HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I
o0o
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
o0o ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Họ và tên : Phạm Thị Thủy
Lớp : D99VT
Khoá: 1999 - 2003
Ngành: Viễn thông

Tên đề tài : Modem cáp và dịch vụ băng rộng trên mạng truyền hình cáp hữu tuyến
Nội dung đồ án :

I: Tổng quan các phương thức truy nhập băng rộng .
II: Truy nhập băng rộng qua mạng truyền hình cáp hữu tuyến.
Sự phát triển của mạng CATV.
Kiến trúc và hoạt động mạng CATV hai chiều.
Dịch vụ băng rộng trên mạng CATV hai chiều.
III: Modem cáp
Một số khái niệm liên quan.
Cấu trúc và hoạt động của modem cáp và CMTS.

Một số vấn đề liên quan đến hoạt động của modem.


1.2.2 Mạng truy nhập đường dây điện lực 5
1.2.3 Mạng truy nhập vô tuyến 6
1.2.4 Mạng truy nhập quang 7
1.2.5 Mạng truy nhập băng rộng truyền hình cáp 8
1.3. Tình hình phát triển và ứng dụng các giải pháp này 9

Chương II:
TRUY NHẬP BĂNG RỘNG QUA MẠNG CATV HAI
CHIỀU

2.1 Sự phát triển của mạng CATV
10

2.2 Kiến trúc và hoạt động của mạng CATV
hai chiều 12

2.2.1 Sơ đồ khối và hoạt động của mạng CATV hai chiều 12
2.2.2 Các thành phần cơ bản mạng CATV hai chiều 14
*

Bộ khuếch đại hai chiều 15
* Cáp quang và cáp đồng trục trong mạng 16
* Cầu rẽ ( Tap) 16
* Node quang 17
* Thiết bị kết cuối truyền hình-STB 18
* Modem cáp-CM 19
* Hệ thống kết cuối modem cáp- CMTS 19
* Một số server trong mạng modem cáp 20
* Hệ thống IP phone: 21
* Hệ thống quản lý thuê bao và tính cước dịch vụ 21

3.2 Cấu trúc và hoạt động của modem cáp và CMTS 44
3.2.1 Cấu trúc của modem cáp 44
3.2.2 Cấu trúc của CMTS 46
3.2.3 Hoạt động của modem cáp và CMTS 47
* Giai đoạn khởi động modem 47
* Truyền tải lưu lượng đường lên 49
* Truyền tải lưu lượng đường xuống 50

3.3
Một số vấn đề liên quan đến hoạt động modem 51
3.3.1 Nhiễu và biện pháp xử lý 51
* Nhận xét chung về nhiễu trong môi trường cáp 51
* Tạp âm nhiệt 52
* Tạp âm tích luỹ quang 53
* Nhiễu đầu vào 54
* Méo đường chung 54
* Nhiễu xung, nhiễu cụm 55
* Điều chế Hum 56
3.3.2 Quản lý modem 57
3.3.3 An toàn thông tin 58
3.4 So sánh với modem ADSL
60
3.5
Một số nghiên cứu phát triển tương lai cho modem cáp

63

Chương IV:
TRUY NHẬP BĂNG RỘNG VỚI MẠNG CATV Ở
VIỆT NAM


Phụ lục B-2: Tạp âm nền tương ứng băng tần tạp âm đường lên
82

Phụ lục C: Danh sách khu vực đã có truyền hình cáp
83
Các thuật ngữ viết tắt 87
Tài liệu tham khảo 91
Danh sách các hình và bảng
Hình 1-1 Cấu trúc hệ thống ADSL Trang 4
Hình 1-2 Mạng truy nhập PLC Trang 6
Hình 1-3 Mạng truy nhập quang kiểu FTTC Trang 7
Hình 1-4 Mạng truy nhập HFC hai chiều băng rộng Trang 8
Hình 2-1 Mạng CATV một chiều đồng trục Trang 10
Hình 2-2 Sơ đồ phân bố phổ tần trên cáp Trang 11
Hình 2-3 Cấu trúc HFC dạng sao Trang 11
Hình 2-4 Cấu trúc HFC dạng vòng Trang 12
Hình 2-5 Sơ đồ khối hoạt động mạng CATV hai chiều Trang 13
Hình 2-6 Sơ đồ khối mô tả thành phần mạng CATV hai chiều Trang 14
Hình 2-7 Sơ đồ khối mô tả bộ khuếch đại hai chiều Trang 15
Hình 2-8 Đáp ứng tần số của bộ duplexer Trang 15
Hình 2-9 Đáp ứng đầu ra của bộ khuếch đại theo tần số Trang 16
Hình 2-10 Sơ đồ khối của cầu rẽ 4 cổng 20 dB Trang 17
Hình 2-11 Sơ đồ khối của node quang Trang 18
Hình 2-12 Vị trí của Modem tại nhà thuê bao Trang 19
Hình 2-13 Các loại modem cáp Trang 19
Hình 2-14 Vị trí CMTS trong mạng Trang 20

