有线电视复习纲要Word下载.docx

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P2P：

点对点MMDS：

多路微波分配系统

P2MP：

点对多点PPC：

按频道收费

SNR：

信噪比PPV：

按次收费

CNR：

载噪比IPPV：

即兴点播收费

CSO：

组合二次差拍MPLS：

多协议标签交换

CTB：

组合三次差拍VPLS：

虚拟专用局域网业务

HM：

信号交流声比VPN：

虚拟专用网络

交扰调制比BC：

广播信道

DG：

微分增益失真IC：

交互信道

DP：

微分相位失真DWDM：

密集波分复用

FEC：

前向纠错ATM：

异步传输模式

ARQ：

反馈重发MSTP：

基于SDH的多业务传送平台

HEC：

混合纠错SONET：

同步光纤网络

ASK：

幅移键控QoS：

服务质量

FSK：

频移键控EDFA：

掺铒光纤放大器

PSK：

相移键控PDFA：

掺镨氟化物光纤放大器

MASK：

多进制幅移键控RPR：

弹性分组环

QPSK：

正交相移键控FTTC：

光纤到路边

QAM：

正交幅度调制FTTB：

光线到大楼

COFDM：

编码正交频分复用FTTH：

光纤到户

BER：

比特误码率FTTP：

光纤到用户所在地

MER：

调制误码率FTTZ：

光纤到社区

FTTO：

光线到办公室SNMP：

简单网络管理协议

FTTSA：

光纤到服务区MAN：

城域网

EOC：

以太网信号在同轴电缆传输MOCA：

同轴电缆多媒体联盟

MPCP：

多点控制协议HiNOC：

基于同轴电缆的数字射频接入技术

DBA：

动态带宽分配POS：

无源光纤分支器

APS：

自动保护倒换RRT：

往返时间

二．绪论

1.有线电视系统的基本组成？

各部分的功能？

⑴信号源、前端、干线传输系统、用户分配网、终端。

⑵功能：

①信号源：

提供系统所需的各类优质信号。

②前端：

把从信号源送来的信号进行滤波、变频、放大、调制、混合等处理，使其适合在干线系统中传输。

③干线传输网：

把前端输出的高频复合电视信号优质稳定地传输给用户分配网，其传输方式主要有光纤、同轴电缆、微波三种。

④用户分配网：

把有线电视信号高效而合理地分送到用户。

⑤终端：

接收信号。

2.简述前端的作用及组成？

⑴作用：

⑵组成：

①硬件：

编码器、卫星接收机、网络适配器、矩阵切换器、复用器、加扰器、调制器、混合器等。

②软件：

SMS用户管理系统、EPG电子节目指南、CAS条件接收系统、BOSS业务营运支撑系统等。

三．有线电视基础知识

1.分贝比：

⑴表示系统的两个功率（或电压）大小的区别。

⑵两个功率P1和P2分贝比定义为：

（P1/P2）dB=10lg（P1/P2）（单位：

dB）

⑶两个电压U1和U2分贝比定义为：

（U1/U2）dB=20lg（U1/U2）（单位：

2.电平：

⑴系统中某一点的电平是指该点的功率（或电压）对某一基准功率（或基准电压）的分贝比。

10lg（P/Po）=20lg（U/Uo）

对同一个功率，选用不同基准功率Po（或基准电压Uo）所得电平数值不同，后面要加上不同的单位。

⑵若以1W为基准功率，功率为P时，对应的电平为10lg（P/1W），单位为分贝瓦（dBW）。

⑶若以1mW为基准功率，则功率为P时，对应的电平为10lg（P/1mW），单位为分贝毫瓦（dBm）。

