有線電視網(wǎng)絡傳輸技術的探討

羅忠 新化縣融媒體中心

有線電視網(wǎng)絡利用有線電視鋪設的射頻電纜、光纜等傳輸介質(zhì)進行數(shù)據(jù)信號的傳遞，具有容量大、功能多、成本低、頻帶寬、抗干擾能力強、支持多種業(yè)務等優(yōu)勢，連接到千家萬戶。隨著科技的發(fā)展，生活水平的提高，人們追求的娛樂生活的質(zhì)量也越來越高。對于高質(zhì)量、高速度的有線電視網(wǎng)絡有了更高的要求。有線電視網(wǎng)絡的發(fā)展依靠著本身的服務水平和傳輸質(zhì)量。在有線電視網(wǎng)絡信號傳輸?shù)倪^程中，傳輸質(zhì)量是最基礎和最關鍵的因素。有線電視網(wǎng)絡的傳輸技術直接影響著傳輸質(zhì)量，是有線電視網(wǎng)絡發(fā)展的基石。

一、有線電視網(wǎng)絡的發(fā)展概述

我國有線電視網(wǎng)絡經(jīng)過了四十多年的發(fā)展，成為廣播電視領域的新興產(chǎn)業(yè)。根據(jù)相關部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國有線電視網(wǎng)絡用戶已經(jīng)超過2.1億。我國有線電視網(wǎng)絡用戶的數(shù)量在世界范圍排名第一，并且發(fā)展態(tài)勢良好。

我國有線電視網(wǎng)絡具有非常明顯的優(yōu)勢。首先，我國有線電視網(wǎng)絡所覆蓋的面積非常大，幾乎覆蓋到全國的各個地區(qū)，尤其是在偏遠的地區(qū)，有線電視網(wǎng)絡均已經(jīng)實現(xiàn)覆蓋。其次，有線電視網(wǎng)絡收視人群大。從老人到孩子，均是有線電視網(wǎng)絡的收視人群，實現(xiàn)各個階層、各個人群的全覆蓋。最后，有線網(wǎng)絡電視拓寬業(yè)務，結合網(wǎng)絡電視的優(yōu)點，與用戶實現(xiàn)雙向交互[1]。

但是，有線電視網(wǎng)絡也有著需要改進的缺點。首先，有線電視網(wǎng)絡的節(jié)目內(nèi)容通常會夾雜廣告，觀眾無法跨過廣告，只能被迫接受觀看。其次，有線電視網(wǎng)絡的電視連續(xù)劇節(jié)目播放通常需要很長一段時間，無法實現(xiàn)網(wǎng)絡電視隨時可以觀看的優(yōu)勢。最后，有線電視網(wǎng)絡的回看功能無法與網(wǎng)絡電視相比擬。

二、有線電視網(wǎng)絡傳輸技術的探討

有線電視網(wǎng)絡傳輸信號的效果，會受到應用環(huán)境和傳輸技術的影響。為了確保客戶能夠獲得良好的觀看電視的體驗，技術人員應當以信號傳輸?shù)木嚯x和信號傳輸?shù)沫h(huán)境，科學的選擇信號傳輸技術。有線電視網(wǎng)絡依靠先進的數(shù)據(jù)傳輸技術，采用光纖、電纜、MMDS，數(shù)字電視等多種傳輸技術混合應用，運用加、解擾技術，發(fā)展成為可以滿足不同用戶，不同需求的有線電視網(wǎng)絡。

（一）MMDS（微波多路）傳輸技術

MMDS（微波多路）傳輸技術主要是指利用微波頻率將某一點的數(shù)據(jù)信號向多點發(fā)射的微波系統(tǒng)[2]。MMDS傳輸技術由發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)構成。發(fā)射系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)信號的發(fā)射，由發(fā)射機、饋攬、合成器等設備組成。接收系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)信號的接收，由供電器、接收天線等設備組成。MMDS傳輸技術是利用空間傳輸，數(shù)據(jù)信號在特定的頻率范圍內(nèi)完成數(shù)據(jù)傳輸。

