Phần lý thuyết:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP
1
I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP.
1.1. Vài nét chung về hệ thống 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 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 không thể thu được bằng các anten thông thường, gọi là vùng lõm sóng.
Truyền hình cáp sử dụng các kênh truyền nằm trong phạm vi dải thông cận
dưới của băng UHF. Các kênh trruyền hình cáp được chia thành các băng VHF
thấp, VHF giữa, VHF cao và siêu băng (superband).
* Truyền hình cáp vô tuyến MMDS (Multiprogram Multipiont Distribution Sytem)
sử dụng môi trường truyền sóng là sóng viba tại dải tần 900 MHz. Tuy triển khai
mạng MMDS rất đơn giản do chỉ dùng anten mà không cần kéo cáp đến từng nhà
nhưng nó có rất nhiều nhược điểm như:
- Hạn chế vùng phủ sóng: Do sử dụng dải tần 900 MHz, MMDS đòi hỏi anten thu
và phát phải nhìn thấy nhau. Vì vậy, với các hộ gia đình ở sau các vật cản lớn như:
toà nhà thì không thể thực hiện được.
- Chịu ảnh hưởng bởi thời tiết: Khi thời tiết xấu như mưa to, sét v.v...tín hiệu
MMDS bị suy hao rất lớn trong không gian, dẫn đến giảm mạnh chất lượng hình
ảnh.
- Chịu ảnh hưởng mạnh của nhiễu công nghiệp: Do sử dụng phương thức điều chế
tín hiệu truyền hình tương tự không có khả năng chống lỗi, lại truyền bằng sóng vô
tuyến, tín hiệu MMDS chịu ảnh hưởng rất mạnh bởi các nguồn nhiễu công nghiệp.
- Yêu cầu dải tần số vô tuyến quá lớn: Mỗi kênh truyền cần một dải tần là 8 MHz
truyền hình số, truyền hình tương tự và đặc biệt là khả năng cung cấp dịch vụ viễn
thông hai chiều, truy cập internet, truyền số liệu tốc độ cao mà một mạng viễn
thông cũng khó mà cung cấp được.
- Một ưu điểm nữa của hệ thống truyền hình cáp là: có thể sử dụng các kênh kề
nhau để truyền tín hiệu trong tất cả các phạm vi mà không xuất hiện hiện tượng
nhiễu đồng kênh. Tuy nhiên, các tín hiệu phải được điều khiển ở độ tuyến tính cao
nhằm tránh hiện tượng điều biến tương hỗ.
3
1.2 Giới thiệu hệ thống truyền hình trả tiền ở Việt Nam.
Trong vài năm trở lại đây, sự cạnh tranh trong lĩnh vực dịch vụ truyền
thông, truyền hình ở nước ta đã phát triển rất mạnh, rất nhiều công ty trong nước
có cùng ngành nghề kinh doanh, dịch vụ tham gia vào thị trường trong nước đã tạo
ra sự cạnh tranh quyết liệt như dịch vụ internet, truyền số liệu, dịch vụ điện thoại
viễn thông, truyền hình trả tiền ... Đồng thời, bằng các hình thức gián tiếp và trực
tiếp nhiều công ty nước ngoài cũng đổ 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 đã bắt đầu được thực hiện từ những năm
90 đến 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 đến là
truyền hình cáp (CaTV - Cable Television), sau nữa là truyền hình số vệ tinh
(DTH - Direct To Home).
Còn trên thế giới, những năm 90 là giai đoạn phát triển rất mạnh mẽ và
phong phú của TH trả tiền cả về số lượng, phương thức và công nghệ. Khi mà hệ
thống truyền dẫn truyền hình bằng kỹ thuật tương tự đang đạt chất lượng và độ ổn
định cao nhất. Còn truyền dẫn truyền hình kỹ thuật số là giai đoạn bắt đầu những
bước phát triển mạnh.
Truyền hình trả tiền dùng kỹ thuật tương tự được sử dụng phần lớn qua các
phương thức truyền dẫn cáp đồng trục, ghép lai cáp quang - đồng 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 đồng thời áp dụng những phương thức trên,
Sơ đồ khối hệ thống truyền hình cáp.
