通信學論文-有線電視網絡技術摘要：本文綜合介紹了北京有線電視網絡目前實施的系統組成，特別是光纖同軸電纜混合網絡-HFC款待接入網的拓撲結構，及雙向傳輸的實現方式。關鍵詞：線電視網絡同軸電纜混合網絡HFC雙向傳輸l有線電視系統技術發展的階段性中國有線電視開始于二十世紀七十年代，經過二十多年的發展，從無到有，從小到大。今天，已經發展成為我國廣播電視領域一支新興產業。中國有線電視技術從自力更生、白手起家，到引進國外先進設備，系統技術水平發展很快。從VHF頻段、全頻道共用天線系統到750MHz、860MHz有線電視城域網系統，從同軸電纜傳輸到光纜、電纜、MMDS等多種傳輸技術的混合應用，從只傳輸模擬信號到模擬、數字信號的混合傳輸，從單向廣播網到雙向交互網絡。同時，先進的數據傳輸設備、數字傳輸系統以及計算機技術在有線電視系統中的成功運用，中國有線電視技術的發展日益接近國際先進水平。今天已經確立了它在國家信息化結構框架“三網一平臺”的基礎網絡地位。有線電視技術先進，有良好的社會效益和經濟效益，是國家的基礎設施建設項目。我國有線電視的發展歷程，總體上看，可分為三個階段，即：小型共用天線系統、大型共用天線系統和有線電視系統。11小型共用天線系統階段(19751985年)1、生長的自發性2、經費的自籌性3、企業的主動性4、系統的分散性5、節目源的局限性12大型共用天線系統階段(19851995年)13有線電視系統階段(1996-現在)有線電視系統的發展階段。充分借鑒國際上的先進技術，因地制宜地采用光纖、電纜、MMDS微波等傳輸技術，在省、市、縣各行政區域范圍內建設有線電視網。目前正朝著大容量、數字化、雙向多功能等方向發展。經過幾年的網絡實踐，一個以傳輸廣播電視節目為主的A平臺和一個以傳輸數據為主的B平臺已經取得成功。既保證了千家萬戶收看高質量的廣播電視節目，又為數據通信和各種信息的傳輸提供高速率、大容量、低資費、安全可靠的傳輸手段。目前，我國大多數省市己開通采用數字技術的光纜干線，實現了全省、全市范圍內的聯網。同時，全國骨干網采用先進的數字傳輸技術，為開展數字、數據傳輸業務提供了優質的服務平臺。我國有線電視進人了實現數字化、交互式高速多媒體信息網的實驗階段。2有線電視系統性能指標及相關標準21基本概念1、有線電視Cabletelevition(CATV)：用射頻電纜、光纜、多路微波或其組合來傳輸、分配和交換聲音、圖像及數據信號的電視系統。2、付費電視Pay-TV：采用加、解擾技術，用戶需額外付費方可收看的電視節目。3、雙向有線電視Two-way：具有上、下行傳輸的有線電視系統4、前端Beadend：在有線電視系統中，用以處理需要傳輸的由天線接收的各種無線信號和自辦節目信號的設備。5、分前端hubheadend：系統輔助前端，通常設置在服務區中心。其向下傳輸模擬和數字電視信號，同時接收源于服務區內所有用戶上行傳輸的信號。6、干線系統Trunkfeedersystem：在有線電視廣播系統中，用于各類前端之間或前端與各分配點或各光節點之間傳輸信號的鏈路。7、光鏈路opticallink：利用光纖通信技術傳輸聲音、圖像和數據信號的鏈路。一般由光發送機(電光轉換器)、光纖、光接收機(光電轉換器)及其它必需的光器件(如光放大器、光連接器、光分路器和光衰減器等)組成。8、光纖同軸電纜混合網(HFqhybridfibercoaxial以光纖為干線、同軸電纜為分配網的接入網。9、光節點fibernode：為HFC網絡中完成光、電或電、光轉換的節點，以光纖與前端(分前端)相連，以同軸電纜與分配網絡相連。10、下行傳輸通道downstreamtransmiwssionpath：HFC網絡的一部分，其信號在下行方向從前端或任何其它中心節點分配到用戶的網絡部分。11、上行傳輸通道upstreamtransmissionpath：HFC網絡的一部分，其信號在上行方向從連接到網絡的用戶到前端或任何其它中心節點的網絡部分。12、系統輸出口Systemoutlet：連通用戶線和接收機引入線的接口裝置。13、雙向用戶端口two-waysubscriderport：用戶室內的可向下傳輸信號和向上傳輸信號的雙工接入端口。22性能定義1、圖象載波電平：在75Q終端上調制包絡峰處(同步頭)的圖像載波電壓的有效值，以dBuv表示。2、伴音載波電平：在75歐姆終端上無調制聲音載波電壓的有效值，以dBuv表示。3、載噪比(cN)：圖像載波電平有效值與規定帶寬內系統噪聲電平均方根值之比，用dB表示。4、交擾調制比(CM)：在系統指定點，指定載波上有用調制信號峰一峰值對交擾調制成分峰一峰值之比，用dB表示。5、載波互調比：在系統指定點，載波電平對規定的互調產物的電平之比，用dB表示。