论文部分内容阅读
中图分类号:TN94文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0810030-02
有线电视网(CATV网)作为世界第一大网络。以其传输质量好、容量大以及可双向传送等特点得到迅速发展,在社会上得到的普遍应用。我国几乎每个城镇都安装了有线电视网络。中国有线电视从二十世纪七十年代开始,经过几十年的发展,从无到有,从小到大。有线电视事业从自力更生、白手起家,到引进国外先进设备,系统技术水平发展飞快。目前,我国有近300万公里有线电视用户网络(其中光缆约60万公里),全国有线电视用户已达1.2亿户,电视机数量和电视用户数量均占全球总数的近1/3,已成为世界广播影视大国。我国有线电视网络已经成为世界上规模最大的用户网。有线电视产业化的市场条件和基础条件已经具备。我国居民文化消费持续增长,有线电视用户规模不断扩大。通过网络整合,可将用户资源转化为巨大的市场和经济资源,直接拉动上下游相关产业。
走数字化、网络化路线的全国有线电视网是国家信息化三大基础网络之一。有线电视网是一个非常宝贵的资源,通过双向化和数字化的发展,有线电视系统不但能够提供更多、更丰富、更优质量的电视节目,而且还有着足够的频带资源来提供其他非广播业务,其他空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。
1 有线电视系统组成
有线电视系统由三部分组成:前端系统、传输系统和电缆分配系统。前端系统位于信号源和传输系统之间,对传输信号进行各种技术处理的设备组合。前端设备性能对整个系统的信号质量起着决定性的作用,它是系统信号处理的中枢。对于超大型或大型CATV系统来说,传输系统指远距离传输的超干线或干线,它位于前端系统和电缆分配系统之间。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。电缆分配系统位于传输系统和用户终端设备之间,把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配,将信号均匀地分配给各用户,并使各用户终端得到规定的电平。同时,各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。对于双向有线电视系统还必须符合反向回传通道的技术要求。
2 有线电视系统传输技术
有线电视系统传输技术有以下三种:电缆传输技术、微波多路MMDS传输技术、光纤传输技术。电缆传输系统采用同轴电缆做传输线,构成CATV网的干线或超干线。
电缆传输系统主要由同轴电缆和干线放大器间隔配置、级连构成,附属设备有过电型分支器、分配器,用于干线分路。供电器和电源插入器用于干线放大器的电缆芯线供电。同轴电缆由内导体、外导体和中间的绝缘介质组成。常用的有藕芯型、封闭竹节型和物理发泡型三种。同轴电缆具有以下传输特性:特性阻抗、衰减特性、温度特性、屏蔽特性、机械特性。由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比,干线要远距离传输,必须对电缆的传输特性进行补偿。干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减,均衡电缆的频率特性和温度特性。干线放大器使用特性相同的放大器,各放大器的输入和输出电平值相同。
多路微波分配系统MMDS用微波频率以一点发射,多点接收的方式把电视、声音广播及数据信号传输到各有线电视站、共用天线电视系统前端或直接到各用户的微波系统。其频率范围为空间传输2500-2700MHz,接收分配111-750MHz。多路微波信号采用空间传输方式,发射与接收应在视距范围内进行。MMDS传输系统的构成:由发射系统和接收系统组成,发射系统的设备包括发射机、合成器、馈缆和发射天线;接收系统的设备包括接收天线、下变频器和供电器。但MMDS传输系统属于无线传输,带有无线传输的通用缺点,如信号怕遮挡、反射出重影、易受干扰。
光纤传输技术具有损耗小,可实现电视信号的远距离干线传输,保证电视信号技术指标的特征。光纤频带宽,可以保证多路有线电视信号均衡地传输到各光节点。光纤无中继传输距离长,且抗干扰能力强,系统可靠性高;光纤传输技术不仅仅局限于传输有线电视信号,它为开展宽带综合业务传输提供一个开放平台,是宽带综合业务网的重要组成部分。用光缆构成广域的包括电视业务在内的多媒体网络具有广阔的前景。
