有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )技術(shù)論文

作者：時(shí)間：2013-04-15 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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電纜所具有的優(yōu)良特性，有機地結合而完成了有線(xiàn)電視信號的高質(zhì)量傳輸與分配。從而構成了這一獨特的光纖／同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò )結構。hfc是一個(gè)以前端為中心、光纖延伸到小區并以光節點(diǎn)為終點(diǎn)的光纖星形布局，同時(shí)，以一個(gè)星樹(shù)型同軸電纜網(wǎng)絡(luò )從光節點(diǎn)延伸覆蓋用戶(hù)。因而，hfc有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )拓撲是一個(gè)星一樹(shù)形結構。

　　在hfc寬帶接入網(wǎng)中，模擬電視和數字電視、綜合數據業(yè)務(wù)信號在前端或分前端進(jìn)行綜合，合用一臺下行光發(fā)射機，將下行信號用一根光纖傳輸至相應的光節點(diǎn)。在光節點(diǎn)，將下行信號變換成射頻信號。每個(gè)光節點(diǎn)通過(guò)同軸電纜，以星樹(shù)形拓撲結構覆蓋用戶(hù)。從用戶(hù)來(lái)的上行信號在光節點(diǎn)變換為上行光信號，通過(guò)上行光發(fā)射機和上行回傳光纖傳回前端或分前端。上下行信號在光傳輸中采用的是空分復用，在電纜傳輸中采用的是頻分復用。

　　hfc網(wǎng)采用頻分復用技術(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)監控信號、視頻點(diǎn)播信號以及數據通信業(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(shí)，除調頻廣播業(yè)務(wù)外，可安排約54個(gè)頻道的模擬電視節目。550-750mhz為下行數字通信信道，用于傳輸數字廣播電視、vod數字視頻以及數字電話(huà)下行信號和數據，上行數據一般利用5-65mhz頻段，為了提高抗干擾能力，采用qpsk(或16qam)調制。

　　有線(xiàn)電視hfc網(wǎng)上綜合多種數字業(yè)務(wù)是依靠電纜調制解調器cable modem和機頂盒set-top-box。cable modem系統由置于用戶(hù)端的cable modem(cm)和設置于前端的cmts(電纜調制解調端接系統)組成。用戶(hù)端cm的基本功能是將上行的數字信號調制成rf信號，將下行的rf信號解調為數字信號。hfc接入網(wǎng)的主要優(yōu)勢為：巨大的接入帶寬，可提供各種模擬和數字業(yè)務(wù)；cable modem系統的下行速率高是顯著(zhù)的優(yōu)勢，提高了網(wǎng)絡(luò )資源的利用率；同時(shí)，還具有永久在線(xiàn)、無(wú)須撥號的優(yōu)點(diǎn)。

有線(xiàn)電視接入網(wǎng)絡(luò )的主要業(yè)務(wù)可分為兩大類(lèi)，即廣播電視業(yè)務(wù)和交互業(yè)務(wù)。廣播電視業(yè)務(wù)包括目前的模擬電視節目的傳輸和正在逐步發(fā)展的數字廣播、數字電視等其它廣播業(yè)務(wù)。交互業(yè)務(wù)包括internet接入、視頻點(diǎn)播vod、可視電話(huà)、會(huì )議電視、遠程教育、遠程醫療等。

５　有線(xiàn)電視電纜傳輸網(wǎng)絡(luò )

　　　有線(xiàn)電視電纜傳輸網(wǎng)絡(luò )，作為有線(xiàn)電視城域網(wǎng)的一部分，其規劃設計，從規劃思路、設計標準、技術(shù)指標、施工工藝規范等方面，都發(fā)生了很大變化。有線(xiàn)電視電纜傳輸網(wǎng)絡(luò )已不再象以往那樣：每個(gè)小區都自成體系，具有接收電視信號的前端、傳輸外線(xiàn)和樓內分配網(wǎng)絡(luò )，屬于封閉的、小型獨立的共用天線(xiàn)系統。今天的電纜傳輸網(wǎng)絡(luò )不需要前端，要建成雙向傳輸寬帶網(wǎng)絡(luò )，它不但要符合達到相關(guān)的國家標準，還必須執行所在地域有線(xiàn)電視網(wǎng)的總體技術(shù)要求。

5．1雙向傳輸的實(shí)現方式：

　　在hfc接入網(wǎng)中，為了實(shí)現信號的雙向傳輸，同時(shí)采用了空分復用、頻分復用和時(shí)分復用技術(shù)。從光節點(diǎn)至前端(或骨干網(wǎng)的分前端)的光纖傳輸鏈路中，上下行信號采用空分復用：從光節點(diǎn)到用戶(hù)的電纜網(wǎng)中，上下行信號采用頻分復用，數據傳輸采用時(shí)分復用方式，