Hình 3-23 Một số nguồn nhiễu đầu vào phổ biến Trang 54
Hình 3-24 Một số điểm tiếp xúc gây méo đường chung Trang 55
Hình 3-25 Nhiễu corona và nhiễu khe do đường điện cao thế Trang 56
Hình 3-26 Cấu trúc truy nhập Internet từ HFC Trang 61
Hình 3-27 Cấu trúc truy nhập Internet từ mạng ADSL Trang 62
Hình 4-1 Cấu trúc mạng truyền hình cáp hữu tuyến Hà Nội Trang 76
Hình 4-2 Cấu trúc mạng HFC hai chiều Hà Nội Trang 76
Hình A-1 Ví dụ mô tả danh sách lựa chọn chương trình Trang 79

Bảng 1.1 Mô tả chung các công nghệ trong họ xDSL Trang 4
Bảng 2.1 So sánh kĩ thuật giữa các tiêu chuẩn Trang 30
Bảng 3.1 Các tốc độ ký hiệu với độ rộng băng tương ứng Trang 31
Bảng 3.2 Quá trình nhận các tham số đường lên Trang 36
Bảng 3.3 Quá trình thiết lập kết nối IP Trang 38
Bảng 3.4 Các thông số đường xuống 64/256-QAM theo chuẩn
J.83B ITU-T và J.83A ITU-T
Trang 38
Bảng 3.5
Các giá trị chuẩn
N
nền
ứng với (B
d
) đường xuống
Trang 41
Bảng 3.6 So sánh giữa modem cáp và modem ADSL Trang 53
Bảng 4.1 Các thông số kĩ thuật chính của mạng truyền hình cáp
Hà N
ội do Đ
ài truy

thuật ngữ CATV chỉ được sử dụng với nghĩa mạng truyền hình cáp hữu tuyến.
Phương thức truy nhập băng rộng qua mạng CATV hai chiều đang có
nhiều hứa hẹn lợi ích trong tương lai cho các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình.
Đây cũng đang là ưu thế cạnh tranh lớn của các công ty cung cấp dịch vụ truyền
hình cáp ở Việt Nam: Trung Tâm DVKTTH Cáp( thuộc Đài truyền hình Việt
Nam ) và công ty BTS ( thuộc Đài truyền hình Hà Nội) đối với các nhà cung cấp
truy nhập băng rộng hiện có ở Việt Nam.
Do đó, với mục tiêu mô tả phương thức truy nhập này, đề tài “Modem
Cáp và dịch vụ băng rộng” trình bày các vấn đề: về truy nhập băng rộng, về
mạng CATV( HFC) hai chiều, về thiết bị modem cáp.
Cụ thể các nội dung này được phân tích theo các chương :
Chương 1: Trình bày tổng quan về các phương thức truy nhập băng rộng:
nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng, một số giải pháp truy nhập băng rộng phổ
biến hiện nay và tình hình ứng dụng các giải pháp đó.
Chương 2: Trình bày các vấn đề cơ bản trong phương thức truy nhập băng
rộng thông qua mạng truyền hình cáp HFC: sự phát triển của mạng truyền hình
cáp, kiến trúc hoạt động của mạng CATV hai chiều, các thành phần cơ bản của
mạng, các dịch vụ băng rộng trên mạng, các vấn đề tiêu chuẩn hoá cho truyền số
liệu trên mạng này.
Chương 3: Mô tả modem cáp và CMTS với: mô hình phân lớp, kĩ thuật
nén ảnh MPEG, điều chế, ,cấu trúc, hoạt động, vấn đề nhiễu, an ninh, quản
lý Và một số ưu điểm của modem cáp so với modem ADSL hiện đang cạnh
tranh trên thị trường.
Chương 4: Trình bày về các mạng truyền hình cáp ở Việt Nam: hiện trạng
và các dự án triển khai phương thức truy nhập băng rộng qua modem cáp cho
các mạng này.
Nội dung đồ án tốt nghiệp này là một vấn đề khá mới ở Việt Nam và được
tham khảo rất hạn chế về tài liệu trong nước. Do vậy, đồ án không tránh khỏi
những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý để nội dung của đồ án được hoàn
thiện hơn.

