有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

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?fù)浣Y(jié)構(gòu)，及雙向傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方式。

關(guān)鍵字：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(jì)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(jìn)國外先進(jìn)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(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)字傳輸系統(tǒng)以及計算機(jī)技術(shù)在有線電視系統(tǒng)中的成功運(yùn)用，中國有線電視技術(shù)的發(fā)展日益接近國際先進(jìn)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(jìn)，有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)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)。1．1小型共用天線系統(tǒng)階段(1975—1985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1．2大型共用天線系統(tǒng)階段(1985—1995年)1．3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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(biāo)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2．1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(jī)(電／光轉(zhuǎn)換器)、光纖、光接收機(jī)(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(jī)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。2．2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(c／N)：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(fù)合二次差拍比(C／CSO)：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(fù)合電平之比，用dB表示。7、載波復(fù)合三次差拍比(C／CTB)：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(fù)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(zhǔn)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(jī)和放大器不造成嚴(yán)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(yuǎn)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?dāng)_抑制比：在雙向系統(tǒng)運(yùn)營時，上行信號(滿負(fù)載時)對下行電視信號產(chǎn)生干擾導(dǎo)致傳輸技術(shù)指標(biāo)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(C／N)：用于在規(guī)定上行測量信號源電平值為標(biāo)稱值條件下，對上行物理通道作廣義性的傳輸質(zhì)量判別。C／N=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(hù)隔離能力：當(dāng)某用戶端引入強(qiáng)干擾時，可能導(dǎo)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(zhǔn)功率(P0)比的分貝值，即101gPl／P0。通常用dBuv表示。以在75歐姆負(fù)載電阻上產(chǎn)生luv電壓的功率(0.0133uuW)為基準(zhǔn)。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。