今年1月，国务院下发了关于推进三网融合的总体方案，这一政策的出台，将对当前和今后一个时期我国信息产业、文化产业和社会事业的发展，产生积极而深远的影响；同时，这也使全国广电网络的发展面临前所未有的机遇和挑战。广电总局在十一五规划中将“数字化”、“双向化改造”列为工作重点，推动有线电视数字化整体转换，促进有线电视网向下一代网络演进。《有线数字电视宽带网络实用技术培训读本》正是在此背景下由工作多年的亲临工作者编写而成，但愿本书能对广电同仁起到良好地指导和借鉴作用！
目 录
第一章 双向HFC数据通信网络基础知识 ………………………………………………1
1.1 数字/数据通信……………………………………………………………………………1
1.2 数据通信系统与模拟通信系统…………………………………………………………1
1.3 波特率和比特率…………………………………………………………………………1
1.4 符号传输速率……………………………………………………………………………1
1.5 误码率……………………………………………………………………………………2
1.6 基带传输…………………………………………………………………………………2
1.7 频带传输…………………………………………………………………………………2
1.8 信道容量…………………………………………………………………………………2
1.9 信号复用…………………………………………………………………………………3
1.10 数字信号的载波调制 …………………………………………………………………3
1.11 异步传输与同步传输 …………………………………………………………………4
1.12 传输模式 ………………………………………………………………………………5
1.13 数字/数据的串行传输和并行传输……………………………………………………5
1.14 时域和频域 ……………………………………………………………………………5
1.15 双向HFC网络的传输容量 ……………………………………………………………6
1.16 数字信号与模拟信号的频谱 …………………………………………………………6
1.17 激光器的削波失真 ……………………………………………………………………7
1.18 反向系统中噪声与干扰的分类 ………………………………………………………7
1.19 提高反向系统CNR的几种方法………………………………………………………9
1.20 表征反向激光器性能的NPR（噪声功率比）…………………………………………9
1.21误码率与反向激光器输入电平的关系………………………………………………11
1.22 反向激光器的动态范围………………………………………………………………12
1.23 长距离AGC链路 ……………………………………………………………………14
1.24 dBmV/Hz分配原理……………………………………………………………………15
1.25 反向激光器的最佳工作点……………………………………………………………16
1.26 单位增益和单位增益点………………………………………………………………17
1.27 单位增益点的位置……………………………………………………………………18
1.28 正反向系统的区别……………………………………………………………………19
1.29 多路反向链路的混合…………………………………………………………………22
1.30 上行CNR的计算 ……………………………………………………………………23
1.31 分贝表示法及其计算…………………………………………………………………25
第二章 双向HFC网络数据信号传输标准及系统构成简介……………………………27
2.1 DOCSIS标准简介………………………………………………………………………27
2.1.1 DOCSIS 1.0…………………………………………………………………………30
2.1.2 DOCSIS 1.1…………………………………………………………………………30
2.1.3 DOCSIS 2.0…………………………………………………………………………31
2.1.4 DOCSIS 3.0…………………………………………………………………………32
2.1.5 Euro-DOCSIS………………………………………………………………………33
2.2 HFC网络数据系统的构成 ……………………………………………………………33
2.2.1前端系统（CMTS）…………………………………………………………………33
2.2.1.1 CMTS的组成…………………………………………………………………33
2.2.1.2 CMTS的配置…………………………………………………………………35
2.2.1.3 多台CMTS设备组成的网络结构……………………………………………35
2.2.1.4 CMTS调试的注意事项………………………………………………………36
2.2.2 用户终端（CM）…………………………………………………………………36
2.2.2.1 CM的组成 ……………………………………………………………………36
2.2.2.2 CM工作原理 …………………………………………………………………37
2.2.2.3 CM工作过程 …………………………………………………………………37
2.2.3 数据系统管理与维护………………………………………………………………38
2.2.3.1 网络管理平台开发原则………………………………………………………38
2.2.3.2 网络管理系统功能描述与模块划分…………………………………………38