Số lượng thuê bao băng rộng ở Châu Âu cũng đã tăng gần gấp đôi chỉ
trong năm 2002 và trong một nghiên cứu mới công bố vào tháng 7/2003, Forrester dự
đoán năm 2008 có khoảng 30% hộ gia đình ở Châu Âu sẽ kết nối Internet băng rộng
trong đó sẽ có 71% thuê bao ADSL còn lại chủ yếu là thuê bao cáp.
Triển khai truy cập Internet băng thông rộng tại Việt Nam cũng đang
diễn ra rất thuận lợi. Theo mục điểm báo tin ngày 7 tháng 6 năm 2003 của trang tin
www.saigonnet.vn: Tại diễn đàn viễn thông và công nghệ thông tin- ITC 2003( ngày 5
và 6 tháng 6 tại Hà Nội), việc sử dụng công nghệ truy cập Internet băng rộng ADSL
được quan tâm nhiều nhất. Mới đầu dịch vụ này được triển khai thử nghiệm tại Hà
Nội, TP HCM và Hải Phòng. Đến đầu tháng 7-2003 dịch vụ này chính thức khai thác
tại ba thành phố trên và đến tháng 9 mở rộng phạm vi khai thác đến các tỉnh Hải
Dương, Quảng Ninh, Đồng Nai, Bình Dương. Đến cuối năm 2003, 10 tỉnh khác sẽ
được sử dụng dịch vụ VNN-ADSL và trong hai năm 2004-2005 sẽ triển khai tại các
tỉnh còn lại.
Thực tế cho thấy, ở những nơi mà việc truy nhập qua đường dây điện thoại
quay số phải chịu rất nhiều hạn chế về băng thông, tốc độ và chất lượng dịch vụ.
Người sử dụng phải mất nhiều thời gian chờ đợi để duyệt web, load một bản nhạc, một
file ảnh thậm chí còn có thể bị đứt liên kết khi mạng bị ùn tắc vào những giờ cao
điểm. Để nâng cao chất lượng phục vụ và đáp ứng nhu cầu gia tăng về dịch vụ băng
rộng, nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đang nỗ lực cố gắng tìm kiếm các giải
pháp nâng cấp, thay thế phần mạng truy nhập áp dụng công nghệ mới phù hợp với
những thế mạnh của mình. Trong đó việc tận dụng cơ sở hạ tầng có sẵn của mình để
có mức giá mới được thuê bao dễ chấp nhận đang là giải pháp mà các công ty độc
quyền sử dụng để phát triển, mở rộng mạng lưới và đa dạng hoá dịch vụ của mình.
1.2. Các giải pháp truy nhập băng rộng
1.2.1 Mạng truy nhập đôi dây đồng xoắn
Đường dây điện thoại trong mạng PSTN hiện dùng mới chỉ khai thác băng tần ở
đoạn 0,3 –3,4 KHz và chỉ cung cấp dịch vụ thoại, truyền số liệu tốc độ thấp( 56 Kb/s
). Khi áp dụng công nghệ xDSL trên đôi dây đồng xoắn ( hình 1-1 minh hoạ) đã cho
phép khai thác băng tần ở vùng cao hơn, lớn hơn và cung cấp đồng thời dịch vụ POTS

đối xứng

3,6 - 4,5 km Không
2 đôi
(3 đôi)
HDSL2
1,544(2,048)Mb/s
đối xứng

3,6 - 4,5 km Không 1 đôi
SDSL
768kb/s đối xứng
1,544(2,048)Mb/s
một chiều

7 km
3 km
Có

1 đôi
ADSL
1,5- 8 Mb/s
đường xuống
5km (tốc độ cao
thì khoảng cách
Có 1 đôi
1,544 Mb/s
đường lên

ngắn )

