试论我国有线电视网络的发展与完善
王国喜分享
摘要：有线电视以其传输质量好、容量大、以及可双向传送等特点得到迅速，受到社会的普遍欢迎。有线电视的发展和完善是社会各界人士关注的热点问题之一。有线电视网络的升级与改造关系到千家万户的切身利益。本文以县级有线电视网络的发展与完善做以探讨，供同志们。
关键词：有线电视； 网络完善； 技术特点
我国的有线电视自90代初发展至今，无论是用户规模，网络技术以及网上多功能业务开发的水平都已在世界有线电视业界占有一定的地位。随着信息化技术的发展，特别是在“三网融合”的大趋势下，有线电视的发展到了一个关键的时刻，飞速发展的今天，有线电视如何发展，先期建成的县级有线电视网络如何升级与改造，是这两年全国有线电视业同仁最为关心的。
一、有线电视的发展历程
有线电视以其传输质量好、容量大、以及可双向传送等特点得到迅速发展，受到社会的普遍欢迎。在我国几乎每个城镇都安装了有线电视网络，截止2006年底，全国有线终端数已近17800多万个（含宾馆及商用楼），其中县级有线电视用户占了半壁江山，目前已成为我国广播电视覆盖网中一个重要组成部分。县级有线电视是从最早的共用无线电视系统发展而来的。从开始时230MHz隔频传送，300 MHz、450MHz、550MHz邻频传送已发展到750MHz邻频传送体系；干线网从电缆为主向光缆为主发展，网络结构普遍向HFC转变；由于卫星广播电视传送的迅速发展，有线电视所传送的电视节目也由初期10套左右，发展到20－30多套。在经济文化发达市（县），已在有线电视网络上进行多功能开发。
但是，作为县级有线电视网络在起步时限于当时的资金，技术条件和初级阶段用户的需求等原因，所建的网络存在很多问题，即先天不足，随着网络的扩大，频道的增加，失真、载噪比及故障率等问题越来越严重；加之用户对电视鉴赏能力的提高，新需求的萌发；国内外CATV新技术，新产品的迅速发展，特别是数字技术与多媒体技术的进步，使得有线电视与通信、语音、图像、数据之间的界限模糊，正互为融合，相互渗透，有线电视正由单向广播式传输，向双向交互式传输过渡，各地有线电视综合业务网的建设正在有计划地进行。因此，县级有线电视网络根据形势发展需要，适时地对已建网络进行升级与改造是非常必要的。
二、有线电视网络进行升级改造的前提
1、凡不能满足用户需求，部分或者全部达不到指标要求的系统都有必要进行升级与改造。例如：
1）不能工作于邻频或指标达不到要求的前端设备；
2）传输网络达不到指标要求。如采用的手动增益放大器，由于温差变化造成的电平波动大大超过网络容忍波动能力，则会造成载噪比或失真指标下降；网络原设计放大器补偿线损的余量不足，导致温度升高及电缆老化时欠补偿。此时又简单地换用高增益放大器，使信噪比下降；
3）随着节目源的增加和网络的扩大，实际频道数超过规划的频道数，网络实际的级数超过规划的级数，导致非线性指标下降；
4）网络传输频带窄。如300MHz、450MHz系统可用的正常频道少，再加上正常频道部分被开路电视台占用，所以必须启用增补频道。而部分增补频道经常受到移动通讯设备、无线寻呼的干扰。严重影响电视信号质量。使得直接收的频道显得十分紧张；
5）电缆接插头、供电系统等器件档次低，系统可靠性差，维护量大。
2、打算为下一代的CATV网络综合利用打下基础的，需要进一步提高网络质量，把电缆网改造成为光纤、电缆混合网（HFC）。进而把有线电视网络建设成大容量、宽频带、数字化、智能化、交互式的有线电视网络。
三、网络升级与改造的目标
网络是广播电视的生命线，只有形成全省、全国的网络，才能真正发挥出广播电视系统的优势和规模优势，也才能真正发挥国家信息化的基础设施作用。