⑷若以1mV为基准电压，则电压为U时对应的电平为20lg（U/1mV），单位为分贝毫伏（dBmV）。

⑸电平单位换算表：

dBW（新）

dBm（新）

dBmV（新）

dBuV（新）

dBW（原）

30

78.75

138.75

dBm（原）

-30

48.75

108.75

dBmV（原）

-78.75

-48.75

60

dBuV（原）

-138.75

-108.75

-60

3.噪声系数F：

⑴噪声系数F表示设备输出端相对于输入端载噪比变坏的程度，大小跟设备性能有关。

⑵准确定义：

网络输出总噪声功率谱密度So（f）对仅有信号源内阻产生在输出端的噪声功率Sio（f）的比值，表示为F（f）=So（f）/Sio（f），称为点噪声系数。

⑶某设备的F越小，其产生的噪声功率越小，性能越好。

F=1的放大器是一个无噪声的理想放大器，实际上F的值总大于1，这样F便有了确定的物理意义。

4.信噪比SNR：

信噪比定义为高频信号解调后所得的视频信号功率与噪声功率之比，即S/N=Ps/Pn。

若用分贝表示，则上式变为：

（S/N）dB=10lg（Ps/Pn）=PsdB—PndB

即信噪比的分贝值为信号电平与噪声电平之差。

5.载噪比：

（单位dB）

⑴载噪比CNR为解调器高频载波功率与噪声功率之比。

亦即解调前高频载波电平与噪声电平之差。

⑵对于PAL制式：

（S/N）dB=（C/N）dB—6.4dB（载噪比分贝比高于信噪比分贝比6.4dB）

⑶单个设备的载噪比：

（C/N）dB=Sa—F（dB）—2.4

（其中，Sa=So—G为输入信号的电压电平，单位为dBuV；

F（dB）为设备的噪声系数，单位为dB；

2.4dBuV为基础热噪声）

▲eg.一个放大器增益为20dB，输出电平为110dB，噪声系数为10dB，求C/N。

解：

输入电平

Ui（dB）=110—20=90（dB）

C/N=90—10—2.4=77.6（dB）

▲应用：

提高设备工作电平Sa和选择噪声系数小的设备以提高载噪比指标，消除图像雪花干扰。

⑷n个工作状态相同的放大器串接时的载噪比：

（C/N）dB=C/N1dB—10lgN

指标叠加是越叠越小，即总指标比每个部分的分指标都小。

▲eg.某分配网由2个放大器组成，每个放大器增益为30dB，输出电平为110dB，噪声系数为10dB，求整个干线C/N。

解：

每个放大器：

C/N1=Sa—F—2.4=So—G—F—2.4=110—30—10—2.4=67.6dB

由于每级放大器的指标相同，则

C/N总=C/N1—10lg2=64.6dB

⑸n个两种工作状态不同的放大器串接的载噪比：

设有A、B两个放大器，A放大器在前，B放大器在后，它们的载噪比分别用C/NA、C/NB来表示。

串接后的载噪比为：

C/NA—Y，C/NA≤C/NB

C/N=

C/NB—Y，C/NA＞C/NB

（其中Y为载噪比修正量，与|C/NA—C/NB|有关）

▲eg.两个放大器串接，（C/N）A=60dB，（C/N）B=70dB，求串接后的系统指标。

X=70—60=10，Y=0.4（查表）

则（C/N）总=60—0.4=59.6dB

▲eg.有一个有线电视系统，由前端、干线传输、分配网络三个子系统串接而成，其载噪比依次为前端C/N=55dB，干线传输C/N=60dB，分配网络C/N=70dB，求整个系统的载噪比指标。

