有线电视网络系统技术研究综述

高士博

【摘 要】本文从有线电视网络系统的系统组成出发，针对有线电视系统传输技术进行详细分析，并阐述了有线电视电缆传输网络探究。

【关键词】有线电视网络；电缆传输技术；光纤传输技术

引言

有线电视网络（CATV）是一种采用电缆、光缆或者微波等方式进行传输，在用户中分配信号，为用户提供上百套电视节目以及各种信息服务的电视网络体系。

1950年，美国首先使用共用天线电视系统；1973年，中国第一个使用共用天线电视系统；80年代，有线电视开始在城市出现发展；2003年我国开始有线电视数字化；到2014年2月：我国有线数字电视用户保有量达到16426.3万户，有线数字化程度约为73.33%。有线电视网络系统的发展是从小型到大型共用天线电视系统，再到城市电缆电视系统，最后是光纤/电缆混合网（HFC）以及双向HFC宽带网络。

一、有线电视网络系统的系统组成

有线电视系统是由接收信号源系统、前端处理系统、干线传输系统、用户分配系统、用户终端四部分组成。信号源包括卫星地面站、微波站、电视广播接收天线、摄像机、录像机、计算机控制。前端处理系统指的是对信号源传来的传输信号进行一些技术处理的设备组合。干线传输系统指远距离传输的超干线或干线，它位于前端处理和用户分配系统之间。干线传输包括同轴电缆网、光缆网、微波网和混合网四种方式。用户分配系统是把干线传输系统传来的的信号进行放大和分配，把信号均匀地分配给每家用户，让每家用户终端都能得到规定的电平[1]。

二、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。

三、有线电视电缆传输网络探究

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轉换成电信号后，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。

结束语

有线电视网络系统是一个有前景的行业，发展方向为由小网向大网、由模拟向数字、由单向向双向、由用户看电视向用电视、由标清向高清的转变，实现视频、语音、数据“三网合一”的数据传输。有线电视网络系统使电视机成为多媒体综合信息终端，不仅可以看电视、听广播，还能够开展视频点播、银行支付、付费电视等业务，也可以接收电子政务、交通旅游、生活资讯、医疗保健、文化教育、金融股票等信息服务。

参考文献：

[1]赵可心.有线电视网络设备远程监控技术的实现[D].大连海事大学，2013.

[2]谢作料.论有线电视网络系统技术的发展与大众普及[J].中国传媒科技，2013（06）：294-295.

[3]李帜军.有线电视网络系统维护质量管理的探讨[J].中国传媒科技，2013（08）：144-145.