TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH CÁP
Khái niệm về truyền hình cáp
Truyền hình cáp (CATV) là hệ thống truyền hình trả tiền, cung cấp các chương trình qua tín hiệu tần số vô tuyến và được truyền tải qua cáp đồng trục hoặc cáp quang.
Truyền hình cáp ra đời để khắc phục những hạn chế của truyền hình sóng, cung cấp dịch vụ phong phú và đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng Với nguyên tắc truyền tín hiệu trực tiếp qua cáp, truyền hình cáp cho phép phát nhiều chương trình cùng lúc, phục vụ nhu cầu cụ thể của từng cá nhân Bên cạnh đó, truyền hình cáp còn mang đến nhiều dịch vụ hiện đại mà truyền hình sóng không thể cung cấp.
Vị trí các mạng truyền hình cáp và xu hướng phát triển
Mạng CATV đã tiến hóa từ hệ thống tương tự một chiều đến mạng HFC tương tác hai chiều, cho phép truyền tải cả kênh video tương tự và số cùng dữ liệu tốc độ cao Kiến trúc mạng đồng trục băng rộng truyền thống, sử dụng công nghệ RF, hỗ trợ hiệu quả cho các dịch vụ quảng bá và điểm-đa điểm Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều bộ khuếch đại (30-40) có thể làm giảm chất lượng kênh video AM-VSB, ảnh hưởng đến sự hài lòng của khách hàng Sự áp dụng kết nối vi ba mặt đất đã giúp giảm số lượng bộ khuếch đại, từ đó cải thiện hiệu suất truyền dẫn các kênh quảng bá tương tự.
Sự tiến bộ trong công nghệ sợi quang từ cuối những năm 80 đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của ngành truyền hình cáp Việc ra mắt laser điều chế trực tiếp DM-DFB 550 MHz và các bộ thu quang ở bước sóng 1310 nm đã làm thay đổi cấu trúc mạng cáp đồng trục truyền thống Mạng HFC hiện cho phép truyền dẫn đáng tin cậy các kênh Video tương tự qua sợi đơn mode SMF đến các node quang, giảm thiểu số lượng bộ khuếch đại RF Ngoài ra, các nhà điều hành cũng đã triển khai thiết bị headend sử dụng Ring sợi quang để kết nối giữa headend trung tâm và các headend thứ cấp hoặc Hub tại các vị trí quan trọng, giúp giảm chi phí và nâng cao chất lượng cũng như tính hữu dụng của các dịch vụ truyền hình quảng bá.
Sự phát triển của các thiết bị quan trọng như bộ điều chế QAM, bộ thu QAM giá thành thấp, và bộ mã hóa, giải mã tín hiệu Video số đã giúp các nhà điều hành cáp cung cấp thêm khoảng 10 dịch vụ Video số mới trên các kênh Video.
AM/VSB được sử dụng với STB số, giúp triển khai nhanh chóng mạng HFC 750 MHz Điều này cung cấp khả năng cạnh tranh trong việc truy cập và đa dạng hóa các dịch vụ viễn thông cho khách hàng tại các thị trường quan trọng.
Vào giữa thập kỷ 1990, kiến trúc mạng HFC đã bắt đầu có hướng phát triển mới. Cuộc cách mạng này là do những áp lực sau của thị trường:
Bùng nổ nhu cầu truy nhập dữ liệu tốc độ cao trong các khu vực dân cư.
Nhu cầu chuyển phát các dịch vụ số tương tác.
Gia tăng cạnh tranh từ nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và các nhà cung cấp dịch vụ DBS (Direct Broadcast Satellite).
Sự tiến bộ trong công nghệ sợi quang, đặc biệt là laser và bộ thu quang và quản lý mạng cáp.
Áp lực và nhu cầu từ thị trường đã khiến các nhà điều hành cáp phải xem xét lại kiến trúc mạng HFC hiện tại, đồng thời chuyển hướng sang mạng truy cập CATV DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing).
