有线电视的系统发展.doc

安徽工贸职业技术学院安徽工贸职业技术学院 毕毕业业论论文文 题 目有线电视系统 安徽工贸职业技术学院 I 摘摘 要要 步入 21 世纪以来 全国有线电视网络有了长足的发展和进步 普及程度非常高 早已 进入了千家万户 由于其收费低廉 节目丰富 受到社会的普遍欢迎 但仍有许多不足之 处需要完善 因此 有线电视网络的发展和完善是社会各界人士关注的热点问题之一 本文首先叙述了有线电视网络的发展历程及有线电视系统的基本概念 然后着重介绍 了有线电视系统的组成和它的性能指标 包括其涉及到的各项参数要求 接着描述了有线 电视网络的几种传输方式 并将它们的构成 技术特征 优缺点做了详细的叙述 最后 分析了有线电视网路的发展趋势 以及其不足之处需要改造的地方并将改造的方式 实施 方案都做了介绍 有线电视网络有比较广阔的发展前景 但是其发展也面临着许多挑战 还有许多技术 问题需要研究解决 不过通过专家学者们的共同努力 我相信有线电视网络将会进一步发 展和成熟起来 关键词关键词 有线电视网络 现状与趋势 发展前景 升级改造 安徽工贸职业技术学院 II AbstractAbstract Entered since twenty first Century national cable television network has been considerable development and progress its popularity is high already entered thousands of households due to its low fees the program is rich generally welcomed by the society but there are still many deficiencies need to improve therefore the development of CATV network is one of the hot issues and improve the social from all walks of life concerned This paper describes the basic concept of the development of cable TV network and cable television system and then focuses on the cable TV system and its performance indexes including the requirements of various parameters related to it and then describes several modes of transmission of CATV network and their composition technical characteristics advantages and disadvantages in detail finally analyzes the development trend of the cable TV network and its shortcomings need to transform and the transformation of the way implementation scheme are introduced Cable television networks have relatively broad prospects for development but its development is also faced with many challenges there are many technical problems need to be studied and solved However through the joint efforts of experts and scholars I believe that the cable TV network will be further developed and mature 安徽工贸职业技术学院 III 目目 录录 摘摘 要要 I 目目 录录 III 第一章第一章 概述概述 1 1 1 有线电视网络的发展 1 1 2 有线电视系统的基本概念 1 第二章第二章 有线电视系统的组成及性能指标有线电视系统的组成及性能指标 3 2 1 有线电视系统的组成 3 2 2 有线电视系统的常用参数 3 2 3 系统性能指标 4 2 3 1 下行传输系统主要技术参数要求 4 2 3 2 上行传输通道主要技术要求 