有線電視廣播系統(tǒng)構(gòu)成與頻段劃分、頻道配置

楊升炎

(同江市轉(zhuǎn)播臺(tái)，黑龍江 同江 156400)

1 前言

有線電視廣播系統(tǒng)是利用同軸電纜、光纜或微波等媒介傳輸，通過(guò)分配或交換網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供多套電視節(jié)目及各種信息服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。有線電視系統(tǒng)最早起源于共用天線系統(tǒng)(CATV)，即多個(gè)用戶共用一副天線接收電視節(jié)目，該天線要求有較好的性能和安裝位置。共用天線系統(tǒng)為第一代有線電視系統(tǒng)，它能在地面電視廣播電波較弱的地區(qū)解決用戶收看的圖像質(zhì)量問(wèn)題，起到對(duì)地面電視廣播的補(bǔ)充作用。后來(lái)，為豐富有線電視系統(tǒng)的節(jié)目源，在共用天線系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又誕生了第二代有線電視系統(tǒng)，此系統(tǒng)不僅能接收本地電視節(jié)目，而且能接收由微波網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星傳輸?shù)碾娨暪?jié)目。第一代、第二代有線電視一般采用同軸電纜傳輸信號(hào)，因此又稱電纜電視。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)的諸多方面提出了新的要求。我國(guó)的有線電視系統(tǒng)正在逐步演變成具有綜合信息傳輸交換能力、能夠提供多功能服務(wù)的第三代有線電視系統(tǒng)，即寬帶交互式多媒體網(wǎng)絡(luò)。如果把第二代有線電視系統(tǒng)看作傳統(tǒng)有線電視系統(tǒng)，則第三代有線電視系統(tǒng)則可稱得上是現(xiàn)代有線電視系統(tǒng)。第三代有線電視系統(tǒng)已不再是一個(gè)單向的電視節(jié)目傳輸、分配系統(tǒng)，它使用光纖、同軸電纜混合模式構(gòu)成雙向的傳輸分配網(wǎng)，為用戶提供傳輸和交換業(yè)務(wù)服務(wù)。第三代有線電視系統(tǒng)是一個(gè)龐大的多媒體信息傳輸和交換網(wǎng)絡(luò)，集電視、電話和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)于一身，可完成電視及聲音廣播、視頻點(diǎn)播、互聯(lián)網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程教育、電信以及其他多種業(yè)務(wù)。

在我國(guó)，有線電視系統(tǒng)是城市電視廣播最主要的覆蓋手段之一。目前，我國(guó)的有線電視系統(tǒng)大多處于第二代水平。隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和對(duì)廣播電視的需求，有線電視系統(tǒng)演變成具有綜合信息傳輸交換能力、提供多功能服務(wù)的第三代有線電視系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

圖1是有線電視系統(tǒng)的構(gòu)成原理框圖。

圖1 有線電視系統(tǒng)構(gòu)成原理框圖Fig.1 Schematic diagram of cable TV system

傳輸系統(tǒng)如同有線電視系統(tǒng)的軀干，它的作用為延續(xù)距離、擴(kuò)大系統(tǒng)、覆蓋范圍。對(duì)傳統(tǒng)的有線電視系統(tǒng)而言，傳輸系統(tǒng)須保證把信號(hào)源穩(wěn)定可靠地傳輸給用戶分配網(wǎng)。而對(duì)具有交互性功能的現(xiàn)代有線電視系統(tǒng)而言，傳輸系統(tǒng)必須在用戶分配網(wǎng)和前端間實(shí)現(xiàn)雙向通信，即不僅可由前端向用戶傳輸信號(hào)，還可由用戶向前端傳輸信號(hào)。傳輸系統(tǒng)使用的傳輸媒介是射頻同軸電纜、光纜、微波或它們之間的組合，現(xiàn)在一般使用的是光纜和同軸電纜。