2.2.3.3 网络管理系统结构与功能……………………………………………………39
2.2.3.4 网络系统维护…………………………………………………………………41
第三章 双向HFC网络上行传输系统电平的设置与调试………………………………43
3.1 上行传输系统与下行传输系统设计主要不同点…………………………………43
3.1.1 上行通道与下行通道的不同………………………………………………………43
3.1.2 上行传输系统与下行传输系统设计计算不同点………………………………43
3.1.3 每1Hz固定功率法设计原则……………………………………………………44
3.2 上行传输系统的电平设置与特征 ……………………………………………………45
3.2.1 电平设置的作用……………………………………………………………………45
3.2.2 上行传输系统电平测量与下行传输系统的区别…………………………………45
3.3 上行传输系统关键点位置划分及电平的设置………………………………………46
3.3.1 上行传输系统关键点位置划分……………………………………………………46
3.3.2 各个关键点电平设置………………………………………………………………47
3.4 上行信号的混合 ………………………………………………………………………48
3.5 电平调整方法 …………………………………………………………………………50
3.6 损耗法的测试调整步骤 ………………………………………………………………50
3.6.1 确定上行光接收机的输出电平……………………………………………………50
3.6.2 调整上行混合分配网络……………………………………………………………50
3.6.3 光节点的调试………………………………………………………………………51
3.6.4 光站设置的调整……………………………………………………………………52
3.6.5 放大器的调整………………………………………………………………………52
3.6.6 汇聚均衡的调整……………………………………………………………………53
第四章 双向HFC网络上行传输物理通道技术要求与测量……………………………55
4.1 上行传输通道技术要求 ………………………………………………………………55
4.2 系统安全要求 …………………………………………………………………………55
4.3 上行传输通道主要技术参数测量方法 ………………………………………………56
4.3.1 上行传输路由增益差测量…………………………………………………………56
4.3.1.1 测量设备的连接………………………………………………………………56
4.3.1.2 测量步骤………………………………………………………………………56
4.3.1.3 在不同的双向用户端口测量Gt值，选取其中最大值Gtmax和最小值Gtmin上行传输路由增益差为Gd=Gtmax-Gtmin………………………………………56
4.3.2 上行通道频率响应测量 …………………………………………………………57
4.3.2.1 测量设备的连接………………………………………………………………57
4.3.2.2 测量步骤………………………………………………………………………57
4.3.3 上行最大过载电平测量……………………………………………………………57
4.3.3.1 测量设备的连接………………………………………………………………57
4.3.3.2 测量步骤………………………………………………………………………58
4.3.3.3 应选用上行传输增益较高的用户端口作为测量点…………………………58
4.3.4 载波/汇集噪声比测量 ……………………………………………………………58
4.3.4.1 测量设备的连接………………………………………………………………58
4.3.4.2 测量步骤………………………………………………………………………59
4.3.4.3 应在服务区的全部用户均已开放上行通道的条件下和电磁环境最恶劣的时间段测量，一般为18：00～22：00…………………………………………59
4.3.5 信号交流声调制比测量……………………………………………………………59
4.3.5.1 测量设备的连接………………………………………………………………59
4.3.5.2 测量步骤………………………………………………………………………59
4.3.6 用户电视端口噪声抑制能力测量…………………………………………………59
4.3.6.1 测量设备的连接………………………………………………………………59
4.3.6.2 信号发生器频率设置…………………………………………………………60
4.3.6.3 测量步骤………………………………………………………………………60
4.3.7 通道串扰抑制比测量………………………………………………………………60
4.3.7.1 测量设备连接…………………………………………………………………60
4.3.7.2 测量步骤………………………………………………………………………61
4.3.8 用户端口保护隔离能力测量………………………………………………………61
4.3.8.1 测量设备的连接………………………………………………………………61
4.3.8.2 测量步骤………………………………………………………………………62
4.4 HFC网络上行传输物理通道验收规则 ………………………………………………62
4.4.1 测量点选取原则…………………………………………………………………62
4.4.2 上行传输通道资源利用评价………………………………………………………63