MẠNG CATV
Kiến trúc mạng CATV
Một mạng truyền hình cáp CATV có cấu trúc cơ bản như sau:
Hệ thống trung tâm Headend
Mạng truyền dẫn và phân phối tín hiệu
Cấu trúc mạng thường phụ thuộc vào nhiều yếu tố như địa lý, mật độ dân cư và yêu cầu nâng cấp Hầu hết các mạng truyền dẫn và phân phối tín hiệu được thiết kế theo kiểu "vòng" hoặc "sao", trong khi mạng truy cập thường có cấu trúc "cây và nhánh".
Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của mạng CATV
2.1.1 Hệ thống mạng trung tâm Headend
Hệ thống trung tâm Headend thu nhận tín hiệu từ nhiều nguồn như quảng bá, vệ tinh và sản xuất chương trình tại chỗ Sau khi trải qua các bước xử lý như giải mã, giải điều chế, phân kênh và mã hóa, tín hiệu được phân phối đến khách hàng thuê bao Để phát triển các dịch vụ tương tác như Internet, VOD và điện thoại, Headend nhận tín hiệu ngược dòng từ các bộ thuê bao và chuyển tiếp đến các hệ thống như CMTS và Telephone Switch để kết nối với mạng viễn thông Trong quá trình này, bộ tính cước sẽ theo dõi dung lượng trao đổi của khách hàng nhằm xác định phí sử dụng hàng tháng.
2.1.2 Mạng truyền dẫn và phân phối tín hiệu
Mạng truyền dẫn và phân phối là hệ thống truyền tín hiệu từ Headend đến các node quang FN thông qua cáp quang Cấu trúc mạng thường bao gồm một hoặc nhiều mạch vòng cáp quang kết nối giữa HE sơ cấp và các HUB sơ cấp, với các vòng thứ cấp liên kết theo cấu trúc hình sao Để tối ưu hóa hiệu suất mạng, các mô hình như FTF (cáp quang đến nhánh), FTTC (cáp quang đến vùng ngoại ô), FTTB (cáp quang đến tòa nhà), FTTH (cáp quang đến nhà thuê bao) và HTTD (cáp quang đến bàn làm việc) được áp dụng Phương châm thiết kế mạng quang là FAFAYCA, nhằm kéo cáp quang đi xa nhất có thể.
Trong mạng cáp đồng trục, cấu trúc thường sử dụng là mạng cây và nhánh, trong khi mạng cáp quang áp dụng cấu trúc sao hoặc vòng Đặc biệt, cấu trúc vòng (Ring) cung cấp độ tin cậy cao hơn nhờ vào việc sử dụng hai mạch vòng chạy ngược chiều trên hai sợi vật lý riêng biệt Một sợi hoạt động trong khi sợi còn lại ở chế độ bảo vệ, có khả năng chuyển đổi tuyến Tại mỗi trạm (HUB hoặc node quang), sẽ có bốn đường cáp quang được kéo đến, giúp đảm bảo rằng khi mạng gặp sự cố, hệ thống sẽ tự động chuyển mạch sang hệ thống dự phòng, duy trì tín hiệu truyền thông suốt.
Mạch vòng Ring có thể được thiết kế dưới dạng khép kín hoặc mở, nhưng xu hướng hiện nay nghiêng về cấu trúc mở, mang lại nhiều tiện ích hơn cho người sử dụng.
Bốn công nghệ sử dụng trong xu hướng phát triển mạng quang:
Sử dụng máy phát quang công suất cao với bước sóng 1550nm giúp kéo dài khoảng cách truyền dẫn hiệu quả Bước sóng 1550nm là lựa chọn tối ưu cho các kênh điều chế biên độ cầu phương (QAM) và mạng phân phối, đồng thời giảm thiểu chi phí.
Trong truyền số liệu, sử dụng phương thức ghép kênh theo chuẩn SONET làm điển hình để xây dựng mạng đa phương tiện tốc độ cao.
Ghép kênh phân chia theo bước sóng (DWDM) không chỉ nâng cao dung lượng truyền dẫn từ 1 đến 16 kênh mà còn kéo dài khoảng cách tuyến quang Việc sử dụng sợi cáp quang đơn mode cùng với connector có độ phản xạ thấp chuẩn APC cho phép truyền tải tín hiệu xa hơn 60km mà không cần đến khuếch đại quang, từ đó giúp giảm chi phí cho mạng.
