通信學論文-有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù).doc

通信學論文-有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)摘要：本文綜合介紹了北京有線電視網(wǎng)絡(luò)目前實施的系統(tǒng)組成，特別是光纖同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)-HFC款待接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，及雙向傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方式。關(guān)鍵詞：線電視網(wǎng)絡(luò)同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)HFC雙向傳輸l有線電視系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的階段性中國有線電視開始于二十世紀七十年代，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，從無到有，從小到大。今天，已經(jīng)發(fā)展成為我國廣播電視領(lǐng)域一支新興產(chǎn)業(yè)。中國有線電視技術(shù)從自力更生、白手起家，到引進國外先進設(shè)備，系統(tǒng)技術(shù)水平發(fā)展很快。從VHF頻段、全頻道共用天線系統(tǒng)到750MHz、860MHz有線電視城域網(wǎng)系統(tǒng)，從同軸電纜傳輸?shù)焦饫|、電纜、MMDS等多種傳輸技術(shù)的混合應(yīng)用，從只傳輸模擬信號到模擬、數(shù)字信號的混合傳輸，從單向廣播網(wǎng)到雙向交互網(wǎng)絡(luò)。同時，先進的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)字傳輸系統(tǒng)以及計算機技術(shù)在有線電視系統(tǒng)中的成功運用，中國有線電視技術(shù)的發(fā)展日益接近國際先進水平。今天已經(jīng)確立了它在國家信息化結(jié)構(gòu)框架“三網(wǎng)一平臺”的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)地位。有線電視技術(shù)先進，有良好的社會效益和經(jīng)濟效益，是國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目。我國有線電視的發(fā)展歷程，總體上看，可分為三個階段，即：小型共用天線系統(tǒng)、大型共用天線系統(tǒng)和有線電視系統(tǒng)。11小型共用天線系統(tǒng)階段(19751985年)1、生長的自發(fā)性2、經(jīng)費的自籌性3、企業(yè)的主動性4、系統(tǒng)的分散性5、節(jié)目源的局限性12大型共用天線系統(tǒng)階段(19851995年)13有線電視系統(tǒng)階段(1996-現(xiàn)在)有線電視系統(tǒng)的發(fā)展階段。充分借鑒國際上的先進技術(shù)，因地制宜地采用光纖、電纜、MMDS微波等傳輸技術(shù)，在省、市、縣各行政區(qū)域范圍內(nèi)建設(shè)有線電視網(wǎng)。目前正朝著大容量、數(shù)字化、雙向多功能等方向發(fā)展。經(jīng)過幾年的網(wǎng)絡(luò)實踐，一個以傳輸廣播電視節(jié)目為主的A平臺和一個以傳輸數(shù)據(jù)為主的B平臺已經(jīng)取得成功。既保證了千家萬戶收看高質(zhì)量的廣播電視節(jié)目，又為數(shù)據(jù)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(shù)省市己開通采用數(shù)字技術(shù)的光纜干線，實現(xiàn)了全省、全市范圍內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)。同時，全國骨干網(wǎng)采用先進的數(shù)字傳輸技術(shù)，為開展數(shù)字、數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)平臺。我國有線電視進人了實現(xiàn)數(shù)字化、交互式高速多媒體信息網(wǎng)的實驗階段。2有線電視系統(tǒng)性能指標及相關(guān)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(shù)據(jù)信號的電視系統(tǒng)。2、付費電視Pay-TV：采用加、解擾技術(shù)，用戶需額外付費方可收看的電視節(jié)目。3、雙向有線電視Two-way：具有上、下行傳輸?shù)挠芯€電視系統(tǒng)4、前端Beadend：在有線電視系統(tǒng)中，用以處理需要傳輸?shù)挠商炀€接收的各種無線信號和自辦節(jié)目信號的設(shè)備。5、分前端hubheadend：系統(tǒng)輔助前端，通常設(shè)置在服務(wù)區(qū)中心。其向下傳輸模擬和數(shù)字電視信號，同時接收源于服務(wù)區(qū)內(nèi)所有用戶上行傳輸?shù)男盘枴?、干線系統(tǒng)Trunkfeedersystem：在有線電視廣播系統(tǒng)中，用于各類前端之間或前端與各分配點或各光節(jié)點之間傳輸信號的鏈路。7、光鏈路opticallink：利用光纖通信技術(shù)傳輸聲音、圖像和數(shù)據(jù)信號的鏈路。一般由光發(fā)送機(電光轉(zhuǎn)換器)、光纖、光接收機(光電轉(zhuǎn)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(wǎng)(HFqhybridfibercoaxial以光纖為干線、同軸電纜為分配網(wǎng)的接入網(wǎng)。9、光節(jié)點fibernode：為HFC網(wǎng)絡(luò)中完成光、電或電、光轉(zhuǎn)換的節(jié)點，以光纖與前端(分前端)相連，以同軸電纜與分配網(wǎng)絡(luò)相連。10、下行傳輸通道downstreamtransmiwssionpath：HFC網(wǎng)絡(luò)的一部分，其信號在下行方向從前端或任何其它中心節(jié)點分配到用戶的網(wǎng)絡(luò)部分。11、上行傳輸通道upstreamtransmissionpath：HFC網(wǎng)絡(luò)的一部分，其信號在上行方向從連接到網(wǎng)絡(luò)的用戶到前端或任何其它中心節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)部分。