4.5 双向有线电视及交互信号系统的频率配置…………………………………………63
4.5.1上行传输通道频率范围及波段划分………………………………………………63
4.5.2 上行传输信道频率配置……………………………………………………………63
4.5.3 数据下行、网络管理（下行）、数字电视在下行传输频段的安排……………63
4.6 关于上行传输通道的重点技术术语说明……………………………………………64
第五章 有线数字电视网络系统设计…………………………………………………69
5.1有线数字电视网络系统的设计总体要求………………………………………………69
5.1.1基本要求……………………………………………………………………………69
5.1.2 设计阶段划分………………………………………………………………………69
5.1.3 网络业务类型………………………………………………………………………69
5.2 有线数字电视系统的网络结构………………………………………………………70
5.2.1 总体要求…………………………………………………………………………70
5.2.2 一级传输网………………………………………………………………………71
5.2.3 二级传输网………………………………………………………………………72
5.2.4 接入分配网………………………………………………………………………73
5.2.5 下一代广播电视网（NGB）电缆接入（EOC）技术模型………………………73
5.2.5.1 EOC宽带接入系统结构描述………………………………………………73
5.2.5.2 应用场景和组网模型………………………………………………………74
5.2.5.3 接入设备……………………………………………………………………77
5.3 HFC网络设计要求……………………………………………………………………78
5.3.1 波段及频道划分…………………………………………………………………78
5.3.2 下行通路指标……………………………………………………………………78
5.3.3 上行通路指标……………………………………………………………………80
5.4 IP交换网络设计要求…………………………………………………………………80
5.4.1 网络结构…………………………………………………………………………80
5.4.2 地址分配…………………………………………………………………………81
5.4.3 网络主要性能指标………………………………………………………………82
5.5 SDH传输网设计要求…………………………………………………………………82
5.5.1 数字视、音频信号接口…………………………………………………………82
5.5.2 传输速率及接口 …………………………………………………………………83
5.5.3 误码性能指标 ……………………………………………………………………84
5.5.4 传输抖动性能指标 ………………………………………………………………84
5.5.5 中继段距离的确定 ………………………………………………………………85
5.5.6 MSTP应用要求 …………………………………………………………………85
5.6 WDM传输网设计要求 ………………………………………………………………86
5.6.1 一般要求 …………………………………………………………………………86
5.6.2 长途WDM系统 …………………………………………………………………86
5.6.3 城域WDM系统…………………………………………………………………91
5.7 网络管理………………………………………………………………………………93
5.7.1 总体要求…………………………………………………………………………93
5.7.2 HFC网络管理……………………………………………………………………93
5.7.3 IP网络管理………………………………………………………………………94
5.7.4 SDH网络管理……………………………………………………………………95
5.7.5 WDM网络管理……………………………………………………………………95
5.8 网络总前端和分前端…………………………………………………………………96
5.8.1 总前端功能………………………………………………………………………96
5.8.2 电视、广播节目处理……………………………………………………………96
5.8.3 IP网络数据中心…………………………………………………………………97
5.8.4 分前端功能………………………………………………………………………97
5.8.5 机房要求…………………………………………………………………………97
5.9 光缆选择………………………………………………………………………………99
第六章 城市有线数字电视网络的施工和验收………………………………………101
6.1 基本规定………………………………………………………………………………101
6.2 主要设备、器材的进场验收…………………………………………………………103
6.3 工序的控制……………………………………………………………………………105
6.3.1 机房工程…………………………………………………………………………105
6.3.1.1机房设备安装程序……………………………………………………………105
6.3.1.2 机房电源系统的测试和通电试运行程序…………………………………105
6.3.2 干线工程…………………………………………………………………………105
6.3.3 分配网工程………………………………………………………………………106