MMDS傳輸技術的優(yōu)勢和缺點同樣明顯。MMDS傳輸范圍廣，但是傳輸?shù)男盘柸菀资艿酵饨绲母蓴_。MMDS還有一個致命的缺點，傳輸信號在遇到障礙物時，會出現(xiàn)嚴重的反射現(xiàn)象。這些缺點導致MMDS傳輸技術的應用范圍非常有限，無法在城市中使用，主要應用于短距離的信號傳輸。

（二）電纜傳輸技術

電纜傳輸技術主要是選用同軸電纜作為干線或超干線的傳輸線，使電纜成為社區(qū)公共電視的天線系統(tǒng)。電纜傳輸技術是由以同軸電纜、級連和干線放大器間隔配置為主的主設備和以分配器、過電型分支器為主的附屬設備所組成的傳輸系統(tǒng)。同軸電纜分為封閉竹節(jié)型、藕芯型和物理發(fā)泡型三種類型，由內(nèi)、外導體和中間的絕緣介質(zhì)所構成。具體使用哪種同軸電纜，需要技術人員根據(jù)信號傳輸?shù)沫h(huán)境選取最佳的同軸電纜。

同軸電纜具有很好的屏蔽特性。信號在傳輸?shù)倪^程中，幾乎不會受到外部環(huán)境的干擾。并且同軸電纜具有結構穩(wěn)定、防潮抗腐蝕、抗彎曲等優(yōu)質(zhì)的性能。但是同軸電纜因其結構的原因，信號在傳輸?shù)倪^程中會出現(xiàn)信號衰減的現(xiàn)象，尤其是細芯徑的電纜衰減更為嚴重。當同軸電纜溫度上升時，信號衰減將持續(xù)增加，衰減特性更加明顯。

電纜傳輸技術具有非常明顯的衰減特性，并且隨著電纜的長度和溫度的變化，衰減特性尤其明顯。電纜傳輸要實現(xiàn)遠距離傳輸，需要對電纜傳輸特性進行均衡和補償。目前，均衡和補償電纜衰減特性最優(yōu)的方法是使用干線放大器。干線放大器不僅可以補償信號在電纜傳輸過程的衰減，又可以均衡電纜在頻率和溫度特性上所帶來的信號衰減。在使用干線放大器的選擇上，需要選擇特性相同的干線放大器，保證輸入和輸出相同的電平值，實現(xiàn)對同軸電纜特性的均衡和補償。

利用電纜傳輸技術，在信號傳輸過程中，使用干線放大器可以有效對電纜特性進行均衡和補償，但是傳輸距離越遠，對于干線放大器的級別要求就越高，系統(tǒng)指標下降就越多。因此，電纜輸出技術在超遠距離傳輸方面，仍然需要不斷完善和優(yōu)化。

（三）光纖傳輸技術

光纖傳輸技術是目前有線電視網(wǎng)絡傳輸技術中廣泛應用的最為主要的技術。光纖傳輸技術使用光波作為媒介傳播信息，用光纜實施信號傳輸?shù)募夹g[3]。光纖傳輸技術是由光波發(fā)射器、光波接收器、中繼器、耦合器、連接器組成的傳輸系統(tǒng)。有線電視網(wǎng)絡光波信號的發(fā)射是由光波發(fā)射器完成，光波信號的接收是由光波接收器完成，并將光波信號轉(zhuǎn)化成電信號傳輸?shù)街欣^器上，中繼器完成電信號的接收和整合工作，將整合后的電信號傳輸至終端。在整個有線電視網(wǎng)絡信號傳輸?shù)倪^程中，為了避免各種因素對信號傳輸質(zhì)量的影響，通過借助光纖通信技術處理和修正已經(jīng)受到影響并且發(fā)生改變的信號，避免信號傳輸?shù)馁|(zhì)量出現(xiàn)失真等問題。有線電視網(wǎng)絡信號在遠距離傳輸?shù)倪^程中，通過光纜、耦合器及連接器，避免信號衰減，確保信號的安全快速傳輸。