tài nguyên, truy nhập Internet, gọi điện, xem truyền hình thông qua ổ cắm điện với tốc
độ, băng thông, chất lượng dịch vụ cao hơn nhiều so với chất lượng dịch vụ truyền
thống.
Mạng truy nhập PLC kết nối tới mạng đường trục viễn thông thông qua các
trạm biến áp( hạ áp hoặc trung áp). Cấu trúc hình học của mạng điện hạ áp phụ thuộc
vào một số yếu tố như : vị trí địa lý mạng (nông thôn, đô thị, khu công nghiệp, khu
thương mại ), mật độ người sử dụng, bán kính phục vụ của mạng.
1.2.3 Mạng truy nhập vô tuyến
a) WLL
Mạng này phục vụ các thuê bao vô tuyến cố định( hoặc di động trong phạm vi
hẹp) có thiết bị đầu cuối (thường là máy điện thoại, máy fax, máy PC ) có thể xách
tay hoặc đặt cố định trong nhà/ ngoài trời. WLL có nhiều ưu điểm như: tổ chức mạng
linh hoạt, lắp đặt bảo dưỡng đơn giản, triển khai nhanh, chi phí thấp.
Nếu như WLL băng hẹp thường được triển khai tại các vùng nông thôn và
ngoại thành thì WLL băng rộng lại tập trung tại các đô thị và cung cấp các dịch vụ:
video theo yêu cầu, truyền hình quảng bá, Internet tốc độ cao, video hội nghị
b) LMDS và MMDS
LMDS là hệ thống phân bố đa điểm nội hạt cung cấp dịch vụ đa phương tiện
hai chiều tốc độ cao giúp cho những nhà cung cấp dịch vụ ở xa có thể cung cấp đến
thuê bao có hiệu quả và kinh tế. LMDS sử dụng dải tần 1GHz từ 27,5 Ghz đến 28,35
Ghz với phạm vi bán kính phục vụ từ 3 đến 6 km.
MMDS là hệ thống phân bố đa điểm đa kênh, cũng thuộc loại mạng truy nhập
băng rộng tương tự LMDS nhưng hoạt động ở dải tần thấp hơn( từ 2 Ghz đến 2,7
Ghz). Kiến trúc cơ bản MMDS bao gồm các khối phát vô tuyến đặt tại các tháp radio
cùng với anten, anten của thuê bao, bộ hạ tần, bộ STB. Mỗi vùng phục vụ được chia
thành các ô (cell) có phần giao nhau, mỗi ô có bán kính khoảng 40 km.
Vì yêu cầu tầm nhìn thẳng của anten cho cả LMDS và MMDS nên nhân tố ảnh
hưởng chủ yếu tới chất lượng là tín hiệu fading nhiều đường.
c) DBS
Là hệ thống vệ tinh quảng bá trực tiếp dựa trên các vệ tinh đồng bộ địa tĩnh

phổ tần cho mỗi kênh ở Bắc Mỹ là 6 MHz (7 hoặc 8 MHz tiêu chuẩn Châu Âu). Như
vậy hệ thống này có thể cung cấp khoảng 100 kênh đường xuống cho truyền hình. Khi
cung cấp dịch vụ số liệu trên mạng cáp, một kênh băng tần truyền hình đường xuống
sẽ được dùng làm đường truyền số liệu xuống hộ gia đình còn đường lên sẽ là một hay
nhiều kênh ở phổ tần đường lên.
Việc trưng dụng các kênh khác cho truyền số liệu tuỳ vào sự sẵn có và mức độ
hoạt động kinh doanh của các kênh khác mà số lượng người sử dụng modem cáp mà
một Headend phục vụ có thể tăng lên. Thị trường modem cáp dự báo sẽ tăng đột biến
trong vài năm tới do nhu cầu ngày càng cao của khách hàng đối với các dịch vụ và
những tính năng đầy hứa hẹn của công nghệ này.
1.3. Tình hình phát triển và ứng dụng các giải pháp này
Mỗi giải pháp có những ưu thế riêng và được lựa chọn ưu tiên phát triển riêng
với mỗi nhà khai thác dịch vụ viễn thông. Do đó, sự phát triển của mỗi công nghệ ở
những khu vực khác nhau là phụ thuộc vào một số yếu tố cơ bản như: đặc điểm phát
triển cơ sở hạ tầng viễn thông, đặc điểm địa hình phân bố và mức sống tiêu thụ của
người dân, tiềm lực kinh tế của các nhà khai thác và cung cấp dịch vụ viễn thông.
Tuy nhiên, theo Thống kê của Yankee Group 2003, ta cũng có thể có được một
tỉ lệ thị phần tương đối của các công nghệ truy nhập Internet băng rộng như biểu đồ
sau:
Chương
II
: TRUY NHẬP BĂNG RỘNG QUA MẠNG CATV HAI
CHIỀU

2.1 Sự phát triển của mạng CATV
Mạng truyền hình khi mới triển khai chỉ có những nhiệm vụ đơn giản, chất
lượng tín hiệu truyền hình thu được rất kém( nhất là ở những vùng ngoại ô).

