多功能交互式有线电视系统。方案、说明

多功能交互式有线电视系统。无线电电子电气工程百科全书

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本文致力于考虑构建多功能有线电视系统的一般原则，该系统开始引起全国不同地区的用户和运营商越来越积极的兴趣，并且在实施过程中第一步是被带走。

向数字电视的过渡是信息通信领域目前正在积极解决的最重要的科学技术问题。用户获得了非常切实的新机会：多道程序、交互性、多功能性（电话、数据传输、视频会议、互联网接入、多媒体和许多其他服务）；提高电视接收质量。另外，无线电频谱、信道带宽等使用更加合理。

在向订户提供电视节目的方法中，特别是在大中型城市，有线电视系统（SCTV）占据了重要地位。在西方，自 90 世纪 1998 年代中期起，SKTV 就引入了互动性。 11 年，美国和加拿大约有 XNUMX% 的居民有可能使用交互式有线网络服务。

要创建现代信息电信有线网络，必须解决以下问题：对先前构建的系统进行现代化改造或根据通用标准原则构建新网络。

目前，在俄罗斯，大多数电视都连接到各代集体接收系统：“入口天线”、大型集体电视接收系统（KSKPT）和有线电视系统（SKTV）。第一个选项——“入口天线”主要是带有定向耦合器的无源网络。如果需要放大电视信号，则使用级联的通道或频带放大器或分米转换器。 KSKLT 和 SKTV 的建立是为了提高电视接收质量，系统使用具有每频道信号处理和频率频道转换功能的头站：带宽为 40 - 240 MHz 的宽带干线和室内放大器，无反向频道和频率 -独立的干线耦合器和用户分离器。此类系统最活跃的建设是在 80 年代进行的，并且现在仍在继续，尽管它们在增加有组织的电视频道数量、交互性和使用网络解决多功能问题方面的能力有限。

80%以上的投资都花在了有线网络线性结构的建设上，因此，按照这一原则建设的KSKPT和SKTV完全徒劳的事实令人非常悲哀。如果不完全更换所有组件（同轴电缆、无源元件和放大器），就不可能重建这些系统的配电网络，将其转变为多功能系统的任何容量的同轴节点（套管），因为不仅即使在更换网络的无源和有源元件时也无法提供所需的频率范围，而且也无法在现有网络上实现所需的最小组合干扰水平、用户点处的输入信号的标称水平等。因此，这些分销网络注定会失败，而且它们的建设在历史上也不合理。显然，俄罗斯有线电视协会和俄罗斯交通部的任务是阻止这一进程，并根据具体情况提出扩大或重建网络的建议。

最近，已经开始引入具有反向信道的宽带SKTV（正向信道为40-862 MHz频段，反向信道为5-30 MHz频段）。这些网络的架构完全是为了有线电视的利益，它与宽带多功能交互网络解决的任务不相符，宽带多功能交互网络基于使用光纤系统长时间传输高质量的模拟和数字信号。距离。同时，服务范围不应局限于传统电视、广播节目的利益量。如今，需要提供数字电视和电视点播（视频点播）付费频道、多媒体、电话购物、安全和火灾警报、使用住宅微区工程设备调度系统网络等服务、提供数据传输通道；本地和企业计算机网络的组织；用户与互联网的连接；数字电话等

简单更换部分骨干同轴网络很可能无法确保充分利用 FOCL 的功能，并且将严重限制 SKTV 的规模和技术能力。因此，宽带SKTV适应电信网络需要对SKTV本身的网络架构进行修改（见图）。