5 第三章第三章 有线电视网络的传输技术有线电视网络的传输技术 6 3 1 电缆传输技术 6 3 1 1 电缆传输系统的组成 6 3 1 2 电缆的传输特性及其补偿 6 3 1 3 对远距离传输的限制 7 3 2 1MMDS 的技术特征 7 3 2 2MMDS 传输系统的构成 7 3 2 3 受无线传输缺陷的局限性 7 3 3 光纤传输技术 7 3 3 1 光纤传输技术的特征 7 3 3 2 光纤传输系统的构成 7 3 3 3 为开展宽带综合业务传输提供开放平台 8 第四章第四章 有线电视网络的发展趋势有线电视网络的发展趋势 9 4 1 有线电视网络发展的趋势 9 4 1 1 有线电视的发展呈现以下明显特点 9 4 1 2 有线电视网络以后将会采取的传输模式 10 4 2 有线电视网络的升级改造 11 4 2 1 有线电视网络进行升级改造的前提 11 4 2 2 网络升级与改造的目标 12 4 2 3 网络升级改造的形式 模式 12 4 2 4 网络升级改造的实施 13 4 3 有线电视的发展和完善应注意以下问题 13 第五章第五章 总结与展望总结与展望 15 致致 谢谢 16 参考文献参考文献 17 安徽工贸职业技术学院 1 第一章第一章 概述概述 1 11 1 有线电视网络的发展有线电视网络的发展 中国有线电视开始于二十世纪七十年代 经过二十多年的发展 从无到有 从小到大 今天 已经发展成为我国广播电视领域一支新兴产业 中国有线电视技术从自力更生 白 手起家 到引进国外先进设备 系统技术水平发展很快 从VHF频段 全频道共用天线系 统到750MHz 860MHz有线电视城域网系统 从同轴电缆传输到光缆 电缆 MMDS等多 种传输技术的混合应用 从只传输模拟信号到模拟 数字信号的混合传输 从单向广播网 到双向交互网络 同时 先进的数据传输设备 数字传输系统以及计算机技术在有线电视 系统中的成功运用 中国有线电视技术的发展日益接近国际先进水平 今天已经确立了它 在国家信息化结构框架 三网一平台 的基础网络地位 有线电视技术先进 有良好的社 会效益和经济效益 是国家的基础设施建设项目 我国有线电视的发展历程 总体上看 可分为三个阶段 即 小型共用天线系统 大 型共用天线系统和有线电视系统 小型共用天线系统阶段 1975 1985年 大型共用天线系 统阶段 1985 1995年 有线电视系统阶段 1996 现在 有线电视系统的发展阶段 充分借鉴国际上的先进技术 因地制宜地采用光纤 电缆 MMDS微波等传输技术 在省 市 县各行政区域范围内建设有线电视网 目前 正朝着大 容量 数字化 双向多功能等方向发展 经过几年的网络实践 一个以传输广播电视节目为主的A平台和一个以传输数据为主的 B平台已经取得成功 既保证了千家万户收看高质量的广播电视节目 又为数据通信和各种 信息的传输提供高速率 大容量 低资费 安全可靠的传输手段 目前 我国大多数省市己开通采用数字技术的光缆干线 实现了全省 全市范围内的 联网 同时 全国骨干网采用先进的数字传输技术 为开展数字 数据传输业务提供了优 质的服务平台 我国有线电视进人了实现数字化 交互式高速多媒体信息网的实验阶段 我所调查的姜堰市 有线电视已经十分普及 家家户户早就看上了画面清晰 节目丰 富的有线电视 目前 当地的有线电视网络正在处于由模拟信号传输向数字信号传输的转 变之中 估计到2010底 全市人民就能看上节目更加丰富多彩 画面更加清晰的数字电视 了 1 21 2 有线电视系统的基本概念有线电视系统的基本概念 1 有线电视 用射频电缆 光缆 多路微波或其组合来传输 分配和交换声音 图像 及数据信号的电视系统 2 付费电视 采用加 解扰技术 用户需额外付费方可收看的电视节目 3 双向有线电视 具有上 下行传输的有线电视系统 4 前端 在有线电视系统中 用以处理需要传输的由天线接收的各种无线信号和自办 节目信号的设备 5 分前端 系统辅助前端 通常设置在服务区中心 其向下传输模拟和数字电视信号 同时接收源于服务区内所有用户上行传输的信号 6 干线系统 在有线电视广播系统中 用于各类前端之间或前端与各分配点或各光节 点之间传输信号的链路 安徽工贸职业技术学院 2 7 光链路 利用光纤通信技术传输声音 图像和数据信号的链路 一般由光发送机 电 光转换器 光纤 光接收机 光 电转换器 及其他必需的光器件 如光放大器 光连接器 光分路器和光衰减器等 组成 8 光纤同轴电缆混合网 以光纤为干线 同轴电缆为分配网的接人网 9 光节点位 为HFC网络中完成光 电或电 光转换的节点 以光纤与前端 分前端 相连 以同轴电缆与分配网络相连 10 下行传输通道 HFC网络的一部分 其信号在下行方向从前端或任何其他中心节点 分配到用户的网络部分 11 上行传输通道 