BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ------------ ĐINH CÔNG QUYỀN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG RFOG TRÊN NỀN MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HFC TẠI VIỆT NAM Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số: 60520203 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS. TRỊNH QUANG KHẢI TP. Hồ Chí Minh (2014) i TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC Họ và tên học viên: ĐINH CÔNG QUYỀN Năm sinh: 1986 Cơ quan công tác: Công ty TNHH truyền hình cáp Saigontourist (SCTV) Khoá: K20-1 Ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60520203 Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Trịnh Quang Khải Bộ môn: Kỹ thuật viễn thông 1.
Tên đề tài luận văn: Nghiên cứu khả năng ứng dụng RFoG trên nền mạng truyền hình cáp HFC tại Việt Nam 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài: Các yếu tố kỹ thuật cần lƣu ý khi thiết kế mạng RFoG trên nền mạng truyền hình cáp HFC tại Việt Nam 3. Phƣơng pháp nghiên cứu và kết quả đạt đƣợc: - Giới thiệu tổng quan các mạng cáp: HFC, PON, RFoG - Tình hình truyền hình trả tiền tại Việt Nam - Những lƣu ý kỹ thuật khi thiết kế, triển khai mạng RFoG. Điểm bình quân môn học: Điểm bảo vệ luận văn: Ngày 30 tháng 04 năm 2014 Học viên ĐINH CÔNG QUYỀN Xác nhận của cán bộ hƣớng dẫn: Xác nhận của Bộ môn: Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải ii LỜI NÓI ĐẦU Sự ra đời của truyền hình cáp, chủ yếu là mạng HFC, đã đáp ứng khá tốt nhu cầu xem truyền hình của khách hàng tại Việt Nam.
Tuy nhiên, ngày nay, khách hàng dần không còn hài lòng với các dịch vụ truyền hình quảng bá và truyền dữ liệu cơ bản, họ muốn truyền hình độ nét cao, video theo yêu cầu, tốc độ cao hơn cho dữ liệu và các gói thoại phức tạp. Để cung cấp thành công các dịch vụ này, các nhà cung cấp truyền hình cáp cần có dung lƣợng mạng lớn hơn. Với việc công nghệ vật liệu ngày càng phát triển, chi phí cho thiết bị quang và cáp quang ngày càng giảm, việc hƣớng đến một mạng toàn quang là một giải pháp kỹ thuật hoàn hảo. Trong các giải pháp mạng toàn quang, RFoG là một lựa chọn hợp lý để thay thế mạng HFC hiện hữu vì vẫn tƣơng thích với các thiết bị đầu cuối hiện hữu, cũng nhƣ tận dụng hạ tầng cáp quang có sẵn, chỉ thay thế phần mạng đồng trục bằng mạng cáp quang.
Chính vì vậy, tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu khả năng ứng dụng RFoG trên nền mạng truyền hình cáp HFC tại Việt Nam” với mục đích tìm ra hƣớng thích hợp để cải thiện mạng cáp truyền hình tại Việt Nam. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Tình hình phát triển truyền hình cáp tại Việt Nam - Các vấn đề kỹ thuật liên quan đến khả năng ứng dụng RFoG trên hạ tầng mạng truyền hình cáp Việt Nam và hƣớng phát triển tiếp theo. Đối tƣợng nghiên cứu - Hệ thống truyền hình cáp HFC. - Công nghệ mạng quang thụ động PON, công nghệ RFoG.
- Tình hình phát triển truyền hình cáp tại Việt Nam - Khả năng ứng dụng RFoG trên nền mạng truyền hình cáp Việt Nam Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải iii Phạm vi nghiên cứu - Lịch sử và xu hƣớng phát triển công nghệ truyền hình. - Khả năng ứng dụng RFoG trên nền mạng truyền hình cáp tại Việt Nam Phƣơng pháp nghiên cứu *Phƣơng pháp nghiên cứu tài liệu. - Nghiên cứu các đề tài, các báo cáo khoa học về lịch sử phát triển và xu thế phát triển của truyền hình. - Nghiên cứu lý thuyết về công nghệ mạng quang thụ động PON và RFoG.
