試論有線電視傳輸線的多項信號的傳輸

摘要：本文通過分析有線電視傳輸線的多項信號的傳輸方式的發展以及優缺點，詳細地討論其中有線電視傳輸線網信息傳輸方式的發展，并且針對目前有線電視的快速發展，對這種信息傳輸方式進行了簡要的說明。
關鍵詞： 有線電視;寬帶網絡;電話網絡;智能建筑
Abstract: This paper through analyzes a number of signal transmission development of CATV transmission line and the advantages and disadvantages, a detailed discussion of the mode of information transmission cable television transmission network development, and for the rapid development of cable TV at present, the mode of information transmission are briefly explained.
Key words: Cable TV; broadband network; telephone networks; intelligent building
 
  中圖分類號:TN913文獻標識碼  A         文章編號
 
0引言
 隨著計算機技術、通信技術、音像技術的綜合發展，人們預言：未來的社會是信息的社會，所謂的信息社會就是基于上述三大技術的綜合發展和使用。這樣就產生了有線電視。有線電視的發展有兩個基礎條件：一是社會對信息化的需求，二是信息技術的發展水平，兩者缺一都不能促進有線電視的發展。 
有線電視數據通訊目前的技術構造是一個基于同軸電纜的共享式數據通訊系統，采用ASK/FSK或CABLE MODEM進行數據傳輸，由于ASK/FSK傳輸速度受到限制，因此只適合于數據傳輸量較少的專用系統，要實現真正意義上的數據傳輸，需采用CABLE MODEM技術，由于數據傳輸信道共享，網上的各個節點的帶寬又有限，這正是有線電視技術急待解決的問題。
目前，有線電視技術的發展方向應為：由單向傳輸系統向雙向系統的發展。
1有線電視電纜傳輸網絡
有線電視電纜傳輸網絡已不再象以往那樣：每個小區都自成體系，具有接收電視信號的前端、傳輸外線和樓內分配網絡，屬于封閉的、小型獨立的共用天線系統。今天的電纜傳輸網絡不需要前端，要建成雙向傳輸寬帶網絡，它不但要符合達到相關的國家標準，還必須執行所在地域有線電視網的總體技術要求。
1.1雙向傳輸的實現方式：
　　在HFC接入網中，為了實現信號的雙向傳輸，同時采用了空分復用、頻分復用和時分復用技術。從光節點至前端(或骨干網的分前端)的光纖傳輸鏈路中，上下行信號采用空分復用：從光節點到用戶的電纜網中，上下行信號采用頻分復用，數據傳輸采用時分復用方式，
1.2回傳通道的噪聲
　　在HFC網絡中，反向通道的匯集噪聲是影響雙向數據傳輸的主要問題。由于反向噪聲大，數據傳輸鏈路的C／N大大降低。因此，解決反向回傳通道的噪聲問題，是Ⅲc網絡順利開展雙向業務的關鍵。
　　上行通道中匯集的噪聲來源于多種形式。其中，影響上行信號傳輸的主要是信號的削波失真、網絡結構噪聲和侵入噪聲。
1.2.1、傳輸系統
　　包括光節點中的正、反向RF放大模快、雙向延長放大器、線路分支器、分配器、供電器、同軸電纜等。光節點中的正向光接收機將下行光信號轉換成電信號后，經置于光節點內的RF寬帶放大器放大至較高電平，再由延長線上的延長放大器、同軸電纜和線路分支、分配器，將信號下行信號分路傳送給各分配系統。來自分配，系統的反向回傳上行信號，從分配放大器的輸入端口沿著正向傳輸的途徑進行反向回轉，經同軸電纜、線路分支器、分配器、延長放大器，進入光節點，送人回傳激光器。
1.2.2 分配系統
包括雙向分配放大器(即樓頭放大器)，分支器分配器，雙向用戶終端和同軸電纜等。
延長線路將下行信號傳送到各分配放大器的輸入端。分配放大器將信號放大至所需電平后，經過同軸電纜、分配器、分支器，傳送給每個用戶終端。來自用戶的反向回傳上行信號，從用戶應用設備的回傳發射機，通過用戶電纜回送人用戶終端，經過分支器、分配器和同軸電纜，送到分配放大器的輸出端，經分配放大器放大到合適的電平，從分配放大器的輸入端送入傳輸系統。
1.2.3電纜分配網絡的規劃與設計
　　由于住宅小區的網絡規劃受土建規劃的制約，各種形式風格住宅小區的土建設計千差萬別，建筑物大小、高低、形狀各異。特別是各小區內建筑群體布局各不相同。因此，住宅小區的網絡規劃也不可能有統一的模式，只能因地制宜。
 