HFC网络的一部分 其信号在上行方向从连接到网络的用户到前端 或任何其他中心节点的网络部分 12 系统输出口连通用户线和接收机引人线的接口装置 13 双向用户端口 用户室内的可向下传输信号和向上传输信号的双工接入端口 安徽工贸职业技术学院 3 第二章第二章 有线电视系统的组成及性能指标有线电视系统的组成及性能指标 通过在姜堰有线电视台的调查 以及现场工作人员的介绍 大致了解了我国各省市有 线电视电视系统的组成和它们各方面的性能与指标 这里 我们将姜堰市的有线电视系统 着重叙述一下 2 12 1 有线电视系统的组成有线电视系统的组成 有线电视系统由三部分组成 前端系统 传输系统和电缆分配系统 1 前端 位于信号源和传输系统之间 对传输信号进行各种技术处理的设备组合 它是系统信 号处理的中枢 前端设备的性能 对整个系统的信号质量起着决定性的作用 2 传输系统 对于超大型或大型 CATV 系统而言 传输系统指远距离传输的超干线或干线 它位于前 端系统和电缆分配系统之间 对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配 点所连接的电缆分配系统 同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求 传输系统一般分 别采用电缆 光纤或微波多路 MMDS 三种方式 3 电缆分配系统 位于传输系统和用户终端设备之间 把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配 将信号均匀地分配给各用户 并使各用户终端得到规定的电平 同时 各用户终端之间具 有良好的相互隔离作用互不干扰 对于双向有线电视系统还必须符合反向回传通道的技术 要求 2 22 2 有线电视系统的常用参数有线电视系统的常用参数 1 图像载波电平 在 7552 终端上调制包络峰处 同步头 的图像载波电压的有效值 以 dB 衅表示 2 伴音载波电平 在 75 12 终端上无调制声音载波电压的有效值 以 dBpV 表示 3 载噪比 C M 图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比 用 dB 表示 4 交扰调制比 Cm 在系统指定点 指定载波上有用调制信号峰 峰值对交扰调制成分 峰一峰值之比 用 dB 表示 5 载波互调比 在系统指定点 载波电平对规定的互调产物的电平之比 用 dB 表示 6 载波复合二次差拍比 C CSO 在系统指定点 图像载波电平与在带内成簇集聚的 二次差拍产物的复合电平之比 用 dB 表示 7 载波复合三次差拍比 C CTB 在系统指定点 图像载波电平与围绕在图像载波中心 附近群集的复合三次差拍产物的峰值电平之比 多簇产物时应取叠加功率 用 dB 表示 8 交流声调制比 HM 基准调制与峰一峰值交流声调制之比 用 dB 表示 9 相互隔离 在待测系统的频率范围内 任意频率上系统某个输出口与另一个输出口 之间的衰减 对任何特定的设施 总是取其频率范围内所测得的最差值作为相互隔离 用 dB 表示 10 色度 亮度时延差 电视信号中色度和亮度分量通过被测系统之后 它们的延时 安徽工贸职业技术学院 4 不等称为色度 亮度时延差 用 m 表示 11 回波值 在规定测试条件下 测得的系统中由于反射而产生的滞后于原信号并与 原信号内容相同的干扰信号的值 12 上行汇集噪声 源自于用户端 电缆和无源传输设备引人的干扰 以及光纤和有 源设备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声 13 上行最大过载电平 保证链路中上行光发射机和放大器不造成严重过载失真条件 下 在用户端可以注人的最大上行电平值 14 上行通道群延时 在规定频段内不同频率信号从用户端到前端接收端产生的传输 时间差 15 上行通道传输延时 信号从最远路由用户端至双向通信设备上行射频接收端传输 的总延时 16 窄带数据频段 适应于传输窄带低速数据的信道频段 17 宽带数据频段 适应于传输宽带高速数据的信道频段 18 通道串扰抑制比 在双向系统运营时 上行信号 满负载时 对下行电视信号产 生干扰导致传输技术指标劣化 下行图像载频电平与因此产生的寄生产物电平的比值 19 上行通道的载波 汇集噪声比 C N 用于在规定上行测量信号源电平值为标称值 条件下 对上行物理通道作广义性的传输质量判别 C N 等于上行信号电平 双向通信设 备上行射频接收端口 减上行汇集噪声电平 双向通信设备上行射频接收端口 20 用户端口保护隔离能力 当某用户端引人强干扰时 可能导致某信号频段 信道 停止服务 系统对其引人干扰抑制的分贝值 21 用户电视端口噪声抑制能力 在同一用户室内 规定其用户电视端口 