2．3系統(tǒng)性能指標(biāo)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(fù)合三次差拍比(dB)≥54(5)載波復(fù)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(biāo)稱上行端口輸人電平(dB,V)100(設(shè)計標(biāo)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)≤109．4—61．8MHz)≤1．5(32MHz范圍內(nèi))(6)上行最大過載電平(dBuv)≥112(三路載波輸人，當(dāng)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3．2MHz范圍內(nèi))(11)信號交流聲調(diào)制比㈤≤7(12)用戶電視端口噪聲抑制能力㈣≥40(13)通道串?dāng)_抑制比(dB)≥54附表：上行傳輸通道波段劃分波段頻率范圍(MHzz)業(yè)務(wù)內(nèi)容傳輸媒質(zhì)條件Ra上行窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理理(上行)共纜Rb20.2—58__6上行竟帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)務(wù)共纜Rc上行窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理理(上行)共纜2．4相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1、GB／T6510-1996<電視和聲音信號的電纜分配系統(tǒng)>2、GY／T106-1999<有線電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范>3、GY／T121-1995<有線電視系統(tǒng)測量方法>4、GY／T131-1997<有線電視網(wǎng)中光鏈路系統(tǒng)技術(shù)要求和測量方法>5、GY／T132-1998<多路微波分配系統(tǒng)技術(shù)要求>6、GY／T180-2001<HFC網(wǎng)絡(luò)上行傳輸物理通道技術(shù)規(guī)范>7、GY／T135-1998《有線電視系統(tǒng)物理發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電纜入網(wǎng)技術(shù)條件和測量方法>8、GY／T130-1998<有線電視用光纜入網(wǎng)技術(shù)條件>9、GB／T11318-1996<電視和聲音信號的電纜分配系統(tǒng)設(shè)備與部件>10、GB50200-1994<有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范>11、GBJ42-81<工業(yè)企業(yè)通信設(shè)計規(guī)范>12、GBJ79-85<工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范>13、GB57-83<建筑防雷設(shè)計規(guī)范>14、GBJl20-88<工業(yè)企業(yè)共用天線電視系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范>15、GB7393-87<聲音和電視信號的電纜分配系統(tǒng)輸出口基本尺寸》16、SJ2708-86<聲音和電視信號的電纜分配系統(tǒng)圖形符號》3有線電視系統(tǒng)的組成有線電視系統(tǒng)由三部分組成：前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和電纜分配系統(tǒng)。3．1前端位于信號源和傳輸系統(tǒng)之間，對傳輸信號進(jìn)行各種技術(shù)處理的設(shè)備組合。它是系統(tǒng)信號處理的中樞。前端設(shè)備的性能，對整個系統(tǒng)的信號質(zhì)量起著決定性的作用。3．2傳輸系統(tǒng)對于超大型或大型CATV系統(tǒng)而言，傳輸系統(tǒng)指遠(yuǎn)距離傳輸?shù)某删€或干線。它位于前端系統(tǒng)和電纜分配系統(tǒng)之間。對于干線系統(tǒng)的技術(shù)要求是將前端信號傳送到各個干線分配點所連接的電纜分配系統(tǒng)。同時必須達(dá)到載噪比和非線性失真指標(biāo)要求。傳輸系統(tǒng)一般分別采用電纜、光纖或微波多路MMDS三種方式。3．3電纜分配系統(tǒng)位于傳輸系統(tǒng)和用戶終端設(shè)備之間，把前端經(jīng)干線系統(tǒng)傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行放大和分配。