đường trục là sự lựa chọn của các
nhà khai thác cho các hệ thống
được xây dựng mới hoặc là được
nâng cấp từ mạng đồng trục cũ.

Hình 2-3: Cấu trúc HFC dạng sao
- Dạng cấu trúc vòng ở mạng đường trục sử dụng công nghệ truyền dẫn
SONET/SDH hoặc là một công nghệ truyền dẫn nào đó. Đây là dạng được lựa
chọn cho các cấu hình mạng đi nhờ trên các vòng Ring đường trục của cơ sở hạ
tầng mạng sẵn có. Cả hai cấu hình này đều có ưu điểm là kéo dài bán kính phục vụ mà không phải
tăng thêm số lượng bộ khuếch đại và có khả năng dự phòng tốt của cấu hình ring. Tuy
nhiên, phần truy nhập vẫn là cáp đồng trục với các bộ khuếch đại cao tần do vậy một
xu hướng phát triển khác của đoạn này là kiểu mạng thụ động không dùng các bộ
khuếch đại nữa nhưng điều đó sẽ làm giảm bán kính phục vụ và số lượng thuê bao
được phục vụ của một node, phải kéo cáp nhiều hơn nên chi phí đầu tư nhiều hơn song
cũng có ưu điểm là giảm chi phí cấp nguồn, bảo dưỡng, sự cố mạng và tăng chất
lượng, dung lượng phục vụ.
2.2 Kiến trúc và hoạt động của mạng CATV hai chiều
2.2.1 Sơ đồ khối chức năng và hoạt động của mạng CATV hai chiều:
a) Hoạt động phía Headend:
* Tín hiệu từ vệ tinh hay sóng vi ba ở dạng tương tự được giải điều chế ( hạ tần
xuống dạng số băng gốc), giải mã, giải ghép kênh thành các chương trình số riêng lẻ.
Từ đó chuyển sang dạng tín hiệu truyền hình audio+video băng gốc và tiếp tục
được ngẫu nhiên hoá trong bộ xử lý điều chế ảnh cho ra tín hiệu kết hợp video+audio ở
tần số trung tần tiêu chuẩn ( ví dụ với sóng mang ảnh cho NTSC là 45,7 MHz cho
Trung Quốc là 38,0 MHz).
Sau đó, tín hiệu IF này được gán cho kênh truyền dẫn tần số vô tuyến RF trong

thiết bị thuê bao qua mạng cáp đồng trục đến node quang( chuyển sang dạng quang),
rồi qua các vòng Ring đến Headend( chuyển sang dạng điện và gửi vào các bộ thu cho
các ứng dụng đường lên).
Trong quá trình truyền, có sự tham gia của các bộ khuếch đại nên phải kể đến
sự tham gia của dòng điện xoay chiều nguồn nuôi cho các bộ khuếch đại này. Nguồn
nuôi được cung cấp trên mạng cáp đồng trục: tại mỗi node/mỗi bộ khuếch đại, dòng
xoay chiều được tách ra từ tín hiệu RF bằng bộ lọc thông thấp và gửi đến khối nguồn
trên bản mạch. Khối này có nhiệm vụ chuyển nó sang dạng một chiều +24V ( mức
điện áp chuẩn công nghiệp cho các phần tử khuếch đại lai ghép). Sau đó, nguồn xoay
chiều này lại được chèn vào như cũ trước khi ra ngoài để tiếp tục cấp nguồn cho các
phần tử khác.
2.2.2 Các thành phần cơ bản mạng CATV hai chiều:
Mạng CATV băng rộng tương tác được mô tả khái quát như sơ đồ sau:

Hình 2-6: Sơ đồ mô tả một số thành phần mạng CATV hai chiều
* Bộ khuếch đại
Trong phần mạng cáp đồng trục các bộ khuếch đại được sử dụng là hai chiều và
có dạng sơ đồ khối được mô tả trên cơ sở so sánh với bộ khuếch đại một chiều như
hình 2-7.
Bộ khuếch đại được chia thành hai 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-Line Extender Amplifier.