Công nghệ sử dụng thiết bị quang tích cực đang dẫn đầu trong sự phát triển của mạng viễn thông Việc áp dụng bộ khuếch đại quang sợi pha tạp chất Erbium (EDFA) giúp tăng cường khoảng cách truyền dẫn lên hơn 100km, thậm chí có thể đạt tới 200km.
Sơ đồ cấu trúc mạng truyền dẫn tín hiệu quang cho thấy các thiết bị chính trong mạng quang Tín hiệu được xử lý tại Headend và truyền qua cáp sợi quang đến các trạm lặp HUB Tại đây, tín hiệu được đưa vào máy thu, máy phát quang, và các bộ chia quang để phân phối đến các node quang FN Node quang có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện, từ đó phân phối đến các thuê bao qua mạng cáp đồng trục.
Máy phát quang RX có thể được lắp đặt tại hệ thống trung tâm Headend để cung cấp tín hiệu đến các node quang FN Quyết định thiết kế có cần đặt trạm lặp quang hay không phụ thuộc vào địa hình, địa bàn và phân bố dân cư.
Căn cứ vào loại thiết bị sử dụng trong mạng truy nhập thì người ta chia mạngCATV thành 2 dạng chính là HFC và HFPC
2.1.3.1 Mạng truy nhập kiểu thụ động (HFPC)
Hình 2.4: Cấu trúc mạng truy nhập thụ động Đặc điểm của mạng HFPC:
Đáp ứng được các yêu cầu xây dựng theo mạng 1 chiều hay 2 chiều.
Sử dụng node quang có công suất lớn.
Mạng quang chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ mạng tổng thể.
Mạng đồng trục chỉ có các tuyến trục chính và tuyến cáp thuê bao với các thiết bị chia thụ động
Khả năng phục vụ từ 400-600 thuê bao/node quang. Ưu điểm:
Chất lượng tín hiệu tốt do không sử dụng các bộ khuếch đại.
Do không sử dụng các bộ khuếch đại cao tần nên việc thi công lắp đặt, vận hành dễ dàng hơn.
Các thiết bị thụ động có khả năng truyền 2 chiều nên độ ổn định mạng vẫn cao khi triển khai mạng 2 chiều.
Số lượng thuê bao/node quang nhỏ nên có khả năng cung cấp tốt dịch vụ 2 chiều với tốc độ cao.
Giảm chi phí cấp nguồn công tơ điện, bảo dưỡng, thay thế các thiết bị tích cực.
Khả năng bao phủ của 1 node quang nhỏ do không sử dụng khuếch đại.
Yêu cầu node quang sử dụng phải có công suất lớn, chất lượng cao, ổn định.
Phù hợp với khu vực có quy hoạch tập trung, không phù hợp với địa hình Việt Nam.
Yêu cầu về chi phí cao.
2.1.3.2 Mạng truy nhập kiểu tích cực (HFC)
Hình 2.5: cấu trúc mang truy nhập kiểu tích cực Đặc điểm của mạng HFC thuần túy:
Đáp ứng được các yêu cầu xây dựng theo mạng 1 chiều hay 2 chiều.
Mạng đồng trục chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ mạng tổng thể.
Mạng đồng trục được chia thành ba cấp độ: Cấp trục chính, bao gồm cáp đồng trục chính, khuếch đại trục và bộ chia tín hiệu; Cấp trục nhánh, với cáp đồng trục nhánh và khuếch đại; và Cấp mạng thuê bao, bao gồm cáp đồng trục thuê bao và TV.
Khả năng phục vụ từ 1500-2000 thuê bao/node quang Ưu điểm:
Phạm vi bao phủ của 1 node quang lớn nhờ kéo dài mạng đồng trục bởi sử dụng các khuếch đại cao tần
Phù hợp với địa bàn Việt Nam.
Chi phí ban đầu thấp nhờ sử dụng ít node quang.
Cơ chế thi công, vận hành, bảo dưỡng phức tạp, không thuận lợi khi triển khai thành mạng 2 chiều.
