MẠNG TRUY NHẬP CÔNG NGHỆ HFC CABLE MODEM Lớp Đ6-ĐTVT2 Nhóm 5: Nguyễn Văn Hà Nguyễn Thanh Hải Nguyễn Mạnh Hiếu Vũ Đình Hoan Vũ Văn Hoan GIỚI THIỆU Cabel modem HFC I: CÔNG NGHỆ MẠNG HFC II: TRUYỀN DẪN TRONG MẠNG HFC III:KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ CABLE MODEM IV: CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA CABLE MODEM PHẦN I: CÔNG NGHỆ MẠNG HFC 1.1 Khái niệm HFC (Hybrid Fiber coaxial) mạng kết hợp cáp quang cáp đồng trục để tạo mạng băng rộng 1.2 Cấu trúc mạng HFC  Hệ thống thiết bị trung tâm (Headend): cung cấp quản lý chương trình hệ thống mạng truyền hình cáp  Hệ thống phân phối mạng tín hiệu mơi trường truyền dẫn tín hiệu từ trung tâm đến mạng thuê bao  Thiết bị thuê bao nhà máy thu hình để thu tín hiệu từ mạng phân phối tín hiệu 1.2 Cấu trúc mạng HFC (tiếp) Hệ thống thiết bị trung tâm Cáp quang Cáp đồng Hệ thống phân phối mạng tín hiệu Thiết bị thuê bao nhà 1.3 Ưu nhược điểm mạng HFC  Ưu điểm HFC  Dải thơng cực lớn, suy hao tín hiệu thấp, bị nhiễu điện từ, chống lão hóa ăn mòn hóa học tốt  Cho phép truyền tín hiệu có tần số hàng tram THz  Độ ổn định chất lượng dịch vụ mạng nâng cao (VOD, VoIP internet)  Tính kinh tế cao 1.3 Ưu nhược điểm mạng HFC (tiếp)  Nhược điểm  Tín hiệu suy hao cáp không bù dẫn đến hạn chế lớn bán kính phục vụ mạng  Số lượng thuê bao phục vụ node quang giảm  Để phục vụ số lượng thuê bao lớn cần kéo cáp quang đến gần thuê bao tăng số node quang dẫn đến tăng chi phí lớn cho mạng PHẦN II: TRUYỀN DẪN TRONG MẠNG HFC 2.1 Truyền dẫn quang HFC Trong mạng HFC, truyền dẫn quang thực từ Head-end đến HUB đến Node quang 2.2 Công nghệ truy nhập mạng HFC chiều Thiết bị đầu cuối thuê bao mạng HFC chiều 2.2 Công nghệ truy nhập mạng HFC chiều a Set – Top – Box (STB) Chức STB: - Dò tìm kênh số (MFEG - 2) dịch vụ Video tương tự dải tần đường xuống - Giải điều chế kênh tín hiệu số thu - Điều chế tín hiệu số đường lên - Mã hoá/giải mã dịch vụ lựa chọn - Quản lý báo hiệu thuê bao từ CATV Headend - Cung cấp giao điện thuê bao người sử dụng 10 2.2 Công nghệ truy nhập mạng HFC chiều c Modem cáp ( Cable Modem )  Nằm nhà thuê bao cho phép truy nhập đến mạng máy tính phương tiện vật lý dùng cho truyền hình  Có loại modem cáp: • • • Loại khối cắm Loại card cắm Loại tích hợp bên STB cải tiến tương tác 12 2.3 Đặc điểm tiêu chuẩn kỹ thuật mạng truyền hình cáp HFC a Tiêu chuẩn cho lớp vật lí - 500 thuê bao điềm thiết kế tham chiếu - Hỗ trợ sub-split (5 MHz÷40 MHz upstream), mid-split (5MHz÷120 MHz upstream ), high-split (800 MHz÷1000 MHz upstream) - Sử dụng lại tần số chiều lên - Lựa chọn điều chế QAM 64 cho chiều xuống - Điều chế QPSK chọn cho chiều lên Có bốn kỹ thuật điều chế sử dụng 5,12 Msymbols/s cho chiều xuống kỹ thuật điều chế sử dụng 1,28 Msymbols/s cho chiều lên QPSK: bits/symbol X 5,12 Msymbols/s= 10,24 Mbps 16 QAM: bits/symbol X 5,12 Msymbols/s = 20,48 Mbps 64 QAM: bits/symbol X 5,12 Msymbols/s = 30,72 Mbps 256 QAM: bits/symbol X 5,12 Msymbols/s = 40,96 Mbps QPSK: bits/symbol X 1,28 Msymbols/s = 2,56 Mbps 13 2.3 Đặc điểm tiêu chuẩn kỹ thuật mạng truyền hình cáp HFC b Khả băng thơng - Phổ kênh chiều xuống 550MHz – 750 MHz - Phổ kênh chiều lên MHz – 42MHz - Phổ MHz-42 MHz cho kênh 1,8MHz + Chiều xuống: QPSK: 33 kênh FDM x10,24 Mbps/kênh =337Mbps 16 QAM: 33 kênh FDM x 20,48 Mbps/ kênh =1031Mbps 64 QAM: 33 kênh FDM x 40,96 