Từ năm 2000 đến nay, số lượng các đơn vị muốn tham gia vào cung cấp dịch
vụ truyền hình cáp đã tăng vọt ở hầu hết các địa phương trên cả nước, nhiều công
ty nước ngoài như Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc ... Cũng đã và đang kết hợp
với một số công ty trong nước để đầu tư truyền hình cáp trên các thành phố, thị xã
tại Việt Nam. Nhìn chung, do nhu cầu xem truyền hình cáp ở các khu vực này tăng
nhiều, tạo hiệu quả cho việc đầu tư rất lớn nên thị trường truyền hình cáp đang trở
nên sôi động trên phạm vi toàn quốc, tính đến nay đang có khá nhiều nơi đã có hệ
thống truyền hình cáp như: Hải Phòng, Hải Dương, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định,
Nghệ An, Đà Nẵng, Nha Trang, Tp. HCM ... Trong khi có những nơi đầu tư truyền
hình cáp đạt hiệu quả cao thì cũng có một số nơi đang gặp nhiều khó khăn do tính
toán chưa hết về nhu cầu, về công nghệ, quy mô đầu tư như: Kinh phí đầu tư quá
lớn mà số thuê bao lại rất ít, chất lượng tín hiệu thấp, đặc biệt vấn đề cung cấp
chương trình rất nghèo nàn, không có khả năng thu hút được người xem. Thậm chí
có nơi đang có nguy cơ không thể tiếp tục duy trì được nữa.
* Hệ thống thiết bị trung tâm (Master Headend).
Hệ thống cung cấp và quản lý các chương trình truyền hình trên mạng cáp: hệ
thống thu tín hiệu các chương trình truyền hình sau đó qua quá trình xử lý tín hiệu:
chèn quảng cáo, key chữ, mã hoá, điều 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 đất,
chương trình radio FM hoặc các chương trình tự sản xuất.
Hệ thống kiểm tra, giám sát: Bao gồm hệ thống monitor để kiểm tra chất lượng
cũng như nội dung các chương trình truyền trên mạng cáp, hệ thống chuyển đổi
nguồn tín hiệu (matrix), hệ thống điều hành toàn bộ hoạt động của trung tâm thu
phát và mạng phân phối tín hiệu...
Hệ thống cung cấp các dịch vụ gia tăng: 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 có chức
năng 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 được chia thành 2 phần chính
(headend), như cho việc truyền tín hiệu truyền hình trực tiếp...
- Dải tần 87 - 550 MHz: Dùng để truyền đi (từ Headend) các kênh truyền hình
analogue tới các thiết bị đầu cuối (Hộp thiết bị thuê bao).
8
- Dải tần 550 - 860 MHz : Dùng để truyền đi (từ Headend) các kênh truyền
hình Digital tời các thiết bị đẩu cuối (hộp lắp thuê bao).
2.1. Truyền hình cáp tại Tp. Hà Nội.
Hiện nay, tại Hà Nội có 2 nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp cùng
đồng 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.
2.1.1 Trung tâm kỹ thuật truyền hình cáp Việt Nam.
Trung tâm kỹ thuật truyền hình cáp VN thuộc đài THVN (trước đây khi
triển khai truyền hình cáp đang còn là Hãng TH cáp VN) bắt đầu triển khai truyền
hình cáp tại Hà Nội năm 2001.
Thiết kế áp dụng công nghệ mạng ghép lai cáp Quang - Đồng trục (HFC).
Truyền dẫn hai chiều, 860 Mhz, 1550 nm, sử dụng các thiết bị chủ yếu của các
nước phát triển như: EU, Nhật, Mỹ. Mạng cung cấp số lượng kênh ban đầu là 20
kênh và được thiết kế theo mạch vòng. Mạng được thiết kế mở để phát triển lên
hàng trăm ngàn hộ. Sau này, có khả năng phát 60 kênh truyền hình tương tự và
hàng trăm kênh truyền hình số. Mạng truyền hình cáp Hà Nội hoàn toàn đáp ứng
để phát triển các dịch vụ gia tăng công nghệ cao như: VOD, internet, interactive ...
Hiện nay mạng truyền hình cáp đã cung cấp 42 kênh truyền hình tương tự.
2.1.2 Công ty Dịch vụ Truyền thanh - Truyền hình Hà Nội.
Công ty dịch vụ truyền thanh BTS thuộc Đài phát thanh và Truyền hình Hà
Nội, bắt đầu triển khai truyền hình cáp tại Hà Nội vào năm 2001.
Thiết kế áp dụng công nghệ mạng ghép lai cáp Quang - Đồng trục (HFC). Truyền
dẫn hai chiều, 860 Mhz, 1310 nm, sử dụng các thiết bị của các nước như: EU, Mỹ,
Trung Quốc, Đài Loan ....