先将干线和分配网络串接

X=70—60=10，Y=0.4（查表），则（C/N）干分=60—0.4=59.6dB

然后将前端串接

X=59.6—55=4.6，Y=1.3（查表），则（C/N）总=55-1.3=53.7dB

6.CSO：

组合二次差拍。

影响：

产生垂直波纹（P28）。

CTB：

组合三次差拍。

产生水平条纹（P29）。

7.相关标准：

名称

CNR

CSO

CTB

国标

≥43dB

≥54dB

8.信号交流声比HM：

使屏幕出现上、下滚动的水平黑道或白道（P30）。

严重时影响同步。

9.交扰调制比CM：

指两个频道或多个频道信号相互干扰。

产生垂直竖纹干扰（雨刷）（P31）。

10.微分增益失真DG。

微分相位失真DP。

11.重影：

⑴接收重影：

产生重影的电视信号由天线混入。

⑵反射重影：

系统中阻抗不匹配导致主波在系统内传输产生复杂发射。

（前二者反射信号到达晚，回波是右重影。

）

⑶串入重影：

电视台同频道直射波直接进入电视机。

⑷共同点：

达到电视机的主电视信号与产生重影的电视信号存在一定路程差，二者不能重合。

当重影电视信号比主电视信号迟到达电视机，产生右重影。

当重影电视信号比主电视信号早到达电视机时，产生左重影。

12.在数字通信系统中，利用纠错检码进行差错控制的基本方式大致分为以下三类：

前向纠错FEC、反馈重发ARQ、混合纠错HEC。

13.数字系统最基本的测量是传输错误率，用比特误码率（BER）表示。

此外还有信号电平、误差矢量幅值（EVM）、调制误码比（MER）、信噪比（SNR）等。

BER越小越好。

MER越大越好。

14.QAM相关计算：

有效数据率

8QAM——2的3次方——每一符号带3比特的信息

16QAM——2的4次方——每一符号带4比特的信息

（依次类推）

四．有线电视业务分类与技术平台

1.卫星天线按馈源安防位置可以分为三种类型：

前馈天线、后馈天线、偏馈天线。

2.条件接收系统CAS：

⑴功能：

阻止非法入侵数字广播网络，并允许被授权的用户收看特定的节目而未被授权的用户无法收看。

⑵加扰和加密的区别：

①加扰：

改变标准电视信号的特征，以防止非授权者无法接收到清晰的图像和伴音。

②加密：

在加扰发送端，利用密码的方式对解扰信息进行加密，以防止非授权用户正确解扰。

③加扰是不能正常接收，加密是不能接收。

⑶ECM和EMM的区别：

①ECM：

授权控制信息。

传送直接解扰信息。

②EMM：

授权管理信息。

传送用户的付费情况或权限，包括对ECM进行解码的信息。

③区别：

ECM面向节目的管理信息。

EMM面向用户的管理信息。

⑷机卡分离的概念？

为什么要实行机卡分离？

我国机卡分离方案有哪几种？

①机卡分离：

指接收机与CA功能的分离。

②实行机卡分离的原因：

因为机卡对应的情况下，生产出来的机顶盒只能使用于某一家运营商，缺乏通用性和竞争性。

③目前国内“机卡分离”有三种方案：

PCMCIA大卡方案、USB2.0大卡方案、ISO7816小卡方案。

⑸CA的运营模式：

同密和多密。

①同密：

指两个或两个以上的CAS对同一个MPEG传输流（TS流）进行加扰。

同密允许前端使用多个CAS，每个CAS可以各自使用不同的加密系统加密各自的CA相关信息，但要求对节目内容的加扰必须采用同一个加扰算法和加扰控制字CW，这样即可保证不同CAS的接收端都可以接收相同节目。