- Nghiên cứu các tài liệu về công nghệ, thiết bị và mô hình triển khai mạng RFoG từ các nhà sản xuất. Kết cấu luận văn: gồm 4 chƣơng: - Chƣơng 1: Tổng quan về mạng truyền hình cáp HFC. - Chƣơng 2: Mạng quang thụ động (PON) - Chƣơng 3: Công nghệ RFoG - Chƣơng 4: Khả năng ứng dụng RFoG trên hạ tầng HFC tại Việt Nam Luận văn hoàn thành tại TP. Học viên: Đinh Công Quyền.
Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải iv MỤC LỤC TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC. ii MỤC LỤC. iv DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT. vii DANH MỤC HÌNH VẼ.
xi DANH MỤC BẢNG BIỂU. xiii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP HFC. Tình hình triển khai dịch vụ truyền hình cáp tại các nƣớc trên thế giới. Tình hình triển khai truyền hình cáp tại châu Âu.
Tình hình triển khai truyền hình cáp tại Mỹ. Tình hình triển khai truyền hình cáp tại châu Á. Cấu trúc mạng CATV truyền thống:. Cấu trúc mạng truyền hình cáp HFC:.
Mạng HFC là gì?. Ƣu điểm của mạng HFC:. Hạn chế của mạng HFC:. Các dịch vụ giá trị gia tăng trên hạ tầng mạng HFC.
Giao thức truyền thông DOCSIS trong mạng HFC:. Ứng dụng mạng truy cập 2 chiều:. Xu hƣớng phát triển của ngành truyền hình:. Số hóa truyền hình:.
Hội tụ dịch vụ - Triple play:. Truyền hình di động:. Kết luận chƣơng 1: .21 CHƢƠNG 2: MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON). Hạn chế của mạng quang tích cực AON:.
Khái niệm mạng quang thụ động PON. Các đặc điểm chính của hệ thống. Kiến trúc mạng PON. Các chuẩn mạng PON.29 Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải v 2.
Ƣu, nhƣợc điểm mạng PON. Nhƣợc điểm:. Kết luận chƣơng 2 .38 CHƢƠNG 3: CÔNG NGHỆ RFOG. Mô hình RFoG cơ bản:.
Ƣu điểm của RFoG:. Hoạt động của RFoG:. Đƣờng xuống/đƣờng tới:. Đƣờng lên/đƣờng về: .3 Thiết bị đặc trƣng của mạng RFoG:.
Bộ tách ghép quang WDM MUX/DEMUX:. Thiết bị cơ sở khách hàng (CPE-Customer Premises Equipment). Máy thu quang đƣờng về:. RFoG cải tiến – kết hợp GPON:.
Kết luận chƣơng 3: .54 CHƢƠNG 4: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG RFOG TRÊN HẠ TẦNG HFC TẠI VIỆT NAM. Hiện trạng thị trƣờng. Hiện trạng thị trƣờng truyền hình cáp:. Tiềm năng khách hàng.
Nhu cầu cung cấp dịch vụ:. Lựa chọn RFoG cho việc cải tiến mạng HFC tại Việt Nam. Lý do chọn RFoG:. Đối tƣợng triển khai: .61 Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải vi 4.
Nguyên tắc chung:. Một số lƣu ý khi thiết kế một mạng RFoG:. RFoG là bƣớc phát triển tiếp theo của HFC:. Tính toán suy hao:.
