交互式有线电视网络技术的发展

1、 概述

信息技术革命的浪潮已席卷全国，网络、计算机和信息紧密联系，电话、传真、电视为人们提供了交流的途径，国际互联网的应用，给人们展示了多媒体通信的美好前景，它已将电话、电视、计算机相互渗透和融合起来。有线电视网络作为“信息高速公路”的重要组成部分，在为广大有线电视用户提供电视服务的同时，开始向宽带化、大容量和交互式方向发展，提供国际互联网的快速接入、视频节目的点播业务、电视会议、远程教育和远程医疗等业务。

2、 有线电视网络技术的进程

　　如果把较早出现传输带宽在300MHz以下的隔频传输共用天线系统称为有线电视网络的雏型或第一代有线电视网络的话，那么交互式电视网络技术的发展可称为有线电视第四代网络技术。第二代有线电视网络技术的发展就是像用QR860、QR540之类的主干电缆将各个相对孤立的小型共用天线系统联接起来，从而形成一定规模的城域网络。在此发展过程中，系统的前端也从隔频传输系统向450MHz或者550MHz的邻频传输系统发展。一方面使网络的传输能力得到提高，另一方面优化了网络结构，使系统的技术指标得到提高。随着城市的发展和网络延伸、互联的需求，第二代有线电视网络技术的不足逐渐体现出来：远距离传输后的技术指标无法达到要求、干线放大器级联的增加使网络的可靠性明显下降等。从而，第三代的光纤同轴混合网络应运而生。这就是目前发展较多的单向HFC有线电视第三代网络技术。它解决了远距离传输和网络的互联等问题，光纤的迅速应用，进一步提高了系统的技术指标和网络运行的稳定性和可靠性。第三代HFC网络的结构大部分采用光纤到节点(FTTF)方式，下行传输带宽一般为450MHz或550MHz，所传送的信号大多数为模拟广播电视节目。网络的基本结构如下图1所示。图1光纤到节点(FTTF)模式从前端或分前端按星型辐射方式通过光缆到各个光节点，在光节点进行光电转换后，信号再通过同轴电缆网络传送到各个用户，每个光节点一般覆盖2000～5000户左右的用户，同轴电缆的线路放大器级数一般在3级以下。HFC有线电视网络在技术指标上，尤其是系统的载噪比、网络的稳定性和可靠性都比大型同轴电缆网络有很大的改善和提高。

3、 第四代交互式有线电视网络技术的发展

　　随着用户对信息需求的扩大，为用户提供更宽、更快和交互式业务的传输通道是网络运营商努力的方向。有线电视网络在第三代的基础上正在向前发展。(1)在传输光缆干线结构上逐步向环型双向化发展，同时将网络的传输带宽拓展到750MHz或者860MHz甚至更高，以进一步提高网络的传输容量和网络运行的可靠性。为保证所传输的信号质量，在长距离双向传输的骨干网上采用了先进的数字传输技术和相关设备，如ATM或IP技术。(2)光节点进一步缩小，逐步实现光纤到路边(FTTC)，光纤到大楼(FTTB)，光纤到最后一个放大器(FTTLA)的无中继传输，使有线电视网络系统的技术指标、网络的稳定性和可靠性进一步得到提高。(3)同轴电缆网络的双向化改造，进一步扩大分配网络的带宽并实现网络的交互功能，使网络能够进行双向传输，同时CableModem的应用，使得双向传输速率得到提高，为双向增值业务的开展提供了良好的传输平台。(4)拓展第四代有线电视网络业务。网络除传送广播电视节目以外，开始传输以数据信号为主的其他增值业务，以适应信息技术的不断发展和网络业务的需求，如计算机通信、交互式视频点播业务、Internet业务接入等，使有线电视网络向宽带综合业务网发展，真正成为“信息高速公路”的重要组成部分。

4、 交互式有线电视网络传输技术的数字化应用进程

　　加快交互式有线电视业务传输系统的国际标准已经确定。根据国际电联(ITU)新的J.112建议：《交互式有线电视业务传输系统》已作为ITU-TJ.83《有线电视的电视、声音和数据分配业务数字多程系统》的扩展，目的是为了在光纤同轴电缆网络(HFC)上传输双向数据和开展交互式业务。J.112建议规定了交互式有线电视业务的范围、系统的结构模型、CableModem的性能要求、系统的工作特性、有线电视交互信道特性(带内、带外原则：频谱分配；FDM/TDMA；多址访问；比特率和帧)以及系统衔接的要求。J.112建议提供了三个附件：附件A是在欧洲工作的基础上完成的，附件B是在北美，附件C则是在日本。这一切表明：有线电视网络传输技术的发展已经逐步走向数字化。学习和研究国际有线电视标准，掌握交互式有线电视技术标准及其系统的优化配置，能使我们更好地为有线电视网络建设及多功能开发服务，以便推动有线电视网络事业的发展。

5、 有线电视网络宽带双向化遇到的实际技术问题

　　将现有单向HFC有线电视网络改造成宽带交互式双向网络的工作，在很大程度上取决于有线电视网络回传通道传输能力的开发建设。从实际的技术角度上，主要解决三大突出问题。

(1) 要解决回传噪声与干扰的问题。为此，除光纤以外，网络必须采用屏蔽系数较高的优质电缆，如铝管电缆以及多层屏蔽电缆(RG6/RG11)等，电缆接头也应采用驻波比较好的多节式接头，用户终端处是网络回传噪声主要的起源地，必须采用高隔离度、匹配性能好的网络终端。对于网络中的有源器件(光工作站/宽频带放大器等)必须装载频率分割滤波器(国标规定上行频段：5～65MHz，下行频段：87～1000MHz)，配备网管系统，其他技术性能优良，同时施工必须实现良好的接地等等。

(2) 解决双向系统的网络管理问题。单向的有线电视网络仅将多路的电视信号通过有线电视网络向用户传送，是一种广播方式(BC)，无需知道哪些用户正在收听收看。由于交互式和数字化的应用，必须对网络所运行的双向传输设备和业务用户进行网络管理，这样建立一个完善的网络管理系统对保障双向网络的正常运行极其重要。图2为交互式有线电视业务传输系统的多层网络管理系统的一种模型。对于交互式有线电视网络传输系统来说，多层网图2交互式有线电视业务传输系统的多层网络管理模型络管理必不可少。图2所展示的是多层网络管理结构，共分成4个层次：最高层为业务和商务管理层，它包括与用户相连的系统和相关商务运营系统；第二层为网络管理层，其中集成网络管理系统(INMS)是整个网络管理的核心；第三层为单元管理层，主要对各个单元管理层(FM)进行管理；第四层为网络单元层，主要对各个不同的网络设备进行系统管理。通过以上4个网络层并通过标准接口和有关通信协议规程，构成了交互式宽带有线电视网络管理系统。当然，网络管理层的构成应该根据网络具体的情况：网络结构、网络器材、网络业务、网络发展等来进行适当调整，从而使网络传输的效率达到最佳状态。

(3) 系统的稳定性和可靠性问题。对单向网络来说，短时间中断信号，对用户的影响不是很大。网络双向化以后，网络运行的稳定性和可靠性对系统运行商来讲，是不可忽视的问题。网络工程质量的好坏、供电方式以及器材的质量将是影响网络运行稳定性和可靠性的重要因素。建设一个以交互式有线电视网络为基础的高速互联网已是必然趋势，这对有线电视网络建设者们既是机遇又是挑战。加强新技术和新业务的学习，并将其尽快应用于实际中，是有线电视网络事业发展的新课题。

江苏省苏州有线电视台

转自《中国有线电视》