Yêu cầu chặt chẽ về nguồn cấp điện trung gian Nếu điểm cấp nguồn nào đó mất điện thì toàn bộ tuyến phía sau cũng mất tín hiệu.
Tiêu chuẩn DOCSIS
Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) là tiêu chuẩn quốc tế cho phép tích hợp truyền dữ liệu băng thông cao vào hệ thống truyền hình cáp hiện có DOCSIS xác định các tiêu chuẩn cho modem cáp và CMTS, giúp phát triển và triển khai các hệ thống truyền số liệu qua mạng cáp, cho phép chuyển giao lưu lượng IP hai chiều giữa Headend và các điểm thuê bao.
Hiện nay có nhiều phiên bản DOCSIS ra đời nâng cao chất lượng truyền dẫn trên mạng cáp đồng trục.
Dải tần số hoạt động Hệ thống hoạt động bình thường trong dải tần số từ 50 MHz tới 860 MHz Khoảng cách giữa các kênh RF (Độ rộng băng thông)
Trễ truyền dẫn từ Headend tới khách hàng xa nhất
Dải tần số hoạt động 5 MHz đến 42 MHz
Trễ truyền dẫn từ CM (Cable
Modem) đến CM gần nhất hoặc CMTS
- Sản phẩm là sự tương tác sẵn có của CMTS.
- Định dạng điều chế đường xuống là 64 và 256 QAM.
- Dữ liệu truyền trên kênh phổ tần 6 MHz cùng tồn tại với các tín hiệu khác trên mạng cáp.
- Định dạng điều chế đường lên là QPSK và 16 QAM.
2.2.2 Tiêu chuẩn DOCSIS 1.1 Đầy đủ các tiêu chuẩn của DOCSIS 1.0
Các tính năng nâng cao của DOCSIS 1.1:
Hỗ trợ điện thoại là thay đổi chính của DOCSIS 1.1.
DOCSIS 1.1 mang đến tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ vượt trội, đảm bảo hiệu suất cho từng dịch vụ dựa trên các thông số chất lượng mà DOCSIS 1.0 không có Hệ thống này hỗ trợ đa dịch vụ lưu lượng và phân loại, giúp tối ưu hóa trải nghiệm người dùng.
Thêm bảo mật cơ sở (BPI+ - baseline privacy plus) là một phương pháp xác thực các modem cáp (CM) thông qua chứng nhận số, giúp nâng cao tính bảo mật Phương pháp này sử dụng các khóa dài hơn và áp dụng một số thuật toán mới để đảm bảo an toàn cho dữ liệu truyền tải.
Đảm bảo mã tải xuống: Sử dụng chứng nhận PKCS (Public Key Cryptography Standards) và mã đăng nhập hình ảnh.
2.2.3 Tiêu chuẩn DOCSIS 2.0 Đầy đủ các tiêu chuẩn của DOCSIS 1.1
Các tính năng nâng cao của DOCSIS 2.0:
Tăng băng thông đường lên.
Giảm nhiễu mới đường lên.
Thế hệ tiếp theo mang đến những tính năng độc quyền, bao gồm cải thiện đáng kể khả năng giải mã đường lên, loại bỏ hiệu quả nhiễu xâm nhập trên đường lên và điều chế QAM cao cho cả đường lên lẫn đường xuống.
2.2.4 Tiêu chuẩn DOCSIS 3.0 Đầy đủ các tiêu chuẩn của DOCSIS 2.0
Các tính năng nâng cao của DOCSIS 3.0:
Nâng cao đường xuống PHY (physical layer).
Tăng băng thông đường lên và đường xuống sử dụng kênh liên kết.
Nâng cao việc bảo mật.