或电视传 输物理通道 相对于该用户的双向数据端口 或数据物理通道 对上行传输公共通道具有 的抑制 隔离 能力 22 上行电平 上行信号功率 P1 与基准功率 PO 比的分贝值 即 lO1gP1 PO 通常 用 dBwV 表示 以在 75f 负载电阻上产生 1 V 电压的功率 0 0133 卜助 为基准 23 上行传输增益 在双向用户端口注人电平为 A1 的信号 经过上行传输通道 在前 端或分前端双向通信设备上行射频接收端口处侧量到的电平为 A2 上行传输增益 G A2 A1 以 dB 值表示 2 32 3 系统性能指标系统性能指标 2 3 12 3 1 下行传输系统主要技术参数要求下行传输系统主要技术参数要求 1 系统输出口电平 dBuv 60 80 2 载噪比 dB 43 B 5 75MHz 3 载波互调比 dB 57 对电视频道的单频干扰 载波互调比 dB 54 电视频道内 单频互调干扰 4 载波复合三次差拍比 dB 54 5 载波复合二次差拍比 dB 54 6 交扰调制比 dB 46 10Lg N 一 1 N 为电视频道数 7 载波交流声比 3 安徽工贸职业技术学院 5 8 色亮度时延差 ns 100 9 回波值 7 10 微分增益 10 11 微分相位 度 10 12 系统输出口相互隔离度 dB 330 VHF 22 其它 13 特特性阻抗 75 欧姆 2 3 22 3 2 上行传输通道主要技术要求上行传输通道主要技术要求 1 特性阻抗 75 欧姆 2 频率范围 MHz 5 65 基本信道 3 标称上行端口输人电平 dB V 100 设计标称值 4 上行传输路由增益差 dB 10 任意用户端口上行 5 上行通道频率响应 dB 10 9 4 61 8MHz 1 5 32MHz 范围内 6 上行最大过载电平 dBuv 112 三路载波输人 当二次或三次非线性产物为 40dBc 时测量 7 载波 汇集噪声比 dB 20 Ra 波段 26 Rb Rc 波段 电磁环境最恶劣时间 段测量 一般为 18 点 22 点 注入上行载波电平为 l00dBuv 波段划分见附表 8 上行通道传输延时 us 800 9 回波值 10 10 上行通道群延时 回 30 任意 3 2MHz 范围内 11 信号交流声调制比 7 12 用户电视端口噪声抑制能力 40 13 通道串扰抑制比 dB 54 表 1 上行传输通道波段划分 波段 频率范围 MHz 业务内容传输媒质条件 Ra5 0 20 2 上行窄带数据业务 网络管理 上行 共缆 Rb20 2 58 6 上行竟带数据业务共缆 Rc58 6 65 0 上行窄带数据业务 网络管理 上行 共缆 安徽工贸职业技术学院 6 第三章第三章 有线电视网络的传输技术有线电视网络的传输技术 3 13 1 电缆传输技术电缆传输技术 3 1 13 1 1 电缆传输系统的组成电缆传输系统的组成 电缆传输系统采用同轴电缆做传输线 构成 CATV 网的干线或超干线 电缆传输系统主 要由同轴电缆和干线放大器间隔配置 级连构成 附属设备有过电型分支器 分配器 用 于干线分路 供电器和电源插入器用于干线放大器的电缆芯线供电 图 3 1 电缆传输干线示意图 3 1 23 1 2 电缆的传输特性及其补偿电缆的传输特性及其补偿 1 同轴电缆的结构 同轴电缆由内导体 外导体和中间的绝缘介质组成 常用的有 藕芯型 封闭竹节型 和物理发泡型 图 3 2 同轴电缆的结构图 2 同轴电缆的传输特性 特性阻抗 75 欧姆 衰减特性 高频衰减大于低频衰减 细芯径电缆衰减大于粗芯径电缆衰减 衰减与电 缆长度成正比 温度特性 随温度的升高 电缆的衰减量增大 一般电缆的温度系数约为 0 2 度 屏蔽特性 优质的电缆外导体有良好的屏蔽作用 传输信号不受外界干扰 也不会向 外幅射 干扰其它信号 同轴电缆的屏蔽特性用屏蔽衰减表示 单位为 dB 机械特性 包 安徽工贸职业技术学院 7 括抗弯曲性能 防潮抗腐蚀性能和结构稳定性 3 电缆传输特性的均衡和补偿 由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比 干线要远距离传输 必须对电缆的传输特 性进行补偿 干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减 均衡电缆的频率特性和温度特 性 干线放大器使用特性相同的放大器 各放大器的输入和输出电平值相同 采用 单位 增益法 设计 3 1 33 1 3 对远距离传输的限制对远距离传输的限制 同轴电缆传输系统采用干线放大器级联的方法实现对电视信号的远距离传输 传输距 离越远 需要放大器的级连 N 越大 系统指标下降越多 随着区域性有线电视网络建设的发展 干线传输系统的传输距离越来越大 而放大器 