Cung cấp số lượng kênh ban đầu là 16 kênh chương trình, sử dụng kỹ thuật tương
tự.
hiệu
(Distribution)
Hệ thống thiết bị
trung tâm
(Headend System)
Thiết bị thuê bao
(Customer
System)
Mạng truyền hình cáp bao gồm 3 thành phần: Hệ thống thiết bị tại trung tâm,
hệ thống mạng phân phối thiết bị và thuê bao.
Hệ thống thiết bị trung tâm (Headend System): là nơi cung cấp, quản lí
chương trình cho hệ thống truyền hình cáp. Đây cũng chính là nơi thu thập các
thông tin giám sát trạng thái, kiểm tra hoạt động mạng và cung cấp các thiết bị
điều khiển hoạt động mạng. Với các hệ thống hiện đại có khả năng cung cấp dịch
vụ tương tác, truyền số liệu, hệ thống thiết bị trung tâm còn có thêm nhiệm vụ
như: mã hoá tín hiệu, quản lí truy nhập, tính cước truy nhập, giao tiếp với các hệ
thống viễn thông như Internet v.v...
Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp: là môi trường truyền dẫn tín
hiệu từ trung tâm mạng đến thuê bao. Tuỳ đặc trưng của mỗi hệ thống truyền hình
cáp, môi trường truyền dẫn tín hiệu sẽ thay đổi: với hệ thống truyền hình cáp như
MMDS, môi trường truyền dẫn sẽ là sóng vô tuyến, song với hệ thống truyền hình
cáp hữu tuyến môi trường truyền dẫn sẽ là các hệ thống cáp hữu tuyến (cáp quang,
cáp đồng trục, cáp đồng xoắn v.v...). Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp hữu
tuyến có nhiệm vụ nhận tín hiệu ra từ các thiết bị trung tâm, điều chế, khuếch đại
và truyền vào mạng cáp, các thiết bị trong mạng có nhiệm vụ khuếch đại, cấp
nguồn và phân phối tín hiệu truyền hình đến tận thiết bị của thuê bao. Hệ thống
mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là bộ phận quyết định đến chất lượng
dịch vụ, khoảng cách phục vụ, số lượng thuê bao và khả năng mở rộng nâng cấp
mạng.
Thiết bị tại thuê bao: Với một mạng truyền hình cáp sử sụng công nghệ
Fiber/coaxial).
- Mạng có cấu trúc kết hợp giữa cáp quang và cáp đồng xoắn.
- Mạng có cấu trúc hoàn toàn cáp quang.
4.1) Mạng có cấu trúc hoàn toàn cáp đồng trục (Trunk - Feeder).
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
13
Mạng truyền dẫn sử dụng hoàn toàn cáp đồng trục còn được 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 được gọi là cáp nhánh (Feeder) và phần kết
nối từ cáp nhánh đến thuê bao gọi là cáp thuê bao (Drop). Để chia tín hiệu từ cáp
chính đến các cáp nhánh, người ta sử dụng các bộ chia chính (Splitter). Tín hiệu
được trích từ cáp nhánh để dẫn đến thuê bao nhờ bộ trích tín hiệu (Tap).
Trên đường đi của tín hiệu, người ta lắp đặt các bộ khuếch đại tại các vị trí thích
hợp để bù lại phần tín hiệu bị suy hao.
Để cấp nguồn cho bộ khuếch đại, 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 đại sử dụng điện lấy từ mạng điện sở tại. Trong phương pháp cấp nguồn từ
xa, nguồn cung cấp cho bộ khuếch đại được chèn vào cáp đồng trục bằng các bộ
chèn nguồn sau đó dẫn đến bộ khuếch đại bằng chính cáp đồng trục. Để đảm bảo
an toàn, nguồn điện khi chèn vào cáp đồng trục thường có điện áp là 60V hoặc
90V.
* Ưu điểm.
Các thiết bị mạng đơn giản, giá thành thấp.
* Nhược điểm:
- Do truyền tín hiệu bằng cáp đồng trục có mức suy hao lớn nên phải sử dụng
nhiều bộ khuếch đại dẫn đến chi phí cho mạng tăng cao, đồng thời kéo theo các
chi phí khác như nguồn cung cấp cho bộ khuếch đại và điện năng tiêu thụ của
mạng cũng tăng. Dưới đây là bảng giá trị suy hao của cáp đồng trục ở các tần số
khác nhau (đơn vị dB/100m):
14
Copyright: Tài liệu đại học ©