Đang tải... (xem toàn văn)
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 sống 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 giải trí phong phú và hấp dẫn người xem. Thấy được vị trí tầm quan trọng của Truyền hình SMATV đối với xã hội do đó em đã chọn đề tài này để có thể nghiên cứu và hiểu thêm về lĩnh vực truyền hình được sâu hơn.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỖ NGỌC THẮNG NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SMATV SỬ DỤNG MẠNG TRUYỀN DẪN HFC TẠI HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2013 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỖ NGỌC THẮNG NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SMATV SỬ DỤNG MẠNG TRUYỀN DẪN HFC TẠI HÀ NỘI Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 60.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS.HOÀNG VĂN VÕ HÀ NỘI – 2013 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và đã được kiểm nghiệm trong thực tế. Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2013 Đỗ Ngọc Thắng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii Các chữ viết tắt iv Danh mục các Bảng v Danh mục các Hình vẽ, Đồ thị vi LỜI MỞ ĐẦU viii CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP 1 1.1. Giới thiệu về truyền hình cáp 1 1.1.1. Tổng quan về truyền hình 1 1.1.1.1. Khái niệm truyền hình 1 1.1.1.2. Các loại hình truyền hình 2 1.1.2. Tổng quan về truyền hình cáp 6 1.2. Các loại hình truyền dẫn truyền hình cáp 8 1.2.1. Mạng truyền dẫn HFPC 9 1.2.2. Mạng truyền dẫn HFC 9 1.3. Mt số tiêu chun cho mạng truyền hình cáp 11 1.3.1. Thông số chung của truyền hình cáp 11 1.3.1.1. Truyền hình tương tự 11 1.3.1.2. Truyền hình số 11 1.3.2. Chỉ tiêu kỹ thuật 12 1.3.2.1. Trở kháng 12 1.3.2.2. Mức sóng mang tại điểm cấp tín hiệu cho thuê bao. 12 1.3.2.3. Nhiễu ngẫu nhiên 13 1.3.2.4. Điều chế HUM của sóng mang trong các kênh TV 13 1.3.2.5. Tín hiệu điều chế số DVB – 64QAM 14 1.3.3. Các chỉ tiêu chung của tín hiệu RF cho các thiết bị trong Headend cần đáp ứng 14 1.3.4. Thiết bị quang 15 1.3.4.1. Máy phát quang đường xuống 15 1.3.4.2. Máy phát quang đường lên 16 1.3.4.3. Bộ thu quang 17 CHƯƠNG II: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH SMATV SỬ DỤNG MẠNG LAI GHÉP HFC 18 2.1. Mô hình hệ thống truyền hình SMATV và các thiết bị 18 2.1.1. Mô hình hệ thống truyền hình SMATV 18 2.1.2. Các phần tử cơ bản của hệ thống 20 2.1.2.1. Các loại anten thu 20 2.1.2.2. Phễu thu sóng (Feehorn) bộ LNA 24 2.1.2.2. Đu thu tín hiệu 28 2.1.2.4. Hệ thống điều chế và giải điều chế 28 2.1.2.4. Bộ cộng tín hiệu (combiner) 29 2.1.2.5. Máy phát quang 29 2.2. Hệ thống truyền dẫn của SMATV 29 2.2.1. Mạng truyền dẫn và phân phối tín hiệu 30 2.2.2. Thông số kỹ thuật một số thiết bị, vật tư trong mạng 30 iii 2.2.2.1. Cáp quang 30 2.2.2.2. Cáp đồng trục 32 2.2.2.3. Các thiết bị mạng 34 2.3. Vấn đề thiết kế mt hệ thống SMATV sử dụng mạng truyền dẫn lai ghép HFC 41 2.3.1. Các tiêu chun cho mạng 41 2.3.2. Các lỗi thường gặp trong quá trình vận hành và cách khắc phục 45 2.3.3. Thiết kế một hệ thống thu SMATV (Cho một khách sạn 7 tầng 50 thuê bao) 47 2.3.3.1. Khảo sát các đặc điểm cn để thiết lập nơi thu 47 2.3.3.2. Phương pháp thu chương trình 47 2.3.3.3. Yêu cu cụ thể 48 2.3.3.4. Mô hình thiết kế 48 2.3.3.5. Lựa chọn thiết bị và tính toán chi tiết 53 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG SMATV SỬ DỤNG MẠNG LAI GHÉP HFC TẠI HÀ NỘI 58 3.1. Hiện trạng mạng truyền hình tại Hà Ni 58 3.2. Nhu cầu sử dụng hệ thống