级联增多导致噪声 频率失真和非线性失真的积累 使得信号指标下降 而且电缆的温度 特性增加了系统设备的复杂度 远距离传输时 可靠性差 系统的维护管理任务繁重 服 务水平难以提高 3 2 微波多路 MMDS 传输技术 3 2 1MMDS3 2 1MMDS 的技术特征的技术特征 1 多路微波分配系统 MMDS 的定义 用微波频率以一点发射 多点接收的方式把电视 声音广播及数据信号传输到各有线电视站 共用天线电视系统前端或直接到各用户的微波 系统 2 频率范围 空间传输 2500 2700 接收分配 111 750MHz 3 传输方式 多路微波信号采用空间传输方式 发射与接收应在视距范围内进行 3 2 2MMDS3 2 2MMDS 传输系统的构成传输系统的构成 由发射系统和接收系统组成 发射系统的设备包括发射机 合成器 馈缆和发射天线 接收系统的设备包括接收天线 下变频器和供电器 3 2 33 2 3 受无线传输缺陷的局限性受无线传输缺陷的局限性 MMDS 传输系统属于无线传输 带有无线传输的通用缺点 如信号怕遮挡 反射出重影 易受干扰 这种方式不适用于人口稠密 高层建筑林立的大中城市 3 33 3 光纤传输技术光纤传输技术 3 3 13 3 1 光纤传输技术的特征光纤传输技术的特征 1 光纤传输损耗小 可实现电视信号的远距离干线传输 保证电视信号的技术指标 2 光 纤频带宽 可以保证多路有线电视信号均衡地传输到各光节点 3 光纤无中继传输距离长 且抗干扰能力强 系统可靠性高 4 光纤传输技术不仅仅局限于传输有线电视信号 它为开展宽带综合业务传输提供一 个开放平台 是宽带综合业务网的重要组成部分 3 3 23 3 2 光纤传输系统的构成光纤传输系统的构成 最基本的光纤传输系统由电光变换器 E o 光纤和光电变换器 O E 组成 也称之 安徽工贸职业技术学院 8 为光链路 光纤传输系统具有很大的传输容量 在系统中实行着多工传输 1 空分多工 SDM 2 时分多工 TDM 3 波分多工 WDM 4 副载波多工 SCM 3 3 33 3 3 为开展宽带综合业务传输提供开放平台为开展宽带综合业务传输提供开放平台 光纤有线电视网不仅仅局限于有线电视业务 它可以为开展宽带综合业务传输提供一 个开放的平台 是宽带综合业务网的一个重要组成部分 用光缆构成广域的包括电视业务 在内的多媒体网络具有广阔的前景 传输技术作为有线电视系统的重要组成部分 在有线电视网络中起着举足轻重的作用 因此 各省市对有线电视网络的传输技术的建设与发展都十分的看重 姜堰市作为一个县 级市 财政并不是十分富余 在有线电视网络的传输上采用了传统的电缆传输技术 因此 有些农村的有线电视信号并不是十分清晰 不过由于近几年 地方经济发展迅速 财政收 入逐步提高 使得当地广电部门有了充足的资金对现有传输网络进行改造升级 将原有的 同轴电缆为主的树型结构网改造为以光纤为传输媒质的 HFC 网 HFC 网是一个频带宽 抗干 扰能力强 可靠性高的双向交互式网络 图 3 3 所以 现在姜堰无论是市区还是农村 都能收看到十分清晰的有线电台了 图 3 3 HFC 结构示意图 安徽工贸职业技术学院 9 第四章第四章 有线电视网络的发展趋势有线电视网络的发展趋势 有线电视作为我国发展最快的网络之一 从 80 年代末到今天有线电视用户就从各厂矿 的闭路电视系统发展成为全市全省甚至全国联网的第二大公用网络 有线电视以其收费低 廉 节目丰富迅速地进入千家万户 科技高度发达 技术日新月异的今天 IP 技术 ATM 技术 SDH 技术 光通信技术 数 字压缩技术 数字机顶盒 Cable Moden 等取得了飞速的发展 伴随着各种标准的制定和完 善 有线电视网络可选的技术方案多种多样 各地要根据自己的实际情况和各种技术的特 点作出最实际合理的选择 在调查时 姜堰市正在进行对模拟电视信号的数字化改造中 其中 在市区多处酒店 宾馆 已经进行了试点 效果不错 年底 将会对全市进行全面推广 明年会在各乡镇农 村进行推广 到 2010 年底 将会覆盖全市 90 多万人口 到时 广大的市民和农民朋友都 能欣赏到画面更加清晰 节目非常丰富的数字电视了 4 14 1 有线电视网络发展的趋势有线电视网络发展的趋势 4 1 14 1 1 有线电视的发展呈现以下明显特点有线电视的发展呈现以下明显特点 1 光纤化 光纤化是网络发展的趋势 这一方面是由于用户对带宽的需求越来越高 对服务的需 求越来越多样化 如家庭购物 VOD 家居银行 家庭办公等 另一方面也由于技术的飞速 发展使得新技术 新产品不断涌现 生产销售规模膨胀 光缆 光设备 DWDM 的价格不断 下降 这些使得光纤逐步向用户靠拢 最终将直接同用户的终端设备相连 实现光纤到办 公室 FTTO Fiber To The Office 或光纤到家 