3 有线电视电缆传输网络
有线电视电缆传输网络作为有线电视城域网的一部分,其规划设计从规划思路、设计标准、技术指标、施工工艺规范等方面都发生了很大变化。有线电视电缆传输网络已不再像以往那样每个小区都自成体系,具有接收电视信号的前端、传输外线和楼内分配网络,而是属于封闭的、小型独立的共用天线系统。今天的电缆传输网络不需要前端,要建成双向传输宽带网络,它不但要符合达到相关的国家标准,还必须执行所在地域有线电视网的总体技术要求。
1)双向传输的实现方式在HFC接入网中,为了实现信号的双向传输,同时采用了空分复用、频分复用和时分复用技术。从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中,上下行信号采用空分复用,数据传输采用时分复用方式。
2)回传通道的噪声在HFC网络中,反向通道的汇集噪声是影响双向数据传输的主要问题。由于反向噪声大,数据传输链路的C/N大大降低,因此,解决反向回传通道的噪声问题,是Ⅲc网络顺利开展双向业务的关键。上行通道中汇集的噪声来源于多种形式。其中,影响上行信号传输的主要是信号的削波失真、网络结构噪声和侵入噪声。
3)电缆分配网络由传输系统和分配系统组成。传输系统包括光节点中的正、反向RF放大模快、双向延长放大器、线路分支器、分配器、供电器、同轴电缆等。光节点中的正向光接收机将下行光信号转换成电信号后,经置于光节点内的RF宽带放大器放大至较高电平,再由延长线上的延长放大器、同轴电缆和线路分支、分配器,将信号下行信号分路传送给各分配系统。来自分配,系统的反向回传上行信号,从分配放大器的输入端口沿着正向传输的途径进行反向回转,经同轴电缆、线路分支器、分配器、延长放大器,进入光节点,送人回传激光器。分配系统包括双向分配放大器,分支器分配器,双向用户终端和同轴电缆等。延长线路将下行信号传送到各分配放大器的输入端,分配放大器将信号放大至所需电平后,经过同轴电缆、分配器、分支器,传送给每个用户终端。来自用户的反向回传上行信号,从用户应用设备的回传发射机,通过用户电缆回送人用户终端,经过分支器、分配器和同轴电缆,送到分配放大器的输出端,经分配放大器放大到合适的电平,从分配放大器的输入端送入传输系统。
4)由于住宅小区的网络规划受土建规划的制约,各种形式风格住宅小区的土建设计千差万别,建筑物大小、高低、形状各异。特别是各小区内建筑群体布局各不相同。因此,住宅小区的网络规划也不可能有统一的模式,只能因地制宜。
5)住宅建筑(楼房)用户分配网的组成作为住宅小区网中的分配系统,主要包括用户分配放大器、同轴电缆、分支分配器、用户终端。用户分配网使用的设备主要有:双向用户分配放大器应选择采用双模块功率倍增型或双模块推挽型;分配器和分支器都是无源网络设备,其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。分配器是将下行信号均匀分成几路,在下行通道中起分路作用。分支器是将下行信号不均匀分成几路,输出信号有主路输出和分支输出。主路输出衰减小,可持续进行再分配。分支输出有一系列的衰减量,供信号分配时选用。同时,将主路输出端和分支输出端的反向回传信号进行汇集;分配系统中使用的电缆均采用物理发泡同轴电缆。分支器、分配器和用户终端之间的连接采用-5电缆。分配放大器输出端连接的分配器,其输出端的分路电缆距离较长,宜采用-7或-9电缆。为了降低回传通道的噪声,应选用四屏蔽电缆。
4 有线电视网络系统技术发展趋向
由于技术、业务、市场的高速发展,人们对通信服务的种类要求越来越多,而且对速率要求也越来越高。随着信息化社会的不断向前发展,人们不只是满足打电话、看电视,而是出现了众多新的双向交互式业务,如电子邮件、影视点播、电视会议、高速数据传真等。这些业务不仅种类多,而且要求高质量、高速度、可靠、有效及经济地传输,这就对整个电信网、计算机网中最后“1km”这一制约通信的瓶颈提出了巨大的挑战。为支持这些高速宽带的新业务,网络节点和中继设备的改造相对来说比较容易,但是直接和用户连接的用户接入网的改造是最困难的。我国幅员辽阔,市场潜力巨大,有几亿用户,因此建设适合我国国情的用户接入网实在是一个重大迫切的新课题。
