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国内有线电视系统频率的划分及频道配置始终与国际标准保持同步，即在充分考虑与开路电视兼容的基础上，完整保留开路电视原有频道设置，形成标准频道，同时开发利用有线电视可用的独有频道，形成增补频道。随着HFC网络频带宽度的逐步提升，频道容量也在逐渐增加。从最初的300MHz带宽包含12个标准频道、16个增补频道发展到750MHz系统包含42个标准频道及42个增补频道。目前很多地区的网络带宽已达到862MHz甚至更高，862MHz邻频系统的容量可达98个频道，包括56个标准频道及42个增补频道。
有线网络的频谱特性及噪声分析
有线电视网络的频率范围可达5～1000MHz，是目前频谱资源最为丰富的传输网，在利用有线电视HICC网络资源时，必须兼顾两个主要因素：频谱特性及低频噪声，只有做好资源分配规划，才能充分发挥其资源优势。
1 HFc系统频谱特性分析
如何充分利用有线电视的网资源，以获得良好的传输性能，有线网络的频谱资源规划及分配非常重要。国标GYfrl06-1999规定，5MHz～87MHz用于数据传输和保护带，87MI-Iz～108MHz用于广播业务。110MHz一1000MHz用于模拟电视、数字电视和数据业务。其中，110～862Ml-Iz频段分配用于广播电视信号传输，5～80MHz及900～1000MHz两个频段可用于宽带双向数据通信信号传输，即通过频率复用使有线电视网络在承载广播电视信号的同时也可传输宽带数据信号。
在HFC网络中，大量使用的电缆为SYV-75-5、SYV-75-7、SYV-75-9及SYV-75-12。其中-12线主要用于干线及超干线传输，支干线通常选用-9或-7线缆，_5线主要用于人户网络，其传输特性受同轴电缆损耗的影响随频率的不同而不同。有线电视系统虽然在设计及建设过程中有非常严格的指标及质量控制要求，如传输稳定性、屏蔽特性、电缆的防水性、机械性能、回路电阻、频率特性、电缆损耗等，并采取了各种均衡措施，以将频谱特性对网络的影响降到最低，但在实际的分配网建设过程中，由于设计、施工及电缆器材质量等因素的影响，不同网络系统间的传输频谱特性差异巨大。
同轴电缆在有线电视低频段的衰减常数远远低于在高频段的衰减常数，该特性有利于低频信号在系统中进行较长距离的传输；高频信号则需通过电平补偿来保证一定的信号传输能力。但在实际系统中，并不是传输频率越低，传输信号的质量就越好，因为有线电视系统的信号传输质量同时还取决于系统干扰噪声的影响程度。
在实际环境中，有线电视系统虽为采用屏蔽同轴电缆组成的封闭网络，但由于其他系统的存在，仍会受到各种外来信号的干扰，形成噪声影响系统性能。
2 HFC系统噪声分析
采用光纤干线传输，通过支线分配网及用户分配网进入用户家庭的HFC网络系统，就像一个巨大的天线，外部干扰信号可通过整个网络的任何一个地方进人有线电视网，汇同有线电视网络自身产生的噪声在整个网络中沿着网络拓扑扩散，如果不经控制，会造成整个系统信号性能的恶化，严重影响整个网络系统的正常运行。有线电视整体系统的噪声主要有两大来源：由主干网光纤链路产生的噪声及分配网同轴电缆产生的噪声。其中，光纤链路相关噪声为光纤链路噪声与失真及削波引起的互调产物，分配网相关噪声包括：电缆分配网的热噪声、哼声调制与电源干扰、公共路径的失真及侵入噪声4大部分。
具体来说，光纤链路噪声包括激光器噪声RIN、光纤噪声、散粒噪声及反向光接收热噪声。其中，光纤噪声又包括模式分隔噪声MPN及杂散辐射噪声，杂散辐射噪声是光纤噪声产生的关键来源，主要起因为光纤材料的微小随机缺陷造成光波在传输中产生后向散射而引起高阶模式，经光检测器产生二次差拍信号，这种差拍信号的频率在40MHz以下频谱内，形成杂散的冲击尖峰噪声。
电缆分配网热噪声主要由分配网内的有源设备产生，在实际操作过程中，可通过合理的分配指标、网络拓扑设计及放大器的选择，将热噪声下降到对系统不产生影响的程度。