2 器材選用
2.1同軸電纜的選用
　　系統內所有電纜均選用物理發泡電纜。延長線的電纜，應選用外導體為鋁管結構的一12電纜。所有外線電纜均采用穩定的聚乙烯外護套。
2.2 延長放大器
　　由于光接點服務區都不太大，采用手動增益控制放大器(MGC)能夠滿足使用要求。延長放大器按使用的模塊不同，有推挽放大器和功率倍增放大器延長放大器一般應選用雙模塊功率倍增放大器。
2.3雙向放大器上下行通道結構
雙向放大器總體上由正向放大通道、反向放大通道、分波器、混合器、穩壓電源組成。
正向放大通道由前置衰減器和均衡器、一級放大模塊、級間衰減器和均衡器、二級放大模塊組成。
反向放大通道由反向放大模塊、衰減器和均衡器組成。
  3用戶分配網絡
3.1住宅建筑(樓房)用戶分配網的組成作為住宅小區網中的分配系統，主要包括用戶分配放大器(即樓頭放大器)、同軸電纜、分支分配器、用戶終端。
3.2用戶分配網使用的設備
3.2.1雙向用戶分配放大器
采用雙模塊功率倍增型或雙模塊推挽型。
3.2.2分配器和分支器
分配器和分支器都是無源網絡設備，其主要功能為既對下行信號進行功率分配，對上行信號進行匯集。
3.2.3同軸電纜
分配系統中使用的電纜均采用物理發泡同軸電纜。分支器、分配器和用戶終端之間的連接采用-5電纜。分配放大器輸出端連接的分配器，其輸出端的分路電纜距離較長，宜采用-7或-9電纜。為了降低回傳通道的噪聲，應選用四屏蔽電纜。
4網絡電視
　　
　　在MP3播放器出現之后，各種CD、錄音機、磁帶的銷量受到了巨大的打擊。如同MP3播放器的出現一樣，現在的傳統電視仍然面臨著相同的境遇。網絡電視的興起，究其原因，主要是觀眾可以不必按照電視臺的編排來收看節目，可以在自己方便的時間觀看自己喜愛的電視節目，還可以跳過一些令觀眾討厭的廣告的侵擾。網絡電視以它的隨意性和跳過廣告的能力深受越來越多的觀眾喜愛。
　　　
5有線電視網絡
　　雖然網絡電視技術蓬勃發展，但是，有線電視網絡仍具有自身不能比擬的優越性。第一，有線電視網絡覆蓋面大。有線電視網絡經過近幾年的高速發展，其覆蓋面積已遠遠超出網絡電視的覆蓋面，甚至一些偏遠山區也可以通過有線電視網絡收看到電視節目，在這方面網絡電視具有不可比擬的絕對優勢。第二，有線電視網絡的收視人群大。因為有線電視網絡覆蓋面更為廣闊，操作起來更為簡潔、方便，有利于我國更為多數的人群選擇有線電視網絡。第三，現在的有線電視網絡的有效嘗試。現在，有的有線電視采用機頂盒的方式，雙向交互、全面普及，并對機頂盒進行適當有效的軟件升級。第四，拓寬有線電視的一些業務。目前我國的部分城市，已經可以實現通過有線電視網絡為自己的家庭繳納水電費，還有電影點播業務等。我們有線電視網絡用戶在屏幕加減的時候，影像播放窗口變小，頻道以列表的形式列出，方便用戶調整頻道。同時，還可以預留一部分的地方，作為一些信息的發布渠道，更為方便觀眾了解最新資訊。
 
6 通訊自動化系統中的各種信息傳輸方式的比較
6.1以太網
以太網是目前應用最為廣泛的局域網絡傳輸方式。以太網是目前網絡技術中比較先進成熟，實時性強，應用廣泛，性能穩定，價格低廉的通訊技術。對于一個智能小區通訊系統，系統的穩定性、實時性和價格是需要重點考慮的因素，以太網從各個方面均能滿足要求，是目前智能小區多選用的通訊手段。
6.2電話撥號
電話系統是現有通訊手段中歷史較漫長，應用較為廣泛的系統。電話系統的發展從過去單純的語音通話系統，已發展成為目前集話音、數據通訊、網絡通訊等各種功能的綜合性系統。在電話系統中發展起來的DDN、ISDN、ADSL等技術已在廣域網絡數據通訊領域體現了其技術方面的先進性。
總而言之，利用電話系統進行數據通訊，實現小區智能管理，已不再是理想手段。
6.3 ISDN和ADSL
    電信系統已經發展出了利用一根電話線同時提供話音、傳真、數據等各種服務的技術，是電信數據通訊業務未來發展的主流。目前存在的問題是：無論ISDN還是ADSL技術，均需對電信局的交換機增加配置，為此增加一大筆的費用，決定了其發展速度較為緩慢。而從工程實施角度來看，只需在用戶端加裝一個相應的傳輸裝置即可。
綜上所述，從技術上來講，ISDN和ADSL均為先進的技術，實時性強，傳輸速率高，性能穩定，工程實現方便，應用于智能小區的智能化系統較為理想，但目前因費用昂貴，所以不被廣泛采用。
6.4專用網絡
專用網絡指目前應用于專業智能大廈和樓宇控制系統的通訊方式，如LONWORKS，CEBUS等，目前這些技術在智能大廈和樓宇控制領域已占主導地位。
LONWORKS 和CEBUS等專用網絡系統均有較規范的設計和施工規范，系統調試也無難度，系統構成為一個集中分散式的樹型結構，由各個層次的通訊節點和末端的控制節點構成，在末端的控制節點實現對設備的監控，中間的通訊節點則負責數據信息的傳輸。
6.5有線電視
    有線電視在目前住宅建設中是必備的，因此利用這一現有系統來充當智能系統的數據傳輸媒介，可以省去部分布線的費用。有線電視系統的數據傳輸占用了部分電視的傳輸信道，并要求有線電視系統提供雙向通訊機制。
目前有線電視技術的發展方向應為：由單向傳輸系統向雙向系統的發展。
7 結論
智能建筑能把建筑藝術與電腦和信息技術有機結合，也是綜合性地反映時代高科技成就的科技產業。它涉及建筑材料、設備、機械、施工等，電子領域的計算機軟硬件、網絡、IC卡等，通信領域的衛星、廣播、電視、電話、傳真、電子郵件等，機械領域的儀器、儀表及各種設備等等的變革，不僅大大提高了建筑領域本身的技術水平和科技含量，而且必將推動相關產業結構的現代化和產品結構的升級換代。因此，在我國研究和發展智能建筑，無疑有著重大的現實意義和深遠的歷史意義。
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