ĐIỆN tử VIỄN THÔNG ban thuyet trinh khotailieu

MẠNG TRUY NHẬP
CÔNG NGHỆ HFC và CABLE MODEM

Lớp Đ6-ĐTVT2
Nhóm 5:
Nguyễn Văn Hà
Nguyễn Thanh Hải
Nguyễn Mạnh Hiếu
Vũ Đình Hoan
Vũ Văn Hoan

1


GIỚI THIỆU

Cabel modem và HFC

I: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG HFC
II: TRUYỀN DẪ MẠNG HFC
III: PHẦN II: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ CABLE
MODEM
IV: CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA CABLE MODEM

2


PHẦN I: CÔNG NGHỆ MẠNG HFC

1.1 Khái niệm
HFC (Hybrid Fiber coaxial) là một mạng kết hợp giữa cáp

quang và cáp đồng trục để tạo ra một mạng băng rộng.

3


1.2 Cấu trúc mạng HFC
 Hệ thống thiết bị tại trung tâm (Headend): cung cấp quản lý
chương trình hệ thống mạng truyền hình cáp.
 Hệ thống phân phối mạng tín hiệu là môi trường truyền
dẫn tín hiệu từ trung tâm đến các mạng thuê bao
 Thiết bị thuê bao tại nhà là một máy thu hình để thu tín hiệu
từ mạng phân phối tín hiệu.

4


1.2 Cấu trúc mạng HFC (tiếp)
Cáp quang

Hệ thống thiết bị tại trung tâm

Cáp đồng

Thiết bị thuê bao tại nhà

Hệ thống phân phối mạng tín hiệu

5

1.3 Ưu và nhược điểm của mạng HFC

 Ưu điểm của HFC
 Dải thông cực lớn, suy hao tín hiệu rất thấp, ít bị nhiễu
điện từ, chống lão hóa và ăn mòn hóa học tốt.
 Cho phép truyền tín hiệu có tần số hàng trăm THz.
 Độ ổn định và chất lượng dịch vụ của mạng được nâng
cao (VOD, VoIP và internet)
 Tính kinh tế cao.

6


1.3 Ưu và nhược điểm của mạng HFC (tiếp)
 Nhược điểm
 Tín hiệu suy hao trên cáp sẽ không được bù dẫn
đến hạn chế lớn bán kính phục vụ của mạng
 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 cần kéo
cáp quang đến gần thuê bao hơn và tăng số node
quang dẫn đến tăng chi phí rất lớn cho mạng.

7


PHẦN II: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ CABLE MODEM

2.1 Khái niệm về công nghệ Cable Modem
Công nghệ Cable Modem (CM) là công nghệ truyền số liệu

trên mạng truyền hình cáp (CATV) dùng để cung cấp tín
hiệu một chiều.

Hình 1.1: Mô hình Cable Modem

8


2.2 Lịch sử và mục đích ra đời của công nghệ cable modem.
A. Lịch sử của công nghệ cable modem.
Cable đã được các thành phố lớn cung cấp dịch vụ từ năm 1998.
Hiện nay dịch vụ này ứng dụng khá rộng rãi rộng rãi ở Việt Nam.

B. Mục đích của công nghệ cable modem
Nhằm đáp ứng cho người dùng sử dụng những ứng dụng, dịch
vụ mới trên Internet như: nghe nhạc xem phim trực tuyến, các
nhu cầu kết nối mạng, truyền số liệu tốc độ cao...
Cable Modem cho phép người tiêu dùng truy cập Internet tốc
độ cao hơn.

9


PHẦN III: CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA CABLE MODEM (tiếp)

3.1 Cấu trúc của cable modem
Hình 3.1: Sơ đồ cấu trúc Cable Modem

10

3.1.1 Tuner

 Tuner là bộ điều chỉnh tín
hiệu.
 Có chức năng nối Cable
Modem với đường cáp tín
hiệu hoặc với bộ tách
Splitter để tách kênh dữ
liệu Internet khỏi kênh
CATV thông thường.

11


3.1.1. Tuner (tiếp)

• Dữ liệu Internet được Tuner tiếp nhận dưới dạng
tín hiệu số đã giải mã sang dạng tương tự và
chuyển tới Demodulator.

• Cable modem Tuner là một thành phần của bộ
thu phát sóng RF và được thiết kế dành cho việc
sử dụng các ứng dụng trong Cable modem.
12


3.1.2 Demodulator

 Đây là thành phần được sử dụng để

điều chế các tín hiệu đầu vào.