产生哼声调制与电源干扰主要包括三方面的原因：一是有源器件的偏置电流滤波不干净会造成信号性能恶化，二是采用集中供电方式时通过RF耦合电容引发，三是电源的杂散辐射。哼声调制与电源干扰产生的噪声干扰主要集中于低频频段，在有线网络中使用的电源，尤其是开关电源，会产生多次谐波，在低频段主要表现为传导干扰，如果EMI做的不好，30MHz以下频段，都将处于电源传导干扰影响的频率范围内。
公共路径的失真主要产生于射频信号通过电缆时经过的许多公共机械接触点，这些接触点经过长时间使用后会产生氧化层，作用类似于一个微小的二极管，正向电平高、反向电平低，从而导致正向信号间的相互混频，其差拍信号也有可能落入低频频段，且其变化与时间及温度无关。而公共机械接触点在网络中随处可见，如站点连接处，电缆接头及有源设备连接处等。
由于公共路径失真与网络设备质量的优劣及施工质量关系密切，因此对于使用年限较长且由于种种原因，没有进行合理维护的网络，公共路径失真对0～20MHz频段的影响将非常严重。
除了设备本身产生的各种噪声之外，分配网还将受到各种外来干扰信号。如无线信号的影响。同轴分配系统一般采用树型结构，由于网络分配系统复杂，且点多、面广、线长，因此很容易受到整个空中环境各种电磁波等外部侵入噪声信号的干扰。
外部入侵噪声根据性质不同可分为窄带侵入噪声及脉冲型侵入噪声。窄带侵入噪声主是由在空气中传播的窄带短波信号在用户处或在分配电缆处耦合进入有线电视同轴电缆分配网而产生。由于短波广播、业余无线电台、出租车的双向通信、各种交互式通信信号的频率一般为5～30MHz，恰好处于HFC网的频率范围之内，这些窄带侵入噪声所在的中心频率不但随时间不断变化，且强度也无法预估，一旦有线分配网屏蔽不佳，即使远距离的大功率短波发射机信号均有可能耦合进入分配系统或用户设备，产生较强的干扰信号。
脉冲型侵入噪声主要是由于用户端的某些突发脉冲产生的强磁场耦合进入电缆的馈线或引入线部分，或通过空间耦合进入用户端的设备而产生。其中绝大多数脉冲噪声由人造源头产生，如电吹风、吸尘器等电器开关的通断等，其频率范围在60Hz～20MHz之间；计算机等数字脉冲设备引起的脉冲噪声，范围在5Hz～40MHz。自然界的脉冲噪声源包括闪电、银河系噪声及大气放电等感应干扰，其频谱很宽，可从2KHz伸展到100MHz。
另外，有线网络还会受到来自电力机车、高低压输电线路、大型电机 起动、大型机械电气设备运行故障、无线调度电话、电台等设施释放出的辐射干扰波的影响，这些设施辐射出来的电磁波能量集中在5MHz以下，但其谐波频率会延伸到35MHz以内。
外部入侵噪声由于主要影响有线电视的低频段，因此被称之为低频噪声。
数据来源于IEC60728-10标准对低频噪声的描述，可以看出。有线电视HFC网络的噪声干扰不可避免，其频谱分布主要集中在0～40MHz的低频频谱范围内，且分布不均匀；高频段由于具有频率管制，几乎没有随机的频率脉冲干扰存在，因此高频段的干扰信号对有线电视网络的影响非常小，且十分容易得到抑制。
对现有有线电视网进行双向化改造，使之成为承载广播电视及宽带通信业务的融合网络是目前有线运营商正在开展的工作，对有线网络频谱资源进行合理规划和利用，将可充分发挥有线电视网的大容量传输能力。双向网改不同频谱技术方案优劣势分析
HFC的CableModem技术一般是从低频段中选择一段频率作为上行信号的传输通道，再从原有的有线电视频段分离出一条6MHz通道用于下行信道数据的传输。下行信道采用64QAM或以上的调制方式，上行数据考虑系统噪声的影响，则选择抗干扰能力强但效率低的QPSK调制方式。
早期的DOCSIS标准在原有有线电视频带的低端划出5MHz～30MHz作为上行频段。30MHz～48.5MHz作为过渡带，48 5MHz以上全部可用于下行传输，此方案不占用原有有线电视低端的任何信道，频谱资源可以得到最充分的利用。最新标准则对Cable Modem频带的上行信道重新进行了划分，我国在国标GB／T17786-1999中也将上行频率的范围相应调整为5MHz～65MHz，过渡带调整为65MHz～85MHz。与旧标准相比，新方案牺牲了原来有线电视存在的DSl~DS5频道，同时将87MHz～108MHz分配给广播电台。下行频率则在111MHz一1000MHz中间选择。Cable Modem之所以对频率规划进行调整，牺牲掉原有的有线电视系统DSl～DS5频道，根据中国有线电视系统的特点，最主要的原因就是为了避开存在于有线电视系统的低频干扰。
