第五章--双向有线电视系统

第五章双向有线电视系统,5.1双向有线电视系统5.1.1双向有线电视系统的发展自70年代以来，有线电视技术迅速发展，系统容量和系统规模越来越大，功能越来越完善，给用户提供的服务范围也不断扩大，随着产信息高速公路”概念的提出，更推动了CATV系统向交互式(双向)宽带综合信息网方向的发展。,国外双向有线电视主要具有以下功能：(1)干线放大器工作状态的自动监控。(2)电视和声音信号的上传。(3)付费电视及收视率调查。(4)家庭水、电、气的自动检测、抄表。(5)防盗、防火报警。(6)家庭电子购货、银行业务、民意测验等。(7)计算机及数据通信。(8)各种信息服务，如：天气预报、资料查询、静止图像传送、电子报刊服务等。,5.1.2双向传输技术在双向传输系统中，通常把前端传向用户的信号叫下行信号。用户端传向前端的信号叫上行信号。实现双向传输的方式有：频率分割方式、时间分割方式、空间分割方式三种。下面我们分别作介绍。一、频率分割双向传输方式双向传输一般采用频分法，即采用不同的频段分别传输上、下行信号。,按频率分割的范围可分为三种：低分割(LowSplit)：上行5MHz30MHz，下行50MHz550MHz；中分割(MidSplit)：上行5MHz108MHz，下行150MHz550MHz，高分割(HighSplit)：上行5MHz186MHz，下行222MHz550MHz。,低、中、高三种分割方式的选取主要取决于系统功能的多少，规模的大小，信息量的多少和设备性能的允许程度等。一般规模小，频道少、只要求传输上行控制信号的系统，如电视信号的上传、系统工作状态监测和数据传输等，可以用5MHz30MHz的低分割形式。上行信息多的(或交互性的)如某些区域网，如学校、医院等，可以用中分割、高分割方式。,频率分割双向传输可用两种方式组成：(1)一套电缆、一套放大器的频率分割双向传输系统该方法如图51(a)所示。但在设计具体的系统时，有如下缺点：,上下回路分别调整放大器增益不方便，对自动电平控制则更困难。线路均衡的调整困难，而自动斜率控制更为困难。需要几个倍频程的宽带放大器。放大器要满足交扰调制、相互调制的要求就更为困难。,(2)一套电缆、两套放大器的频率分割双向传输系统该方法如图5-1(b)所示。这种方法不存在上述缺点，所以在CATV系统中采用。,二、时间分割双向传输方式时间分割方式如图52所示。该方式在t1开始的了时间内，开关1和2闭合，而开关3和4打开，此时下行传输；在从t2开始的时间内，开关1和2打开，而开关3和4闭合，此时则为上行传输。在这种传输方式中，虽然不产生上行、下行信号的交扰调制和相互调制，但存在由于反射带来的时间延迟干扰。,在VHFCATV系统中实现时间分割方式需要约1GHz的取样频率，因此需复杂的取样、传送设备，技术上相当复杂，目前还难以实现。,三、空间分割双向传输方式空间分割方式如图53所示，它用两个单方向系统组合而成，因此不能称作真正的双向传输。,5.2双向有线电视系统的组成和上行信号的处理及传输5.2.1双向有线电视系统的组成。要实现CATV的双向传输，相对于单向传输系统来说，从前端、干线到系统输出口均需增加相应设备。图54给出了双向传输系统的基本组成。,5.2.2上行信号的处理上行信号的处理包括前端、干线和用户端口等处的处理。一、用户端口上行信号的加入如图54所示，在系统输出口，上行调制器将摄像机输出的电视信号调制到某一上行频道由双向滤波器送入用户端。,二、干线中上行信号的传输由(下行)干线放大器、上行放大器和双向滤波器构成双向放大器，分别对上、下行信号进行放大、补偿电缆的衰减，且使上、下行信号互不干扰。,三、前端上行信号的处理双向滤波器分离出从干线传回的上行信号，上行频率变换器将调制在上行频率的电视信号变换到VHF的某一选定频道上，再同频道型前端的其它信号混合，即完成前端信号的处理。在前端可由分支器和电视机监视变换后的上行信号。5.2.3双向传输的有关问题一、上行放大器的使用,二、关于分支器、分配器分配器反接即为混合器，对上行信号传输很方便，只要分配器的频率范围为5MHz800MHz(或5MHz1000MHz)即可，为此应选用传输频带下限可达5MHz的磁芯。在双向系统中，考虑回传信号的平衡性多使用分配器，而不使用分支器。,三、上行传输容量5MHz65MHz上行频率范围。四、双向系统的载噪比和交调失真,5.4实际双向有线电视系统及应用5.4.1日本27路双向有线电视系统(略)5.4.2在双向有线电视系统中实现监警系统的数据通信一、通信方式与规程二、同轴电缆调制解调技术1数据调制技术2数据解调技术,5.4.3用有线电视系统开创信息高速公路一、国内有线电视的发展近年来，我国有线电视用户以每年500万甚至更高的速度持续增长，进入高速发展时期，到21世纪，卫星广播和有线电视网相结合，将成为广播电视的主要广播方式和最有效的覆盖手段。,但新建的大型系统既要结合当前的实际需要和所具备的条件，又要考虑到长远的发展信息高速公路。因此在技术上应寻求高起点，积极采用新技术、新体制；在网络体制和结构形式上，有线电视已从全电缆网向光缆干线与电缆分配网络相结合的TFT形式过渡。,这种系统在大连、武汉、青岛、无锡等有线电视网建设中取得了成功的经验。随着光缆技术系统造价的大幅度下降，技术的成熟使多数大中型城市采用TFT结构和450MHz以上的邻频传输系统成为发展趋势。有的地方也在考虑用光纤到结点的星形总线结构来实现“多功能服务网的设想，同时还考虑开发引进先进的管理系统和加解扰系统。,二、国外有线电视的发展美国是有线电视比较发达的国家，目前他们正在做1GHz的有线电视网的实验，目的是开展有线电视网的综合利用。他们把该种网称为FSN(FullServiceNet全业务网)。美国时代华纳公司在1994年12月在佛罗里达洲奥兰多地区推出了交互电视网，以最新的有线电视信号传输技术向用户提供了面向未来的多种信息服务。,美国有线电视发展的5个阶段：(1)本世纪50年代末，推出了216MHzl2个频道的有线电视系统；(2)本世纪60年代末，开始使用300MHz35个频道的有线电视系统；(3)本世纪70年代末，又采用了450MHz60个频道的有线电视系统；(4)本世纪80年代末，推出了550MHz和750MHz系统(欧洲推出了860MHz和960MHz系统)；(5)本世纪90年代正在发展称之为“全业务网”的1GHz有线电视网。,美国的1GHz全业务网将计划传输60个模拟电视频道、260个采用数字压缩技术的数字电视频道及350MH