从已公布的统计资料来分析,我国有线电视普及率远大于电话普及率(不含农村电话用户部分),而且CATV有很大的发展势头,这是不争的事实。然而,我国拥有近3亿户家庭,CATV用户只有9000多万户,不足三分之一,所以还有很大的市场发展空间。利用现有的CATV网发展用户宽带综合业务潜力很大,市场需求也很大,因此电信部门与广电部门联合开发HFC网是发展我国宽带用户接入网的有效途径。鉴于我国信息界的现状,为了尽快开发宽带用户网及加速中国国家高速通信网的建设,目前已将“加强行业联合,将电话与CATV传输统一起来,共网建设”列入了发展中国国家高速信息基础结构的有关建议中,对我国来讲,在现阶段只有电信部门联合广电部门共同开发和发展新业务并建立宽带HFC网才能体现符合我国国情的集中各方力量办大事情的优势。
有线电视的发展前景十分广阔,电信网与CATV网、计算机网三网合一所产生的行业将是一个全新的行业,它将是世界信息革命的第3次产业革命浪潮的中坚。有线电视网作为信息高速公路入户网络有着先天的优越性,有线电视在此应有更广阔的发展天地。可见,信息高速公路不但不会取代现在的有线电视、反而为其发展提供了一个全新的天地,其发展方向是交互式有线电视网。三网合一是大势所趋。作为CATV网发展的策略,业界专家指出,我们应首先充分发挥广播电视系统的绝对优势,积极地发展CD、LD等光载体产品,同时抢占信息节目这一制高点,使广电网络成为信息发布的主要平台;其次要发展高技术在广播电视网络上的应用,如数字加解扰系统、数字卫星广播、图文电视技术、数字电视传输技术等,作为广播电视网络数字化的切入点,进而引进交互电视设备和技术;第三应该重视广电系统内部管理和对外合作,作出中远期发展规划,共同发展;最后要重视行业标准建设,建立并严格实施设备许可制度。这样有利于加快三网合一传输进程及尽早为用户提供各种项目服务。
有线电视的发展前景十分光明,因为HFC可以充分利用已敷设的同轴电缆和双绞铜缆,为用户提供宽带业务,成本较低,以模拟制式传输为主;用户使用方便,运营、维护和管理费用也较低,因而受到用户的欢迎,很快就形成了一定的市场规模。建立宽带用户接入网和交互式有线电视网作为信息高速公路入户网络有着先天的优越性,有线电视在此应有更广阔的发展天地。
有线电视网(CATV网)作为世界第一大网络。以其传输质量好、容量大以及可双向传送等特点得到迅速发展,在社会上得到的普遍应用。我国几乎每个城镇都安装了有线电视网络。中国有线电视从二十世纪七十年代开始,经过几十年的发展,从无到有,从小到大。有线电视事业从自力更生、白手起家,到引进国外先进设备,系统技术水平发展飞快。目前,我国有近300万公里有线电视用户网络(其中光缆约60万公里),全国有线电视用户已达1.2亿户,电视机数量和电视用户数量均占全球总数的近1/3,已成为世界广播影视大国。我国有线电视网络已经成为世界上规模最大的用户网。有线电视产业化的市场条件和基础条件已经具备。我国居民文化消费持续增长,有线电视用户规模不断扩大。通过网络整合,可将用户资源转化为巨大的市场和经济资源,直接拉动上下游相关产业。
走数字化、网络化路线的全国有线电视网是国家信息化三大基础网络之一。有线电视网是一个非常宝贵的资源,通过双向化和数字化的发展,有线电视系统不但能够提供更多、更丰富、更优质量的电视节目,而且还有着足够的频带资源来提供其他非广播业务,其他空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。
1 有线电视系统组成
有线电视系统由三部分组成:前端系统、传输系统和电缆分配系统。前端系统位于信号源和传输系统之间,对传输信号进行各种技术处理的设备组合。前端设备性能对整个系统的信号质量起着决定性的作用,它是系统信号处理的中枢。对于超大型或大型CATV系统来说,传输系统指远距离传输的超干线或干线,它位于前端系统和电缆分配系统之间。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。电缆分配系统位于传输系统和用户终端设备之间,把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配,将信号均匀地分配给各用户,并使各用户终端得到规定的电平。同时,各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。对于双向有线电视系统还必须符合反向回传通道的技术要求。
