{推荐}有线电视网络有线电视网络的数字化概念

有线电视网络有线电视网络的数字化概念

有线电视网络的数字化

金国钧

2002.4.10

众所周知，广播电视的数字化已历经三十多年，大致已走过了节目制作系统的数字化和演播室系统的数字化两个阶段，目前已进入了传输系统的数字化阶段，以最终全面实现广播电视系统的数字化。换言之，广播电视系统的数字化，是一个从信源传输到信宿的全面数字化过程，缺一不可。亦即，是一个全部以“0”和“1”两个数字符号表征的过程，尽管人们看到的、听到的都仍是模拟的。

我国广播电视传输系统目前主要有卫星、地面和有线电视三大系统。卫星系统已实现数字化，采用DVB-S标准。有线电视系统的数字化刚刚开始，其中数字电视广播系统采用了DVB-C标准（已发布行业标准），前不久全国数据广播已开播；双向数据业务传输系统标准正在制订。地面电视广播系统正处于试验阶段。

1、什么是有线电视网络的数字化？ 1．1什么是有线电视网络？

*国际标准中（DOCSIS）的定义：

它是基于同轴电缆共享媒介、树枝型结构、点对多点的宽带接入网络。它可以是全同轴电缆的或是光纤同轴电缆混合（HFC）结构的模拟传输网络。

*我国标准中（GY/T106-1999）的定义：

它是用射频电缆、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。 1．2需要建立的网络概念

*有线电视网络无论采用何种网络结构、传输媒介及技术体制，其组成都应

包括前端、传输系统及分配系统三大部分。

*有线电视网络视传输环境、规模大小的不同，其传输系统（干线、支干线系统）可以是同轴电缆（局域网）、光缆（城域网）、多路微波MMDS（局域网或城域网）或它们的组合而成。

*有线电视网络的分配系统是基于同轴电缆、树枝型结构的宽带接入网络。即采用树枝型结构来实现点对多点的用户接入，并在一根同轴电缆上采用非对称的频谱分割来实现非对称双向业务的传输。

*有线电视网络的功能，是传输、分配及交换图像、声音及数据业务信号。即以传输分配广播电视节目为基本业务，亦可传输、交换多媒体业务，即所谓的扩展业务和增值业务。 1．3HFC有线电视网络 1．3．1HFC的发展历程：

*1988.2加拿大试验成功AM-VSB光纤系统，点对点光纤传送20套N制电视节目，传输距离13Km；

*1988.4美国ATC公司试验成功AM-VSB光纤系统；

*1991.12美国Timewarner在纽约皇后区建成150个频道（N制）的HFC局域网Quantum,设计用户规模1万户.

*1993年,美国AT&T公司提出HFC网络结构.

*1994年后,HFC被有线电视业广为采用,成为有线电视城域网发展阶段的主要结构模式。目前在中国＞80%城域网采用，在美国＞95%。 1．3．2HFC结构模式：

*“星树型”——小型城镇可采用“星”型光纤干线、“树枝”型同轴电缆

分配接入；中型城市可采用“多星”（FTF）光纤干线、“树枝”型同轴电缆分配接入。

*“环—星—树”型——“环”型主干光纤（自愈环）、“星”型支干光纤及“树枝”型同轴电缆分配接入，适用于人口密集的大中型城市。 1．3．3HFC有线电视网络的带宽优势

由表可见，HFC网络利用光缆干线、支干线延长网络的传输距离（DOCSIS规定前端到终端的最大距离为160Km）；并利用了共享媒介的同轴电缆的射频特性（1GHz）确保网络的宽带接入，其优势与采用铜双绞线接入的电信网和以太网相比十分明显：

表1.1地面有线网物理底层传输带宽比较

接入方网络类别 接入介质 物理带宽 式 NISD0.128 N HDSL 4KHzADSL 电信网 铜双绞线 （300～3400Hz） SDSL 1.5（上/下行） 约3.6 用 26（下行） VDSL 1（上行） 约0.3 用 DSL未商0.256（上行） DSL未商0.784 1.5（下行） 约5.4 已商用 约3.6 DSL 几十 传输速率（Mb/s） 离（Km） 传输距备注 1000MHz 有线电视网 同轴电缆 （5～860MHz） 五类线/计算机 超五类线 100MHz 以太网 10 （LAN） 局域网HFC 41/55（8MHz，下行） 0.32～10.24（0.2～6MHz，上行） 几十 64/256QAM QPSK 10BaseT *传输容量大——其物理带宽是电信网双绞线的20多万倍、以太网五类线

的10倍；

按现行HFC频谱分割，下行接入总容量（64QAM）＞3Gb/S，上行（QPSK）

＞500Mb/S;

*传输距离远——铜双绞线的传输距离随传输速率的提高而减少； HFC可在较长的传输距离上保持高速数据传输。

*信道成本低——在DOCSIS标准中，推荐用[IEEE802.1d]以太网标准采用的公式进行比较。

[IEEE802.1d]中使用的公式为：

信道成本=1000/已连接的局域网速度（Mb/S） HFC采用CableModem接入的公式为：

信道成本=1000/（上行符号率×长数据授权的每个符号的bit数）

即上行采用不同调制方式（QPSK或16QAM）的符号率决定了标准的信道成本，按照DOCSIS规定的五种上行速率可算出信道成本如下表：

表1-2CM的信道成本