6.3.4 接地工程…………………………………………………………………………106
6.4 设备安装………………………………………………………………………………106
6.4.1 内线工程…………………………………………………………………………106
6.4.1.1 机房成套机柜、机架、配电柜的安装………………………………………106
6.4.1.2 建筑内暗管缆线敷设和设备箱内设备的安装 ……………………………107
6.4.1.3 用户内终端（系统输出口）的安装…………………………………………107
6.4.1.4 建筑物室内光接收机组的安装 ……………………………………………107
6.4.1.5 建筑物内（公共通道）设备安装和缆线的明装敷设………………………108
6.4.1.6 同轴电缆连接器的安装 ……………………………………………………108
6.4.2 外线工程 …………………………………………………………………………108
6.4.2.1 架空线路缆线敷设 …………………………………………………………108
6.4.2.2 地下管道中的缆线敷设 ……………………………………………………109
6.4.2.3 光缆、电缆的引上安装 ……………………………………………………109
6.4.2.4 光缆、电缆的室外沿墙敷设 ………………………………………………110
6.4.2.5 设备箱与设备的安装 ………………………………………………………110
6.4.2.6 光缆的接续 …………………………………………………………………111
6.4.2.7 同轴电缆连接器件的安装 …………………………………………………111
6.4.2.8 线路供电器和过电型设备的通电试验 ……………………………………111
6.5 系统的调试、检测 ……………………………………………………………………112
6.6 施工质量验收…………………………………………………………………………116
6.7 有线电视网络设备进场检验（电性能测试方法）……………………………………119
6.7.1 调制器的图象载频输出电平、带外寄生输出抑制………………………………119
6.7.1.1 图象载频输出电平 …………………………………………………………119
6.7.1.2 带外寄生输出抑制 …………………………………………………………119
6.7.2 混合器、分支器、分配器、用户终端器的分支损耗、分配损耗、插入损耗、相互隔离、反向隔离、端口反射损耗的测量………………………………………120
6.7.2.1 测量设备连接确定基准曲线 ………………………………………………120
6.7.2.2 分支损耗、允许偏差的测量 ………………………………………………121
6.7.2.3 插入损耗、分配损耗的测量 ………………………………………………121
6.7.2.4 相互隔离、反向隔离的测量 ………………………………………………121
6.7.2.5 端口反射损耗的测量 ………………………………………………………122
6.7.3 放大器的增益、带内平坦度的测量………………………………………………122
6.7.4 同轴电缆的测量 …………………………………………………………………123
6.7.5 光缆的测量：光纤损耗、光纤长度………………………………………………123
6.7.6 光分路器的测量：光分路损耗 …………………………………………………123
第七章 有线电视网络双向化改造技术 ………………………………………………125
7.1 有线电视网络双向化改造的指导思想、实施原则和任务目标及引用标准和参考文件………………………………………………………………………………………125
7.1.1 指导思想 …………………………………………………………………………125
7.1.2 实施原则 …………………………………………………………………………125
7.1.3 任务目标 …………………………………………………………………………125
7.1.4 引用标准与参考文件 ……………………………………………………………125
7.2 有线电视网双向化改造，网络建设质量要求与技术指标…………………………126
7.2.1 基本质量要求 ……………………………………………………………………126
7.2.2 前端和分前端（不含信号源）质量要求 …………………………………………127
7.2.3 传输网络质量要求 ………………………………………………………………127
7.2.3.1 光缆材料选择，路由设计、架空、管道敷设及连续要求…………………127
7.2.3.2 同轴电缆材料选择、室外、楼栋内敷设、设备部件安装、电缆连接器、接地、供电要求 ………………………………………………………………130
7.2.4 用户终端质量要求 ………………………………………………………………133
7.2.5 技术指标要求 ……………………………………………………………………133
7.2.5.1 下行模拟信号传输系统主要技术要求（GY/T106-1999）…………………133
7.2.5.2 下行有线数字电视信号传输系统主要技术要求 …………………………134
7.2.5.3 下行通路光链路主要技术要求（GY5075-2005）……………………………135
7.2.5.4 上行传输通道主要技术要求（GY/T108-2001）……………………………135
7.2.5.5 因特网及其他数据通信业务技术要求 ……………………………………136
7.2.5.6 网络主要性能指标（GY5075-2005）…………………………………………136