FTTH Fiber To The Home 另外 光分插 复用器 光交换机 光孤子通信技术的出现或即将出现也为网络的光纤化提供了 技术上的准备 欧美 日本等国家都在进行全光网络的试点实验 2 数字化 网络发展的另一趋势就是数字化 它是信息传播从传统方式向电子和网络形态转变的 重要标志 通信网 广播电视网和计算机网的数字化都在迅速进行 特别是有线电视网的 数字化为信息交换提供了前所未有的广阔前景 由于数字压缩技术的发展 成熟和标准化 今后广播电视无论是信号的获取 产生 处理 传输 接收和存储都将数字化 数字化不 仅使有线电视网络可以传输更多更高质量的广播电视节目 满足不同用户的不同需求 同 时也是向基带数字网络发展的一个关键步骤 到 1999 年 4 月 18 日止 美国在 29 个城市已经有 57 个电视台 地面广播 发送数字 HDTV 信号 覆盖 44 的美国人口 其他国家和地区也为此积极地做准备或进行推广 我国 在 50 周年国庆时也进行了数字电视 HDTV 的试播 随着 多功能交互业务的开发和发展 基带数字业务所占比例越来越大 模拟信号趋向于总量减 少 最后基带数字信号将全部取代模拟信号 有线电视网络的基带到户是必然的趋势 3 分布式结构 网络向分布式结构方向发展 随着网络覆盖区域的不断扩展和用户数量的不断增加 汇聚到前端的光纤数量越来越多 这种情况不仅造成网络成本的不断上升 而且给线路的 维护 机房的管理 系统的安全带来一系列的问题 安徽工贸职业技术学院 10 建立具有分前端的多级光纤网络 资源利用率 提高安全性 增加频带资源利用率 分散交换设备占用的机房 为未来双向数据交换奠定基础 环状网络可以提高信号的可靠 性 方便地向数字环网过渡 4 1 24 1 2 有线电视网络以后将会采取的传输模式有线电视网络以后将会采取的传输模式 全模拟网络 传统的广播式业务 只需将信号分配到用户端即可 有线电视模拟网络是其理想的模 式 当数字业务校少时 数据信号通过不同方式 如 FSK QPSK QAM 等 被调制成模拟信 号后 在前端和模拟电视节目混合后送入分配网络 模拟信号和数字信号通过频分复用方 式分别被调制在 50 550MHz 和 550 750MHz 频段上 建立分前端后 若采用全模拟网络 全网数据业务的交换和路由都在前端完成 数据 信号的调制和混合也在总前端实现 然后通过一条光纤将模拟电视信号和数字业务信号送 到分前端 再从分前端广播到用户 用户回传信号在分前端汇集后 回到总前端的数据交 换设备 在数据业务开展初期阶段 设备投入少 该方案可节约投资 但随着数据用户的增加 它将会面临一些问题 回传噪声汇集起来越严重 平均每个用户的带宽 包括正向和反向 通道的带宽 很小等 这些问题当然可以通过采用光纤的空分技术 上变频技术和 DWDM 技 术等来解决 但又回到了单一前端的情况了 全数字网络 数字化是有线电视网络发展的方向 在建立分前端的情况下 全数字网络指在总前端 进行模拟电视的数字化改造 分前瑞安装数据交换设备 总前端通过一条光纤将数字电视 节目和数据信号送到分前端 从分前端到用户有两种方案 直接将数字电视信号和调制后的数据信号混合后送到用户家 这种方案需解决用户家 里电视节目的收看问题 由于数字电视接收机还没有进人家庭 需要为每台电视机配置一 个数字电视机顶企 STB 将数字电视信号转换为模拟电视信号 以便普通电视机接收 在分前端将总前端送来的数字电视节目解包 转换为模拟电视信号 再经邻频调制和 经数字调制的数据信号混合后送人分配网络 这种方案需要在每个 分前端技节目数量增加数字电视解码器及模拟调制器 目前 数字电视的进程刚刚开始 如果采用全数字网络 不管哪种方案 都意味着巨 大的设备投人 采用数字 模拟混合网络 电视节目是广播式业务 不需要交换 而基带数字业务则往往是端到端的通信 需要 强大的交换和路由能力 模拟网络显然缺乏这方面的能力 从目前的情况来看 有线电视 网络中模拟业务占主要成分 基带数字业务很少 广播式星型结构的模拟网可以很好地适 应当前业务的需求 随着多功能业务的开发 数字业务会越来越多 全模拟网络很难满足 业务的需求 而建立一个全数字网络又会带来巨大的投入 因此采用折衷方案 使用数字 模拟混合网络方式是较为现实的选择 数字 模拟混合网络是一个网叠网的总体结构 由主前端 分前端连接成干线环路 分前端下设街道分配中心 必要时街道分配中心也连成小环 从街道分配中心到光节点 采用 光纤到最后源器件 FTTLA 的方式连接到用户 数字网是在 HFC 网的基础上与模拟网重叠 在干线上独立 在设计 HFC 网的同时 给 安徽工贸职业技术学院 11 数字网留有适当数量的光纤 HFC 网与数字网同缆不同芯 在分前端安装数字交换设备 基 带数字业务的交换在干线的节点 分配端 