6、載波復合二次差拍比(CCSO)：在系統指定點，圖像載波電平與在帶內成簇集聚的二次差拍產物的復合電平之比，用dB表示。7、載波復合三次差拍比(CCTB)：在系統指定點，圖像載波電平與圍繞在圖像載波中心附近群集的復合三次差拍產物的峰值電平之比(多簇產物時應取疊加功率)，用dB表示。8、交流聲調制比(HM)：基準調制與峰一峰值交流聲調制之比，用dB表示。9相互隔離：在待測系統的頻率范圍內，任意頻率上系統某個輸出口與另一個輸出口之間的衰減，對任何特定的設施，總是取其頻率范圍內所測得的最差值做為相互隔離，用dB表示。10、色度亮度時延差：電視信號中色度和亮度分量通過被測系統之后，它們的延時不等稱為色度亮度時延差，用m表示。11、回波值：在規定測試條件下，測得的系統中由于反射而產生的滯后于原信號并與原信號內容相同的干擾信號的值。12、上行匯集噪聲：源自于用戶端、電纜和無源傳輸設備引入的干擾，以及光纖和有源設備自身產生的噪聲在前端或分前端匯集形成的噪聲。13、上行最大過載電平：保證鏈路中上行光發射機和放大器不造成嚴重過載失真條件下，在用戶端可以注入的最大上行電平值。14、上行通道群延時：在規定頻段內不同頻率信號從用戶端到前端接收端產生的傳輸時間差。15、上行通道傳輸延時：信號從最遠路由用戶端至雙向通信設備上行射頻接收端傳輸的總延時。16、窄帶數據頻段：適應于傳輸窄帶低速數據的信道頻段17、寬帶數據頻段：適應于傳輸寬帶高速數據的信道頻段18、通道串擾抑制比：在雙向系統運營時，上行信號(滿負載時)對下行電視信號產生干擾導致傳輸技術指標劣化。下行圖象載頻電平與因此產生的寄生產物電平的比值。19、上行通道的載波匯集噪聲比(CN)：用于在規定上行測量信號源電平值為標稱值條件下，對上行物理通道作廣義性的傳輸質量判別。CN=上行信號電平(雙向通信設備上行射頻接收端口)一上行匯集噪聲電平(雙向通信設備上行射頻接收端口)20、用戶端口保護隔離能力：當某用戶端引入強干擾時，可能導致某信號頻段(信道)停止服務。系統對其引入干擾抑制的分貝值。21、用戶電視端口噪聲抑制能力：在同一用戶室內，規定其用戶電視端口(或電視傳輸物理通道)相對于該用戶的雙向數據端口(或數據物理通道)對上行傳輸公共通道具有的抑制(隔離)能力。22、上行電平：上行信號功率(P1)與基準功率(P0)比的分貝值，即101gPlP0。通常用dBuv表示。以在75歐姆負載電阻上產生luv電壓的功率(0.0133uuW)為基準。23、上行傳輸增益：在雙向用戶端口注入電平為A1的信號，經過上行傳輸通道，在前端或分前端雙向通信設備上行射頻接收端口處測量到的電平為A2，上行傳輸增益G=A2-A1以dB值表示。23系統性能指標1、下行傳輸系統主要技術參數要求(1)系統輸出口電平(dBuv)60-80(2)載噪比(dB)43(B=5.75MHz)(3)載波互調比(dB)57(對電視頻道的單頻干擾)54(電視頻道內單頻互調干擾)(4)載波復合三次差拍比(dB)54(5)載波復合二次差拍比(dB)54(6)交擾調制比(dB)46+10Lg(N一1)(N為電視頻道數)(7)載波交流聲比(%)3(8)色亮度時延差（ns）100(9)回波值(%)7(10)微分增益(%)10(11)微分相位(度)10(12)系統輸出口相互隔離度(dB)330(VHF)22(其它)(13)特性阻抗75歐姆2、上行傳輸通道主要技術要求：(1)特性阻抗75歐姆(2)頻率范圍(MHz)5-65(基本信道)(3)標稱上行端口輸人電平(dB,V)100(設計標稱值)(4)上行傳輸路由增益差(dB)10(任意用戶端口上行)(5)上行通道頻率響應(dB)1094618MHz)15(32MHz范圍內)(6)上行最大過載電平(dBuv)112(三路載波輸人，當二次或三次非線性產物為-40dBc時測量)(7)載波匯集噪聲比(dB)20(Ra波段)26(Rb、Rc波段)(電磁環境最惡劣時間段測量，一般為18點-22點，注入上行載波電平為l00dBuv，波段劃分見附表)(8)上行通道傳輸延時(us)800(9)回波值(%)10(10)上行通道群延時(回30(任意32MHz范圍內)(11)信號交流聲調制比7(12)用戶電視端口噪聲抑制能力40(13)通道串擾抑制比(dB)54附表：上行傳輸通道波段劃分波段頻率范圍(MHz)業務內容傳輸媒質條件Ra5.0-20.2上行窄帶數據業務、網絡管理(上行)共纜Rb20.258_6上行竟帶數據業務共纜Rc58.6-65.0上行窄帶數據業務、網絡管理(上行)共纜24相關國家標準和行業標準1、GBT6510-19962、GYT106-19993、GYT121-19954、GYT131-19975、GYT132-19986、GYT180-20017、GYT135-1998有線電視系統物理發泡聚乙烯