5．2回傳通道的噪聲

　　在hfc網(wǎng)絡(luò )中，反向通道的匯集噪聲是影響雙向數據傳輸的主要問(wèn)題。由于反向噪聲大，數據傳輸鏈路的c／n大大降低。因此，解決反向回傳通道的噪聲問(wèn)題，是ⅲc網(wǎng)絡(luò )順利開(kāi)展雙向業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。

　　上行通道中匯集的噪聲來(lái)源于多種形式。其中，影響上行信號傳輸的主要是信號的削波失真、網(wǎng)絡(luò )結構噪聲和侵入噪聲。

(1)削波失真主要由系統中的反向回傳光發(fā)射機和雙向放大器等傳輸設備的非線(xiàn)性失真造成。

(2)結構噪聲主要來(lái)源于系統中的有源設備的器件自身產(chǎn)生的基礎熱噪聲。同時(shí)，由于放大器的級聯(lián)以及各支路回傳信號的匯集，造成噪聲的功率疊加，形成“漏斗效應”。

(3)侵入噪聲主要由外界電磁波的侵入造成。是一種隨機的、不規則的射頻干擾。它是hfc網(wǎng)絡(luò )開(kāi)展雙向數據通信需要努力克服的技術(shù)難題。系統中的侵人噪聲主要有兩種，即：a窄帶短波信號的干擾：b沖擊脈沖干擾：主要包括雷電、電動(dòng)機、發(fā)動(dòng)機，以及家用電器設備產(chǎn)生的脈沖干擾。

5．3電纜分配網(wǎng)絡(luò )的組成

1、傳輸系統

　　包括光節點(diǎn)中的正、反向rf放大?？?、雙向延長(cháng)放大器、線(xiàn)路分支器、分配器、供電器、同軸電纜等。光節點(diǎn)中的正向光接收機將下行光信號轉換成電信號后，經(jīng)置于光節點(diǎn)內的rf寬帶放大器放大至較高電平，再由延長(cháng)線(xiàn)上的延長(cháng)放大器、同軸電纜和線(xiàn)路分支、分配器，將信號下行信號分路傳送給各分配系統。來(lái)自分配，系統的反向回傳上行信號，從分配放大器的輸入端口沿著(zhù)正向傳輸的途徑進(jìn)行反向回轉，經(jīng)同軸電纜、線(xiàn)路分支器、分配器、延長(cháng)放大器，進(jìn)入光節點(diǎn)，送人回傳激光器。

2、分配系統

包括雙向分配放大器(即樓頭放大器)，分支器分配器，雙向用戶(hù)終端和同軸電纜等。

延長(cháng)線(xiàn)路將下行信號傳送到各分配放大器的輸入端。分配放大器將信號放大至所需電平后，經(jīng)過(guò)同軸電纜、分配器、分支器，傳送給每個(gè)用戶(hù)終端。來(lái)自用戶(hù)的反向回傳上行信號，從用戶(hù)應用設備的回傳發(fā)射機，通過(guò)用戶(hù)電纜回送人用戶(hù)終端，經(jīng)過(guò)分支器、分配器和同軸電纜，送到分配放大器的輸出端，經(jīng)分配放大器放大到合適的電平，從分配放大器的輸入端送入傳輸系統。

5．4電纜分配網(wǎng)絡(luò )的規劃與設計

　　由于住宅小區的網(wǎng)絡(luò )規劃受土建規劃的制約，各種形式風(fēng)格住宅小區的土建設計千差萬(wàn)別，建筑物大小、高低、形狀各異。特別是各小區內建筑群體布局各不相同。因此，住宅小區的網(wǎng)絡(luò )規劃也不可能有統一的模式，只能因地制宜。

1光節點(diǎn)的位置

光節點(diǎn)應設置在服務(wù)區的中心建筑物內，以達到盡量減少延長(cháng)線(xiàn)電纜傳輸的最遠距離，并減少延長(cháng)放大器的級聯(lián)的目的。進(jìn)而降低傳輸信號的噪聲和非線(xiàn)性失真。

2光節點(diǎn)服務(wù)區的劃分

　　應按照各建筑物內的用戶(hù)數量，將相近的建筑物組成500左右的服務(wù)區。由于不同結構的建筑物中的用戶(hù)數量差別較大，因此不宜按照建筑物數量劃分服務(wù)區。

3、器材選用

(1)同軸電纜的選用

　　系統內所有電纜均選用物理發(fā)泡電纜。延長(cháng)線(xiàn)的電纜，應選用外導體為鋁管結構的一12電纜。所有外線(xiàn)電纜均采用穩定的聚乙烯外護套。

(2)延長(cháng)放大器

　　由于光接點(diǎn)服務(wù)區都不太大，采用手動(dòng)增益控制放大器(mgc)能夠滿(mǎn)足使用要求。延長(cháng)放大器按使用的模塊不同，有推挽放大器和功率倍增放大器延長(cháng)放大器一般應選用雙模塊功率倍增放大器。

4、雙向放大器上下行通道結構