2 有线电视系统传输技术
有线电视系统传输技术有以下三种:电缆传输技术、微波多路MMDS传输技术、光纤传输技术。电缆传输系统采用同轴电缆做传输线,构成CATV网的干线或超干线。
电缆传输系统主要由同轴电缆和干线放大器间隔配置、级连构成,附属设备有过电型分支器、分配器,用于干线分路。供电器和电源插入器用于干线放大器的电缆芯线供电。同轴电缆由内导体、外导体和中间的绝缘介质组成。常用的有藕芯型、封闭竹节型和物理发泡型三种。同轴电缆具有以下传输特性:特性阻抗、衰减特性、温度特性、屏蔽特性、机械特性。由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比,干线要远距离传输,必须对电缆的传输特性进行补偿。干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减,均衡电缆的频率特性和温度特性。干线放大器使用特性相同的放大器,各放大器的输入和输出电平值相同。
多路微波分配系统MMDS用微波频率以一点发射,多点接收的方式把电视、声音广播及数据信号传输到各有线电视站、共用天线电视系统前端或直接到各用户的微波系统。其频率范围为空间传输2500-2700MHz,接收分配111-750MHz。多路微波信号采用空间传输方式,发射与接收应在视距范围内进行。MMDS传输系统的构成:由发射系统和接收系统组成,发射系统的设备包括发射机、合成器、馈缆和发射天线;接收系统的设备包括接收天线、下变频器和供电器。但MMDS传输系统属于无线传输,带有无线传输的通用缺点,如信号怕遮挡、反射出重影、易受干扰。
光纤传输技术具有损耗小,可实现电视信号的远距离干线传输,保证电视信号技术指标的特征。光纤频带宽,可以保证多路有线电视信号均衡地传输到各光节点。光纤无中继传输距离长,且抗干扰能力强,系统可靠性高;光纤传输技术不仅仅局限于传输有线电视信号,它为开展宽带综合业务传输提供一个开放平台,是宽带综合业务网的重要组成部分。用光缆构成广域的包括电视业务在内的多媒体网络具有广阔的前景。
3 有线电视电缆传输网络
有线电视电缆传输网络作为有线电视城域网的一部分,其规划设计从规划思路、设计标准、技术指标、施工工艺规范等方面都发生了很大变化。有线电视电缆传输网络已不再像以往那样每个小区都自成体系,具有接收电视信号的前端、传输外线和楼内分配网络,而是属于封闭的、小型独立的共用天线系统。今天的电缆传输网络不需要前端,要建成双向传输宽带网络,它不但要符合达到相关的国家标准,还必须执行所在地域有线电视网的总体技术要求。
1)双向传输的实现方式在HFC接入网中,为了实现信号的双向传输,同时采用了空分复用、频分复用和时分复用技术。从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中,上下行信号采用空分复用,数据传输采用时分复用方式。
2)回传通道的噪声在HFC网络中,反向通道的汇集噪声是影响双向数据传输的主要问题。由于反向噪声大,数据传输链路的C/N大大降低,因此,解决反向回传通道的噪声问题,是Ⅲc网络顺利开展双向业务的关键。上行通道中汇集的噪声来源于多种形式。其中,影响上行信号传输的主要是信号的削波失真、网络结构噪声和侵入噪声。
3)电缆分配网络由传输系统和分配系统组成。传输系统包括光节点中的正、反向RF放大模快、双向延长放大器、线路分支器、分配器、供电器、同轴电缆等。光节点中的正向光接收机将下行光信号转换成电信号后,经置于光节点内的RF宽带放大器放大至较高电平,再由延长线上的延长放大器、同轴电缆和线路分支、分配器,将信号下行信号分路传送给各分配系统。来自分配,系统的反向回传上行信号,从分配放大器的输入端口沿着正向传输的途径进行反向回转,经同轴电缆、线路分支器、分配器、延长放大器,进入光节点,送人回传激光器。分配系统包括双向分配放大器,分支器分配器,双向用户终端和同轴电缆等。延长线路将下行信号传送到各分配放大器的输入端,分配放大器将信号放大至所需电平后,经过同轴电缆、分配器、分支器,传送给每个用户终端。来自用户的反向回传上行信号,从用户应用设备的回传发射机,通过用户电缆回送人用户终端,经过分支器、分配器和同轴电缆,送到分配放大器的输出端,经分配放大器放大到合适的电平,从分配放大器的输入端送入传输系统。