Hình 2-7: Sơ đồ khối mô tả bộ khuếch đại hai chiều
Trong đó, bộ diplexer có đặc tuyến tần số được mô tả như hình 2-8:

Hình 2-8: Đáp ứng tần số của bộ duplexer
Một hệ thống HFC hiện đại thường có từ 4 đến 6 bộ khuếch đại cho tầng
khuếch đại RF sau mỗi node. Đa số các bộ khuếch đại đó có hệ số khuếch đại tự điều

Mỗi cầu rẽ có hai phần tử chức năng chính là: Khối ghép định hướng và bộ chia
công suất. Trong đó, bộ chia công suất chia tín hiệu tuỳ theo số lượng cổng của cầu rẽ(
có thể là 2, 4, 8 ) còn khối ghép định hướng có nhiệm vụ đổi hướng một số tín hiệu
đầu vào xác định như hình 2-10.

Hình 2-10: Sơ đồ khối của cầu rẽ 4 cổng 20 dB

.
Mỗi cầu rẽ được đặc trưng bởi một giá trị rẽ( Tap Value). Giá trị rẽ là tỉ số ( dB)
giữa tín hiệu ở đầu ra rẽ của Tap với tín hiệu đầu vào. Thường thì giá trị này vào
khoảng 4- 29 dB( 3 dB/1 nấc).
Có ba tham số suy hao quan trọng trong Tap là:
+ Suy hao xen( Insertion Loss): là công suất tổn hao giữa cổng vào và
cổng ra. Suy hao này thường không phụ thuộc vào nhiệt độ và tần số.
+ Suy hao cách ly( Isolation Loss) là suy hao giữa cổng vào và cổng rẽ(
cổng ra khác). Độ lớn của suy hao này có ý nghĩa quan trọng đối với các hệ thống
CATV hai chiều để ngăn tín hiệu đường lên của một thuê bao này lọt vào tín hiệu
đường xuống của thuê bao khác. Thường thì suy hao này vào khoảng 20 dB giữa dải
tần lên và xuống.
+ Suy hao rẽ ( Tap loss) thường không phụ thuộc vào tần số và nhiệt độ,
nó biểu hiện cho sự thất thoát công suất ra ngoài và suy hao nội tại( từ 1 đến 2 dB).
* Node quang:
Là phần tử nằm trên đường ranh giới giữa vùng cáp đồng trục và cáp quang, có
nhiệm vụ cơ bản là: chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện cho đường xuống(
ngược lại cho đường lên), sau đó khuếch đại và phân phối trên mạng cáp đồng trục với
3 hoặc 4 đầu ra ở mỗi node như hình 2-11:

Hình 2-11: Sơ đồ khối của node quang
* Thiết bị kết cuối truyền hình-STB( Set-Top-Box) :


+ Loại khối cắm ngoài: kết nối với máy tính thông qua kết nối Ethernet( có
thể có nhiều máy tính cùng kết nối vào mạng Ethernet, lúc này modem cáp còn có chức
năng của một bộ định tuyến) hoặc giao diện kết nối USB .
+ Loại card cắm trong: thường là dạng cắm thêm PCI cho máy tính. Loại
này có giá thành rẻ nhất song chỉ dùng được cho máy tính để bàn còn sẽ phải có sự
thiết kế khác cho dạng máy tính MAC và máy tính xách tay.
+ Loại thứ ba của modem cáp là dạng được tích hợp bên trong các STB
cải tiến tương tác như đã trình bày ở trên.

* Hệ thống kết cuối modem cáp- CMTS:

Hệ thống này nằm trong Headend, thuộc về phía bên kia của mạng so với
modem cáp. Là thiết bị kết cuối cho đường lên từ phía thuê bao đến đích là các
Headend của các công ty cáp, do đó CMTS cũng được coi là giao diện giữa các
modem cáp và mạng Internet IP như hình 2-14.
CMTS có nhiều chức năng giống như một DSLAM trong hệ thống DSL, CMTS
đón lưu lượng đường lên từ một nhóm thuê bao trên một kênh đơn và định tuyến nó
đến ISP để kết nối vào mạng Internet.
Mỗi CMTS chứa một hoặc nhiều card đường dây modem cáp ( CMLC). Các
CMLC chuyển các dòng số liệu IP thành các tín hiệu RF đường xuống( đến nhà thuê
bao) sau đó đưa qua bộ nâng tần để đưa các kênh tín hiệu đó vào một kênh xác định
và ghép chung với các tín hiệu truyền hình và trình tự ngược lại với đường lên.