由于采用Cable Modem技术进行双向网改造对HFC网络质量的要求较高，因此，近年来，EOC作为一种有线网络双向改造新技术开始广受运营商的关注。目前国内的各种EOC方案虽然采用的技术各不相同，但其核心都是采用频分复用的方法使数据与电视信号能够实现共缆传输。根据其使用频率的不同，可将EOC方案划分为两大类：“高频分配方案”及“低频分配方案”。
“高频分配方案”的优点主要体现为抗干扰能力强，但是由于电缆频谱特性的原因。其在技术及产品设计上需要克服较大的链路损耗，因此对网络中各设备及施工的质量要求较高。如射频接头松动、无源分配器件接触不良，线缆弯曲等此类在低频方案中不会对系统产生影响的因素，在高频系统中均有可能对系统产生重大影响。因此如果原有的网络质量较差，或因网络陈旧、线路老化而造成电缆高频损耗较大的地区，就不适应采用“高频分配方案”。
“低频分配方案”的优点在于充足的链路预算能力，即只要有线电视信号能够到达的地方，“低频分配方案”系统的信号均可到达。缺点为抗噪声能力较差。为了克服这个缺点，一些“低频分配方案”，将工作频段上移，如由2MHz～30MHz调整为5MHz～30MHz，以降低频率噪声对系统的干扰。Cable Modem系统回传通道的工作频率也属于“低频分配方案”，将工作频段从5MHz～30MHz调整为5MHz－65MHz，同样是出于克服低频噪声干扰的目的。但若原有的网络质量较差，线路屏蔽不好，噪声干扰对系统的影响还是十分严重的。
对于有线运营商来说，无论采用那种方案，均需具备良好的网络质量，因为有线电视分配网就是接头工程，如果网络质量较差或设计施工不规范，无论是采取高、低频方案，均难以满足高质量、高性能下一代有线电视网络的要求。
笔者认为，国家相关部门应尽快确定有线电视网频谱中可用于宽带数据通信的频谱资源，并明确相关技术规范，只有这样才能引导新兴技术的发展符合中国下一代有线电视网络的发展要求，并避免有线网络频谱资源出现不必要的浪费。
有线网络的频谱特性及噪声分析
有线电视网络的频率范围可达5～1000MHz，是目前频谱资源最为丰富的传输网，在利用有线电视HICC网络资源时，必须兼顾两个主要因素：频谱特性及低频噪声，只有做好资源分配规划，才能充分发挥其资源优势。
1 HFc系统频谱特性分析
如何充分利用有线电视的网资源，以获得良好的传输性能，有线网络的频谱资源规划及分配非常重要。国标GYfrl06-1999规定，5MHz～87MHz用于数据传输和保护带，87MI-Iz～108MHz用于广播业务。110MHz一1000MHz用于模拟电视、数字电视和数据业务。其中，110～862Ml-Iz频段分配用于广播电视信号传输，5～80MHz及900～1000MHz两个频段可用于宽带双向数据通信信号传输，即通过频率复用使有线电视网络在承载广播电视信号的同时也可传输宽带数据信号。
在HFC网络中，大量使用的电缆为SYV-75-5、SYV-75-7、SYV-75-9及SYV-75-12。其中-12线主要用于干线及超干线传输，支干线通常选用-9或-7线缆，_5线主要用于人户网络，其传输特性受同轴电缆损耗的影响随频率的不同而不同。有线电视系统虽然在设计及建设过程中有非常严格的指标及质量控制要求，如传输稳定性、屏蔽特性、电缆的防水性、机械性能、回路电阻、频率特性、电缆损耗等，并采取了各种均衡措施，以将频谱特性对网络的影响降到最低，但在实际的分配网建设过程中，由于设计、施工及电缆器材质量等因素的影响，不同网络系统间的传输频谱特性差异巨大。