 Các Demodulator gồm các chức năng chính:
 Bộ nhập thông tin sửa lỗi
 Bộ điều chế biên độ cầu phương QAM
 Bộ chuyển đổi D/A (Digital to Analog
Convenrter)

13


3.1.2 Demodulator (tiếp)

 Bộ nhập thông tin sửa lỗi:
 Bộ nhập thông tin sửa lỗi là thành phần có
nhiệm vụ kiểm tra giám sát một cách liên tục
các thông tin đầu vào
 Sử dụng cơ chế so sánh với dữ liệu chuẩn, nó
tìm ra những vấn đề xảy ra khi truyền dữ
liệu,nếu có sự cố, sẽ ngay lập tức được khắc
phục.

14


3.1.2 Demodulator (tiếp)
 Bộ điều chế biên độ cầu phương QAM:
 Bộ điều chế biên độ cầu
phương QAM là một chương
trình truyền tải tín hiệu tương

tự và điều chế để thay đổi
biên độ của tín hiệu đầu vào

 QAM dùng một dạng sóng
Sin và một dạng sóng Cosine
với cùng bộ phân tạo tần số
để chuyển đổi thông tin
15


3.1.2 Demodulator (tiếp)
Bộ chuyển đổi D/A (Digital to Analog
Convenrter)
Chuyển đổi số sang tương tự là tiến trình lấy một giá trị
được biểu diễn dưới dạng mã số và chuyển đổi nó thành
mức điện thế hoặc dòng điện tỉ lệ với giá trị số.

Hình 2.4: Sơ đồ khối bộ chuyển đổi D/A

16


3.1.3 Media Access Control (MAC)
 Media Access Control (MAC)
MAC có thể hiểu là một môi trường sử dụng để đánh các
địa chỉ vật lý cho các thiết bị mạng, giúp các thiết bị vận
hành và sử dụng trong môi trường mạng

17

3.1.4 Mô hình kiến trúc phân lớp cable modem
 IEEE 802.14 xác định mô hình tham chiếu cho cable
modem và bộ điều khiển headend. Kiến trúc tham chiếu là
một khối có nhiều tầng cần để xác định kiến trúc phân lớp.

Hình 2.5: Mô hình kiến trúc phân lớp của Cable Modem
18


Phổ cable modem

 Phổ cable modem
 Băng thông 40 MHZ từ 5 MHZ đến 45 MHZ được
dùng cho các kênh số chiều lên
 Băng thông 400 MHZ từ 50 MHZ đến 450 MHZ được
dùng truyền các tín hiệu TV kênh chiều xuống. Một số
lượng lớn các kênh số chiều xuống nằm trong băng
tần 300 MHZ giữa 450 MHZ và 750 MHZ

Phổ RF của Cable Modem
19


3.2 Các thành phần của hệ thống
CM

Hình 2.2 Các thành phần của hệ thống CM

20

3.2 Các thành phần của hệ thống CM (tiếp)
3.2.1 Bộ khuếch đại 2 chiều
 Bao gồm 2 loại:
 Bộ khuếch đại phân phối: khuếch đại tín hiệu RF và đặt
vào 2 hoặc 4 đầu cáp ra khác.
 Bộ khuếch đại đường dây mở rộng.

21


3.2 Các thành phần của hệ thống CM (tiếp)
3.2.2 Cáp quang và cáp đồng trục trong mạng

A, Cáp quang

B, Cáp đồng trục
22


3.2 Các thành phần của hệ thống CM (tiếp)
3.2.3 Cầu rẽ (Tap)
Mỗi cầu rẽ có 2 phần tử chức năng chính là: Khối ghép định
hướng và bộ chia công suất.
• Khối ghép định hướng có nhiệm vụ đổi hướng một số tín
hiệu đầu vào xác định.
• Bộ chia công suất chia tín hiệu tùy theo số lượng cổng của cầu
rẽ (có thể là 2,4,8…)

Có 3 tham số suy hao quan trọng trong Tap là:
•
•
•

Suy hao xen
Suy hao cách ly
Suy hao rẽ

23


3.2 Các thành phần của hệ thống CM (tiếp)
3.2.4 Node quang
• Nằm trên đường ranh giới giữa vùng cáp đồng trục và cáp
quang
• Chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện
• Khuếch đại và phân phối tín hiệu trên mạng cáp đồng trục
với 3 hoặc 4 đầu ra ở mỗi node.

24


3.2 Các thành phần của hệ thống CM (tiếp)
3.2.5 Thiết bị kết cuối truyền hình- STB
 Là một thiết bị thu tín hiệu truyền hình với một số chức
năng cơ bản:
• Dò tìm kênh số và các dịch vụ video tương tự trong các
dải tần đường xuống.
• Giải điều chế kênh số thu được/Điều chế kênh số phát

lên.
• Giải mã/ Mã hóa các kênh đã chọn.
• Quản lý báo hiệu thuê bao từ Headend.
• Cung cấp giao diện thuê bao cho người sử dụng.
25