12、系統(tǒng)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(nèi)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(diào)制包絡(luò)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(diào)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(guī)定帶寬內(nèi)系統(tǒng)噪聲電平均方根值之比，用dB表示。4、交擾調(diào)制比(CM)：在系統(tǒng)指定點，指定載波上有用調(diào)制信號峰一峰值對交擾調(diào)制成分峰一峰值之比，用dB表示。5、載波互調(diào)比：在系統(tǒng)指定點，載波電平對規(guī)定的互調(diào)產(chǎn)物的電平之比，用dB表示。6、載波復合二次差拍比(CCSO)：在系統(tǒng)指定點，圖像載波電平與在帶內(nèi)成簇集聚的二次差拍產(chǎn)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(tǒng)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(chǎn)物的峰值電平之比(多簇產(chǎn)物時應(yīng)取疊加功率)，用dB表示。8、交流聲調(diào)制比(HM)：基準調(diào)制與峰一峰值交流聲調(diào)制之比，用dB表示。9相互隔離：在待測系統(tǒng)的頻率范圍內(nèi)，任意頻率上系統(tǒng)某個輸出口與另一個輸出口之間的衰減，對任何特定的設(shè)施，總是取其頻率范圍內(nèi)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(tǒng)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(guī)定測試條件下，測得的系統(tǒng)中由于反射而產(chǎn)生的滯后于原信號并與原信號內(nèi)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(shè)備引入的干擾，以及光纖和有源設(shè)備自身產(chǎn)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(fā)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(guī)定頻段內(nèi)不同頻率信號從用戶端到前端接收端產(chǎn)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(shè)備上行射頻接收端傳輸?shù)目傃訒r。16、窄帶數(shù)據(jù)頻段：適應(yīng)于傳輸窄帶低速數(shù)據(jù)的信道頻段17、寬帶數(shù)據(jù)頻段：適應(yīng)于傳輸寬帶高速數(shù)據(jù)的信道頻段18、通道串擾抑制比：在雙向系統(tǒng)運營時，上行信號(滿負載時)對下行電視信號產(chǎn)生干擾導致傳輸技術(shù)指標劣化。下行圖象載頻電平與因此產(chǎn)生的寄生產(chǎn)物電平的比值。19、上行通道的載波匯集噪聲比(CN)：用于在規(guī)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(zhì)量判別。CN=上行信號電平(雙向通信設(shè)備上行射頻接收端口)一上行匯集噪聲電平(雙向通信設(shè)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(wù)。系統(tǒng)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(nèi)，規(guī)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(shù)據(jù)端口(或數(shù)據(jù)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(chǎn)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(jīng)過上行傳輸通道，在前端或分前端雙向通信設(shè)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(tǒng)性能指標1、下行傳輸系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)要求(1)系統(tǒng)輸出口電平(dBuv)60-80(2)載噪比(dB)43(B=5.75MHz)(3)載波互調(diào)比(dB)57(對電視頻道的單頻干擾)54(電視頻道內(nèi)單頻互調(diào)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(diào)制比(dB)46+10Lg(N一1)(N為電視頻道數(shù))(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(tǒng)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(shù)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(shè)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(yīng)(dB)1094618MHz)15(32MHz范圍內(nèi))(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(chǎn)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(huán)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(nèi))(11)信號交流聲調(diào)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(yè)務(wù)內(nèi)容傳輸媒質(zhì)條件Ra5.0-20.2上行窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理(上行)共纜Rb20.258_6上行竟帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共纜Rc58.6-65.0上行窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理(上行)共纜24相關(guān)國家標準和行業(yè)標準1、GBT6510-19962、GYT106-19993、GYT121-19954、GYT131-19975、GYT132-19986、GYT180-20017、GYT135-1998有線電視系統(tǒng)物理發(fā)泡聚乙烯