目前,我国的大部分有线电视网采用混合同轴光纤电缆(HFC)网络架构,数字电视和双向互动业务的发展,对基于有线传输数据业务接口(DOCSIS)标准的HFC网络性能、容量等方面提出了更高的升级要求。现有网络主要承载的广播业务占据大量带宽,造成网络带宽供给压力。同时,射频无源光网络(RF PON)技术具有更宽的下行频谱、更宽的上行带宽和更少的维护等优势,在同轴电缆入户网络的双向化演进过程中受到越来越多的关注。因此,论文在介绍有关技术原理的基础上,结合有线电视HFC网络典型案例,对基于RF PON技术的HFC网络改造与优化的关键技术和改造方案进行深入研究。主要工作包括：1)介绍RF PON技术,对RF PON的基本原理、噪声特性以及在网络改造中的应用等问题进行了分析,并对RF PON技术在有线电视HFC网络改造中的优势与局限进行了论述。2)介绍HFC网络的基本结构、网络发展现状以及网络改造中所要解决的问题。同时,针对HFC网络双向化改造采用的一系列关键技术和关键设备,进行深入分析。3)以实际案例为基础,按照NGB技术体制和三网融合要求,制定出HFC网络双向化、宽带化改造方案。论文针对有线电视网络现状,分别给出网络总体改造方案、光传输系统改造方案、IP城域网改造方案和接入网双向化改造方案。在网络总体改造方案中,重点介绍光纤到小区的模型和频段规划；光传输系统改造方案、接入网双向化改造方案中,重点论述相关参数指标设计和需要着重考虑的问题；IP城域网改造方案中,重点解决地址规划、路由规划和组播设计的问题。