Thứ Hai, 31 tháng 12, 2012

TRUYỀN HÌNH SỐ PHÁT QUA CÁP THẾ HỆ THỨ 2 (DVB-C2)

 1. Giới thiệu chung

Trong bối cảnh truyền hình cáp ở Việt Nam hiện nay phần lớn vẫn là sử dụng công nghệ truyền hình tương tự. Việc chọn lựa giải pháp chuyển sang số sao cho phù hợp với yêu cầu và xu thế thị trường. Đáp ứng nhu cầu giải trí cho người xem và yêu cầu thương mại cho nhà cung cấp dịch vụ là rất quan trọng. Tiêu chuẩn truyền hình số trên mạng cáp mới DVB-C2 sẽ là một giải pháp công nghệ có tính đột phá trên thị trường truyền hình số phát qua mạng cáp. Vì khả năng đáp ứng vượt trội của nó như HDTV, VoD và truyền hình tương tác.

Theo kỹ thuật mới thì tiêu chuẩn DVB-C2 sẽ đáp ứng tốt hơn đối với các yêu cầu mang tính thương mại khi ứng dụng trên mạng cáp. DVB-C2 đã thiết lập và ứng dụng của tiêu chuẩn này như sau:

+ Tăng dung lượng đường truyền cho các kênh số truyền trên mạng cáp phù hợp với những dịch vụ mới như HDTV, VoD và các dịch vụ tương tác. Có thể phát lại những nguồn dữ liệu đã được ghép kênh có được từ việc thu các tín hiệu qua vệ tinh hoặc mặt đất.

Tạo cơ hội cho các nhà cung cấp dịch vụ qua cáp tiếp tục duy trì sức mạnh cạnh tranh và linh hoạt trong việc lựa chọn những dịch vụ phù hợp, tiếp tục nâng cao vị thế trên thị trường truyền hình số.

 

   Hình 1: Truyền hình số phát qua cáp thế hệ thứ 2 (DVB-C2)

            2. Một số đặc điểm truyền hình số phát qua cáp thế hệ thứ 2 : DVB-C2

2.1. Đặc điểm chung

- Kỹ thuật DVB-C2 hướng vào các ứng dụng trên mạng truyền hình cáp, tăng tính linh hoạt, ổn định và có khả năng mang dòng dữ liệu có dung lượng tối đa.

- Tiêu chuẩn DVB-C2 không đặt nặng mục tiêu tương hợp với tiêu chuẩn DVB-S2 hay DVB-T2, nhưng tận dụng được những đặc tính khác nhau của các tiêu chuẩn. Kỹ thuật  cho dòng dữ liệu truyền về được hiệu quả tối đa từ kênh ngược hiện có.

- Một tập các thông số hệ thống được đưa ra cho các ứng dụng trên mạng cáp CATV, người sử dụng có thể chọn mức chất lượng khác nhau theo yêu cầu.

- Tiêu chuẩn kỹ thuật cho phép các nhà cung cấp dịch vụ trên mạng cáp tự tạo ra các dịch vụ với chất lượng riêng, ngay cả dịch vụ trong cùng một dòng ghép kênh.

- Tương thích với các kỹ thuật hiện đang tồn tại.

- Có khả năng dự đoán trước các đặc tính của mạng cáp (cáp quang, hệ thống trong các cao ốc .. ).

- Các đặc tính kỹ thuật mới chỉ thực hiện chức năng cho hệ thống từ phát đến thu, phù hợp chi phí các loại thiết bị đầu cuối.

- Tiêu chuẩn kỹ thuật DVB-C không bị sửa đổi, không phải thay thế bằng tiêu chuẩn kỹ thuật khác, không làm cho các đặc tính đang tồn tại trở nên vô ích.

- Các đặc tính kỹ thuật trung tính đối với tần số truyền bên trong các băng tần số truyền trên mạng cáp.

- DVB-C2 tái sử dụng các giải pháp đã tồn tại: giao tiếp, mã hoá và điều chế.

      3. Hướng phát triển của các dịch vụ gia tăng trên mạng truyền hình cáp

      Trong hệ thống truyền hình trả tiền, truyền hình cáp đã thể hiện rõ ưu điểm  là :

      - Cung cấp chất lượng truyền hình cao.

      - Phát triển số kênh nhanh với sự đầu tư  ít nhất.

      - Rất phù hợp cho các khu vực dân cư đông như các thành phố, đô thị.

      - Cung cấp nhiều  dịch vụ gia tăng trên mạng truyền hình cáp.