Hình 2-14: Vị trí của CMTS trong mạng
* Một số server trong mạng modem cáp

- Máy chủ DHCP( Dynamic Host Configuration Protocol) được xác định bởi
RFC 2181. Server này cung cấp các địa chỉ IP theo nhu cầu cho cả modem cáp và các
thiết bị PC theo sau nó.
- Máy chủ ToD( Time of Day) được xác định bởi RFC 868, có nhiệm vụ là gán

Trong các hệ thống truy nhập có điều kiện, phương pháp mã hoá tín hiệu để
chống xem trộm là xáo trộn tín hiệu (Scrambling). Thực chất của sự xáo trộn này là
sắp xếp tín hiệu video theo một qui tắc đặc biệt, chỉ có các thuê bao được cung cấp quy
tắc sắp xếp lại thì mới có khả năng giải trộn tín hiệu để xem.
Việc trộn tín hiệu được thực hiện tại nơi cung cấp dịch vụ. Tín hiệu truyền hình
đã trộn sẽ được truyền đến mọi thuê bao và được thu bởi các bộ thu STB. Thông
thường, qui tắc giải trộn tín hiệu nằm ngay trong bộ thu STB của thuê bao hoặc được
cài trong một bản mạch có thể cắm vào bộ thu( Bản mạch này được gọi là bản mạch
thông minh- Smart Card). Sau đó tín hiệu cho phép bộ giải trộn thực hiện nhiệm vụ
giải trộn tín hiệu được nhà cung cấp dịch vụ gửi đến thuê bao kèm theo tín hiệu đã
được trộn.
Các hệ thống truyền hình trả tiền có thể là các hệ thống không đánh địa chỉ hoặc
đánh địa chỉ.
+ Trong hệ thống không đánh địa chỉ, các thuê bao khác nhau đều được cung
cấp một mức dịch vụ, số lượng các chương trình dịch vụ giống nhau. Các hệ thống này
không cho phép các nhà cung cấp dịch vụ quản lý đến tận thuê bao, không thể cắt dịch
vụ đến một hoặc vài nhà thuê bao ngay tại trung tâm điều hành và cũng không thể
cung cấp các chương trình khác nhau theo sở thích của từng thuê bao.
+ Trong hệ thống đánh địa chỉ, mỗi thuê bao được cung cấp một địa chỉ duy
nhất trong hệ thống mạng, tín hiệu quản lý thuê bao, quản lý dịch vụ cũng như là các
thông tin tính phí dịch vụ có thể được truy nhập chính xác đến từng thuê bao.
Ngoài ra, việc đánh địa chỉ cho các thuê bao còn cho phép các nhà cung cấp
dịch vụ quản lý mạng theo từng khu vực địa lý, rất ích lợi cho việc thống kê và phát
triển mạng, chiến lược tiếp thị và quảng cáo chương trình với khách hàng. Hệ thống
quản lý theo địa chỉ cho phép các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp các dịch vụ truyền số
liệu hai chiều, các dịch vụ truyền hình trả tiền Pay-per-View và dịch vụ tương tác như
truyền hình theo yêu cầu VoD.
Hình vẽ sau mô tả sơ đồ tổng quát cho một hệ thống quản lý truy nhập có điều
kiện và có khả năng đánh địa chỉ đến từng thuê bao.


một số nhà đầu tư đề xuất các giải pháp
hệ thống VOD thương mại như: DIVA,
SeaChange International, ViViD
Technologies

