有线电视技术概述课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,有线电视技术概述,昌平分公司 于欣,有线电视技术概述昌平分公司 于欣,1,早期电视的接收方式,1941年美国建立第一座电视台纽约WNBT电视台,接收开路信号，信号质量差，频道少,第一阶段（19751985年）小型天线系统阶段,共用天线电视系统MATV（Master Antenna Television）,随着开路电视节目的增多，对电视接收质量要求提高，为了改善接收条件，多个用户共用一组优质天线，以有线方式将电视信号分送到各个用户的电视系统。,第二阶段（19851995年）大型共用天线系统阶段,有线电视技术发展阶段,1 早期电视的接收方式有线电视技术发展阶段,有线电视技术发展阶段,有线电视CATV(Cable Television),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。,共用天线在城市发展中，高层建筑物不断兴起而造成了接收障碍（阴影区和重影干扰）,人们期望更高质量的图像质量,多频道节目传输的需要,能提供双向传输实现信息交换,第三阶段（1996-现在）有线电视系统阶段,有线电视技术发展阶段 有线电视CATV(Cable Tel,有线电视系统传输技术,拓扑结构,环型：总前端到分前端,传统模拟信号：1550nm加光放、1310nm,数字信号：TS码流传输 QAM调制信号传输,星型：分前端到光节点，1310nm或1550nm,多级星型（树型）光节点到终端：,电缆分配网：放大器加分支分配器,EPON：1310nm/1490nm/1550nm,传输技术及方式,模拟广播电视信号：视频采用调幅，伴音采用调频方式,数字电视信号：QAM调制，占用8MHz带宽,双向数据通讯：EPON、CABLE MODEM（符合DICSIS标准）,FTTX+LAN,有线电视系统传输技术 拓扑结构,歌华有线北京市环网拓扑,歌华有线北京市环网拓扑,歌华有线数字电视信号传输,网内节目,现有网：57套模拟，44套数字，18套立体声,平移网：42套模拟，129套数字，18套立体声,歌华有线数字电视信号传输网内节目,有线电视系统的组成,由三部分组成：前端系统、传输系统和电缆分配系统。,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。,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。传输系统一般分别采用光缆方式。,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。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。,有线电视系统的组成 由三部分组成：前端系统、传输系统和电缆,歌华有线昌平前端电视系统,歌华有线昌平前端电视系统,歌华有线昌平区电视环网,歌华有线昌平区电视环网,昌平有线二级机房设备连接图,昌平有线二级机房设备连接图,有线电视系统传输技术,HFC概念(Hybrid fiber coax),HFC光纤同轴电缆混合网作为一种（接入网）的结构模式，是美国AT&T公司在1993年提出的，是采用光纤和有线电视同轴电缆网络传输信号、数据的宽带接入技术。,(HFC)典型模式,典型的HFC网是用光缆把有线电视前端节目信号传送到居民小区（每光接收机覆盖用户小于500户），通过光接收机将光信号转换为射频电信号后，再由电缆分配网传送至最终用户。,目前HFC网主流方式,歌华有线网络已全部实现光缆到小区、到村，现正全面升级，实现光缆到楼，光缆到单元（每光接收机覆盖用户小于200户）。最终将实现光缆到户。,有线电视系统传输技术 HFC概念(Hybrid fibe,有线电视系统传输技术,光纤同轴混合网的结构,有线电视系统传输技术光纤同轴混合网的结构,有线电视系统传输技术,HFC由模拟向数字化平稳过渡,提高了电视节目的质量,图象质量达到DVD水平，伴音达到环绕立体声效果,噪声没有积累，各用户的信号质量一样,图像尺寸（取样数扫描行）720480,主观评价与模拟的3级左右相比，图像等级提高至少1级,信号无失真再生,增加了电视节目的数量,1个8MHz模拟频道可以传810套数字电视节目,可方便实现加密解密,多功能业务,电视网站,股票,交互式应用,有线电视系统传输技术HFC由模拟向数字化平稳过渡,HFC系统可实现的业务,广播电视业务,基本业务模拟电视,技术指标提高,带宽拓展,节目容量增多,数字,电视节目,播出和传输,条件接收（CA）,用户管理（SMS）,电子节目指南（EPG),HFC系统可实现的业务广播电视业务,HFC系统可实现的业务,CATV网上的双向数据通信,FTTB+LAN方式,Cable Modem技术,光无源网络技术PON技术（EPON/GPON),/,/,/,/,/,/,/,/,1550 nm,广播电视,1490 nm,数据下行,1310 nm,数据上传,HFC系统可实现的业务CATV网上的双向数据通信/,有线数字电视的标准,美国标准ATSC,（Advanced Television System Committee先进电视制式委员会）,欧洲标准DVB,（Digital Video Broadcasting 数字视频广播）,日本标准ISDB,（Integrated Services Digital Broadcasting 综合业务数字广播）,中国有线数字电视广播信道编码和调制规范,2001年国家广电总局颁布行业标准,该标准等同于DVB-C标准。DVB 数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面等所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准为DVB-S、DVB-C、DVB-T等。,有线数字电视的标准美国标准ATSC,数字电视、数字电视机和数字电视机顶盒,数字电视是指节目信号从节目录制到用户收看的整个数字化过程。