將信號均勻地分配給各用戶，并使各用戶終端得到規(guī)定的電平。同時，各用戶終端之間具有良好的相互隔離作用互不干擾。對于雙向有線電視系統(tǒng)還必須符合反向回傳通道的技術(shù)要求。4有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)4．1電纜傳輸技術(shù)1，電纜傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成電纜傳輸系統(tǒng)采用同軸電纜做傳輸線，構(gòu)成CATV網(wǎng)的干線或超干線。電纜傳輸系統(tǒng)主要由同軸電纜和干線放大器間隔配置、級連構(gòu)成，附屬設(shè)備有過電型分支器、分配器，用于干線分路。供電器和電源插入器用于干線放大器的電纜芯線供電。電纜傳輸干線示意圖2，電纜的傳輸特性及其補(bǔ)償(1)同軸電纜的結(jié)構(gòu)：同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體和中間的絕緣介質(zhì)組成。常用的有：藕芯型、封閉竹節(jié)型和物理發(fā)泡型。(2)同軸電纜的傳輸特性：A、特性阻抗：75歐姆B、衰減特性：高頻衰減大于低頻衰減。細(xì)芯徑電纜衰減大于粗芯徑電纜衰減。衰減與電纜長度成正比。C、溫度特性：隨溫度的升高，電纜的衰減量增大。一般電纜的溫度系數(shù)約為0.2%／度。D、屏蔽特性：優(yōu)質(zhì)的電纜外導(dǎo)體有良好的屏蔽作用，傳輸信號不受外界干擾，也不會向外幅射、干擾其它信號。同軸電纜的屏蔽特性用屏蔽衰減表示，單位為dB。E、機(jī)械特性：包括抗彎曲性能、防潮抗腐蝕性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。(3)電纜傳輸特性的均衡和補(bǔ)償：由于同軸電纜的衰減與電纜的長度成正比，干線要遠(yuǎn)距離傳輸，必須對電纜的傳輸特性進(jìn)行補(bǔ)償。干線放大器用來補(bǔ)償電纜對信號電平的衰減，均衡電纜的頻率特性和溫度特性。干線放大器使用特性相同的放大器，各放大器的輸入和輸出電平值相同。采用“單位增益法”設(shè)計。3，對遠(yuǎn)距離傳輸?shù)南拗仆S電纜傳輸系統(tǒng)采用干線放大器級聯(lián)的方法實現(xiàn)對電視信號的遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸距離越遠(yuǎn)，需要放大器的級連N越大，系統(tǒng)指標(biāo)下降越多。隨著區(qū)域性有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展，干線傳輸系統(tǒng)的傳輸距離越來越大，而放大器級聯(lián)增多導(dǎo)致噪聲、頻率失真和非線性失真的積累，使得信號指標(biāo)下降。而且電纜的溫度特性增加了系統(tǒng)設(shè)備的復(fù)雜度，遠(yuǎn)距離傳輸時，可靠性差。系統(tǒng)的維護(hù)管理任務(wù)繁重，服務(wù)水平難以提高。4．2微波多路MMDS傳輸技術(shù)1，MMDS的技術(shù)特征(1)多路微波分配系統(tǒng)MMDS的定義：用微波頻率以一點發(fā)射，多點接收的方式把電視、聲音廣播及數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)礁饔芯€電視站、共用天線電視系統(tǒng)前端或直接到各用戶的微波系統(tǒng)。(2)頻率范圍：空間傳輸2500-2700MHz接收分配111-750MHz(3)傳輸方式：多路微波信號采用空間傳輸方式。發(fā)射與接收應(yīng)在視距范圍內(nèi)進(jìn)行。2，MMDS傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成：由發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成，發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)備包括發(fā)射機(jī)、合成器、饋纜和發(fā)射天線；接收系統(tǒng)的設(shè)備包括接收天線、下變頻器和供電器。3，受無線傳輸缺陷的局限性MMDS傳輸系統(tǒng)屬于無線傳輸，帶有無線傳輸?shù)耐ㄓ萌秉c，如信號怕遮擋、反射出重影、易受干擾。這種方式不適用于人口稠密、高層建筑林立的大中城市。4．3光纖傳輸技術(shù)1，光纖傳輸技術(shù)的特征(1)光纖傳輸損耗小，可實現(xiàn)電視信號的遠(yuǎn)距離干線傳輸，保證電視信號的技術(shù)指標(biāo)。CATV系統(tǒng)中用于干線的同軸電纜，即使很粗(例如美國MC750電纜)，在750MHz的損耗，也要40dB／km左右。而采用波長1310nm的光信號，其損耗約為40dB／100km。