2.2.5 Tiêu chuẩn DOCSIS 3.1 Đầy đủ các tiêu chuẩn của DOCSIS 3.0
Các tính năng nâng cao của DOCSIS 3.1:
Mã hóa kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp
Tăng phổ dòng xuống có thể sử dụng
Tăng phổ ngược dòng có thể sử dụng
Hỗ trợ mở rộng lên 4-6k QRAM
Cải thiện sửa lỗi trong cùng một môi trường tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR)
Tương thích hoàn toàn ngược
Cải thiện tần số vô tuyến
Cải thiện hiệu quả mạng
Tính năng chế độ ngủ
2.2.6 Tiêu chuẩn DOCSIS 4.0 Đầy đủ các tiêu chuẩn của DOCSIS 3.1
Các tính năng nâng cao của DOCSIS 4.0:
Giới hạn tốc độ ngược dòng nâng cao là 6Gbps
Cải thiện tốc độ ngược dòng và xuôi dòng, nhờ vào các dải phổ rộng hơn để làm việc
Cải thiện hỗ trợ AQM (Active Queue Management) để phân bổ dữ liệu và băng thông tốt hơn
2.2.7 Sự khác biệt giữa tất cả các tiêu chuẩn DOCSIS
DOCSIS 4.0 Giới hạn tốc độ ngược dòng
10Mbps 10Mbps 30Mbps 200Mbps 1,5Gb/ giây 6Gb/giây
Giới hạn tốc độ xuôi dòng
40Mbps 40Mbps 40Mbps 1Gb/giây 10Gb/giây 10Gb/ giây Ngày phát hành 1996 1999 2001 2006 2013 2019
Các thành phần cơ bản và hệ thống thiệt bị trên mạng CATV
Truy cập internet tiêu chuẩn
Liên kết kênh, IPV6, Hiệu suất tốt hơn trong thời gian giao thoa
Cải thiện khả năng truyền dẫn
Hỗ trợ kênh OFDM băng rộng
Mọi thứ của các phiên bản DOCSIS khác;
Tốc độ tải lên cao hơn;
2.3 Các thành phần cơ bản và hệ thống thiết bị trên mạng CATV
Sơ đồ khối cửa node quang 4 cổng ra
Hình 2.6: Sơ đồ khối của node quang 4 cổng ra Cấu tạo node quang 4 cổng ra gồm các khối cơ bản sau:
Khối 01, hay còn gọi là khối thu quang (modul chuyển đổi O/E), có nhiệm vụ thu tín hiệu quang và chuyển đổi thành tín hiệu cao tần RF Trong các node quang hiện đại, mỗi node thường được trang bị hai khối thu quang, trong đó một khối hoạt động chính và một khối dự phòng, theo cấu hình 1+1 Bước sóng làm việc của khối thu quang nằm trong khoảng từ 1280nm đến 1610nm.
Khối 02 là khối khôi phục tín hiệu RF đường xuống, bao gồm các bộ chia tín hiệu RF giúp phân phối đều tín hiệu đến các cổng của node quang Nó còn có bộ điều chỉnh suy hao EQ và ATT, có nhiệm vụ điều chỉnh mức tín hiệu RF để đáp ứng yêu cầu đầu ra Cuối cùng, khối này còn bao gồm bộ khuếch đại, có chức năng khuếch đại tín hiệu để đảm bảo chất lượng truyền tải.
Khối 03: Khối khuếch đại công suất trước khi đưa ra đầu ra
Khối Diplexer ba cổng (bộ lọc thông) trong hệ thống truyền thông có chức năng lọc tín hiệu đường xuống và đường lên Tín hiệu đường xuống sẽ được dẫn qua cổng H (High), trong khi tín hiệu đường lên sẽ đi qua cổng L (Low).
Khối 05 bao gồm các bộ rẽ tín hiệu, trong đó TP (Test Point) là đầu kiểm tra tín hiệu tại mỗi đầu ra Tín hiệu được trích ra thông qua khối chia tín hiệu RF, thường có mức tín hiệu thấp hơn 20dBμV so với đầu ra Các cổng tín hiệu ra của node quang được đánh số từ RF1 đến RF4.
Khối 06: Khối ghép tín hiệu RF là khối kết hợp (Combiner) tín hiệu từ hai cổng ra theo hướng lên (Hướng trở về trung tâm)
Khối 07: Khối khôi phục tín hiệu RF đường lên: bao gồm các bộ ghép tín hiệu
Bộ điều chỉnh suy hao EQ và ATT trong RF hoạt động trong dải tần số từ 5MHz đến 65MHz, kết hợp với bộ lọc thông thấp L, có nhiệm vụ ghép tín hiệu ngược dòng từ các cổng node quang Chức năng chính của chúng là khuếch đại tín hiệu RF ngược dòng và điều chỉnh mức tín hiệu RF phù hợp để phục vụ cho quá trình điều chế của khối phát quang ngược dòng.
