有线电视

有线电视l有线电视系统技术发展的阶段性中国有线电视开始于二十世纪七十年代，经过二十多年的发展，从无到有，从小到大。今天，已经发展成为我国广播电视领域一支新兴产业。中国有线电视技术从自力更生、白手起家，到引进国外先进设备，系统技术水准发展很快。从VHF频段、全频道共享天线系统到750MHz、860MHz有线电视城域网系统，从同轴电缆传输到光缆、电缆、MMDS等多种传输技术的混合应用，从只传输模拟信号到模拟、数字信号的混合传输，从单向广播网到双向交互网络。同时，先进的数据传输设备、数字传输系统以及计算机技术在有线电视系统中的成功运用，中国有线电视技术的发展日益接近国际先进水平。今天已经确立了它在国家信息化结构框架“三网一平台”的基础网络地位。有线电视技术先进，有良好的社会效益和经济效益，是国家的基础设施建设项目。我国有线电视的发展历程，总体上看，可分为三个阶段，即：小型共享天线系统、大型共享天线系统和有线电视系统。1．1小型共享天线系统阶段(1975—1985年)1、生长的自发性2、经费的自筹性3、企业的主动性4、系统的分散性5、节目源的局限性1．2大型共享天线系统阶段(1985—1995年)1．3有线电视系统阶段(1996-现在)有线电视系统的发展阶段。充分借鉴国际上的先进技术，因地制宜地采用光纤、电缆、MMDS微波等传输技术，在省、市、县各行政区域范围内建设有线电视网。目前．正朝着大容量、数字化、双向多功能等方向发展。经过几年的网络实践，一个以传输广播电视节目为主的A平台和一个以传输数据为主的B平台已经取得成功。既保证了千家万户收看高质量的广播电视节目，又为数据通信和各种信息的传输提供高速率、大容量、低资费、安全可靠的传输手段。目前，我国大多数省市己开通采用数字技术的光缆干线，实现了全省、全市范围内的联网。同时，全国骨干网采用先进的数字传输技术，为开展数字、数据传输业务提供了优质的服务平台。我国有线电视进人了实现数字化、交互式高速多媒体信息网的实验阶段。2有线电视系统性能指针及相关标准2．1基本概念1、有线电视Cabletelevition(CATV)：用射频电缆、光缆、多路微波或其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。2、付费电视Pay-TV：采用加、解扰技术，用户需额外付费方可收看的电视节目。3、双向有线电视Two-way：具有上、下行传输的有线电视系统4、前端Beadend：在有线电视系统中，用以处理需要传输的由天线接收的各种无线信号和自办节目信号的设备。5、分前端hubheadend：系统辅助前端，通常设置在服务区中心。其向下传输模拟和数字电视信号，同时接收源于服务区内所有用户上行传输的信号。6、干线系统Trunkfeedersystem：在有线电视广播系统中，用于各类前端之间或前端与各分配点或各光节点之间传输信号的链路。7、光链路opticallink：利用光纤通信技术传输声音、图像和数据信号的链路。一般由光发送机(电／光转换器)、光纤、光接收机(光／电转换器)及其它必需的光器件(如光放大器、光连接器、光分路器和光衰减器等)组成。8、光纤同轴电缆混合网(HFqhybridfibercoaxial以光纤为干线、同轴电缆为分配网的接入网。9、光节点fibernode：为HFC网络中完成光、电或电、光转换的节点，以光纤与前端(分前端)相连，以同轴电缆与分配网络相连。10、下行传输通道downstreamtransmiwssionpath：HFC网络的一部分，其信号在下行方向从前端或任何其它中心节点分配到用户的网络部分。11、上行传输通道upstreamtransmissionpath：HFC网络的一部分，其信号在上行方向从连接到网络的用户到前端或任何其它中心节点的网络部分。12、系统输出口Systemoutlet：连通用户线和接收机引入线的接口装置。13、双向用户端口two-waysubscriderport：用户室内的可向下传输信号和向上传输信号的双工接入埠。2．2性能定义1、图像载波电平：在75Q终端上调制包络峰处(同步头)的图像载波电压的有效值，以dBuv表示。2、伴音载波电平：在75奥姆终端上无调制声音载波电压的有效值，以dBuv表示。3、载噪比(c／N)：图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比，用dB表示。4、交扰调制比(CM)：在系统指定点，指定载波上有用调制信号峰一峰值对交扰调制成分峰一峰值之比，用dB表示。5、载波互调比：在系统指定点，载波电平对规定的互调产物的电平之比，用dB表示。6、载波复合二次差拍比(C／CSO)：在系统指定点，图像载波电平与在带内成簇集聚的二次差拍产物的复合电平之比，用dB表示。7、载波复合三次差拍比(C／CTB)：在系统指定点，图像载波电平与围绕在图像载波中心附近群集的复合三次差拍产物的峰值电平之比(多簇产物时应取迭加功率)，用dB表示。8、交流声调制比(HM)：基准调制与峰一峰值交流声调制之比，用dB表示。9相互隔离：在待测系统的频率范围内，任意频率上系统某个输出口与另一个输出口之间的衰减，对任何特定的设施，总是取其频率范围内所测得的最差值做为相互隔离，用dB表示。10、色度／亮度时延差：电视信号中色度和亮度分量通过被测系统之后，它们的延时不等称为色度／亮度时延差，用m表示。11、回波值：在规定测试条件下，测得的系统中由于反射而产生的滞后于原信号并与原信号内容相同的干扰信号的值。12、上行汇集噪声：源自于客户端、电缆和无源传输设备引入的干扰，以及光纤和有源设备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声。13、上行最大超载电平：保证链路中上行光发射机和放大器不造成严重超载失真条件下，在客户端可以注入的最大上行电平值。14、上行通道群延时：在规定频段内不同频率信号从客户端到前端接收端产生的传输时间差。15、上行通道传输延时：信号从最远路由客户端至双向通信设备上行射频接收端传输的总延时。