三网融合之广播电视网

        (1)广播电视网技术基础。广播电视网按其传送的方 式可以分为地面无线广播电视网、有线电视网和卫星电视 网。电视发明以后，首先使用地面无线网进行节目的传 送，后来为了解决电视节目接收不好的问题发明了有线电 视网。此后，卫星的出现大大加速了有线电视网的发展" 再之后，直播卫星(DBS)使得每个家庭用户可以通过小 口径卫星天钱讥接接收卫星电视节目。直播卫星成了有线 电视网在节目传送方面的最大竞争对手。
由于：研究三网融合通信,主要考察有线电视网与电信网和 计算机网融合，故本节重点考察有线电视网的情况。
       世界上最早开办有线电视的是美国。美国于2()世纪 4()年代末，在-些非常偏远的农村幵办了-种“公用天线 电视”。到60年代，有线电视开始在美国一些中小城市出 现。开办有线电视的目的仍是通过转播邻近大城市电视节 目，解决看电视难的问题。到7()年代，有线电视开始在美 国大中城市出现。其他有线电视发展较早的国家，如日 本、英国等也基本上是从解决农村和中小城市看不到电视 及解决城市收视质量问题这一脉络发展的。
中国的有线电视网络经历了 3()年的发展。1974年首 次在北京饭店安装了第一套共用天线电视系统，主要是利 用共用天线接收地面电视台的无线电视信号，解决当时电 视屏幕图象质量差的问题。到1992年，中国有线电视用户 猛增到2 00()万户，特别是9()年代初期，全国有线电视岀 现了大发展、大联网的趋势，突出特点有.三个：①每年用 户数以500万至lOW万的速度增长；②各省普遍开始了省 内光缆联网工程；③用户网的传输体制迅速从300MIH发 展到750MH和860Mz,与世界发展趋势同步。
        1995年，广电部为适应国家信息化的要求，制定了全 国有线广播电视总体网络规划，山东等省市开始实施； 1996年全国广播电视光缆干线网工程开始建设，至2002 年6月31 H ,除西藏、台湾地区和港澳地区外，全国有线 电视实现了物理结构大联网。
        经过几年的努力，中国冇线广播电视已具备相当大 的规模。H前中国仃线广播电视网络拥有超过1亿的用 户，除农村和边远地区外.中国有线广播电视网络在经济 发达地区和城镇基本上接入到各个家庭。就全国而言，有 线广播网络入户率达24% “全国有线广播电视网络线路总 长度超过3()0多万公里，其中光缆超过5()万公里。国干网 4万公里，省干网12万公里.地市级及用户网3()多万公 里。全国近2 00()个县建设了有线广播电视网络，其中有 600多个县已实现了光缆到乡镇或到村。
        LI前在中国，有线电视网也可以分为骨干网和用户 网，①骨干网又分为国家级干线网和省级干线网，干线网 已全部实现光纤化和数字化。中央级的广播电视节L由国 家干线网的中心机房通过国家级干线网传至省干线网机 房，省干线机房再根据需要汇集省级的广播电视节L，以 及其他通过卫星接收的节L后将这些节L通过省级光缆干 线网传送至市级有线电视前端。市有线电视前端在最终根 据用户的需要将通过省级干线网接收的节目与通过卫星接 收的节目进行适当的组合后再通过城市的有线电视用户网                                                                                                                                                                图          有线电视HFC网传输示意图