②多密：

多个不同的CAS运行在数字前端，为多个节目商建立平台，每个节目商对于自己的内容和模式都有自己不同的定义，各节目商通过CA来保护自己的利益。

③目前大多数运营商采用同密模式。

五．传输网络

1.广电传输网：

⑴广电城域网组成：

广播信道BC、交互信道IC。

⑵广播信道结构模型：

由一个总前端和若干个分前端、一级和二级光链路、用户分配网等组成。

（P87图）

⑶交互信道结构模型：

（P88图）

⑷结构层次：

①核心层、汇聚层、接入层。

②核心层：

由传输网络和核心交换设备组成。

核心层关键技术有：

SDH同步数字体系、DWDM密集波分复用、ATM异步传输模式、MSTP基于SDH的多业务传送平台、OTN：

光传送网。

③接入层：

关键技术有：

CMTS+CM、EPON+LAN、EPON+EOC、FTTX等。

▲HFC接入：

采用CMTS+CM技术。

CMTS在前端，CM在终端。

▲基带特点：

介质共享，频分复用。

▲光纤接入网：

在接入网使用光纤传输，使用PON（点到多点）。

2.光纤与光缆：

⑴光纤结构：

①纤芯：

用于传输光信号。

②包层：

保护光信号不被泄露。

③保护套：

为光纤提供保护。

（纤芯的折射率大于包层的折射率。

入射光在纤芯和包层的交界处发生全反射。

⑵光纤的优缺点：

①优点：

a.频带宽、容量大；

b.衰减小、中继距离长；

c.电磁绝缘性能好，保密性能强；

d.重量小，体积轻；

e.适应能力强；

f.性价比高。

②缺点：

质地脆、机械强度低；

切断和连接技术要求较高等。

⑶光纤的种类：

①按纤芯折射率分布，可分为阶跃折射率分布、渐变折射率分布。

（针对于多模光纤）

②按光纤中上传导模式分为单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）。

a.多模光纤：

可传输多种模式的光，但其模间色散比较大，就限制了传输数字信号的频率，而且随着距离的增加会更加严重。

b.单模光纤：

只能传输一种模式的光，模间色散很小，传输距离远，但还存在着材料色散和波导色散。

c.单模光纤用得较多，因为没有模间色散，传输距离远。

⑷光纤特性：

①损耗：

表示光在光纤中传输一定距离后其能量损失的程度，用单位长度的光纤对光信号损失的分贝数表示，常用dB/km作单位。

②色散：

光脉冲沿着光纤行进一段距离后造成的频宽变粗，它是限制传输速率的主要因素。

分为模间色散、材料色散、波导色散。

③损耗有损耗系数α：

1310nm是0.4，1550nm是0.25，单位是dB/km。

零色散光纤：

1310nm；

最低损耗光纤：

1550nm。

⑸光缆结构：

缆芯、护层、加强芯。

3.无源光器件：

用于光纤连接、整合和支撑的硬件。

⑵光纤连接器：

①光纤系统中使用最多的光纤无源器件，用来端接光纤。

②光纤连接器按接头结构分：

FC型（螺纹连接型）、SC型（直插型）、ST（卡扣型）。

（P127）

③光纤连接器按接头端面形状分：

PC（平型）、UPC（球型）、APC（斜型）。

④光纤连接器主要有：

FC/PC、FC/UPC、FC/APC、SC/PC、SC/UPC、SC/APC、ST/PC、ST/UPC、ST/APC。

（懂得辨认P127、P128）

⑶光纤跳线：

两端带有光纤连接器的光纤软线。

⑷光纤尾纤：

一端是光纤，另一端连光纤连接器。

⑸光耦合器：

①功能：

把一个或多个光输入分配给多个或一个光输出。

②光耦合器分为：

光分路器、波分复用器等。

③光分路器：

一路信号按不同功率比例分到多路，内容一样，功率不同。

一般是一分二，二分四规格。

（分光比指光分路器各输出端口的输出功率比值。

分光比和传输光的波长有关。

④波分复用器WDM：

a.WDM：

在一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息。

b.种类：

波分复用器、解复用器（也称为合波/分波器）。

分别置于光纤两端，实现不同光波的耦合和分离。

⑹光衰减器：

减小光接收机接收到的信号。

⑺光开关。

4.光有源器件：

⑴分为：

光发射机、光接收机、光放大器。

⑵光发射机：

将有线电视的电信号转换为光信号，并输出相应的功率以满足有线电视网络各光节点对功率的要求。

AM-VSB光发射机是有线电视系统最重要的光设备。

②光调制器种类：

直接调制

内调制：

几乎不能实现

间接调制

外调制：

用的最多

③直接调制：

a.利用待调制信号控制注入半导体激光器PN结的电流，使激光器输出光强度随信号而变。

b.特点：

技术简单、损耗小、易实现，但容易出现啁秋效应，出现组合二次差拍失真。

▲啁秋效应概念：

在直接调制过程中，激光器注入电流的变化会引起有源区载流子密度和折射率的变化，使谐振腔光通路长度变化，能够形成上光震荡的波长也随之变化的现象。

▲啁秋效应的影响：

当已调光信号注入光纤进行传输时，在啁秋效应和光纤色散的共同作用下，将引起非线性失真指标CSO的变化，传输距离越远，CSO劣化越严重。

采用1310nm的激光传输时，无中继放大器上的传输距离不超过35km。

常用在1310nm。

④外调制：

a.外调制通过专门的调制器实现。

调制器作用是使透射光强度随外加信号电压而上改变。

外调制是在激光输出后，使其通过电光器件来进行调制。

外调制无啁秋效应，使CSO指标得到改善。

但调制损耗较大（＞5dB），且调制线性范围较小（调制度＜3.5%），使载噪比指标降低。

▲激布里渊散射（SBS）：

指当入射到光纤内的光功率大于某一阀值时，光发射机受到激布里渊散射，产生频率较低的背向散射光现象。

这种背向散射光不仅使传输的光信号受到衰减，还由于其返回到激光器而使激光器的输出光功率波动，产生较大噪声，严重劣化系统的CSO。

▲1550nm外调制光发射机谱线宽度很小，SBS阀值也很小，当注入光纤的信号大于50mW时，SBS有明显影响，要进行分路，使每一小束光小于50mW，再进入光纤传输。