圖2是現(xiàn)代有線電視系統(tǒng)的組成框圖。在模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)共存的條件下，信號(hào)源有模擬電視、模擬聲音信號(hào)、數(shù)字電視聲音信號(hào)，還有數(shù)據(jù)信號(hào)等多種。這些信號(hào)可以從衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)、地面廣播、微渡或光纜的傳輸、自辦的節(jié)目、數(shù)字光纖環(huán)路以及公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。其中，模擬信號(hào)送入模擬前端進(jìn)行變頻、調(diào)制等處理，而數(shù)字電視、數(shù)字聲音信號(hào)則送入數(shù)字前端，進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，數(shù)據(jù)信號(hào)在數(shù)據(jù)前端進(jìn)行相應(yīng)處理。前端輸出的信號(hào)在混合器中復(fù)合為一路信號(hào)，通過(guò)HFC傳輸?shù)诫p向分配網(wǎng)絡(luò)，再連接到各個(gè)終端。終端可直接與模擬音響和模擬電視連接，收聽(tīng)、收看模擬電視、模擬聲音節(jié)目，也可以與機(jī)頂盒連接，再與模擬電視、模擬音響連接，這樣就可收聽(tīng)、收看數(shù)字節(jié)目。另外，如果機(jī)頂盒中裝有電纜調(diào)制解調(diào)器，則還可以與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)雙向通信業(yè)務(wù)。

圖2 現(xiàn)代有限電視系統(tǒng)組成框圖Fig.2 Composition diagram of modern limited television system

3 有線電視廣播的頻段劃分和頻道配置

傳統(tǒng)的單向有線電視系統(tǒng)起源于地面電視的公共接收系統(tǒng)，其頻道設(shè)置與地面電視廣播相同，即VHF和UHF頻道，而且也采用了殘留邊帶調(diào)制方案，所以可直接與電視機(jī)的射頻輸入口相連。通常將VHF和UHF頻道稱為標(biāo)準(zhǔn)頻道，用DS表示。頻道劃分屬于鄰頻傳輸系統(tǒng)，即相鄰頻道的信號(hào)載波間隔為射頻信號(hào)帶寬，頻道間前后相接，沒(méi)有空隙。鄰頻傳輸系統(tǒng)是相對(duì)于隔頻傳輸系統(tǒng)而言的，隔頻傳輸是指每隔一個(gè)頻道安排一套節(jié)目。采用鄰頻傳輸可充分利用頻帶資源，但也容易造成相鄰頻道傳輸?shù)男盘?hào)間的相互影響，所以，需要在前端采取一系列嚴(yán)格的技術(shù)手段克服鄰頻干擾。

在現(xiàn)代的雙向有線電視系統(tǒng)中，既要實(shí)現(xiàn)由前端向用戶終端的下行傳輸，又要實(shí)現(xiàn)由用戶終端向前端的上行傳輸。在同軸電纜分配網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，采用頻分復(fù)用方式，因此系統(tǒng)中必須考慮上、下行頻率分割問(wèn)題。根據(jù)行標(biāo)GY/Tl06-1999中的規(guī)定，雙向有線電視系統(tǒng)的工作頻帶范圍是5～1 000 MHz。其中，5～65 MHz是反向上行頻帶；65～87 MHz是正向、反向隔離帶；87～108 MHz是正向模擬聲音頻帶；108～111 MHz是空閑待用頻帶；111～550 MHz是正向模擬電視頻帶；550～860(或750)MHz是正向數(shù)字信號(hào)頻帶；860～900 MHz是預(yù)留擴(kuò)展正向、反向隔離帶；900～1 000 MHz是預(yù)留擴(kuò)展反向上行頻帶。在這些頻段中，用于模擬信號(hào)的87～550 MHz頻段并不是永久的，隨著模擬信號(hào)的逐漸消亡，數(shù)字信號(hào)將取而代之，這個(gè)頻段就會(huì)逐漸讓位于數(shù)字信號(hào)。