纵览CATV的发展史，升级改造伴随其发展的始终。在升级改造时起点越高，所改造的CATV网的服务周期越长，投入产出比也越高。因此在制定网络升级改选目标时应结合国内外有线电视技术的现状和发展，本着高起点、高质量、高要求的指导思想，从建设“信息高速公路”的长远目标出发，立足有线电视，着眼综合信息网，既考虑目前的实用性与经济承受能力，又考虑到长远发展的需要，从县级来讲，应确定采用HFC网，干线传输以光纤网络为基础网络建设，这不仅是事业发展的主要基础，而且集先进性、长久性、实用性、经济性、高可靠性和多功能兼容性为一体。只有在县级都建立HFC局域网，才能为日后交互式电视、数字化信息传输、多功能网络的实施以及与互联网接轨预置一个高性能平台。为此，网络升级改造的目标是：
1、为使县级有线电视接入网能与省SDH光纤干线传输网相匹配和接口，接入网升级改造后具有双向传输功能，能实现多功能应用；
2、能适应传输模拟信号向数字信号过渡，包括语言信息传输，在条件成熟时，实现三网合一；
3、配备先进的网管系统，能实现有条件接收。
四、网络升级改造的形式、模式
1、网络升级改造的三种形式
1）原有有线电视网络中电缆干线部分改造成光缆干线（可利用原有杆路路由或做适当改变）。以提高信号的传输质量，增加播出节目套数，仍无法实现多功能交互业务。
2）重新敷设光缆干线，改变分配形式，将光节点的光接收机配置反向光发射模块与双向放大器、反向光收，网管系统、服务器等一起构成双向交互业务平台。缺点是反向通道中噪声干扰大，电缆屏蔽较难解决，系统瓶颈问题严重，系统设备投资大。
3）采用ATM技术与有线电视网结合的技术，技术复杂，性能价格比不高，扩展能力差。
2、升级改造后的几种模式
1）改造成模拟光纤网。一是AM（调幅）光纤网，这是世界上普遍采用的一种性价比较高的传输方式，其突出的优点在于，频道的安排和调制方式与广播电视系统标准完全兼容，光接收机输出可直接接入电缆网络，便于实现光纤一同轴电缆混合网络（HFC）系统传输，有利于双向传输和交互式业务的开展，为下一步宽带信息网的发展铺平道路。其中1310nm光传输窗口由于受光纤损耗的限制，传输距离有限。1550nm光传输窗口光信号可以用掺饵光纤放大器（EDFA）直接放大，多级EDFA串接可以使传输距离达200KM，可以解决大范围多节点的联网。二是 FM（调频）光纤网。这种模拟网的优点是信噪比高，传输距离远，（可达70KM，加中继达几百公里）缺点是每个频道的带宽较大，传输频道较小，调制方式与广播电视系统标准不兼容。
2）改造成数字光纤网。一是无压缩数字光纤网。它的优点是传输质量高，对误码率的要求很低，终端设备相对压缩数字低很多，缺点是误码率较高，每个频道用一百多兆比特，多用于专用网。二是压缩数字光纤网。压缩数字电视的质量和压缩率有关，压缩程度越厉害，图像质量越差。压缩数字电视是电视传输的发展方向，将来点播电视必须要用，但目前成本还很高。
3）改造成CAIP网络。采用CAIP网络技术，即在HFC网络基础上架构宽带IP城域网，这也是信息高速公路的宽带用户接入网最佳传输媒介。该网采用先进技术，高起点、高水平、高质量建网，既满足当前的业务传输需求，也适应将来业务发展的需要。
五、升级改造的实施
根据升级改造目标和条件，其实施一股有以下三种方案：
1、全面升级改造方案--争取到一大笔资金，在现有网络维持工作的同时， 另以新的一套设备从前端到用户，取而代之，在一夜之间进行割接，使之“脱胎换骨”。
