有线电视网络技术
科技高度发达、技术日新月异的今天,IP技术、ATM技术、SDH技术、光通信技术、数
字压缩技术、数字机顶盒、Cable Moden等取得了飞速的发展,伴随着各种标准的制定和
完善,有线电视网络可选的技术方案多种多样,各地要根据自己的实际情况和各种技术的
特点作出最实际合理的选择。
一、有线电视网络发展的趋势
有线电视的发展呈现以下明显特点。
1、光纤化
光纤化是网络发展的趋势,这一方面是由于用户对带宽的需求越来越高,对服务的需
求越来越多样化,如家庭购物、VOD、家居银行、家庭办公等;另一方面也由于技术的飞速
发展使得新技术、新产品不断涌现,生产销售规模膨胀,光缆、光设备、DWDM的价格不断
下降。这些使得光纤逐步向用户靠拢,最终将直接同用户的终端设备相连,实现光纤到办
公室FTTO(Fiber-To-The-Office)或光纤到家FTTH(Fiber-To-The-Home)。另外,
光分插/复用器、光交换机、光孤子通信技术的出现或即将出现也为网络的光纤化提供了
技术上的准备,欧美、日本等国家都在进行全光网络的试点实验。
2、数字化
网络发展的另一趋势就是数字化,它是信息传播从传统方式向电子和网络形态转变的
重要标志。通信网、广播电视网和计算机网的数字化都在迅速进行,特别是有线电视网的
数字化为信息交换提供了前所未有的广阔前景。由于数字压缩技术的发展、成熟和标准化,
今后广播电视无论是信号的获取、产生、处理、传输、接收和存储都将数字化,数字化不
仅使有线电视网络可以传输更多更高质量的广播电视节目,满足不同用户的不同需求,同
时也是向基带数字网络发展的一个关键步骤。
到1999年4月18日止,美国在29个城市已经有57个电视台(地面广播)发送数字HDTV信
号,覆盖44%的美国人口。其他国家和地区也为此积极地做准备或进行推广,我国在50周
年国庆时也进行了数字电视HDTV的试播。随着多功能交互业务的开发和发展,基带数字业
务所占比例越来越大,模拟信号趋向于总量减少,最后基带数字信号将全部取代模拟信号,
有线电视网络的基带到户是必然的趋势。
3、分布式结构
网络向分布式结构方向发展。随着网络覆盖区域的不断扩展和用户数量的不断增加,
汇聚到前端的光纤数量越来越多,这种情况不仅造成网络成本的不断上升,而且给线路的
维护、机房的管理、系统的安全带来一系列的问题。
建立具有分前端的多级光纤网络,资源利用率,提高安全性,增加频带资源利用率,
分散交换设备占用的机房,为未来双向数据交换奠定基础。环状网络可以提高信号的可靠
性,方便地向数字环网过渡。
二、全模拟网络
传统的广播式业务,只需将信号分配到用户端即可,有线电视模拟网络是其理想的模
式。当数字业务校少时,数据信号通过不同方式(如FSK,QPSK,QAM等)被调制成模拟信
号后,在前端和模拟电视节目混合后送入分配网络,模拟信号和数字信号通过频分复用方
式分别被调制在50-550MHz和550-750MHz频段上。
建立分前端后,若采用全模拟网络,全网数据业务的交换和路由都在前端完成,数据
信号的调制和混合也在总前端实现,然后通过一条光纤将模拟电视信号和数字业务信号送
到分前端,再从分前端广播到用户,用户回传信号在分前端汇集后,回到总前端的数据交
换设备。
在数据业务开展初期阶段,设备投入少,该方案可节约投资。但随着数据用户的增加,
它将会面临一些问题:回传噪声汇集起来越严重,平均每个用户的带宽(包括正向和反向
通道的带宽)很小等。这些问题当然可以通过采用光纤的空分技术、上变频技术和 DWDM
技术等来解决,但又回到了单一前端的情况了。
三、全数字网络
数字化是有线电视网络发展的方向,在建立分前端的情况下,全数字网络指在总前端
进行模拟电视的数字化改造,分前瑞安装数据交换设备,总前端通过一条光纤将数字电视
节目和数据信号送到分前端。从分前端到用户有两种方案:
(1)直接将数字电视信号和调制后的数据信号混合后送到用户家,这种方案需解决
用户家里电视节目的收看问题,由于数字电视接收机还没有进人家庭,需要为每台电视机
配置一个数字电视机顶企(STB),将数字电视信号转换为模拟电视信号,以便普通电视
机接收。
(2)在分前端将总前端送来的数字电视节目解包,转换为模拟电视信号,再经邻频
调制和经数字调制的数据信号混合后送人分配网络。这种方案需要在每个分前端技节目数
量增加数字电视解码器及模拟调制器。
目前,数字电视的进程刚刚开始,如果采用全数字网络,不管哪种方案,都意味着巨
大的设备投人。
四、采用数字/模拟混合网络
电视节目是广播式业务,不需要交换,而基带数字业务则往往是端到端的通信,需要
强大的交换和路由能力,模拟网络显然缺乏这方面的能力。从目前的情况来看,有线电视
网络中模拟业务占主要成分,基带数字业务很少,广播式星型结构的模拟网可以很好地适
应当前业务的需求。随着多功能业务的开发,数字业务会越来越多,全模拟网络很难满足
业务的需求,而建立一个全数字网络又会带来巨大的投入,因此采用折衷方案,使用数字
/模拟混合网络方式是较为现实的选择。
数字/模拟混合网络是一个网叠网的总体结构,由主前端、分前端连接成干线环路,
分前端下设街道分配中心,必要时街道分配中心也连成小环,从街道分配中心到光节点,
采用“光纤到最后源器件(FTTLA)”的方式连接到用户。
数字网是在HFC网的基础上与模拟网重叠,在干线上独立,在设计HFC网的同时,给数
字网留有适当数量的光纤,HFC网与数字网同缆不同芯。在分前端安装数字交换设备,基
带数字业务的交换在干线的节点(分配端)上完成,在分前端,到用户的数据信号经过数
字调制和模拟电视节目混合后,送人分配网络。
这是一种折衷的方案,采用这种技术方案具有较大的灵活性,有线电视台可以根据业
务、用户和网络覆盖范围等具体情况的变化,灵活地将分端向用户端推进。目前全国很多
有线电视台都在积极开展数据业务或在为开展数据业务积极准备,数字/模拟混合网络是
一种比较合理的选择。
五、采用DWDM技术
DWDM(密集波分复用)技术是近年来出现的一种新的光通信技术,它使用不同的波长,
可以在同一条光纤上承载多个通道的信息,从而使光纤的传输容量成倍增加。目前数字
DWDM系统可以支持40个波长,模拟DWDM系统也可以支持到16个波长,而且随着技术的不断
发展,支持的波长数量也不断增加。
使用DWDM技术,在发射端需要会波器,把不同通道的波长混合起来,注入一条光纤,
在接收端需要分波器,把不同的波长分离出来。由于会波器和分波器会造成光能量的损
耗,需要用光放大器(EDFA)对功率进行补偿,而目前EDFA的价格较高;另外,DWDM对
光源的精度要求很高。从整个系统的成本考虑,DWDM在长途干线及由于光纤资源缺乏而
需重新敷设光缆的情况下,可以节约投资。
摘自《现代广电商情》
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