Chọn thiết bị phù hợp:. Kết luận chƣơng 4 .67 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI.69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .70 Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải vii DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT THUẬT TÊN TIẾNG ANH NGHĨA TIẾNG VIỆT NGỮ AON Active Optical Network Mạng quang tích cực Asynchronous Transfer ATM Chế độ truyền bất đồng bộ Mode AWG Array Waveguide Grating Màng lọc ống dẫn sóng CATV Cable Television Truyền hình cáp Code Division Multiple CDMA Đa truy nhập phân chia theo mã Access CM Cable Modem Modem cáp Cable Modem Termination Thiết bị điều chế tín hiệu truyền tới CMTS System CM CNR Carrier Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên sóng mang CO Central Office Tổng đài trung tâm Customer Premises CPE Thiết bị cơ sở trƣớc nhà khách hàng Equipment Composite Second Order CSO Tỷ lệ sóng mang trên hài bậc 2 beat CTB Composite Triple Beat Tỷ lệ sóng mang trên hài bậc 3 Tổ chức phi lợi nhuận hình ảnh và DAVIC Digital Audio Visual Council âm thanh số DBA Database Administrator Quản trị cơ sở dữ liệu Data over Cable Service Các đặc tả về giao diện dịch vụ DOCSIS Interface Specification truyền dữ liệu trên cáp DS Downstream Tín hiệu đƣờng xuống/đƣờng tới Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải viii DSL Digital Subcriber Line Đƣờng truyền thuê bao số DVB Digital Video Broadcasting Bộ tiêu chuẩn cho truyền hình số European Broadcasting Liên minh phát thanh truyền hình EBU Union Châu Âu Erbium Doped Fiber Khuếch đại quang sợi tạp chất EDFA Amplifier Erbium Embedded Multimedia eMTA Thiết bị nhúng đa phƣơng tiện Terminal Adapter European Telecomunication Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu ETSI Standard Institute Âu Frequency Division FDM Ghép kênh phân chia theo tần số Multiplexing GPON Encapsulation GEM Phƣơng thức đóng gói GPON Method GPON Tranmission GTC Lớp truyền dẫn hội tụ GPON Convergence Mạng cáp lai giữa cáp quang và cáp HFC Hybrid Fiber Coxial đồng trục Institute of Electrical and IEEE Viện kỹ nghệ điện và điện tử Electronic Engineers IP Internet Protocol Giao thức Internet International Telecommunication Union - Tiêu chuẩn viễn thông của Hiệp hội ITU-T Telecommunication Viễn thông Quốc tế Standardization Lớp điều khiển môi trƣờng truy MAC Media Access Control nhập Multichannel Multipoint MMDS Dịch vụ phân phối đa kênh đa điểm Distribution Service Multi Point Control Protocol Đơn vị dữ liệu giao thức điều khiển MPCPDU Data Unit đa điểm Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải ix MSOs Multi-System Operators Các nhà cung cấp đa hệ thống ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang OLT Optical Line Termination Thiết bị kết cuối kênh quang Optical Network ONT Thiết bị kết cuối mạng quang Termination ONU Optical Network Unit Thiết bị đơn vị mạng quang Ứng dụng/dịch vụ hoạt động trên các kết nối Internet nhƣng không OTT Over-the-top do nhà cung cấp kết nối đó cung cấp Phƣơng pháp chuyển tín hiệu RF PARR Packet Aware Return Path đƣờng về thành tín hiệu số PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức Physical Layer Operations PLOAM quản lý và bảo dƣỡng lớp vật lý And Maintenance PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động PVR Personal Video Recorder Thiết bị ghi hình cá nhân RF Radio Frequency Tần số radio (3KHz -300GHz) Công nghệ truyền dẫn tín hiệu RF RFoG Radio Frequency over Glass trên quang RPR Return Path Receiver Máy thu quang đƣờng về STB Set top box Đầu thu kỹ thuật số TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian Phƣơng pháp đóng gói tín hiệu RF TRR Transparent RF Return đƣờng về vào gói tín hiệu số US Upstream Tín hiệu đƣờng lên/đƣờng về VHF Very High Frequency Tần số rất cao (30-300MHz) Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải x VOD Video on Demand Truyền hình theo yêu cầu VOD Video on Demand Truyền hình theo yêu cầu VOIP Voice over IP Thoại trên nền IP Thông số nhận dạng kênh/đƣờng VPI/VCI Vitual Path/Channel Indentiy truyền ảo Wavelength Division Ghép kênh phân chia theo bƣớc WDM Multiplexing sóng Đinh Công Quyền – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải xi DANH MỤC HÌNH VẼ Tỷ lệ doanh thu các dịch vụ trên hạ tầng truyền hình cáp ở Hình 1.1 2 Châu Âu Hình 1.