SMATV tại Hà Ni 58 3.3. Phương án phát triển hệ thống SMATV sử dụng mạng truyền dẫn HFC tại Hà Ni59 3.3.1. Giới thiệu phương án 59 3.3.2. Mục tiêu phương án 60 3.3.3. Phương án triển khai mở rộng mạng truyền dẫn giai đoạn 2013 - 2017 60 3.3.3.1. Khảo sát, thiết kế mạng quang 62 3.3.3.2. Khảo sát, thiết kế mạng đồng trục 68 3.3.3.3. Khảo sát, tính toán và thiết kế mạng đồng trục cho một khu vực ở Hà Nội 74 3.3.4. Phương án phát triển hệ thống giai đoạn sau 2017 77 KẾT LUẬN 80 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC 82 iv Các chữ viết tắt Từ viết tắt Từ gốc Nghĩa tiếng việt AM Amplitude Modulation Điều chế biên độ ASK Amplitude Shift Keying Điều chế số theo biên độ tín hiệu CATV Community Access Television Truyền hình cáp hữu tuyến DVB-C Digital Video Broadcasting Cable Tiêu chuẩn truyền hình cáp FM Frequency Modulation Điều chế tn số FSK Frequency Shift Keying Điều chế số theo tn số tín hiệu HFC Hybrid Fibre Coaxial Mạng lai ghép cáp quang cáp đồng LNA Low Noise Amplifier Mạch tiền khuếch đại nhiễu thấp LNB Low Noise Block Converter Mạch dịch tn số nhiễu thấp PM Phase Modulation Điều chế pha PSK Phase Shift Keying Điều chế số theo pha tín hiệu QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cu phương RF Radio Frequency Tn số vô tuyến SMATV Satellite Master Antenna Television Hệ thống truyền hình đa kênh thu trực tiếp từ vệ tinh. UHF Ultra High Frequency Siêu cao tn VHF Very High Frequency Tn số rất cao v Danh mục các Bảng Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Thông số chung của truyền hình tương tự 11 1.2 Thông số chung của truyền hình số 11 1.3 Mức sóng mang tại điểm cấp tín hiệu cho thuê bao 12 1.4 Bảng tỉ số sóng mang trên nhiễu C/N ở đu ra hệ thống 13 1.5 Mức tín hiệu RF tại điểm cấp tín hiệu cho thuê bao 14 1.6 Bảng giá trị đề xuất cho các tham số của máy phát quang đường xuống 15 1.7 Bảng giá trị đề xuất cho các tham số của máy phát quang đường lên 16 1.8 Bảng giá trị đề xuất cho các tham số của bộ thu quang 17 2.1 Thông số kỹ thuật của anten Yagi 21 2.2 Thông số kỹ thuật của anten Parabol lưới PSI 23 2.3 Thông số các loại LNB 27 2.4 Thông số kỹ thuật cáp quang 31 2.5 Thông số kỹ thuật bộ chia quang 32 2.6 Thông số kỹ thuật node quang 35 2.7 Thông số kỹ thuật khuếch đại 38 2.8 Một số connector 39 3.1 Thông số hoạt động của mỗi thành phn trong hệ thống phát quang 62 3.2 Thông số suy hao của một số thiết bị tính tại cửa sổ 1310nm 65 vi Danh mục các Hình vẽ, Đồ thị Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1.1 Sơ đồ hệ thống SMATV 6 1.2 Dải tn của hệ thống truyền hình cáp 8 1.3 Kiến trúc mạng HFC 10 1.4 Sự phụ thuộc của mức đu vào của tín hiệu RF với số lượng kênh QAM 16 1.5 Sự phục thuộc của mức đu vào của tín hiệu RF với số lượng kênh tương tự 16 2.1 Sơ đồ hệ thống SMATV 18 2.2 Trung tâm truyền hình SMATV 19 2.3 Một loại anten Yagi 21 2.4 Anten Tole đặc 23 2.5 Anten lưới nhôm 23 2.6 Sơ đồ khối LNB 25 2.7 Phễu thu sóng 25 2.8 Một số loại phễu thu sóng 26 2.9 LNBF (C1) 26 2.10 LNB C2 26 2.11 LNB CKu 27 2.12 LNB Ku 27 2.13 Một số loại đu thu vệ tinh 28 2.14 Điều chế WAM-860SL 28 2.15 Bộ giải điều chế model T860 29 2.16 Máy phát quang model ZT890 AGC series 1310nm 29 2.17 Sơ đồ tổng thể mạng lai ghép HFC 30 2.18 Cấu tạo cáp quang 31 2.19 Cấu tạo cáp đồng trục 33 2.20 Cáp RG11 33 vii 2.21 Cáp RG6 34 2.22 Sơ đồ khối node quang 34 2.23 Sơ đồ khối khuếch đại 36 2.24 Sơ đồ khối mô hinh thiết kế 48 2.25 Sơ đồ hệ thống Headend 50 2.26 Sơ đồ thiết kế hệ thống theo mặt