（1）光纖傳輸技術的特征

光纖傳輸技術的特征具有非常明顯的優(yōu)勢：

①光纖傳輸技術的信號衰減低，損耗小，適合遠距離地傳輸有線電視網(wǎng)絡信號。

②光纖傳輸技術的頻帶寬，確保有線電視網(wǎng)絡信號均衡的傳輸?shù)礁鱾€光節(jié)點。

③光纖傳輸技術受溫度影響較小。光纜具有耐潮濕性，信號在光纜傳輸?shù)倪^程中不會受到溫度的變化出現(xiàn)信號的衰減和損耗。

④光纖傳輸技術具有絕緣性。光纖具有導光性，但是光纖不具有導電性。光纖傳輸技術在長距離傳輸有線電視網(wǎng)絡信號的過程中，光波信號不會受到電磁干擾，信號質(zhì)量不容易受到外部環(huán)境的影響，具有可靠的穩(wěn)定性。

⑤光纖傳輸技術的適用范圍較廣，可以用于傳輸有線電視網(wǎng)絡信號，也可以用于傳輸寬帶網(wǎng)絡信號。

（2）光纖傳輸技術的方式

光纖傳輸技術有兩種方式：①壓縮傳輸方式。壓縮傳輸方式主要是利用壓縮設備壓縮處理光波信號，進一步縮小光波信號的傳輸距離，直接將光波信號傳輸?shù)接芯€電視網(wǎng)絡系統(tǒng)的終端。②非壓縮傳輸方式。非壓縮傳輸方式主要是借助遠距離傳輸信號的載體，將光波信號充分引入到傳輸?shù)妮d體中，實現(xiàn)非壓縮信號的遠距離傳播。對傳輸距離有要求的信號傳輸方式會采用非壓縮傳輸方式。譬如電視直播通常采用非壓縮傳輸方式。當前有線電視網(wǎng)絡的存在區(qū)域非常廣泛。在有線網(wǎng)絡電視信號傳輸?shù)倪^程中需要將壓縮傳輸方式與非壓縮傳輸方式結合使用，確保有線電視網(wǎng)絡信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與持續(xù)性。

（3）光纖傳輸系統(tǒng)的構成

光纖傳輸系統(tǒng)主要包括光纖、電光變換器和光電變換器三個部分。光纖傳輸系統(tǒng)的特點是光纖傳輸?shù)膫鬏斎萘繕O大，為了確保光纖傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通常采用波分多工、空分多工和時分多工的多工傳輸方式。

（4）光纖傳輸系統(tǒng)的維護

光纖傳輸系統(tǒng)的性能非常穩(wěn)定突出，但是在運行過程中難免會出現(xiàn)故障，因此光纖傳輸系統(tǒng)的維護具有重要的意義。當光纖傳輸系統(tǒng)的線路發(fā)生故障時，第一時間做好故障的搶修工作。對故障進行檢查和分析，確定故障發(fā)生的原因和位置，排查好故障類型。根據(jù)故障類型進行故障維修，消除發(fā)生的故障。

（四）數(shù)字電視傳輸技術

數(shù)字電視傳輸技術是指采用先進的數(shù)字理念與先進的數(shù)字技術，將電視節(jié)目的圖像、視頻以及聲音進行科學化的壓縮處理，隨后將壓縮處理后的信息通過數(shù)字電視第一時間傳送給用戶端。用戶通過用戶端接收到壓縮處理后的信息，進行指定的操作，完成“隨性化”的播放觀看[4]。