上完成 在分前端 到用户的数据信号经过数 字调制和模拟电视节目混合后 送人分配网络 这是一种折衷的方案 采用这种技术方案具有较大的灵活性 有线电视台可以根据业 务 用户和网络覆盖范围等具体情况的变化 灵活地将分端向用户端推进 目前全国很多 有线电视台都在积极开展数据业务或在为开展数据业务积极准备 数字 模拟混合网络是 一种比较合理的选择 1 采用 DWDM 技术 DWDM 密集波分复用 技术是近年来出现的一种新的光通信技术 它使用不同的波长 可以在同一条光纤上承载多个通道的信息 从而使光纤的传输容量成倍增加 目前数字 DWDM 系统可以支持 40 个波长 模拟 DWDM 系统也可以支持到 16 个波长 而且随着技术的不 断发展 支持的波长数量也不断增加 使用 DWDM 技术 在发射端需要会波器 把不同通道的波长混合起来 注入一条光纤 在接收端需要分波器 把不同的波长分离出来 由于会波器和分波器会造成光能量的损耗 需要用光放大器 EDFA 对功率进行补偿 而目前 EDFA 的价格较高 另外 DWDM 对光源的 精度要求很高 从整个系统的成本考虑 DWDM 在长途干线及由于光纤资源缺乏而需重新敷 设光缆的情况下 可以节约投资 4 24 2 有线电视网络的升级改造有线电视网络的升级改造 各地市的有线电视网现正在进行网络改造 其中这次我调查的姜堰市就在进行对现有 有线电视网络的改造 姜堰市是一个县级市 县级有线电视是从最早的共用无线电视系统 发展而来的 从开始时 230MHz 隔频传送 300 MHz 450MHz 550MHz 邻频传送已发展到 750MHz 邻频传送体系 干线网从电缆为主向光缆为主发展 网络结构普遍向 HFC 转变 由 于卫星广播电视传送的迅速发展 有线电视所传送的电视节目也由初期 10 套左右 发展到 20 30 多套 在经济文化发达市 县 已在有线电视网络上进行多功能开发 但是 作为县级有线电视网络在起步时限于当时的资金 技术条件和初级阶段用户的 需求等原因 所建的网络存在很多问题 即先天不足 随着网络的扩大 频道的增加 失 真 载噪比及故障率等问题越来越严重 加之用户对电视鉴赏能力的提高 新需求的萌发 国内外 CATV 新技术 新产品的迅速发展 特别是数字技术与多媒体技术的进步 使得有线 电视与通信 语音 图像 数据之间的界限模糊 正互为融合 相互渗透 有线电视正由 单向广播式传输 向双向交互式传输过渡 各地有线电视综合业务网的建设正在有计划地 进行 因此 县级有线电视网络根据形势发展需要 适时地对已建网络进行升级与改造是 非常必要的 4 2 14 2 1 有线电视网络进行升级改造的前提有线电视网络进行升级改造的前提 凡不能满足用户需求 部分或者全部达不到指标要求的系统都有必要进行升级与改造 例如 1 不能工作于邻频或指标达不到要求的前端设备 2 传输网络达不到指标要求 如采用的手动增益放大器 由于温差变化造成的电平波 安徽工贸职业技术学院 12 动大大超过网络容忍波动能力 则会造成载噪比或失真指标下降 网络原设计放大器补偿 线损的余量不足 导致温度升高及电缆老化时欠补偿 此时又简单地换用高增益放大器 使信噪比下降 3 随着节目源的增加和网络的扩大 实际频道数超过规划的频道数 网络实际的级数 超过规划的级数 导致非线性指标下降 4 网络传输频带窄 如 300MHz 450MHz 系统可用的正常频道少 再加上正常频道部 分被开路电视台占用 所以必须启用增补频道 而部分增补频道经常受到移动通讯设备 无线寻呼的干扰 严重影响电视信号质量 使得直接收的频道显得十分紧张 5 电缆接插头 供电系统等器件档次低 系统可靠性差 维护量大 打算为下一代的 CATV 网络综合利用打下基础的 需要进一步提高网络质量 把电缆网 改造成为光纤 电缆混合网 HFC 进而把有线电视网络建设成大容量 宽频带 数字化 智能化 交互式的有线电视网络 4 2 24 2 2 网络升级与改造的目标网络升级与改造的目标 网络是广播电视的生命线 只有形成全省 全国的网络 才能真正发挥出广播电视系 统的优势和规模优势 也才能真正发挥国家信息化的基础设施作用 纵览 CATV 的发展史 升级改造伴随其发展的始终 在升级改造时起点越高 所改造的 CATV 网的服务周期越长 投入产出比也越高 因此在制定网络升级改选目标时应结合国内 外有线电视技术的现状和发展 本着高起点 高质量 高要求的指导思想 从建设 信息 高速公路 的长远目标出发 立足有线电视 着眼综合信息网 既考虑目前的实用性与经 济承受能力 又考虑到长远发展的需要 从县级来讲 应确定采用 HFC 网 干线传输以光 纤网络为基础网络建设 这不仅是事业发展的主要基础 而且集先进性 长久性 实用性 经济性 高可靠性和多功能兼容性为一体 只有在县级都建立 HFC 局域网 