3.1. Dịch vụ Internet

     Để thực hiện được điều này thì các thiết bị trên mạng truyền hình cáp phải đảm bảo truyền được thông tin hai chiều. Các thiết bị trên mạng bao gồm: Node quang, bộ khuếch đại.

 

      Hình 2: Sơ đồ dịch vụ Internet

     Ngoài ra tại đầu thuê bao cần modem cáp để chuyển đổi dữ liệu theo chuẩn truyền dữ liệu trên mạng cáp, tại trung tâm thu phát phải có bộ CMTS - Cable Modem Termination System ( Chuyển đổi gói truyền Internet ) để kết nối các modem cáp và kết nối với nhà cung cấp dịch vụ Internet.

    3.2. Dịch vụ Video theo yêu cầu VOD

    Ứng dụng nổi trội nhất của truyền hình số đặc biệt là truyền hình số qua mạng cáp là Video theo yêu cầu VOD (Video On Demand). Các loại hình dịch vụ Video theo yêu cầu rất đa dạng như: truyền hình theo yêu cầu, phim, ca nhạc, Video dựa trên IP, Video độ phân giải cao (HDTV) trên Internet, Web Video.

   

     Hình 3: Sơ đồ dịch vụ VOD

     Kiến trúc của một hệ thống Video theo yêu cầu bao gồm các máy chủ (Video Server), những máy này có thư viện lưu trữ rất nhiều các loại phim, nó được kết nối với hệ thống quản lý mạng và hệ thống tính cước tại trung tâm truyền hình cáp. Những hệ thống máy chủ video sẽ bao gồm rất nhiều module xử lý video, những module này sẽ tìm kiếm những dòng video được yêu cầu và truyền lên mạng cáp. Hệ thống máy chủ video server DVS 5000 bao gồm một chuyển mạch MPEG 34-Gbps có khả năng cấu hình cho 16 cổng và có thể kết nối liên tiếp các module máy chủ với các thành phần của video server. Mỗi thành phần của hệ thống DVS 5000 có thể truyền từ 500 đến 20 nghìn dòng video 3,4-Gbps. Những dòng video MPEG-2 khác nhau được nén lại, ghép kênh, mã hoá cho truyền dẫn 64-QAM hay 256-QAM qua mạng truyền hình cáp đến máy thu số của các thuê bao. Tất cả các thao tác tua đi, tua lại, quay nhanh, quay chậm hay dừng hình đều có thể được thực hiện như khi bạn xem phim trên đầu đĩa VCD hay DVD. Thông thường loại hình dịch vụ video này sẽ sử dụng video nén MPEG-4.

3.3. Dịch vụ PPV (Pay-Per-View)

Từ trước tới nay khách hàng sử dụng mạng truyền hình cáp truyền thống đã quen với loại hình dịch vụ truyền hình cáp thuê bao tháng, khách hàng chỉ phải trả một khoản tiền cố định hàng tháng để xem một số lượng chương trình nhất định được phát quảng bá trên mạng cáp. Thông thường thì các chương trình quảng bá sẽ bao gồm nhiều loại hình chương trình(kênh tổng hợp, tin tức, thể thao, phim, giải trí,…). Số lượng chương trình nhiều thì cũng làm nhàn chán những khách hàng khó tính, có người chỉ những chương trình thể thao mỗi khi bật máy thu hình, có người chỉ xem chương trình giải trí mà không quan tâm đến các chương trình thể thao hay tin tức, họ không muốn phải chi phí cho các chương trình mà họ không bao giờ xem. Nhằm thoả mãn đòi hỏi của những khách hàng khó tính này mà dịch vụ thanh toán theo thời lượng xem PPV ra đời. Từ khi truyền hình cáp số được khai thác và đặc biệt là khi có mạng truyền hình cáp đa dịch vụ, thì phương thức trả tiền theo thời lượng xem truyền hình trở nên dễ dàng thực hiện. Mạng truyền hình cáp vẫn sử dụng một số kênh tần số để phát các chương trình quảng bá (có thể là phát Analog hay Digital). Bên cạnh đó, một số kênh tần số sẽ được sử dụng để phát các chương trình hấp dẫn theo hình thức PPV có thể là các chương trình thể thao, phim, chương trình dành cho trẻ em, chương trình dành riêng cho người lớn. Khách hàng có thể xem lịch phát sóng cụ thể được đưa ra hàng tuần và giá thành khi xem những chương trình đó.

- Mỗi khi khách hàng chuyển kênh  để xem các chương trình thuộc dịch vụ PPV, thông tin kết nối sẽ được gửi về nhà cung cấp dịch vụ theo Block từng phút.