,数字电视机是指能接收数字电视信号的电视机（目前市场上销售的绝大多数“数字电视机”并不是真正意义的数字电视机）。,数字电视机机顶盒是目前接收数字电视信号必要的附加设备，它接收并处理数字电视节目信号，再利用普通电视机进行显示。,数字电视、数字电视机和数字电视机顶盒数字电视是指节目信号从节,数字电视的优势,（一）易于实现，操作简单,用户只需加装一台数字电视机顶盒，不必再对家里的有线电视线路和电视机作任何改动，就可以用现在的模拟电视机接收数字电视节目和网站信息；而且用户不需要任何专业知识，只要会使用电视机的遥控器，就可以完成对机顶盒的所有操作。,（二）海量信息的接收,模拟有线电视网的带宽达到862MHZ，经过数字化之后，其理论带宽达到4085MB。昌平地区经过数字电视信号转换的用户，可以收看到129套数字电视节目，其中包括2套高清电视和16套立体声广播。昌平电视台3套节目也实现了数字化，用户可以通过机顶盒收看到画质更加清晰的本地自办节目。,数字电视的优势（一）易于实现，操作简单,数字电视的优势,（三）安全可靠性高,由于采用了数字压缩技术和加密手段，彻底杜绝了对有线电视网进行非法插播情况的出现。,（四）用户易于接受,用户承担较少的支出，不仅可以在电视机上欣赏到与DVD、CD相媲美的视频、音频效果，还有丰富多彩的各种应用可以使用，是目前性价比最高的普及性文化娱乐形式。,（五）家庭多媒体终端,随着技术的不断发展，数字电视机顶盒将成为集高清晰度电视、杜比5+1立体声音响、宽带互联网、可视电话、家庭网关于一体的数字信息多媒体终端，最终完成与计算机的融合，真正实现家庭网络化、信息化和智能化。,数字电视的优势（三）安全可靠性高,数字电视的服务种类,DVD画质的数字电视信号,CD效果的音质,海量、免费的电子政务和便民服务信息,NVOD准视频点播,股票行情、电子节目预报,本地人机交互式游戏,数字电视的服务种类,数字电视,机顶盒内容,数字电视机顶盒内容,数字电视,机顶盒内容,数字电视 机顶盒内容,数字电视,数字昌平,数字电视 数字昌平,机顶盒发展方向,基本型机顶盒,交互式机顶盒,高清机顶盒HDTV,PVR机顶盒,个人视频录像机,机顶盒发展方向基本型机顶盒PVR机顶盒,有线电视网设计主要参照标准,国家标准（GB 5020094）,最常用的有线电视工程国家标准，设计、施工及验收,广电部（GY/T 1061999）,广播电视总局发布最重要、最常用的广播电视系统的技术规范技术指标的根据,IEC 60728-1-2001,电视和声音信号电缆分配系统 第1部分：测量方法和系统性能,GY/T143-2000,有线电视系统调幅激光发送机和接收机入网技术条件和测量方法,GY/T131-1997,有线电视网中光链中系统技术要求和测量方法,GY/T180-2001,HFC网络上行传输物理通道技术规范,有线电视网设计主要参照标准 国家标准（GB 50200,基础知识,邻频传输技术,连续每隔8MHZ安置一个频道传输，为防止干扰，其关键是在邻频前端要用频道处理器和调制器对信号进行处理，使其达到邻频传输的技术要求。,频率配置,R波段 5-65MHZ 上行业务,FM波段 87-108MHZ 广播业务,A波段 110-1000MHZ 模拟电视、数字电视、数据业务,1频道图像载波fv=49.75MHZ,频率范围fv-1.25至fv+6.75MHZ，,伴音副载波fafv+6.5MHZ,增补频道,A1频段：110-167MHZ Z1-Z7,A2-B频段：223-465MHZ Z8-Z37,基础知识 邻频传输技术,基础知识,计量单位的概念与换算,在有线电视技术中我们用对数单位分贝（db）表示量值。用分贝表示是为了便于表达、叙述和运算。分贝是表征两个功率电平比值的单位。,10lg(A*B)=10lgA+10lgB10lg(A/B)=10lgA-10lgB,1、dBm,dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（绝对功率值/1mw）,例1 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。（光传输设备）,2、dBuV,dBV是一个考征电平绝对值的值，计算公式为：20lgV（绝对电平值/1V）,dBuV=90+dBm+10*log(R)，R为电阻值，有线电视系统中R=75,3、dBmV,0dBmV60dBuVdBuV60+dBmV,基础知识 计量单位的概念与换算,基础知识,载噪比C/N,C/N值是衡量系统图象质量的重要指标。图象质量达到4级以上，C/N必须达到43dB以上。影响C/N的因素主要有信号源、传输设备、施工质量。,复合三次差拍比CTB,随着系统传输频道的增加，组合三阶差拍指标变得越来越突出，它较真实地反映了多频道系统的射频非线性失真。CTB随着放大器工作输出电平的提高下降，放大器输出电平每升高1dB，CTB恶化2dB。,54dB,复合二阶失真CSO,CSO属于二阶失真，CSO也是多频道的产物，其特点与CTB相似。在同一种放大模块的放大器中，CSO随放大器工作输出电平每升高1dB，CSO将恶化1dB。,54dB,基础知识 载噪比C/N,基础知识,调制误差比(Modulation Error Ratio,MER),调制误差比定义为矢量幅度的有效值与误差幅度的有效值的比值，以分贝（dB）表示，IEC给出的要求MER30dB。,测试中MER通常可由星座分析仪直接读出,各种QAM下 MER的最低要求,64 QAM:23 dB MER,256 QAM:29 dB MER,基础知识调制误差比(Modulation Error Ra,基础知识,比特误码率,比特误码率（BER）定义为错误比特和发送的比特总数之比。,图象质量优异:BER,10,-4,基础知识比特误码率,有线电视网络设计光缆部分,光缆规划,光纤到路边（FTTC）,光纤到楼（FTTB）：四个高电平输出端口的光工作站，在高密度用户区可带200400户用户,光纤到户（FTTH）,光缆纤芯规划,采用4芯以上的光缆，,一芯光纤传输下行数据、电视信号,一芯回传,其余二芯光纤备份（以太网数据传输、网管）,有线电视网络设计光缆