2、分期升级改造方案--先规划小区，将光纤节；点建到小区，与原分配网络相“对接”，使信号质量及可靠性来一个大的跳变，然后再改造分配网络。这一方案适宜于干线比较长，放大器级数多的网络。
3、部分升级改造方案--对于现有干线级数不多的网络，先改造电缆分配网，使之由手动增益控制升级为AGC或ASC控制，由单向网络升级为双向网络，既解决信号稳定问题，又为下一步奠定基础。
经济条件好的可选全面改造方案，经济条件较好的可选分期改造方案，依靠自己力量滚动的，可选部分改造方案。即使是部分改造方案，也应当是规划目标下的分步实施方案，所采用的器件应合乎总体改造目标。
有线电视网络的升级改造起点越高，寿命越长，重复投资就越少。经过认真地论证和预算，采用适当的方式引入资金，高起点升级改造，特别是处于经济发达、多功能应用前景广阔的县级，这不失为一种明智的选择。
但是，不论采用那种方案，都不宜单纯依赖台外部的资金与技术力量，在管理上有自主权，在技术上有主动权。如要在网上大规模地推行一种新技术，可先通过小区试验，使台内，技术人员掌握设计、施工、维护要领，形成自己的管理与技术队伍。
有线电视的发展和完善应注意以下问题：
1、关于对旧网设备的利用问题。旧网设备的利用在网络升级改造时成了不可回避的问
题，是当前经济条件的需要。可以利用网内用户需求发展的不平衡性，将放大器下放到暂时无双向要求的分配网络中使用。
2、要处理好网络可靠性与费效比的关系。 网络升级改造时要提高其可靠性，但并不等于说无条件的提高。事实上，对任何一个来说是要追求经济效益的。一味追求可靠性，可能导引成本上升。因此，在考虑可靠性的同时，对费用、可维护性、及施工管理的各种因素要全面权衡考虑。
3、要十分注意HFC网中用户接入网的干扰入侵。在用户接入网升级改造时，如设计、器材或施工等处理不当，使电磁波屏蔽性能出现问题，从而使电缆外部的电磁波入侵，对网内增值业务会形成干扰。
4、要注意设备、网络间的接口。县级网络改造升级应服从全国统一规划和统一标准。
关键词：有线电视； 网络完善； 技术特点
我国的有线电视自90代初发展至今，无论是用户规模，网络技术以及网上多功能业务开发的水平都已在世界有线电视业界占有一定的地位。随着信息化技术的发展，特别是在“三网融合”的大趋势下，有线电视的发展到了一个关键的时刻，飞速发展的今天，有线电视如何发展，先期建成的县级有线电视网络如何升级与改造，是这两年全国有线电视业同仁最为关心的。
一、有线电视的发展历程
有线电视以其传输质量好、容量大、以及可双向传送等特点得到迅速发展，受到社会的普遍欢迎。在我国几乎每个城镇都安装了有线电视网络，截止2006年底，全国有线终端数已近17800多万个（含宾馆及商用楼），其中县级有线电视用户占了半壁江山，目前已成为我国广播电视覆盖网中一个重要组成部分。县级有线电视是从最早的共用无线电视系统发展而来的。从开始时230MHz隔频传送，300 MHz、450MHz、550MHz邻频传送已发展到750MHz邻频传送体系；干线网从电缆为主向光缆为主发展，网络结构普遍向HFC转变；由于卫星广播电视传送的迅速发展，有线电视所传送的电视节目也由初期10套左右，发展到20－30多套。在经济文化发达市（县），已在有线电视网络上进行多功能开发。
但是，作为县级有线电视网络在起步时限于当时的资金，技术条件和初级阶段用户的需求等原因，所建的网络存在很多问题，即先天不足，随着网络的扩大，频道的增加，失真、载噪比及故障率等问题越来越严重；加之用户对电视鉴赏能力的提高，新需求的萌发；国内外CATV新技术，新产品的迅速发展，特别是数字技术与多媒体技术的进步，使得有线电视与通信、语音、图像、数据之间的界限模糊，正互为融合，相互渗透，有线电视正由单向广播式传输，向双向交互式传输过渡，各地有线电视综合业务网的建设正在有计划地进行。因此，县级有线电视网络根据形势发展需要，适时地对已建网络进行升级与改造是非常必要的。