- Một số nhà cung cấp dịch vụ PPV lại thanh toán theo phương thức trả trước, hình thức này cũng tương tự như bạn gọi điện thoại vậy. Một khoản tiền nhất định được nạp trước vào tài khoản của tại nhà cung cấp dịch vụ, mỗi khi xem chương trình tài khoản sẽ được trừ dần.

3.4. Dịch vụ IP Telephone

Với dịch vụ điện thoại IP thông thường (VOIP) tức là người sử dụng kết nối đến mạng thoại truyền thống PSTN sử dụng một kênh thoại độc lập, sau đó tại trung tâm chuyển mạch của mạng thoại, tín hiệu sẽ được nén, mã hoá rồi đưa vào mạng IP thông qua máy chủ Gateway.Dịch vụ IP telephony dựa trên mạng truyền hình cáp chính là dich vụ điện thoại IP khi người sử dụng kết nối trực tiếp với Internet. Tín hiệu thoại của người gọi không phải bắt đầu đoạn đường bằng việc đi qua mạng thoại PSTN mà nó được mã hoá trực tiếp từ Modem cáp.

 

       Hình 4: Sơ đồ dịch vụ IP

3.5. Dịch vụ hội thảo truyền hình

     Hội thảo truyền hình hay còn gọi là Video Conferrencing là một trong những dịch vụ phát triển rộng rãi gần đây. Hội thảo truyền hình cho phép người dùng có thể giao tiếp với nhau mà không phụ thuộc vào khoảng cách, cho dù khoảng cách đó là 10 phút đi bộ hay 10 giờ bay. Điều này có nghĩa là người dùng có thể dành thời gian cho công việc của họ mà không phải chờ đợi email, fax hay thư từ. Một số hệ thống hội thảo truyền hình được thiết kế để cho phép một vài nhóm người dùng ở các vị trí khác nhau cùng tham gia một cuộc hội thảo. Người dùng có thể thấy hình ảnh về cử chỉ, nghe rõ ràng những gì đang được nói và có cảm giác như đang trao đổi trực tiếp.

 

Hình 5: Sơ đồ dịch vụ hội thảo truyền hình

Khi có dịch vụ Internet tốc độ cao hay dịch vụ Internet qua mạng truyền hình cáp, nhiều đơn vị đã có thể tiếp cận dịch vụ video conferrencing với giá thành rẻ hơn nhiều. Khách hàng có thể sử dụng khối điều khiển truy cập đa điểm MCU của nhà cung cấp truyền hình cáp. Nhà cung cấp dịch vụ phải đầu tư vào cơ sở hạ tầng của họ (hệ thống MCU) nhưng bù lại họ thu được cước phí sử dụng dịch vụ từ các thuê bao.

3.6. Dịch vụ ngân hàng tại gia

Dịch vụ ngân hàng tại nhà được thực hiện trên mạng truyền hình cáp băng thông rộng, và sử dụng máy thu hình và set-top box làm thiết bị đầu cuối. Nếu so với dịch vụ ngân hàng trực tuyến thì dịch vụ này dễ tiếp cận hơn nhiều. Khách hàng không cần ngừng việc xem các chương trình truyền hình ưu thích để đi đến ngân hàng, không cần có máy tính và cũng không phải lo lắng về tốc độ kết nối Internet quá chậm. Sau khi đã kích hoạt dịch vụ ngân hàng tại gia, khách hàng có thể sử dụng ngay máy thu hình của mình để truy cập thông tin, tất cả các chức năng có thể lựa chọn của dịch vụ đều được thể hiện trên màn hình dưới dạng thực đơn (Menu).Khách hàng có thể thực hiện các giao dịch như: chuyển tài khoản, thanh toán các chi phí cũng như mua bán bằng ngoại tệ hoặc cổ phiếu… thông qua bộ điều khiển từ xa, các lệnh giao dịch sẽ được gửi đi bởi Modem cáp.

3.7. Dịch vụ giáo dục từ xa

            Dịch vụ giáo dục từ xa sẽ mang đến những điều cần thiết trong giảng dạy đến các thuê bao truyền hình cáp trong chính môi trường hộ gia đình của họ. Ứng dụng này sẽ tạo ra môi trường học tập là các phòng học ảo nơi mà các sinh viên tại những vùng khác nhau sẽ nhận được nội dung bài học bao gồm cả âm thanh và hình ảnh từ một trung tâm khu vực, tất cả các học viên có thể tương tác với nhau hay với giáo viên nếu họ ở trong cùng một lớp học vật lý. Các nội dung học có thể là chương trình đại học, các khoá huấn luyện, những bài giảng, những bài diễn thuyết của các chuyên gia…

3.8. Dịch vụ trò chơi (Games)

            Dựa vào nền tảng Internet tốc độ cao mà nhiều nhà sản xuất phần mềm đã đưa ra các chương trình Game trực tuyến. Các nhà cung cấp truyền hình cáp sẽ triển khai dịch vụ này thông qua hệ thống máy chủ do chính họ thiết lập. Những người cùng chơi Game qua mạng truyền hình cáp sẽ chơi được những trò chơi đòi hỏi tốc độ truyền dẫn cao. Cước phí truy cập Games Server sẽ được tính theo ngày hay theo tuần. Khách hàng có thể đăng ký dịch vụ hoặc mua thẻ nạp vào tài khoản cho mỗi lần chơi.