光纖的損耗比同軸電纜降低100倍。顯然，用光纖替代每隔幾百米必須設(shè)置一臺放大器的同軸電纜干線，可以實現(xiàn)跨越幾十公里的直傳。徹底解決了干線放大器級聯(lián)造成傳輸信號技術(shù)指標(biāo)下降的問題。(2)光纖頻帶寬，可以保證多路有線電視信號均衡地傳輸?shù)礁鞴夤?jié)點。(3)光纖無中繼傳輸距離長，且抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)可靠性高。(4)光纖傳輸技術(shù)不僅僅局限于傳輸有線電視信號，它為開展寬帶綜合業(yè)務(wù)傳輸提供一個開放平臺，是寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的重要組成部分。2，光纖傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成最基本的光纖傳輸系統(tǒng)由電光變換器（E/o)、光纖和光電變換器(O／E)組成。也稱之為光鏈路。光纖傳輸系統(tǒng)具有很大的傳輸容量，在系統(tǒng)中實行著多工傳輸。(1)空分多工：：(SDM)。(上下各一光光纖)(2)時分多工：：(TDM)。(3)波分多工：：(WDM)。(4)副載波多工工：(SCM)。3，為開展寬帶綜合合業(yè)務(wù)傳輸提提供開放平臺臺光纖有線電視視網(wǎng)不僅僅局局限于有線電電視業(yè)務(wù)，它它可以為開展展寬帶綜合業(yè)業(yè)務(wù)傳輸提供供一個開放的的平臺，是寬寬帶綜合業(yè)務(wù)務(wù)網(wǎng)的一個重重要組成部分分。用光纜構(gòu)構(gòu)成廣域的包包括電視業(yè)務(wù)務(wù)在內(nèi)的多媒媒體網(wǎng)絡(luò)具有有廣闊的前景景。4．4光纖同軸混合網(wǎng)---HFC寬帶接入網(wǎng)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)HFC有線電視網(wǎng)網(wǎng)由光纖作干干線、同軸電電纜作分配網(wǎng)網(wǎng)，構(gòu)成光纖纖同軸混合網(wǎng)網(wǎng)。它充分發(fā)發(fā)揮了光纖和和電纜所具有有的優(yōu)良特性性，有機(jī)地結(jié)結(jié)合而完成了了有線電視信信號的高質(zhì)量傳輸與與分配。從而而構(gòu)成了這一一獨特的光纖纖／同軸電纜纜混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)。HFC是一個以前前端為中心、光光纖延伸到小小區(qū)并以光節(jié)節(jié)點為終點的的光纖星形布布局，同時，以一個星樹型同軸電纜網(wǎng)絡(luò)從光節(jié)點延伸覆蓋用戶。因而，HFC有線電視網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫且粋€星一樹形結(jié)構(gòu)。在HFC寬帶帶接入網(wǎng)中，模模擬電視和數(shù)數(shù)字電視、綜綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)務(wù)信號在前端端或分前端進(jìn)進(jìn)行綜合，合合用一臺下行行光發(fā)射機(jī)，將將下行信號用用一根光纖傳傳輸至相應(yīng)的的光節(jié)點。在在光節(jié)點，將將下行信號變變換成射頻信信號。每個光光節(jié)點通過同同軸電纜，以以星樹形拓?fù)鋼浣Y(jié)構(gòu)覆蓋用用戶。從用戶戶來的上行信信號在光節(jié)點點變換為上行行光信號，通通過上行光發(fā)發(fā)射機(jī)和上行行回傳光纖傳傳回前端或分分前端。上下行行信號在光傳傳輸中采用的的是空分復(fù)用用，在電纜傳傳輸中采用的的是頻分復(fù)用用。HFC網(wǎng)采用頻分分復(fù)用技術(shù)，將5-1000MHz的頻段分割為上行和下行通道。5-65MHz為上行通道，87-1000MHz為下行通道。上行通道為非廣播業(yè)務(wù)，主要傳輸包括狀態(tài)監(jiān)控信號、視頻點播信號以及數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)等。下行通道將87-550MHz為普通廣播電視業(yè)務(wù)，該頻段全部用于模擬電視廣播時，除調(diào)頻廣播業(yè)務(wù)外，可安排約54個頻道的模擬電視節(jié)目。550-750MHz為下行數(shù)字通信信道，用于傳輸數(shù)字廣播電視、VOD數(shù)字視頻以及數(shù)字電話下行信號和數(shù)據(jù)，上行數(shù)據(jù)一般利用5-65MHz頻段，為了提高抗干擾能力，采用QPSK(或16QAM)調(diào)制。有線電視HFFC網(wǎng)上綜合多多種數(shù)字業(yè)務(wù)務(wù)是依靠電纜纜調(diào)制解調(diào)器器Cableemodeem和機(jī)頂盒Set-ttop-Boox。