Mbps/kênh =1351 Mbps + Chiều lên: QPSK: 20 kênh FDM x 2,56 Mbps/kênh =51 Mbps 14 PHẦN III: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ CABLE MODEM 3.1 Khái niệm công nghệ Cable Modem Công nghệ Cable Modem (CM) cơng nghệ truyền số liệu mạng truyền hình cáp (CATV) dùng để cung cấp tín hiệu chiều Hình 1.1: Mơ hình Cable Modem 15 3.2 Lịch sử mục đích đời cơng nghệ cable modem A Lịch sử công nghệ cable modem Cable thành phố lớn cung cấp dịch vụ từ năm 1998 Hiện dịch vụ ứng dụng rộng rãi rộng rãi Việt Nam B Mục đích công nghệ cable modem Nhằm đáp ứng cho người dùng sử dụng ứng dụng, dịch vụ Internet như: nghe nhạc xem phim trực tuyến, nhu cầu kết nối mạng, truyền số liệu tốc độ cao Cable Modem cho phép người tiêu dùng truy cập Internet tốc độ cao 16 PHẦN IV: CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA CABLE MODEM 4.1 Cấu trúc cable modem Cable modem gồm loại : + Lắp PC + Lắp ngồi PC Đơi Cable modem tích hợp hộp thu Set-top - 17 PHẦN IV: CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA CABLE MODEM (tiếp) Hình 4.1: Sơ đồ cấu trúc Cable Modem 18 PHẦN IV: CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA CABLE MODEM (tiếp) 19 4.1.1 Tuner  Tuner điều chỉnh tín hiệu  Có chức nối Modem Cable với đường cáp tín hiệu với tách Splitter để tách kênh liệu Internet khỏi kênh CATV thông thường 20 4.1.1 Tuner (tiếp) • Dữ liệu Internet Tuner tiếp nhận dạng tín hiệu số giải mã sang dạng tương tự chuyển tới Demodulator • Cable modem Tuner thành phần thu phát sóng RF thiết kế dành cho việc sử dụng ứng dụng Cable modem 21 4.1.2 Demodulator  Đây thành phần sử dụng để giải điều chế tín hiệu đầu vào  Các Demodulator gồm chức chính:  Bộ nhập thơng tin sửa lỗi  Bộ điều chế biên độ cầu phương QAM  Bộ chuyển đổi D/A (Digital to Analog Convenrter) 22 4.1.2 Demodulator (tiếp)  Bộ nhập thông tin sửa lỗi:  Bộ nhập thông tin sửa lỗi thành phần có nhiệm vụ kiểm tra giám sát cách liên tục thông tin đầu vào  Sử dụng chế so sánh với liệu chuẩn, tìm vấn đề xảy truyền liệu,nếu có cố, khắc phục 23 4.1.2 Demodulator (tiếp)  Bộ điều chế biên độ cầu phương QAM:  Bộ điều chế biên độ cầu phương QAM chương trình truyền tải tín hiệu tương tự điều chế để thay đổi biên độ tín hiệu đầu vào  QAM dùng dạng sóng Sin dạng sóng Cosine với phân tạo tần số để chuyển đổi thông tin 24 Một số server mạng modem cáp  Máy chủ DHCP xác định RFC 2181, cung cấp địa IP theo nhu cầu cho modem cáp thiết bị PC theo sau  Máy chủ ToD xác định RFC 868, gán tem thời gian cho các kiện điều hành hệ thống  Máy chủ TFTP xác định RFC đăng ký tải file cấu hình modem cáp cho dịch vụ thuê bao riêng lẻ 25 Cable modem HFC Cám ơn người theo dõi ! 26 ... Cabel modem HFC I: CÔNG NGHỆ MẠNG HFC II: TRUYỀN DẪN TRONG MẠNG HFC III:KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ CABLE MODEM IV: CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA CABLE MODEM PHẦN I: CÔNG NGHỆ MẠNG HFC 1.1 Khái niệm HFC. .. NGHỆ CABLE MODEM 3.1 Khái niệm công nghệ Cable Modem Công nghệ Cable Modem (CM) công nghệ truyền số liệu mạng truyền hình cáp (CATV) dùng để cung cấp tín hiệu chiều Hình 1.1: Mơ hình Cable Modem. .. truyền số liệu tốc độ cao Cable Modem cho phép người tiêu dùng truy cập Internet tốc độ cao 16 PHẦN IV: CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA CABLE MODEM 4.1 Cấu trúc cable modem Cable modem gồm loại : + Lắp