Khi lắp đặt thêm CMTS -Cable Modem Termination System, cần thêm bộ chia và cáp. Bộ chia dùng để chia đường tín hiệu cáp, một đường cung cấp tín hiệu cho TV, một đường cung cấp tín hiệu cho CMTS. Mức tín hiệu được truyền từ CMTS có thể rất khoẻ, nên làm ảnh hưởng đến TV, sự cách ly của bộ chia có thể chưa đủ nên cần phải thêm bộ lọc thông cao được lắp ở đoạn nối với TV. Bộ lọc thông cao chỉ cho phép tần số các kênh truyền hình đi qua, và không cho dải thấp (upstream) qua. Bộ lọc thông cao ngăn các tạp âm đi ngược từ thuê bao đến CMTS và Headend.

4. So sánh công nghệ mạng HFC và HFPC

- Mạng truyền hình cáp công nghệ truyền dẫn HFC (Hybrid Fiber Coaxial : Mạng cáp quang lai đồng trục) sử dụng nhiều thiết bị và loại hình truyền dẫn . Chất lượng tín hiệu phụ thuộc vào độ dài cáp đồng trục và các bộ khuếch đại. Do sử dụng các bộ khuếch đại để bù suy hao nên nhiễu đường truyền tác động vào tín hiệu, nhiễu nội bộ của bộ khuếch đại tích tụ lại, dẫn đến càng xa trung tâm, chất lượng tín hiệu càng giảm.

Sự cố của mạng truyền hình cáp phần lớn xảy ra do các bộ khuếch đại và các thiết bị ghép nguồn cho chúng. Các thiết bị này nằm rải rác trên mạng, vì thế việc định vị, sửa chữa và khắc phục không thể thực hiện nhanh được, làm ảnh hưởng đến chất lượng phục vụ khách hàng.

Mặc dù chi phí vật tư ban đầu thấp nhưng chi phí triển khai thi công và bảo dưỡng lớn. Mặt khác thời gian sử dụng ngắn và khó nâng cấp, mở rộng mạng.

        - Sử dụng cáp quang để truyền tín hiệu, mạng HFPC sẽ có được các ưu điểm vượt trội của cáp quang so với các phương tiện truyền dẫn khác: Dải thông cực lớn, suy hao tín hiệu rất thấp, ít bị nhiễu điện từ, thời gian lão hoá và ăn mòn hoá học dài. Các sự cố mạng sẽ giảm nhiều khi sử dụng hoàn toàn các thiết bị thụ động từ đó nâng cao độ ổn định và chất lượng phục vụ của mạng. Giảm được nhiều chi phí từ việc không sử dụng các thiết bị tích cực như chi phí nguồn cung cấp, bộ chèn nguồn, chi phí bảo dưỡng và sửa chữa. Tuy nhiên, vốn đầu tư ban đầu khá lớn ( khoảng 1,5 lần so với mạng HFC ). Sau thời gian dài sử dụng thì giá thành của hai cấu hình truyền dẫn như nhau.

Công nghệ truyền dẫn HFPC (Hybrid Fiber Passive Coaxal - Mạng cáp quang lai đồng trục thụ động) qua thời gian lắp đặt, thử nghiệm và sử dụng cho thấy một số ưu nhược điểm như sau:

-  Thời gian triển khai thi công ngắn.                       

-  Thiết kế mạng đơn giản.

-  Tín hiệu suy giảm ít theo khoảng cách.           

-  Năng lượng tiêu tốn nhỏ và cung cấp tại chổ.       

-  Dung lượng đường truyền lớn.

-  Kích thước, trọng lượng nhỏ gọn.

-  Độ bảo mật tín hiệu và cách điện tốt.                   

- Tính linh hoạt và dễ mở rộng.

-  Chất lượng tín hiệu tốt và dễ bảo hành.

-  Giá thành thiết bị, vật tư tương đối cao và chưa sử dụng hết dải thông của mạng.

0 nhận xét:

Đăng nhận xét