Cableemodeem系統(tǒng)由置于于用戶端的Cableemodeem(CM))和設(shè)置于前前端的CMTS(電纜調(diào)制解解調(diào)端接系統(tǒng)統(tǒng))組成。用戶戶端CM的基本功能能是將上行的的數(shù)字信號調(diào)調(diào)制成RF信號，將下下行的RF信號解調(diào)為數(shù)字信號號。HFC接入網(wǎng)的主主要優(yōu)勢為：：巨大的接入入帶寬，可提提供各種模擬擬和數(shù)字業(yè)務(wù)務(wù)；Cableemodeem系統(tǒng)的下行行速率高是顯顯著的優(yōu)勢，提提高了網(wǎng)絡(luò)資資源的利用率率；同時，還還具有永久在在線、無須撥撥號的優(yōu)點。有線電視接入網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)務(wù)可分為兩大大類，即廣播播電視業(yè)務(wù)和和交互業(yè)務(wù)。廣廣播電視業(yè)務(wù)務(wù)包括目前的的模擬電視節(jié)節(jié)目的傳輸和和正在逐步發(fā)發(fā)展的數(shù)字廣廣播、數(shù)字電電視等其它廣廣播業(yè)務(wù)。交交互業(yè)務(wù)包括括INTERRNET接入、視頻頻點播VOD、可視電話話、會議電視視、遠(yuǎn)程教育育、遠(yuǎn)程醫(yī)療療等。5有線電視電纜傳傳輸網(wǎng)絡(luò)有線電視電纜纜傳輸網(wǎng)絡(luò)，作作為有線電視視城域網(wǎng)的一一部分，其規(guī)規(guī)劃設(shè)計，從從規(guī)劃思路、設(shè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、技技術(shù)指標(biāo)、施施工工藝規(guī)范范等方面，都都發(fā)生了很大大變化。有線線電視電纜傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)已不再象象以往那樣：：每個小區(qū)都都自成體系，具具有接收電視視信號的前端端、傳輸外線線和樓內(nèi)分配配網(wǎng)絡(luò)，屬于于封閉的、小小型獨立的共共用天線系統(tǒng)統(tǒng)。今天的電電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)不不需要前端，要要建成雙向傳傳輸寬帶網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，它不但要要符合達(dá)到相相關(guān)的國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，還必須須執(zhí)行所在地地域有線電視視網(wǎng)的總體技技術(shù)要求。5．1雙向傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方方式：在HFC接入入網(wǎng)中，為了了實現(xiàn)信號的的雙向傳輸，同同時采用了空空分復(fù)用、頻頻分復(fù)用和時時分復(fù)用技術(shù)術(shù)。從光節(jié)點點至前端(或骨干網(wǎng)的的分前端)的光纖傳輸輸鏈路中，上上下行信號采采用空分復(fù)用用：從光節(jié)點點到用戶的電電纜網(wǎng)中，上上下行信號采采用頻分復(fù)用用，數(shù)據(jù)傳輸輸采用時分復(fù)復(fù)用方式，5．2回傳通道的噪聲在HFC網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中，反向通通道的匯集噪噪聲是影響雙雙向數(shù)據(jù)傳輸輸?shù)闹饕獑栴}題。由于反向向噪聲大，數(shù)數(shù)據(jù)傳輸鏈路路的C／N大大降低。因因此，解決反反向回傳通道道的噪聲問題題，是Ⅲc網(wǎng)絡(luò)順利開開展雙向業(yè)務(wù)務(wù)的關(guān)鍵。上行通道中匯匯集的噪聲來來源于多種形形式。其中，影影響上行信號號傳輸?shù)闹饕切盘柕南飨鞑ㄊд妗⒕W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)噪聲聲和侵入噪聲聲。(1)削波失真主主要由系統(tǒng)中中的反向回傳傳光發(fā)射機(jī)和和雙向放大器器等傳輸設(shè)備備的非線性失失真造成。(2)結(jié)構(gòu)噪聲主主要來源于系系統(tǒng)中的有源源設(shè)備的器件件自身產(chǎn)生的的基礎(chǔ)熱噪聲聲。同時，由由于放大器的的級聯(lián)以及各各支路回傳信信號的匯集，造造成噪聲的功功率疊加，形形成“漏斗效應(yīng)”。(3)侵入噪聲聲主要由外界界電磁波的侵侵入造成。是是一種隨機(jī)的的、不規(guī)則的的射頻干擾。