Khối 08, hay khối phát quang (modul chuyển đổi E/O), có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu RF ngược dòng thành tín hiệu quang Tín hiệu quang này sau đó được truyền về CMTS tại HEADEND Nguồn quang sử dụng bước sóng 1310nm với công suất khoảng 1mw.
Nguyên lý hoạt động của node quang
Tín hiệu quang tại đầu vào được chuyển đổi thành tín hiệu cao tần (RF) thông qua bộ chuyển đổi quang điện và sau đó được đưa vào bộ khuếch đại RF Tín hiệu RF tiếp tục được chia thành hai hướng qua bộ chia tín hiệu và được khôi phục nhờ bộ suy hao trước khi đi vào bộ khuếch đại công suất Tín hiệu hướng xuống sẽ qua khối Diplexer và ra cổng H, trong khi tín hiệu cao tần hướng lên từ phía thuê bao sẽ đi qua cổng L vào khối Combiner, nơi tín hiệu được kết hợp với các tín hiệu khác và được lọc trong băng tần 5MHz đến 65MHz Cuối cùng, tín hiệu này được khuếch đại và chuyển thành tín hiệu quang để truyền về trung tâm qua các sợi cáp quang.
Chức năng của node quang
Node quang có chức năng chính là chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu RF cao tần và ngược lại, đồng thời khuếch đại và điều chỉnh tín hiệu tương tự như tại máy phát Sự suy hao tín hiệu và hiện tượng tán sắc trên sợi quang, đặc biệt là trên sợi đơn mode, ảnh hưởng lớn đến chất lượng tín hiệu Do đó, việc điều chỉnh và khuếch đại tín hiệu là cần thiết Tín hiệu vào của node quang thường nằm trong khoảng từ -2.5dBm đến +2dBm, trong khi tín hiệu ra đạt khoảng 108dBμV Khoảng bước sóng hoạt động của node quang từ 1280 đến 1610nm, với CATV sử dụng cửa sổ quang 1310nm hoặc 1550nm để giảm thiểu suy hao trên sợi quang.
2.3.2 Bộ khuếch đại RF Đặc điểm: Bộ khuếch đại đường truyền bù lại sự suy hao tín hiệu, chúng đóng vai trò quan trọng trong thiết kế hệ thống Mỗi bộ khuếch đại có chứa một bộ ổn định để bù lại cho sự suy hao ở các tần số khác nhau Trong hệ thống truyền hình cáp thường sử dụng bộ khuếch đại cầu Với trở kháng lớn thì tín hiệu từ đường trung chuyển có thể được lấy ra mà không ảnh hưởng đến chất lượng của toàn bộ kênh truyền Bộ khuếch đại có yêu cầu cao về độ ổn định do sự tích lũy độ suy hao của nhiều thành phần mắc nối tiếp:
Chúng phải làm việc được trên mọi phạm vi dải tần rộng, hệ số khuếch đại phải đạt được giá trị phù hợp tại các miền tần số cao.
Bộ ổn định có khả năng bù lại suy giảm theo tần số một cách phù hợp.
Bộ khuếch đại có đặc tuyến tuyến tính cao để tránh xuyên âm.
Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại và đặc tuyến tần số để bù lại sự thay đổi do nhiệt độ.
Tỷ số CNR của riêng một bộ khuếch đại phải đủ lớn để chống được mức nhiễu tầng của các bộ khuếch đại.
Có ba loại bộ khuếch đại được sử dụng trong mạng CATV HFC tuỳ thuộc vào vị trí của chúng:
Bộ khuếch đại trung kế.
Bộ khuếch đại đường dây.