（点击放大）

传统上，大容量SKTV（五千个或更多用户）的架构是树形结构。对于同轴（尤其是单向）网络，它给出了最佳的性价比。然而，对于交互式网络，这种结构限制了创建反向通道的可能性。在混合网络（光纤 - 同轴）中，每个部分在某种程度上对彼此施加了一些特定的要求 - 光纤对通过同轴网络传输的信号的质量提出了要求，相应地，反之亦然。在设计SKTV时，参数的计算被简化为确定用户连接设备输出端的最佳信号电平和串联放大器的输出电平，仅受噪声量的限制。为了将 SKTV 作为光纤同轴混合网络的组成部分，需要重新计算，考虑第二阶（CSO - 复合二阶）和第三阶（STV - 复合三拍）的互调失真。根据同轴网络之前的网络光纤部分的参数，在重新计算期间可能会对后者提出额外的要求，不仅要改变放大器的输出电平并限制放大级的数量，还要重新组织家庭分配网络在一定程度上是为了通过用户分配器的分支增加最小信号水平。

最有可能的是，这些变化将在系统重建的范围内，并且不需要其全球重组，即大量的资本支出。然而，在设计和建设宽带交互式SKTV时，有必要考虑到（世界实践已经证实了这一点），现阶段，建设为用户提供多功能任务接入的电信网络最具成本效益的选择是混合结构使用光纤和同轴电缆。

在可预见的未来，特别是用于传输电视信号的电信网络必须结构化并使用与传统模拟和日益数字化的系统兼容的传输系统。宽带网络中的电视信号占用了巨大的带宽，这是其他手段的带宽无法比拟的，而将这些信号以数字形式传送给用户是最困难的。必须假设，在未来十年中，混合网络将成为主导结构，而数字电视信号将被转换为模拟信号，以供一组用户和个人用户终端使用。

只有满足以下基本条件，才能加速创建基于光纤同轴分配网络的用户接入网络（第一级）的进程：

- 开发监管和技术基础，允许使用混合技术开始大规模网络设计：

- 广泛建设交通信息高速公路，考虑到现有和未来电视节目的传输；

- 迅速将宽带交互式SKTV重新装备为同轴节点，提供现代电信网络的技术能力。

满足这些条件将可以避免对过时或无前途技术的投资。

从传输节点到同轴网络节点（第二级）的骨干接入层与前一层一样，是在FOCL的基础上构建的。但与传输不同的是，它不仅可以是数字的，还可以是模拟的。

第三级是同轴子干线和家庭分配网络，包括连接到用户终端的用户同轴电缆。该网络覆盖了几百到一千甚至更多的订户。

如前所述，前两个级别是在 FOCL 的基础上构建的，FOCL 有很多优点，这些优点已在期刊中多次写过。我们只注意到它们允许您组织几十个电视频道。即使以 2.5 和 10 Gbit/s 的速度传输数字电视，使用单一波长的调制辐射时，潜力也至少高出一个数量级。但如今，业界正在生产可以大幅增加信号流数量的光谱复用设备。

频谱复用可以提高数字信号流的速度，而对于模拟电视信号来说，这种复用是一种新的质量。如今，此类信号的传输有两种类型：第一种 - 使用一根光纤来组织一个频道；第二种 - 传输包含一定数量电视频道的频谱。光谱复用可以在这两种情况下优化 FOCL。在一根光纤中以相同波长向彼此传播的信号以及以不同波长以相同方向传播的信号的独立性为实施新的网络架构（包括应用于交互式网络的网络架构）提供了独特的机会。这里，不使用光电和电光转换器，而是使用光耦合器，该光耦合器允许分支一定比例的光功率并将光信号插入到通用流中，即实现树状双向结构：电视和任何其他流从干线传输到分支，并沿相反方向传输 - 窄带用户请求信号、语音、来自各种传感器的信号等。

第三个优势是将网络从模拟重建为数字的灵活性。

在俄罗斯的许多城市，创建信息有线网络的工作已经开始，并且可以整合所提供的服务。

根据以上我们得出结论。对于任何电信系统来说，最昂贵和最耗时的部分是网络。因此，在向全数字技术过渡的阶段，分销网络应尽可能采用传统结构来建设。这是至关重要的，允许在一定时间内使用数字和模拟传输系统。

作者：S.Dmitriev、K.Kukk、B.Exler，莫斯科

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