（1）數(shù)字電視傳輸技術的信號傳輸極為穩(wěn)定

數(shù)字電視傳輸技術通過先進的完善技術，提高了信號傳輸?shù)男屎唾|(zhì)量，避免信號經(jīng)常出現(xiàn)的衰減和失真等情況的發(fā)生，使得用戶可以觀看到生動而形象的電視節(jié)目。

（2）數(shù)字電視傳輸技術擁有高清晰度畫質(zhì)

數(shù)字電視傳輸技術以數(shù)字化的傳輸方式為核心，能夠全面減少信號在傳播過程中產(chǎn)生的衰減和失真，完美呈現(xiàn)了電視節(jié)目的播放質(zhì)量和播放效果。用戶在觀看數(shù)字電視時，能夠體驗到極為流暢和高清的畫面和完美的各種聲音效果，極大滿足了人們的視覺和觀看體驗。

（3）數(shù)字電視技術具有較高操作性

數(shù)字電視技術使用戶對于電視設備具有絕對的自主控制權。通過先進的數(shù)字化技術，全面提升了信號的傳播速度和傳播頻率，簡化了用戶的操作流程，優(yōu)化了用戶的操作體驗，為用戶提供了絕佳的智能化服務。

（4）數(shù)字電視技術與網(wǎng)絡密切相連

目前，用戶無論任何時間或任何地點，均可以利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢操作數(shù)字化電視節(jié)目，實現(xiàn)隨時隨地觀看電視節(jié)目的便利。

三、加強有線電視網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量的措施

有線電視網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量影響有線電視的節(jié)目效果。目前，有線電視網(wǎng)絡存在著音視頻不同步，網(wǎng)絡傳輸干擾源過多，信號傳輸受光發(fā)射機影響的問題[5]。

（一）有線電視網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量的問題及原因

（1）音視頻不同步

目前，有線電視網(wǎng)絡系統(tǒng)通常是多套節(jié)目一同傳送，將各個頻道傳輸給用戶。當某一個頻道的音頻和視頻信號存在差異，導致節(jié)目中的圖片、聲音及亮度等發(fā)生改變，影響用戶的觀看體驗。

（2）網(wǎng)絡傳輸干擾源過多

有線電視網(wǎng)絡信號在工作中時，會受到通訊設備或交流電源和其他電源之間雜波產(chǎn)生的干擾源所影響，導致電視節(jié)目出現(xiàn)黑白畫面、圖像翻滾、噪音、畫面閃爍等情況，極大地影響用戶觀看效果。

（3）信號傳輸受到光發(fā)射機影響

有線電視網(wǎng)絡是使用光發(fā)射機作為電視網(wǎng)絡的前端。網(wǎng)絡信號傳輸質(zhì)量會受到光發(fā)射機的影響。在光發(fā)射機的運行過程中，光發(fā)射機的功率和電壓過高或過低，都會嚴重影響傳輸信號質(zhì)量。

（二）加強有線電視網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量的措施

有線電視網(wǎng)絡的前端是保證電視播放質(zhì)量的關鍵因素。技術人員應該統(tǒng)一對電視前端的調(diào)制設備進行調(diào)試，并且定期進行檢查和更換，避免出現(xiàn)電視播放質(zhì)量的問題，給用戶帶來不好的觀看體驗。加強接收信號的裝置，保護裸漏在外的信號接收設備，消除有線電視網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)的信號干擾。合理使用均衡器，補償信號傳輸?shù)乃p性。

四、總結

目前，我國有線電視網(wǎng)絡傳輸技術逐漸達到國際先進水平。有線電視網(wǎng)絡的各項傳輸技術都有自身的優(yōu)點和缺點，在有線電視未來的發(fā)展空間里，需要根據(jù)各項傳輸技術的特點和實際環(huán)境，不斷優(yōu)化和完善，充分發(fā)揮各項傳輸技術的優(yōu)勢，促進我國電視產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。