2.3.2.1 Bộ khuếch đại trung kế Được đặt tại điểm suy hao lên tới 20 22dB tính từ bộ khuếch đại trước đó, mức đầu ra thường khoảng 30 36 dBmV. Ưu điểm
Mức CNR cao (300MHz) Do tổn hao của cáp đồng trục phụ thuộc vào tần số, việc duy trì biên độ tín hiệu Video phát đi ở mức cân bằng là cần thiết để bù đắp cho các đoạn cáp có độ dài cố định Bộ cân bằng giúp tăng suy hao ở tần số thấp, cho phép các bộ khuếch đại trung kế duy trì mức khuếch đại phù hợp với từng khoảng tần số trong phổ tín hiệu Thêm vào đó, một số bộ khuếch đại còn được trang bị bộ cân bằng dự đoán trước (Bode Equalizer) để bù đắp tổn hao cáp do sự thay đổi nhiệt độ.
Bộ khuếch đại trung kế thường tích hợp mạch tự điều chỉnh hệ số khuếch đại (AGC), với khoảng điều chỉnh chênh lệch mức khuếch đại từ 6 đến 10 dB Các khối AGC tách tín hiệu mẫu từ các kênh hoa tiêu tại đầu ra, nhằm tạo ra mức điện áp phù hợp để điều khiển mức khuếch đại và độ dốc đặc tuyến của bộ khuếch đại, với các tần số hoa tiêu chuẩn khác nhau tùy thuộc vào từng nhà sản xuất Trong truyền hình cáp, tất cả các bộ khuếch đại đều sử dụng mạch khuếch đại đẩy kéo để giảm thiểu hài méo bậc hai.
2.3.2.2 Bộ khuếch đại fidơ Được sử dụng không chỉ để phát xuống nhữnh kênh tín hiệu Video tới các bộ khuếch đại trung kế mà còn chia tín hiệu tới các fidơ cáp khác nhau (thường là 4 cáp fidơ) Mức tín hiệu ra thường khoảng 40 50dBmV(cao hơn 12dB so với bộ khuếch đại trung kế) Tuy nhiên, đầu ra có méo phi tuyến mức độ cao hơn so với bộ khuếch đại trung kế.
2.3.2.3 Bộ khuếch đại đường dây
Khoảng cách tối ưu giữa các bộ khuếch đại trong hệ thống truyền hình cáp là từ 120m đến 130m, với vị trí gần thuê bao Để giảm thiểu méo tín hiệu video và duy trì tính đồng nhất trong toàn dải tần, chỉ nên sử dụng từ 2 đến 4 bộ khuếch đại đường dây, tùy thuộc vào số lượng bộ trích tín hiệu (Tap) giữa các bộ khuếch đại Trong các hệ thống CATV hai chiều, bộ lọc Diplexer được sử dụng để tách biệt tín hiệu đường lên và đường xuống Tại Bắc Mỹ, tín hiệu đường lên nằm trong dải tần số 5 đến 65MHz, trong khi tín hiệu đường xuống nằm trong dải tần 70 đến 862MHz, với độ cách ly giữa các dải tần đạt khoảng 60dB.
Diplexer là thiết bị có ba cổng: cổng H, cổng L và cổng chung C Cổng chung C kết nối với cổng L thông qua bộ lọc thông thấp, cho phép tín hiệu đường lên ở băng tần thấp được phát đi Ngược lại, cổng chung C kết nối với cổng H qua bộ lọc thông cao, cho phép phát các kênh tín hiệu đường xuống Trong một bộ khuếch đại đường dây, tín hiệu đường xuống đi qua cổng H, trong khi tín hiệu đường lên đi qua cổng L.
2.3.3 Bộ chia đều và định hướng mạng trục
Khoảng tần số hoạt động: 5-1000MHz.
Vỏ sản phẩm được làm từ thép chống gỉ và được sơn phủ lớp mạ crôm, giúp bảo vệ hiệu quả trong điều kiện ngoài trời Bên cạnh đó, các cổng In/Out được trang bị cao su chống thấm nước, đảm bảo tính năng hoạt động ổn định và bền bỉ.
Cổng In/Out loại 5/8” với cấu tạo bằng đồng chống ăn mòn.
Chủng loại thiết bị Suy hao
Bộ chia mạng trục – splitter (S)
Bộ chia định hướng mạng trục - Directional Coupler (DC)
2.3.4 Bộ chia nhiều cổng ra mạng trục
Khoảng tần số hoạt động: 5-1000MHz
