quá nhỏ, phản hồi sẽ xuất hiện trên đường dây và sẽ
tạo nên tín hiệu có tiếng ù.
• Trở kháng vòng
Công suất từ các bộ khuếch đại bù lại suy giảm trên đường truyền thường được cung cấp
bởi dòng một chiều/xoay chiều điện áp thấp truyền trong cáp theo tần số RF. Do mức điện áp
thấp, thông thường khoảng 45V, trở kháng vòng (trở kháng phối hợp của dây dẫn trong và ngoài
của cáp) là một đặc tính quan trọng. Dòng điện này chảy qua trong toàn bộ thiết diện của cáp. Và
vì vậy trở khàng của dây dẫn trong đối với nó sẽ cao.
Có ba loại cáp đồng trục khác nhau được sử dụng trong mạng cáp phân phối:
• Cáp trung kế: đường kính từ 0.5 ÷ 1 inch dùng truyền tín hiệu bắt đàu từ node quang. Tổn
hao truyền dẫn đối với loại cáp 1 inch là 0.89dB/100m ở tần số 50MHz và 3.97dB/100m
ở 750MHz.
• Cáp fidơ: được sử dụng nối giữa các bộ khuếch đại đường dây và các bộ chia tín hiệu
• Cáp thuê bao: có đường kính nhỏ hơn cáp fidơ dùng để kết nối từ các bộ chia tới thiết bị
thuê bao.
Vị trí lắp đặt trong mạng được chỉ trong hình 12
Hình 12: Phần cáp đồng trục trong kiến trúc cây và nhánh trong mạng HFC
2: Các bộ khuếch đại RF (Radio Friquency)
* Đặc điểm các bộ khuếch đại
Các bộ khuếch đại đường truyền bù lại suy giảm tín hiệu, chúng đóng vai trò quan trọng khi
thiết kế hệ thống. Mỗi bộ khuếch đại có chứa một bộ ổn định để bù lại suy giảm ở các tần số
khác nhau. Trong hệ thống truyền hình cáp thường sử dụng bộ khuếch đại cầu. Với trở kháng
lớn, tín hiệu từ đường truyền trung chuyển có thể được lấy ra mà không ảnh hưởng đến chất

lượng toàn bộ kênh truyền. Yêu cầu đối với bộ khuếch đại là ổn định phải cao do có sự tích lũy
độ suy hao của nhiều thành phần mắc nối tiếp:
• Chúng phải làm việc được trên mọi phạm vi dải tần rộng, hệ số khuếch đại phải đạt được
giá trị phù hợp tại các miền tần số cao.
• Bộ ổn định có khả năng bù lại suy giảm theo tần số một cách phù hợp.
• Bộ khuếch đại có đặc tuyến tuyến tính cao để tránh xuyên âm.
• Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại và đặc tuyến tấn số để bù lại sự thay đổi do nhiệt
độ.
• Tỷ số CNR của riêng một bộ khuếch đại được sử dụng phải đủ lớn để chống được mức
nhiễu tầng của các bộ khuếch đại.
Có ba loại bộ khuếch đại được sử dụng trong mạng CATV HFC tùy thuộc vào vị trí của
chúng:
• Bộ khuếch đại trung kế.
• Bộ khuếch đại fi dơ.
• Bộ khuếch đại đường dây.
a: Bộ khuếch đại trung kế
Được đặt tại điểm suy hao lên tới 20÷22dB tính từ bộ khuếch đại trước đó, mức đầu ra
thường khoảng 30÷36dBmV.
*Ưu điểm:
Mức CNR cao (<80dB) đặc biệt là đối với kênh truyền hình tần số cao (>300MHz). Vì cáp
đồng trục khi truyền dẫn tổn hao phụ thuộc nhiều vào tần số nên biên độ tín hiệu Video phát đi
cần phải được giữ cân bằng nhằm duy trì sự đồng đều trong toàn vùng phổ tín hiệu RF đã phát.
Các bộ giữ cân bằng đường xuống được thiết kế để bù cho các đoạn cáp đồng trục có độ dài ổn
định. Bằng cách tăng suy hao ở tần số thấp, bộ cân bằng cho phép các bộ khuếch đại trung kế
duy trì mức khuếch đại thích hợp với từng khoảng tần số trong phổ tín hiệu truyền dẫn. Ngoài ra,

×