二、有线电视网络进行升级改造的前提
1、凡不能满足用户需求，部分或者全部达不到指标要求的系统都有必要进行升级与改造。例如：
1）不能工作于邻频或指标达不到要求的前端设备；
2）传输网络达不到指标要求。如采用的手动增益放大器，由于温差变化造成的电平波动大大超过网络容忍波动能力，则会造成载噪比或失真指标下降；网络原设计放大器补偿线损的余量不足，导致温度升高及电缆老化时欠补偿。此时又简单地换用高增益放大器，使信噪比下降；
3）随着节目源的增加和网络的扩大，实际频道数超过规划的频道数，网络实际的级数超过规划的级数，导致非线性指标下降；
4）网络传输频带窄。如300MHz、450MHz系统可用的正常频道少，再加上正常频道部分被开路电视台占用，所以必须启用增补频道。而部分增补频道经常受到移动通讯设备、无线寻呼的干扰。严重影响电视信号质量。使得直接收的频道显得十分紧张；
5）电缆接插头、供电系统等器件档次低，系统可靠性差，维护量大。
2、打算为下一代的CATV网络综合利用打下基础的，需要进一步提高网络质量，把电缆网改造成为光纤、电缆混合网（HFC）。进而把有线电视网络建设成大容量、宽频带、数字化、智能化、交互式的有线电视网络。
三、网络升级与改造的目标
网络是广播电视的生命线，只有形成全省、全国的网络，才能真正发挥出广播电视系统的优势和规模优势，也才能真正发挥国家信息化的基础设施作用。
纵览CATV的发展史，升级改造伴随其发展的始终。在升级改造时起点越高，所改造的CATV网的服务周期越长，投入产出比也越高。因此在制定网络升级改选目标时应结合国内外有线电视技术的现状和发展，本着高起点、高质量、高要求的指导思想，从建设“信息高速公路”的长远目标出发，立足有线电视，着眼综合信息网，既考虑目前的实用性与经济承受能力，又考虑到长远发展的需要，从县级来讲，应确定采用HFC网，干线传输以光纤网络为基础网络建设，这不仅是事业发展的主要基础，而且集先进性、长久性、实用性、经济性、高可靠性和多功能兼容性为一体。只有在县级都建立HFC局域网，才能为日后交互式电视、数字化信息传输、多功能网络的实施以及与互联网接轨预置一个高性能平台。为此，网络升级改造的目标是：
1、为使县级有线电视接入网能与省SDH光纤干线传输网相匹配和接口，接入网升级改造后具有双向传输功能，能实现多功能应用；
2、能适应传输模拟信号向数字信号过渡，包括语言信息传输，在条件成熟时，实现三网合一；
3、配备先进的网管系统，能实现有条件接收。
四、网络升级改造的形式、模式
1、网络升级改造的三种形式
1）原有有线电视网络中电缆干线部分改造成光缆干线（可利用原有杆路路由或做适当改变）。以提高信号的传输质量，增加播出节目套数，仍无法实现多功能交互业务。
2）重新敷设光缆干线，改变分配形式，将光节点的光接收机配置反向光发射模块与双向放大器、反向光收，网管系统、服务器等一起构成双向交互业务平台。缺点是反向通道中噪声干扰大，电缆屏蔽较难解决，系统瓶颈问题严重，系统设备投资大。
3）采用ATM技术与有线电视网结合的技术，技术复杂，性能价格比不高，扩展能力差。
2、升级改造后的几种模式