16、窄带数据频段：适应于传输窄带低速数据的信道频段17、宽带资料频段：适应于传输宽带高速数据的信道频段18、通道串扰抑制比：在双向系统运营时，上行信号(满负载时)对下行电视信号产生干扰导致传输技术指标劣化。下行图像载频电平与因此产生的寄生产物电平的比值。19、上行信道的载波／汇集噪声比(C／N)：用于在规定上行测量信号源电平值为标称值条件下，对上行物理信道作广义性的传输质量判别。C／N=上行信号电平(双向通信设备上行射频接收埠)一上行汇集噪声电平(双向通信设备上行射频接收埠)20、用户端口保护隔离能力：当某客户端引入强干扰时，可能导致某信号频段(信道)停止服务。系统对其引入干扰抑制的分贝值。21、用户电视端口噪声抑制能力：在同一用户室内，规定其用户电视端口(或电视传输物理信道)相对于该用户的双向数据端口(或数据物理信道)对上行传输公共通道具有的抑制(隔离)能力。22、上行电平：上行信号功率(P1)与基准功率(P0)比的分贝值，即101gPl／P0。通常用dBuv表示。以在75奥姆负载电阻上产生luv电压的功率(0.0133uuW)为基准。23、上行传输增益：在双向用户端口注入电平为A1的信号，经过上行传输通道，在前端或分前端双向通信设备上行射频接收埠处测量到的电平为A2，上行传输增益G=A2-A1以dB值表示。2．3系统性能指针1、下行传输系统主要技术参数要求(1)系统输出口电平(dBuv)60-80(2)载噪比(dB)≥43(B=5.75MHz)(3)载波互调比([dB)≥57(对电视频道的单频干扰)≥54(电视频道内单频互调干扰)(4)载波复合三次差拍比(dB)≥54(5)载波复合二次差拍比(dB)≥54(6)交扰调制比(dB)≥46+10Lg(N一1)(N为电视频道数)(7)载波交流声比(%)≤3(8)色亮度时延差（ns）100(9)回波值(%)≤7(10)微分增益(%)≤10(11)微分相位(度)≤10(12)系统输出口相互隔离度(dB)330(VHF)≥22(其它)(13)特性阻抗75奥姆2、上行传输通道主要技术要求：(1)特性阻抗75奥姆(2)频率范围(MHz)5-65(基本信道)(3)标称上行埠输人电平(dB,V)100(设计标称值)(4)上行传输路由增益差(dB)≤10(任意用户端口上行)(5)上行信道频率响应(dB)≤109．4—61．8MHz)≤1．5(32MHz范围内)(6)上行最大超载电平(dBuv)≥112(三路载波输人，当二次或三次非线性产物为-40dBc时测量)(7)载波／汇集噪声比(dB)≥20(Ra波段)≥26(Rb、Rc波段)(电磁环境最恶劣时间段测量，一般为18点--22点，注入上行载波电平为l00dBuv，波段划分见附表)(8)上行通道传输延时(us)≤800(9)回波值(%)≤10(10)上行通道群延时(回≤30(任意3．2MHz范围内)(11)信号交流声调制比㈤≤7(12)用户电视端口噪声抑制能力㈣≥40(13)通道串扰抑制比(dB)≥54附表：上行传输通道波段划分波段频率范围(MHz)业务内容传输媒质条件Ra5.0-20.2上行窄带数据业务、网络管理(上行)共缆Rb20.2—58_6上行竟带资料业务共缆Rc58.6-65.0上行窄带数据业务、网络管理(上行)共缆2．4相关国家标准和行业标准1、GB／T6510-1996电视和声音信号的电缆分配系统2、GY／T106-1999有线电视广播系统技术规范3、GY／T121-1995有线电视系统测量方法4、GY／T131-1997有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法5、GY／T132-1998多路微波分配系统技术要求6、GY／T180-2001HFC网络上行传输物理通道技术规范7、GY／T135-1998《有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法8、GY／T130-1998有线电视用光缆入网技术条件9、GB／T11318-1996电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件10、GB50200-1994有线电视系统工程技术规范11、GBJ42-81工业企业通信设计规范12、GBJ79-85工业企业通信接地设计规范13、GB57-83建筑防雷设计规范14、GBJl20-88工业企业共享天线电视系统设计规范15、GB7393-87声音和电视信号的电缆分配系统输出口基本尺寸》16、SJ2708-86声音和电视信号的电缆分配系统图形符号》3有线电视系统的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。3．1前端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。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能，对整个系统的信号质量起着决定性的作用。3．2传输系统对于超大型或大型CATV系统而言，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针要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。3．3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。4有线电视系统传输技术4．1电缆传输技术1，电缆传输系统的构成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。电缆传输干线示意图2，电缆的传输特性及其补偿(1)同轴电缆的结构：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。(2)同轴电缆的传输特性：A、特性阻抗：75奥姆B、衰减特性：高频衰减大于低