7.3 有线电视网络双向化改造及应用技术………………………………………………136
7.3.1 有线电视网络基本结构 …………………………………………………………136
7.3.2 有线电视网络双向化改造技术 …………………………………………………137
7.3.2.1接入网光传输改造技术（无源光网络技术PON）…………………………138
7.3.2.2 用户接入网改造技术 ………………………………………………………142
7.3.2.3 光纤到户（FTTH）…………………………………………………………158
7.3.2.4 部分用户接入技术对比 ……………………………………………………158
第八章 有线数字电视系统指标和测量………………………………………………161
8.1 我国数字电视标准……………………………………………………………………161
8.2 有线数字电视（DVB-C）系统指标 …………………………………………………161
8.2.1 DVB-C系统的主要指标及各种指标应用场合 …………………………………161
8.2.1.1 DVB-C系统的主要指标 ……………………………………………………161
8.2.1.2 各种指标的适用场合 ………………………………………………………161
8.2.1.3 数字电视的测量方法与模拟信号测量方法的差异 ………………………164
8.2.2 DVB-C系统基本参数及物理概念 ………………………………………………165
8.2.2.1 载波调制的数字信号电平 …………………………………………………165
8.2.2.2 数字系统的噪声电平 ………………………………………………………165
8.2.2.3 带宽 …………………………………………………………………………166
8.2.2.4 载噪比（C/N）………………………………………………………………166
8.2.2.5 每秒比特能量与噪声强度功率比（Eb/No）………………………………167
8.2.2.6 误码率（BER）………………………………………………………………168
8.2.2.7 噪声裕量与等效噪声劣化 …………………………………………………169
8.2.2.8 射频载波的相位噪声 ………………………………………………………169
8.2.2.9 I、Q信号的调制误差率 ……………………………………………………170
8.2.3 射频参数的测量 …………………………………………………………………170
8.2.3.1 数字信道功率的测量 ………………………………………………………171
8.2.3.2 信道功率密度（dBmV/Hz）的测量…………………………………………173
8.2.3.3 下行信道CNR的测量………………………………………………………173
8.2.3.4 上行信道CNR的测量………………………………………………………173
8.2.3.5 调制误差率（MER）的测量 ………………………………………………174
8.2.4 误码率（BER）的测量……………………………………………………………175
8.2.4.1 测量条件和测量方法 ………………………………………………………175
8.2.4.2 业务中断的测量 ……………………………………………………………176
8.2.4.3 服务状态下的BER测量方法（在线测量法）………………………………179
8.3 我国有线数字电视系统技术要求和测量方法………………………………………180
8.3.1 有线数字电视系统结构概述 ……………………………………………………180
8.3.1.1 前端信源子系统 ……………………………………………………………181
8.3.1.2 SI/PSI 生成子系统 …………………………………………………………181
8.3.1.3 数据广播子系统 ……………………………………………………………181
8.3.1.4 复用和加扰子系统 …………………………………………………………181
8.3.1.5 条件接收子系统 ……………………………………………………………181
8.3.1.6 用户管理子系统 ……………………………………………………………182
8.3.1.7 传输子系统 …………………………………………………………………182
8.3.1.8 用户终端子系统 ……………………………………………………………182
8.3.1.9 网管子系统 …………………………………………………………………182
8.3.2 系统测量的抽样以及系统的冗余可靠性要求 …………………………………182
8.3.2.1 系统测量的抽样要求 ………………………………………………………182
8.3.2.2 系统的冗余可靠性要求 ……………………………………………………183
8.3.3 TS码流相关的技术要求和测量方法 ……………………………………………188
8.3.3.1 TS码流的标准符合性 ………………………………………………………188
8.3.3.2 TS码流的测量项目和要求 …………………………………………………188
8.3.3.3 ASI接口工作模式的要求……………………………………………………195
8.3.3.4 TS码流测量方法 ……………………………………………………………195
8.3.4 前端信源部分相关的技术要求和测量方法 ……………………………………196
8.3.4.1 制式要求 ……………………………………………………………………196
8.3.4.2 模拟音视频信号 ……………………………………………………………196
8.3.4.3 数字基带音视频信号 ………………………………………………………196