同轴电缆在有线电视低频段的衰减常数远远低于在高频段的衰减常数，该特性有利于低频信号在系统中进行较长距离的传输；高频信号则需通过电平补偿来保证一定的信号传输能力。但在实际系统中，并不是传输频率越低，传输信号的质量就越好，因为有线电视系统的信号传输质量同时还取决于系统干扰噪声的影响程度。
在实际环境中，有线电视系统虽为采用屏蔽同轴电缆组成的封闭网络，但由于其他系统的存在，仍会受到各种外来信号的干扰，形成噪声影响系统性能。
2 HFC系统噪声分析
采用光纤干线传输，通过支线分配网及用户分配网进入用户家庭的HFC网络系统，就像一个巨大的天线，外部干扰信号可通过整个网络的任何一个地方进人有线电视网，汇同有线电视网络自身产生的噪声在整个网络中沿着网络拓扑扩散，如果不经控制，会造成整个系统信号性能的恶化，严重影响整个网络系统的正常运行。有线电视整体系统的噪声主要有两大来源：由主干网光纤链路产生的噪声及分配网同轴电缆产生的噪声。其中，光纤链路相关噪声为光纤链路噪声与失真及削波引起的互调产物，分配网相关噪声包括：电缆分配网的热噪声、哼声调制与电源干扰、公共路径的失真及侵入噪声4大部分。
具体来说，光纤链路噪声包括激光器噪声RIN、光纤噪声、散粒噪声及反向光接收热噪声。其中，光纤噪声又包括模式分隔噪声MPN及杂散辐射噪声，杂散辐射噪声是光纤噪声产生的关键来源，主要起因为光纤材料的微小随机缺陷造成光波在传输中产生后向散射而引起高阶模式，经光检测器产生二次差拍信号，这种差拍信号的频率在40MHz以下频谱内，形成杂散的冲击尖峰噪声。
电缆分配网热噪声主要由分配网内的有源设备产生，在实际操作过程中，可通过合理的分配指标、网络拓扑设计及放大器的选择，将热噪声下降到对系统不产生影响的程度。
产生哼声调制与电源干扰主要包括三方面的原因：一是有源器件的偏置电流滤波不干净会造成信号性能恶化，二是采用集中供电方式时通过RF耦合电容引发，三是电源的杂散辐射。哼声调制与电源干扰产生的噪声干扰主要集中于低频频段，在有线网络中使用的电源，尤其是开关电源，会产生多次谐波，在低频段主要表现为传导干扰，如果EMI做的不好，30MHz以下频段，都将处于电源传导干扰影响的频率范围内。
公共路径的失真主要产生于射频信号通过电缆时经过的许多公共机械接触点，这些接触点经过长时间使用后会产生氧化层，作用类似于一个微小的二极管，正向电平高、反向电平低，从而导致正向信号间的相互混频，其差拍信号也有可能落入低频频段，且其变化与时间及温度无关。而公共机械接触点在网络中随处可见，如站点连接处，电缆接头及有源设备连接处等。
由于公共路径失真与网络设备质量的优劣及施工质量关系密切，因此对于使用年限较长且由于种种原因，没有进行合理维护的网络，公共路径失真对0～20MHz频段的影响将非常严重。
除了设备本身产生的各种噪声之外，分配网还将受到各种外来干扰信号。如无线信号的影响。同轴分配系统一般采用树型结构，由于网络分配系统复杂，且点多、面广、线长，因此很容易受到整个空中环境各种电磁波等外部侵入噪声信号的干扰。
外部入侵噪声根据性质不同可分为窄带侵入噪声及脉冲型侵入噪声。窄带侵入噪声主是由在空气中传播的窄带短波信号在用户处或在分配电缆处耦合进入有线电视同轴电缆分配网而产生。由于短波广播、业余无线电台、出租车的双向通信、各种交互式通信信号的频率一般为5～30MHz，恰好处于HFC网的频率范围之内，这些窄带侵入噪声所在的中心频率不但随时间不断变化，且强度也无法预估，一旦有线分配网屏蔽不佳，即使远距离的大功率短波发射机信号均有可能耦合进入分配系统或用户设备，产生较强的干扰信号。
脉冲型侵入噪声主要是由于用户端的某些突发脉冲产生的强磁场耦合进入电缆的馈线或引入线部分，或通过空间耦合进入用户端的设备而产生。其中绝大多数脉冲噪声由人造源头产生，如电吹风、吸尘器等电器开关的通断等，其频率范围在60Hz～20MHz之间；计算机等数字脉冲设备引起的脉冲噪声，范围在5Hz～40MHz。自然界的脉冲噪声源包括闪电、银河系噪声及大气放电等感应干扰，其频谱很宽，可从2KHz伸展到100MHz。