它它是HFC網(wǎng)絡(luò)開展雙雙向數(shù)據(jù)通信信需要努力克克服的技術(shù)難難題。系統(tǒng)中中的侵人噪聲聲主要有兩種，即：A窄帶短波信信號的干擾：：B沖擊脈沖干干擾：主要包包括雷電、電電動機(jī)、發(fā)動動機(jī)，以及家家用電器設(shè)備備產(chǎn)生的脈沖沖干擾。5．3電纜分配網(wǎng)絡(luò)的組組成1、傳輸系統(tǒng)包括光節(jié)點中的的正、反向RF放大?？臁㈦p雙向延長放大大器、線路分分支器、分配配器、供電器器、同軸電纜纜等。光節(jié)點點中的正向光光接收機(jī)將下下行光信號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電信號號后，經(jīng)置于光節(jié)節(jié)點內(nèi)的RF寬帶放大器器放大至較高高電平，再由由延長線上的的延長放大器器、同軸電纜纜和線路分支支、分配器，將將信號下行信信號分路傳送送給各分配系系統(tǒng)。來自分分配，系統(tǒng)的的反向回傳上上行信號，從從分配放大器器的輸入端口口沿著正向傳傳輸?shù)耐緩竭M(jìn)進(jìn)行反向回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，經(jīng)同軸電電纜、線路分分支器、分配配器、延長放放大器，進(jìn)入入光節(jié)點，送送人回傳激光器。2、分配系統(tǒng)包括雙向分配放大大器(即樓頭放大大器)，分支器分分配器，雙向向用戶終端和和同軸電纜等等。延長線路將下行信號傳傳送到各分配配放大器的輸輸入端。分配配放大器將信信號放大至所所需電平后，經(jīng)經(jīng)過同軸電纜纜、分配器、分分支器，傳送送給每個用戶戶終端。來自自用戶的反向向回傳上行信號，從從用戶應(yīng)用設(shè)設(shè)備的回傳發(fā)發(fā)射機(jī)，通過過用戶電纜回回送人用戶終終端，經(jīng)過分分支器、分配配器和同軸電電纜，送到分分配放大器的的輸出端，經(jīng)經(jīng)分配放大器器放大到合適適的電平，從分分配放大器的的輸入端送入入傳輸系統(tǒng)。5．4電纜分配網(wǎng)絡(luò)的規(guī)規(guī)劃與設(shè)計由于住宅小區(qū)區(qū)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃劃受土建規(guī)劃劃的制約，各各種形式風(fēng)格格住宅小區(qū)的的土建設(shè)計千千差萬別，建建筑物大小、高高低、形狀各各異。特別是是各小區(qū)內(nèi)建建筑群體布局局各不相同。因因此，住宅小小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)規(guī)劃也不可能能有統(tǒng)一的模模式，只能因因地制宜。1光節(jié)點的位置光節(jié)點應(yīng)設(shè)置在服服務(wù)區(qū)的中心心建筑物內(nèi)，以以達(dá)到盡量減減少延長線電電纜傳輸?shù)淖钭钸h(yuǎn)距離，并并減少延長放放大器的級聯(lián)聯(lián)的目的。進(jìn)進(jìn)而降低傳輸輸信號的噪聲聲和非線性失失真。2光節(jié)點服務(wù)區(qū)的劃劃分應(yīng)按照各建筑筑物內(nèi)的用戶戶數(shù)量，將相相近的建筑物物組成500左右的服務(wù)務(wù)區(qū)。由于不不同結(jié)構(gòu)的建建筑物中的用用戶數(shù)量差別別較大，因此此不宜按照建建筑物數(shù)量劃劃分服務(wù)區(qū)。3、器材選用(1)同軸電纜的的選用系統(tǒng)內(nèi)所有電電纜均選用物物理發(fā)泡電纜纜。延長線的的電纜，應(yīng)選選用外導(dǎo)體為為鋁管結(jié)構(gòu)的的一12電纜。所有有外線電纜均均采用穩(wěn)定的的聚乙烯外護(hù)護(hù)套。(2)延長放大器器由于光接點服服務(wù)區(qū)都不太太大，采用手手動增益控制制放大器(MGC)能夠滿足使使用要求。延延長放大器按按使用的模塊塊不同，有推推挽放大器和和功率倍增放放大器延長放放大器一般應(yīng)應(yīng)選用雙模塊塊功率倍增放放大器。4、雙向放大器上下下行通道結(jié)構(gòu)構(gòu)雙向放大器總體上上由正向放大大通道、反向向放大通道、分分波器、混合合器、穩(wěn)壓電電源組成。正向放大通道由前前置衰減器和和均衡器、一一級放大模塊塊、級間衰減減器和均衡器器、二級放大大模塊組成。反向放大通道由反反向放大模塊塊、衰減器和和均衡器組成成。5、設(shè)計計算公式(1)放大器輸出出信號的載噪噪比與噪聲系系數(shù)的關(guān)系：：C／N=Si-NF--2．4式中：Si為放大大器輸入電平平NF為放大器的噪聲系系數(shù)(2)放大器級聯(lián)聯(lián)后的載噪比比(各級放大器器工作狀態(tài)相相同)(C／N)n=(C／NN)1-100Lgn式中：n為級聯(lián)數(shù)(3