1）改造成模拟光纤网。一是AM（调幅）光纤网，这是世界上普遍采用的一种性价比较高的传输方式，其突出的优点在于，频道的安排和调制方式与广播电视系统标准完全兼容，光接收机输出可直接接入电缆网络，便于实现光纤一同轴电缆混合网络（HFC）系统传输，有利于双向传输和交互式业务的开展，为下一步宽带信息网的发展铺平道路。其中1310nm光传输窗口由于受光纤损耗的限制，传输距离有限。1550nm光传输窗口光信号可以用掺饵光纤放大器（EDFA）直接放大，多级EDFA串接可以使传输距离达200KM，可以解决大范围多节点的联网。二是 FM（调频）光纤网。这种模拟网的优点是信噪比高，传输距离远，（可达70KM，加中继达几百公里）缺点是每个频道的带宽较大，传输频道较小，调制方式与广播电视系统标准不兼容。
2）改造成数字光纤网。一是无压缩数字光纤网。它的优点是传输质量高，对误码率的要求很低，终端设备相对压缩数字低很多，缺点是误码率较高，每个频道用一百多兆比特，多用于专用网。二是压缩数字光纤网。压缩数字电视的质量和压缩率有关，压缩程度越厉害，图像质量越差。压缩数字电视是电视传输的发展方向，将来点播电视必须要用，但目前成本还很高。
3）改造成CAIP网络。采用CAIP网络技术，即在HFC网络基础上架构宽带IP城域网，这也是信息高速公路的宽带用户接入网最佳传输媒介。该网采用先进技术，高起点、高水平、高质量建网，既满足当前的业务传输需求，也适应将来业务发展的需要。
五、升级改造的实施
根据升级改造目标和条件，其实施一股有以下三种方案：
1、全面升级改造方案--争取到一大笔资金，在现有网络维持工作的同时， 另以新的一套设备从前端到用户，取而代之，在一夜之间进行割接，使之“脱胎换骨”。
2、分期升级改造方案--先规划小区，将光纤节；点建到小区，与原分配网络相“对接”，使信号质量及可靠性来一个大的跳变，然后再改造分配网络。这一方案适宜于干线比较长，放大器级数多的网络。
3、部分升级改造方案--对于现有干线级数不多的网络，先改造电缆分配网，使之由手动增益控制升级为AGC或ASC控制，由单向网络升级为双向网络，既解决信号稳定问题，又为下一步奠定基础。
经济条件好的可选全面改造方案，经济条件较好的可选分期改造方案，依靠自己力量滚动的，可选部分改造方案。即使是部分改造方案，也应当是规划目标下的分步实施方案，所采用的器件应合乎总体改造目标。
有线电视网络的升级改造起点越高，寿命越长，重复投资就越少。经过认真地论证和预算，采用适当的方式引入资金，高起点升级改造，特别是处于经济发达、多功能应用前景广阔的县级，这不失为一种明智的选择。
但是，不论采用那种方案，都不宜单纯依赖台外部的资金与技术力量，在管理上有自主权，在技术上有主动权。如要在网上大规模地推行一种新技术，可先通过小区试验，使台内，技术人员掌握设计、施工、维护要领，形成自己的管理与技术队伍。
有线电视的发展和完善应注意以下问题：
1、关于对旧网设备的利用问题。旧网设备的利用在网络升级改造时成了不可回避的问
题，是当前经济条件的需要。可以利用网内用户需求发展的不平衡性，将放大器下放到暂时无双向要求的分配网络中使用。
2、要处理好网络可靠性与费效比的关系。 网络升级改造时要提高其可靠性，但并不等于说无条件的提高。事实上，对任何一个来说是要追求经济效益的。一味追求可靠性，可能导引成本上升。因此，在考虑可靠性的同时，对费用、可维护性、及施工管理的各种因素要全面权衡考虑。
3、要十分注意HFC网中用户接入网的干扰入侵。在用户接入网升级改造时，如设计、器材或施工等处理不当，使电磁波屏蔽性能出现问题，从而使电缆外部的电磁波入侵，对网内增值业务会形成干扰。
4、要注意设备、网络间的接口。县级网络改造升级应服从全国统一规划和统一标准。