⑶光放大器：

①作用：

把光信号上进行放大后中继传输，延长光缆干线的传输距离。

②分类：

直接放大、间接放大。

③间接放大：

先把光信号解调出来，还原为电信号，利用普通的干线放大器把它放大后再调制成光信号。

利用这种方式，每放大一次，载噪比和CSO就会降低3dB，CTB会降低6dB。

④直接放大：

用输入的信号光去激励已经实现粒子数反转的激活物质，得到光强增加的光。

直接放大的放大器主要有半导体光放大器和光纤放大器。

光纤放大器可分为EDFA掺铒光纤放大器（1550nm）和PDFA掺镨氟化物光纤放大器（1310nm）。

⑷光接收机：

光接收机中的光检测器利用半导体材料的光电效应把光信号转换为电信号（O/E转换）。

②光检测器类型：

PIN光电二极管、雪崩光电二极管APD。

在光纤有线电视系统中一般都用PIN光电二极管。

5.干线传输方式：

⑴同轴电缆、光纤、HFC、微波、MMDS等。

⑵MMDS：

微波多路分配系统。

采用微波技术以一点发射、多点接收的方式将电视信号、声音广播及数据信号传输到各有线电视站、共用天线电视系统或直接到各用户微波系统。

6.接入分配网络：

⑴器件：

①无源器件：

同轴电缆、分配器、分支器、均衡器、用户终端盒等。

②有源器件：

延长放大器、分配放大器、楼栋放大器、干线放大器等。

⑵同轴电缆：

①结构：

内导体、塑胶绝缘层、屏蔽层、塑料护套等。

②应用：

用户分配网。

③名称规范：

SYWV-75-5-1阻抗为：

75Ω。

绝缘外径：

5mm。

④温度特性：

同轴电缆的衰减量随着温度的变化而变化，大约每降低1℃，性能衰减0.2%。

⑤斜率特性：

电缆性能随着频率的变化而变化，与频率的平方成正比。

（可用均衡器改善）

⑶分配器：

平均分配功率，具有一个输入端和几个输出端。

⑷分支器：

把一路输入射频信号分成一个主路和几个支路输出的无源器件。

⑸均衡器：

实质是一个衰减量随着频率变化的衰减器，用来补偿电缆衰减斜率特性。

⑹用户终端盒STB：

接收干线传输的信号。

⑺放大器：

补偿传输电缆或电平分配产生的衰减，确保信号能够优质、稳定地进行远距离传输并且分配。

前端放大器

干线放大器

线路放大器分配放大器

延长放大器

楼栋放大器

7.光链路损耗：

A（dB）=Pt（dBm）—Pr（dBm）=αD+10lg（100/K）+∆Li+2Lc+Lr

其中：

A为光纤链路损耗；

Pt为光发射机功率；

Pr为光接收机功率；

α为损耗系数（1310nm为0.4dB，1550nm为0.5dB）；

D为光纤长度（D=1.05×

实际距离L）；

10lg（100/K）+∆Li为分光器损耗（考试时忽略）；

Lc为活动连接头损耗，要注意有几个Lc（1310nm和1550mnm均为0.5dB）；

Lr冗余量（1310nm为0.5dB，1550nm为0.3dB）。

α

Lc

Lr

1310nm

0.4dB/km

0.5dB

1550nm

0.25dB/km

0.5Db

0.3dB

8.接收灵敏度：