Hình 2-17: Ví dụ truyền hình tương tác AOL

Kiến trúc hệ thống VOD chứa các Video Server hiệu năng cao ( chứa một thư
viện lớn các bộ phim). Chúng được kết nối tới một hệ thống quản lý mạng và một hệ
thống tính cước ở Headend. Ví dụ : Video Server DVS 5000 của DIVA chứa nhiều
môdun xử lý, một bộ nhớ RAID 12 đĩa, một chuyển mạch MPEG ( không nghẽn) 34
Gb/s được cấu hình tới 16 cổng liên kết các môdun Server để hình thành nên các
Video Server Cluster. Một Cluster này có thể phân phát mọi nơi từ 500 đến hơn 20
nghìn luồng 3.4 Mb/s.
Trên thực tế, sự phát triển của loại hình dịch vụ này được đánh giá trong trang
tin của Vnexpress ( Ngày 20 tháng8 năm 2003, theo nguồn tin từ CNet): VoD là một
ngành kinh doanh đang phát đạt của các công ty truyền hình cáp. Giới nghiên cứu thị
trường dự báo đến năm 2007, trên thế giới sẽ có khoảng 15 triệu thuê bao đăng kí dịch
vụ này. Hiện nay đã có khoảng 40% số thuê bao truyền hình cáp trên thế giới có thể
truy nhập dịch vụ này( khoảng 5 triệu người đã đăng kí sử dụng dịch vụ ). Một trong
những thách thức lớn nhất của các nhà cung cấp dịch vụ là thói quen sử dụng thiết bị
playback tiện dụng như đầu VCR và DVD thông thường. Ngoài ra họ còn phải đối đầu
với một số loại dịch vụ cạnh tranh như: dịch vụ thu hình video kĩ thuật số TiVo- công
cụ này cho phép khách hàng lập trình những nội dung mà họ muốn thu và điều khiển
máy khi thu những chương trình phát trực tiếp.
Trong hệ thống NVOD, điểm khác cơ bản với VOD là không có khả năng điều
khiển VCR: với NVOD, chỉ có số giới hạn các chương trình xuất hiện trên các kênh số
khác nhau với một khoảng thời gian cố định ( ví dụ : khoảng 30 phút ) và người sử
dụng vẫn có thể dễ dàng chọn ngày/ giờ muốn xem những chương trình đã chọn.
Việc cung cấp dịch vụ NVOD thì rẻ và đơn giản hơn dịch vụ VOD vì hệ thống

các thuê bao ngăn cấm sự truy nhập đến một số website chứa nội dung kích động hay
những nội dung không phù hợp.
Sự bảo mật giữa STB số và Proxy Server thường được thiết lập bằng sử dụng
giao thức SSL( Secure Sockets Layer). Tính năng kiểm tra của SSL cho phép người
dùng nhận dạng một Server và ngược lại: khi chạy trên STB, nó cũng cho phép một
Server xác nhận nhận dạng của người sử dụng. Sự nhận dạng này rất quan trọng nhất
là khi một ngân hàng gửi thông tin tài chính đến một khách hàng của họ.
Một tính năng khác của Web Browser là web casting. Thiết bị kết cuối ( Set-
Top web casting) xử lý việc phân phối nội dung đa phương tiện bởi Web Server đến
STB thuê bao qua mạng CATV. Nếu như VOD được ví như là công nghệ kéo-“pull”
Technology thì web casting lại được ví như là công nghệ đẩy-“push” Technology ( tức
là phía cung cấp chủ động đưa nội dung đa phương tiện đến thuê bao chứ không chờ
đợi các yêu cầu từ thuê bao). Trong thực tế, việc đẩy này là xuất phát từ cả người sử
dụng và nhà điều hành cáp, sự thu nhận được coi như là kết quả yêu cầu từ người sử
dụng.
b) Email:
Email là sự truyền thông không thời gian thực giữa các máy tính nối mạng.
Việc sử dụng Email đã trở thành phổ biến cùng với sự bùng nổ Internet hiện nay. Dự
báo sự phát triển của Email cho rằng: nhờ Email thuận tiện, nhanh và rẻ hơn là thực
hiện một cuộc gọi, 1 bản fax nên người sử dụng Email sẽ có đến hơn 1 tỷ người sử
dụng trên thế giới trong vòng 3 năm tới.
Trong ứng dụng Email, mỗi thuê bao có một địa chỉ thư duy nhất và một hộp
thư để lưu trữ và quản lý cước ở Email Server. Email Server hoạt động như một cổng
gateway kết nối đến Internet, sử dụng các tiêu chuẩn giao thức phổ biến như là SMTP
và S/MIME.
c) Thương mại điện tử
Là một ứng dụng Internet, thường được hiểu là sự mua bán hàng hoá trên
Internet. Theo nghiên cứu của Forrester : Thương mại điện tử B2C trực tuyến
(Business to Customer) được dự đoán là đạt đến 200 tỉ đôla trong sức mua của khách
hàng đến năm 2004. Sự phát triển của loại hình này là bùng nổ không chỉ do dễ sử