另外，有线网络还会受到来自电力机车、高低压输电线路、大型电机 起动、大型机械电气设备运行故障、无线调度电话、电台等设施释放出的辐射干扰波的影响，这些设施辐射出来的电磁波能量集中在5MHz以下，但其谐波频率会延伸到35MHz以内。
外部入侵噪声由于主要影响有线电视的低频段，因此被称之为低频噪声。
数据来源于IEC60728-10标准对低频噪声的描述，可以看出。有线电视HFC网络的噪声干扰不可避免，其频谱分布主要集中在0～40MHz的低频频谱范围内，且分布不均匀；高频段由于具有频率管制，几乎没有随机的频率脉冲干扰存在，因此高频段的干扰信号对有线电视网络的影响非常小，且十分容易得到抑制。
对现有有线电视网进行双向化改造，使之成为承载广播电视及宽带通信业务的融合网络是目前有线运营商正在开展的工作，对有线网络频谱资源进行合理规划和利用，将可充分发挥有线电视网的大容量传输能力。双向网改不同频谱技术方案优劣势分析
HFC的CableModem技术一般是从低频段中选择一段频率作为上行信号的传输通道，再从原有的有线电视频段分离出一条6MHz通道用于下行信道数据的传输。下行信道采用64QAM或以上的调制方式，上行数据考虑系统噪声的影响，则选择抗干扰能力强但效率低的QPSK调制方式。
早期的DOCSIS标准在原有有线电视频带的低端划出5MHz～30MHz作为上行频段。30MHz～48.5MHz作为过渡带，48 5MHz以上全部可用于下行传输，此方案不占用原有有线电视低端的任何信道，频谱资源可以得到最充分的利用。最新标准则对Cable Modem频带的上行信道重新进行了划分，我国在国标GB／T17786-1999中也将上行频率的范围相应调整为5MHz～65MHz，过渡带调整为65MHz～85MHz。与旧标准相比，新方案牺牲了原来有线电视存在的DSl~DS5频道，同时将87MHz～108MHz分配给广播电台。下行频率则在111MHz一1000MHz中间选择。Cable Modem之所以对频率规划进行调整，牺牲掉原有的有线电视系统DSl～DS5频道，根据中国有线电视系统的特点，最主要的原因就是为了避开存在于有线电视系统的低频干扰。
由于采用Cable Modem技术进行双向网改造对HFC网络质量的要求较高，因此，近年来，EOC作为一种有线网络双向改造新技术开始广受运营商的关注。目前国内的各种EOC方案虽然采用的技术各不相同，但其核心都是采用频分复用的方法使数据与电视信号能够实现共缆传输。根据其使用频率的不同，可将EOC方案划分为两大类：“高频分配方案”及“低频分配方案”。
“高频分配方案”的优点主要体现为抗干扰能力强，但是由于电缆频谱特性的原因。其在技术及产品设计上需要克服较大的链路损耗，因此对网络中各设备及施工的质量要求较高。如射频接头松动、无源分配器件接触不良，线缆弯曲等此类在低频方案中不会对系统产生影响的因素，在高频系统中均有可能对系统产生重大影响。因此如果原有的网络质量较差，或因网络陈旧、线路老化而造成电缆高频损耗较大的地区，就不适应采用“高频分配方案”。
“低频分配方案”的优点在于充足的链路预算能力，即只要有线电视信号能够到达的地方，“低频分配方案”系统的信号均可到达。缺点为抗噪声能力较差。为了克服这个缺点，一些“低频分配方案”，将工作频段上移，如由2MHz～30MHz调整为5MHz～30MHz，以降低频率噪声对系统的干扰。Cable Modem系统回传通道的工作频率也属于“低频分配方案”，将工作频段从5MHz～30MHz调整为5MHz－65MHz，同样是出于克服低频噪声干扰的目的。但若原有的网络质量较差，线路屏蔽不好，噪声干扰对系统的影响还是十分严重的。
对于有线运营商来说，无论采用那种方案，均需具备良好的网络质量，因为有线电视分配网就是接头工程，如果网络质量较差或设计施工不规范，无论是采取高、低频方案，均难以满足高质量、高性能下一代有线电视网络的要求。
笔者认为，国家相关部门应尽快确定有线电视网频谱中可用于宽带数据通信的频谱资源，并明确相关技术规范，只有这样才能引导新兴技术的发展符合中国下一代有线电视网络的发展要求，并避免有线网络频谱资源出现不必要的浪费。