-2dB

输入电平提高1dB，CNR提高1dB，CSO提高1dB，CTB提高2dB。

六．有线网络双向化与数字化

1.FTTX技术：

⑴FTTX技术是Fiber-to-the-x缩写，意为“光纤接入”，是接入网中一类技术的简称。

根据光纤末端到用户的距离，FTTX可分为光纤到路边FTTC、光纤到社区FTTZ、光纤到办公室FTTO、光纤到大楼FTTB、光纤到楼面FTTF、光纤到服务区FTTSA和光纤到家庭FTTH等多种形式。

⑵FTTX技术按接入方式一般分为两类：

一种是点对点形式拓扑（P2P）；

另一种是使用点对多点形式（P2MP）拓扑方式的无源光网络（PON）。

⑶PON是FTTX技术中一种，由光纤、光分路器、光连接器等无源光部件组成的点对多点的网络，简称PON。

⑷无源光网络系统：

由光线路终端OLT、无源光网PON（或光分配网ODN）、光网络单元ONU组成的信号传输系统，简称PON系统。

根据采用的信号传输格式可简称为xPON，如APON、BPON、EPON和GPON等。

⑸ODB：

分光器，是一种可以将一路光信号分成多路光信号以及完成相反过程的无源器件，也称为Splitter分光器。

⑹OLT：

光线路终端，在EPON的统一管理方面，OLT是主要的管理中心，实现网络管理的主要功能。

2.EPON技术：

⑴光纤接入从技术上可分为两大类：

有源光网络（AON）、无源光网络（PON）。

⑵PON：

ATM帧。

以太帧。

⑶EPON：

采用点到多点的用户网络拓扑结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。

⑷EPON的结构：

由OLT、ONU、ODN组成。

OLT放在中心机房，ONU放在用户设备端附近或与其合为一体。

ODN由单模光纤和POS（无源光纤分支器）组成，是一个连接OLT、ONU的无源网络，它的功能是分发下行数据，并集中上行数据。

⑸EPON：

上下行数据都是1.25Gbps。

树型拓扑结构。

波分复用WDM是单纤双向。

⑹EPON技术优点：

①提供非常高的带宽。

②服务范围大。

③带宽分配灵活，更好的QoS。

④协议转换成本低。

⑤系统成本低，建设周期短。

⑥安全性高。

⑺EPON传输原理：

①数据从OLT到多个ONU以广播式下行（时分复用技术TDM）。

②对于上行，采用时分多址接入技术（TDMA）分时隙给ONU传输上行流量。

⑻EPON关键技术：

①测距技术：

过程如下：

a.OLT在T1时刻通过下行信道广播时隙同步信号和空闲时隙标记。

b.已启动的ONU在T2时刻监测到一个空闲时隙标记时，将本地计时器重置为T1。

c.在时刻T3回送一个包含ONU参数（地址、服务等级等）的在线响应数据帧，此时，数据帧中的本地时间戳为T4。

d.OLT在T5时刻接收到该响应帧。

往返时间RTT=T2-T1+T5-T3=T5-T4，其中T3-T2=T4-T1

②DBA动态带宽分配：

OLT根据ONU的实时带宽请求获取各ONU的流量信息，通过特定的算法为ONU动态分配上行带宽，保证各ONU上行