4)由于住宅小区的网络规划受土建规划的制约,各种形式风格住宅小区的土建设计千差万别,建筑物大小、高低、形状各异。特别是各小区内建筑群体布局各不相同。因此,住宅小区的网络规划也不可能有统一的模式,只能因地制宜。
5)住宅建筑(楼房)用户分配网的组成作为住宅小区网中的分配系统,主要包括用户分配放大器、同轴电缆、分支分配器、用户终端。用户分配网使用的设备主要有:双向用户分配放大器应选择采用双模块功率倍增型或双模块推挽型;分配器和分支器都是无源网络设备,其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。分配器是将下行信号均匀分成几路,在下行通道中起分路作用。分支器是将下行信号不均匀分成几路,输出信号有主路输出和分支输出。主路输出衰减小,可持续进行再分配。分支输出有一系列的衰减量,供信号分配时选用。同时,将主路输出端和分支输出端的反向回传信号进行汇集;分配系统中使用的电缆均采用物理发泡同轴电缆。分支器、分配器和用户终端之间的连接采用-5电缆。分配放大器输出端连接的分配器,其输出端的分路电缆距离较长,宜采用-7或-9电缆。为了降低回传通道的噪声,应选用四屏蔽电缆。
4 有线电视网络系统技术发展趋向
由于技术、业务、市场的高速发展,人们对通信服务的种类要求越来越多,而且对速率要求也越来越高。随着信息化社会的不断向前发展,人们不只是满足打电话、看电视,而是出现了众多新的双向交互式业务,如电子邮件、影视点播、电视会议、高速数据传真等。这些业务不仅种类多,而且要求高质量、高速度、可靠、有效及经济地传输,这就对整个电信网、计算机网中最后“1km”这一制约通信的瓶颈提出了巨大的挑战。为支持这些高速宽带的新业务,网络节点和中继设备的改造相对来说比较容易,但是直接和用户连接的用户接入网的改造是最困难的。我国幅员辽阔,市场潜力巨大,有几亿用户,因此建设适合我国国情的用户接入网实在是一个重大迫切的新课题。
从已公布的统计资料来分析,我国有线电视普及率远大于电话普及率(不含农村电话用户部分),而且CATV有很大的发展势头,这是不争的事实。然而,我国拥有近3亿户家庭,CATV用户只有9000多万户,不足三分之一,所以还有很大的市场发展空间。利用现有的CATV网发展用户宽带综合业务潜力很大,市场需求也很大,因此电信部门与广电部门联合开发HFC网是发展我国宽带用户接入网的有效途径。鉴于我国信息界的现状,为了尽快开发宽带用户网及加速中国国家高速通信网的建设,目前已将“加强行业联合,将电话与CATV传输统一起来,共网建设”列入了发展中国国家高速信息基础结构的有关建议中,对我国来讲,在现阶段只有电信部门联合广电部门共同开发和发展新业务并建立宽带HFC网才能体现符合我国国情的集中各方力量办大事情的优势。
有线电视的发展前景十分广阔,电信网与CATV网、计算机网三网合一所产生的行业将是一个全新的行业,它将是世界信息革命的第3次产业革命浪潮的中坚。有线电视网作为信息高速公路入户网络有着先天的优越性,有线电视在此应有更广阔的发展天地。可见,信息高速公路不但不会取代现在的有线电视、反而为其发展提供了一个全新的天地,其发展方向是交互式有线电视网。三网合一是大势所趋。作为CATV网发展的策略,业界专家指出,我们应首先充分发挥广播电视系统的绝对优势,积极地发展CD、LD等光载体产品,同时抢占信息节目这一制高点,使广电网络成为信息发布的主要平台;其次要发展高技术在广播电视网络上的应用,如数字加解扰系统、数字卫星广播、图文电视技术、数字电视传输技术等,作为广播电视网络数字化的切入点,进而引进交互电视设备和技术;第三应该重视广电系统内部管理和对外合作,作出中远期发展规划,共同发展;最后要重视行业标准建设,建立并严格实施设备许可制度。这样有利于加快三网合一传输进程及尽早为用户提供各种项目服务。
有线电视的发展前景十分光明,因为HFC可以充分利用已敷设的同轴电缆和双绞铜缆,为用户提供宽带业务,成本较低,以模拟制式传输为主;用户使用方便,运营、维护和管理费用也较低,因而受到用户的欢迎,很快就形成了一定的市场规模。建立宽带用户接入网和交互式有线电视网作为信息高速公路入户网络有着先天的优越性,有线电视在此应有更广阔的发展天地。