8.3.4.4 TS码流中音频传送对PID的要求 …………………………………………197
8.3.4.5 数字音频满度电平和基准电平 ……………………………………………197
8.3.4.6 对存储播出的基本要求 ……………………………………………………197
8.3.5 SI及EPG相关的技术要求和测量方法…………………………………………197
8.3.5.1 基本技术要求 ………………………………………………………………197
8.3.5.2 测量方法 ……………………………………………………………………197
8.3.6 数据广播相关的技术要求和测量方法 …………………………………………199
8.3.6.1 功能要求 ……………………………………………………………………199
8.3.6.2 数据封装格式 ………………………………………………………………199
8.3.6.3 数据广播应用接口 …………………………………………………………199
8.3.6.4 测量方法 ……………………………………………………………………199
8.3.7 CA相关的技术要求和测试方法…………………………………………………200
8.3.7.1 ECMG、EMMG接口要求 …………………………………………………200
8.3.7.2 基本功能 ……………………………………………………………………200
8.3.7.3 扩展功能 ……………………………………………………………………205
8.3.7.4 CA接口测试…………………………………………………………………208
8.3.8 SMS相关的技术要求和测量方法 ………………………………………………216
8.3.9 传输子系统相关的技术要求和测量方法 ………………………………………216
8.3.9.1 QAM调制器…………………………………………………………………216
8.3.9.2 HFC网络 ……………………………………………………………………216
8.3.9.3 上行信道 ……………………………………………………………………217
8.3.9.4 测量方法 ……………………………………………………………………217
8.3.10 用户终端相关的技术要求和测量方法…………………………………………217
8.3.10.1 技术要求……………………………………………………………………217
8.3.10.2 测量方法……………………………………………………………………218
8.3.11 网络设备管理相关的技术要求和测量方法…………………………………218
8.3.11.1 前端网络设备管理…………………………………………………………219
8.3.11.2 HFC网络设备管理…………………………………………………………225
8.3.12 有线数字电视系统的现场主观评价……………………………………………227
8.3.12.1 技术要求……………………………………………………………………227
8.3.12.2 评价方法……………………………………………………………………228
第九章 双向网改造应用实例——LS－HFC数据传输系统………………………229
9.1 LS－HFC系统介绍……………………………………………………………………229
9.1.1 MASTER …………………………………………………………………………230
9.1.2 旁通器（PD）……………………………………………………………………231
9.1.3 SLAVE ……………………………………………………………………………231
9.2 LS－HFC接入网系统设计…………………………………………………………233
9.3 LS－HFC实现INTERNET访问的网络结构及实现方式…………………………235
9.4 LS－HFC的NMS（网络管理系统） ………………………………………………236
9.5 构筑在LS－HFC网络上的LS－TYPE 家庭网络…………………………………238
9.6 LS－HFC 物理层性能参数和CLC信号特性………………………………………238
9.6.1 LS－HFC物理层性能参数………………………………………………………238
9.6.2 CLC信号特性 ……………………………………………………………………238
9.6.3 功率大小 …………………………………………………………………………239
9.6.4 LS－HFC调制方式………………………………………………………………239
9.6.5 LS－HFC信道适应算法…………………………………………………………243
9.6.6 LS－HFC MAC层特性 …………………………………………………………244
9.6.7 最大带宽 …………………………………………………………………………246
9.6.8 一般传输延迟 ……………………………………………………………………246
9.6.9 误码率 ……………………………………………………………………………246
9.6.10 支援业务…………………………………………………………………………246
9.6.11 QoS………………………………………………………………………………247
附 录1……………………………………………………………………………………251
附 录2……………………………………………………………………………………255
附 录3……………………………………………………………………………………261
参考文献……………………………………………………………………………………265
后 记…………………………………………………………………………………266
....