cắt ngang 51 2.27 Sơ đồ thiết kế hệ thống theo mặt cắt đứng 52 2.28 Sơ đồ hệ thống truyền dẫn trong khách sạn 53 3.1 Mô hình tổng quát của hệ thống 61 3.2 Mô hình thiết bị đu cuối của hệ thống 62 3.3 Mô hình mẫu của một mạng quang sử dụng cho truyền hình cáp 68 3.4 Mô hình tổng quát hệ thống mạng cáp đa dịch vụ 75 3.5 Mô hình thiết bị đu cuối hệ thống mạng đa dịch vụ 76 viii 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 sống nhân dân. Truyền hình là cơ quan thông tin, ngôn luận của qun chúng. Công nghệ truyền hình ra đời đã góp phn đem lại nhiều thông tin bổ ích, cn thiết cho xã hội về mặt văn hóa cũng như kinh tế. Ngoài ra truyền hình còn đem lại nhiều chương trình giải trí phong phú và hấp dẫn người xem. Bước sang thế kỷ 21, đòi hỏi của người xem không những các chương trình truyền hình quảng bá mà còn có nhu cu được thông tin tức thời (ngay lập tức) các diễn biến, biến cố xảy ra ở mọi lúc, mọi nơi trên thế giới. Ngoài ra, trong từng khán giả còn có những nhu cu khác nhau, thời gian khác nhau và yêu cu được đáp ứng các nhu cu riêng lẻ. Nhất là tại các khách sạn hay các khu chung cư cao cấp thì nhu cu giải trí về truyền hình của khách hàng rất là phong phú. Cung cấp ngày càng nhiều chương trình truyền hình hấp dẫn và phong phú nhằm phục vụ cho mọi nhu cu đòi hỏi của các tng lớp khán giả. Thấy được vị trí tm quan trọng của Truyền hình SMATV đối với xã hội do đó em đã chọn đề tài này để có thể nghiên cứu và hiểu thêm về lĩnh vực truyền hình được sâu hơn. Do thời gian để hoàn thành bài báo cáo có hạn, nguồn tài liệu tìm hiểu chưa được phong phú cộng với khả năng của bản thân còn hạn chế, chắc chắn luận văn không khỏi có phn còn thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý của các thy cô và các bạn để em có thể hoàn thiện hơn bài báo cáo của mình. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thy cô giáo đã giảng dạy em tận tình trong suốt quá trình học tập để em tiếp thu được thật nhiều kiến thức. Và đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thy giáo Hoàng Văn Võ đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành bài luận văn này! Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 11 năm 2013 Học viên Đỗ Ngọc Thắng [...]... dB ≥±5 Chỉnh độ nghiêng dB 0 Flatness dB < 1.5 MHz 5 – 200 dB > 40 Tham số Bước sóng Công suất đầu vào Dải tần số RF đầu ra Return Loss 18 CHƯƠNG II: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH SMATV SỬ DỤNG MẠNG LAI GHÉP HFC 2.1 Mô hình hệ thống truyền hình SMATV và các thiết bị 2.1.1 Mô hình hệ thống truyền hình SMATV Sơ đồ hệ thống truyền hình SMATV Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống SMATV Headend trung tâm SMATV là nơi tập... năng tiêu thụ của mạng cũng tăng Do sử dụng các bộ khuếch đại để bù suy hao nên nhiễu đường truyền tác động InterContinental vào tín hiệu cùng với nhiễu nội bộ của bộ khuếch đại tích tụ lại theo chiều dài yền hình SMATV đường truyền dẫn đến càng xa trung tâm, chất lượng tín hiệu càng giảm Sau này hệ thống SMATV đã thay đổi hệ thống mạng truyền dẫn từ mạng cáp đồng sang mạng lai ghép HFC để có thể khắc... cư,….Thực chất SMATV là một hệ thống thu nhỏ của truyền hình cáp CATV mà trong đó tín hiệu truyền dẫn từ trung tâm đến từng thuê bao qua hệ thống cáp đồng trục Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống SMATV 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 khi sử dụng InterContinental nhiều bộ khuếch đại dẫn đến chi phí cho mạng tăng cao,... không sử dụng khuếch đại + Yêu cầu node quang sử dụng phải có công suất lớn, chất lượng cao, ổn định 1.2.2 Mạng truyền dẫn HFC Là mạng lai giữa cáp quang và cáp đồng trục mà trong đó có dùng các thiết bị tích cực (các bộ khuếch đại cao tần) trên mạng đồng trục 10 Hình 1.3: Kiến trúc mạng HFC - Đặc điểm của mạng HFC thuần tuý: + Đáp ứng được các yêu cầu xây dựng theo mạng 1 chiều hay 2 chiều + Mạng. .. VỀ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP 1.1 Giới thiệu về truyền hình cáp 1.1.1 Tổng quan về truyền hình 1.1.1.1 Khái niệm truyền hình Truyền hình là hệ thống cho phép truyền hình ảnh và âm thanh tương ứng từ trạm phát đến người xem ở một khoảng cách nhất định Phương thức truyền dẫn là sử dụng khả năng truyền lan của sóng điện từ trong môi trường xác định Môi trường ở đây có thể là không gian, bề mặt kim loại Khi truyền. .. – 550MHz: Dùng để truyền đi (từ Headend) các kênh truyền hình analogue tới các thiết bị đầu cuối (Hộp thiết bị thuê bao) Dải tần từ 550 – 860MHz: Dùng để truyền đi (từ Headend) các kênh truyền hình Digital tới các thiết bị đầu cuối (Hộp lắp thuê bao) 1.2 Các loại hình truyền dẫn truyền hình cáp Thông thường có 2 kiểu mạng truyền dẫn HFPC và HFC 9 1.2.1 Mạng truyền dẫn HFPC Là mạng lai giữa cáp... trong đô thị có nhiều nhà cao tầng, khả năng thu tín hiệu kém Hiện tại, trên thế giới không phát triển công nghệ này do dải tần số này đã bị chuyển mục đích sử dụng, không còn nhà sản xuất các thiết bị phục vụ e TH cáp CATV Việc truyền dẫn bằng cáp luôn là nền tảng của việc truyền dẫn sóng điện từ Tín hiệu truyền hình trong dải tần số truyền hình được đưa đến từng thuê bao qua hệ thống cáp quang, cáp... số tiêu chuẩn cho mạng truyền hình cáp Để đảm bảo chất lượng kỹ thuật các nguồn tín hiệu truyền dẫn trên mạng cáp cũng như để thống nhất về tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống HFC, các tiêu chuẩn kỹ thuần cần đáp ứng là: 1.3.1 Thông số chung của truyền hình cáp 1.3.1.1 Truyền hình tương tự Bảng 1.1: Thông số chung của truyền hình tương tự STT Thông số Đơn vị Giá trị 1 Trở kháng hệ thống Ohm 75 2 Dải... hình Hệ thống quảng bá của Đài THVN dùng hệ tiếng D/K(sóng mang tiếng cách sóng mang hình 6,5 MHz) Còn hệ thống truyền hình cáp dùng hệ tiếng B/G (sóng mang tiếng cách sóng mang hình 5,5 MHz) 1.1.1.2 Các loại hình truyền hình a Truyền hình quảng bá tương tự mặt đất Phương thức truyền dẫn vô tuyến tương tự tuy không phải là phương thức dẫn đầu tiên đối với truyền hình nhưng do ưu điểm là giá thành... Chính vì vậy hệ thống này còn được gọi là hệ thống hữu tuyến Ưu điểm: Chất lượng đường truyền ổn định, truyền được nhiều kênh Đặc biệt đối với truyền hình số Trung bình hệ thống truyền hình cáp tương tự truyền được khoảng 40 kênh Số khoảng 200 kênh Có khả năng tương tác hai chiều, có thể cung cấp hầu hết các dịch vụ gia tăng về viễn thông (điện thoại, internet, truyền số liệu ) Giá thành lắp đặt . CHƯƠNG II: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH SMATV SỬ DỤNG MẠNG LAI GHÉP HFC 18 2.1. Mô hình hệ thống truyền hình SMATV và các thiết bị 18 2.1.1. Mô hình hệ thống truyền hình SMATV 18 2.1.2. Các phần tử. THỐNG SMATV SỬ DỤNG MẠNG LAI GHÉP HFC TẠI HÀ NỘI 58 3.1. Hiện trạng mạng truyền hình tại Hà Ni 58 3.2. Nhu cầu sử dụng hệ thống SMATV tại Hà Ni 58 3.3. Phương án phát triển hệ thống SMATV. thống SMATV sử dụng mạng truyền dẫn lai ghép HFC 41 2.3.1. Các tiêu chun cho mạng 41 2.3.2. Các lỗi thường gặp trong quá trình vận hành và cách khắc phục 45 2.3.3. Thiết kế một hệ thống thu SMATV