        作为一种广泛普及的、低成本的向用户传送电视仁号 的城市用户网，目前绝大多数采用光纤一同轴电缆混合网 （Hybrid Fiber Coodid, HFC）。HFC 网是一种新型的宽带网 络，采用光纤到服务区，而在进入用门的“最后1公里” 采用同轴光纤一同轴电缆混合结构电缆。有线电视网采用 的是树形结构，节目从有线电视前端经由用户网的光纤干 线网到达靠近用户的光节点，在此装有光电转换器，将节 目的光信号转换成电信号，进入同轴电缆，最终送入用户 家中。当信号进入同轴电缆后，信号强度会随传输距离的 延长而降低，必须每隔一定距离安装一个信号放大器。每 个放大器都会产生电子噪声（引起电视图像的雪花）和失 真（引起图像的重影）。因此，必须要将一条线路中串联 的放大器的数量控制在一定范围内。这可以通过将光节点移近最终用户来实现.但随之带来的问题是成本的相应上 升。图2-4是整个有线电视网的传输示意图。同轴电缆的 频率范围可因同轴电缆的规格不同而分为55（）MHz、 750MHz、860MHz, lGHz（,目前采用的多为 550MHz 和 750MH,带宽，部分发达地区采用了 850MH带宽。传输- 套PAL制式和SECAM制式的模拟电视节目（水平扫描线 625条，每秒25帧画面）需要8MHz的带宽，传送-套 NTS：制式的模拟电视节H （水平扫描钱525条，每秒           3（） 帧画面）需要6MH的带宽。而传送--路模拟的电话仅需 要4kH的带宽。可见，传送电视节目需要的带宽远远髙于 传送语音的带宽，前者为后者的1 500到2 000倍。这也正 是高带宽的模拟电视节目不能在窄带的模拟电话网传送的 原因，因而有线电视网和电话网必须分别建网。但数字技 术的发展改变了这-切。
       （2）有线电视网CM （dble Modem）技术。城市中 的HFC网络由光纤干线和同轴电缆分配网通过光节点结•合 而成。主前端到分前端的光纤干线一般采用星型结构或环 型结构，分前端到分配节点多采用星型结构。从分配光节 点到用户的电缆-般采用树型结构：HFC网络原来只用于 传输广播电视，均为单向传输。要传送数据，需要进行双 向改造。经过双向改造以后的网络再装有电缆调制解调器 就可以实现数据通信了。
        电缆调制解调器（Cable Molem）是一种将数据终端设 备（计算机）连接到有线电视网，以使用户能进行数据通 信、访问Internet等信息资源的设备。其主要功能是将数字 信号调制到射频（FR）,以及将射频信号中的数字信息解 调出来。除此之外，电缆调制解调器还提供标准的以太网接口，部分地完成网桥、路由器、网卡和集线器的功能。
        电缆调制解调器属于共享介质系统，数据信号可以和 有线电视信号使用不同的频率进行传输。表2-1、下页图 2 - 5是IIFC网络上：下行频谱的分配方案。                             
       电缆调制解调器提供双向信道，并对同轴电缆的频率 进行不对称的上下行分割：从计算机终端到网络方向称为 上行信道，从网络到计算机终端方向称为下行信道「上行 信道带宽一般在2()0KbpH到之间，最高可达10Mbps. 上行信道采用的载波频率范围在5MH到65MH之间，由 于这一频段易受家用电器噪声的干扰，信道环境较差，一 般采用抗干扰较好的QPSK调制方式。但是，即使用QPSK 调制方式，每个光节点覆盖的用户数仍不宜超过2 000户。 因为每个用户终端就像小天线一样接收干扰信号送入上行 通道并传向前端相互叠加，这种现象被称之为漏斗效应。 户数越多，汇聚的干扰就越多，一旦用户数量超过阀值， 干扰信号将淹没正常信号。限制小区覆盖用户数在1 000 - 2 000户之内的另外一个目的就是控制下行信道的共享户 数，使得毎户享有足够的下行带宽。下行信道的带宽采用 64QAM调制方式，在一个8M1H的模拟电视频道上.可达 到的数据传输速率为40Mbps。按每个光节点带1 000户计 算，假设有20%的用户申请宽带2接入，其中20%的用户同时上网，则有40个用户共亨40Mbps带宽，平均每户 接入
                                                                                                                                                         图       HFC网络频率资源分配
         目前中国有线电视网络约有20%完成了双向改造，⑷ 但由于广电系统无法申请到互联网接入（ISP）的业务许 可，中国大面积进行HFC网双向改造的政策条件还不 具备。