才能为日后交 互式电视 数字化信息传输 多功能网络的实施以及与互联网接轨预置一个高性能平台 为此 网络升级改造的目标是 1 为使县级有线电视接入网能与省 SDH 光纤干线传输网相匹配和接口 接入网升级改 造后具有双向传输功能 能实现多功能应用 2 能适应传输模拟信号向数字信号过渡 包括语言信息传输 在条件成熟时 实现三 网合一 3 配备先进的网管系统 能实现有条件接收 4 2 34 2 3 网络升级改造的形式 模式网络升级改造的形式 模式 网络升级改造的三种形式 1 原有有线电视网络中电缆干线部分改造成光缆干线 可利用原有杆路路由或做适当 改变 以提高信号的传输质量 增加播出节目套数 仍无法实现多功能交互业务 2 重新敷设光缆干线 改变分配形式 将光节点的光接收机配置反向光发射模块与双 向放大器 反向光收 网管系统 服务器等一起构成双向交互业务平台 缺点是反向通道 中噪声干扰大 电缆屏蔽较难解决 系统瓶颈问题严重 系统设备投资大 3 采用 ATM 技术与有线电视网结合的技术 技术复杂 性能价格比不高 扩展能力差 升级改造后的几种模式 安徽工贸职业技术学院 13 1 改造成模拟光纤网 一是 AM 调幅 光纤网 这是世界上普遍采用的一种性价比 较高的传输方式 其突出的优点在于 频道的安排和调制方式与广播电视系统标准 完全兼容 光接收机输出可直接接入电缆网络 便于实现光纤一同轴电缆混合网络 HFC 系统传输 有利于双向传输和交互式业务的开展 为下一 步宽带信息网的发展铺平道路 其中 1310nm 光传输窗口由于受光纤损耗的限制 传输距离 有限 1550nm 光传输窗口光信号可以用掺饵光纤放大器 EDFA 直接放大 多级 EDFA 串接 可以使传输距离达 200KM 可以解决大范围多节点的联网 二是 FM 调频 光纤网 这种 模拟网的优点是信噪比高 传输距离远 可达 70KM 加中继达几百公里 缺点是每个频 道的带宽较大 传输频道较小 调制方式与广播电视系统标准不兼容 2 改造成数字光纤网 一是无压缩数字光纤网 它的优点是传输质量高 对误码率的 要求很低 终端设备相对压缩数字低很多 缺点是误码率较高 每个频道用一百多兆比特 多用于专用网 二是压缩数字光纤网 压缩数字电视的质量和压缩率有关 压缩程度越厉 害 图像质量越差 压缩数字电视是电视传输的发展方向 将来点播电视必须要用 但目 前成本还很高 3 改造成 CAIP 网络 采用 CAIP 网络技术 即在 HFC 网络基础上架构宽带 IP 城域网 这也是信息高速公路的宽带用户接入网最佳传输媒介 该网采用先进技术 高起点 高水 平 高质量建网 既满足当前的业务传输需求 也适应将来业务发展的需要 4 2 44 2 4 网络升级改造的实施网络升级改造的实施 根据升级改造目标和经济条件 其实施一股有以下三种方案 1 全面升级改造方案 争取到一大笔资金 在现有网络维持工作的同时 另以新的 一套设备从前端到用户 取而代之 在一夜之间进行割接 使之 脱胎换骨 2 分期升级改造方案 先规划小区 将光纤节 点建到小区 与原分配网络相 对接 使信号质量及可靠性来一个大的跳变 然后再改造分配网络 这一方案适宜于干线比较 长 放大器级数多的网络 3 部分升级改造方案 对于现有干线级数不多的网络 先改造电缆分配网 使之由手 动增益控制升级为 AGC 或 ASC 控制 由单向网络升级为双向网络 既解决信号稳定问题 又为下一步奠定基础 经济条件好的可选全面改造方案 经济条件较好的可选分期改造方案 依靠自己力量 滚动发展的 可选部分改造方案 即使是部分改造方案 也应当是规划目标下的分步实施 方案 所采用的器件应合乎总体改造目标 有线电视网络的升级改造起点越高 寿命越长 重复投资就越少 经过认真地论证和 预算 采用适当的方式引入资金 高起点升级改造 特别是处于经济发达 多功能应用前 景广阔的县级 这不失为一种明智的选择 但是 不论采用那种方案 都不宜单纯依赖台外部的资金与技术力量 在管理上有自 主权 在技术上有主动权 如要在网上大规模地推行一种新技术 可先 通过小区试验 使台内 技术人员掌握设计 施工 维护要领 形成自己的管理与技术队 伍 安徽工贸职业技术学院 14 4 34 3 有线电视的发展和完善应注意以下问题有线电视的发展和完善应注意以下问题 1 关于对旧网设备的利用问题 旧网设备的利用在网络升级改造时成了不可回避的问 题 是当前经济条件的需要 可以利用网内用户需求发展的不平衡性 将放大器下放到暂 时无双向要求的分配网络中使用 2 要处理好网络可靠性与费效比的关系 网络升级改造时要提高其可靠性 但并不 等于说无条件的提高 事实上 对任何一个企业来说是要追求经济效益的 一味追求可靠 性 可能导引成本上升 因此 在考虑可靠性的同时 对费用 可维护性 及施工管理的 各种因素要