第一篇:有線電視網絡IP傳輸技術比較
有線電視網絡IP傳輸技術比較
摘要:在有線電視網絡中的IP傳輸技術有IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM三種形式,本文詳細地介紹了這三種IP傳輸技術并對它們進行了比較。
關鍵詞:IP技術,有線電視網絡,IP over ATM,IP over SDH,IP over WDM。
隨著全球互聯網(Internet)的迅猛發展,上網人數正以幾何級數快速增長,以因特網技術為主導的數據通信在通信業務總量中的比列迅速上升,因特網業務已成為多媒體通信業中發展最為迅速、競爭最為激烈的領域。二十一世紀是信息產業持續發展的時期,IP技術使得信息匯集和現有網絡整合成為可能,IP over everything已成為無可爭辯的事實。
目前,Internet通過電信撥號的接入速度極其緩慢,一般電話的Modem只能提供幾十Kbit/S的傳輸速率,其速率和帶寬不可能很好地支持多媒體信息等寬帶業務。
隨著多媒體通信的發展,因特網接入寬帶化的需求日益迫切。而有線電視網擁有豐富的帶寬資源,同時,目前我國有線電視用戶已經達到了8000萬戶,有線電視網絡的里程超過了240萬公里,中國已經成為世界第一大有線電視用戶國。有線電視網絡具有巨大的產業開發價值,構筑基于有線電視網的Internet寬帶信息網,不僅僅是廣大用戶的企盼,更是有線電視網實現第二次騰飛的關鍵所在。
在有線電視網絡中用何種技術傳輸IP,取決于有線電視網絡所采用的傳輸技術。在有線電視網絡中的IP傳輸技術有IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM三種形式。
一、IP over ATM
ATM是一種高速率、低時延的多路復用交換技術。它是在分析、總結電路交換和分組交換的技術優缺點的基礎上發展起來的,它融合了兩者的優點,即面向連接、保證服務質量和統計復用以實現高帶寬。它采用固定長度的短分組在網絡中傳送各種通信信息,便于硬件的高速處理,實現高速、大容量的寬帶交換。而且,具有相當完善的流量控制功能和擁塞控制功能,保證帶寬利用率,保證網絡的安全性和可靠性。在有線電視網絡中,應用ATM的流量控制可以實現視頻傳輸的分級服務,ATM還可以實現電視節目實時的非對稱傳輸,目前,部分省內和地市以下的有線電視傳輸網仍采用ATM技術。
IP over ATM是IP與ATM的結合,當前有兩種技術方式:即重疊技術和集成技術。重疊技術是將IP網絡層協議重疊在ATM之上,即ATM網與現有的IP網重疊,在ATM端點同時使用ATM和IP兩種地址的映射功能,發送端在得到接收端ATM地址后,便可建立ATM/SVC連接,傳送LAN數據包。集成技術是將IP路由器的智能和管理性能集成到ATM交換機形成一體化平臺,僅要求標識IP地址,無須ATM的地址解析協議,簡化了ATM的路由選擇功能,提高了IP轉發效率,同時保留了路由的靈活性。
IP over ATM技術的優點是可充分利用ATM的快速交換和完善的QoS功能,保證網絡的服務質量;網絡具有很好的擴展性和靈活性;支持多種業務、數據、語音、視頻匯集到一個網絡上,為不同業務類型提供不同的服務質量QoS;有很好的網絡流量管理和控制性能,表現在ATM流量控制方面非常精細,這一點對帶寬是非常寶貴的、線路費用非常高的廣域網來說就顯得非常重要,這是目前ATM能在廣域網中被廣泛采用的原因之一。
IP over ATM技術的缺點:由于IP數據包必須映射成ATM信元,由此形成的傳輸開銷稱為“信元稅”,故傳輸效率低;網絡管理比較復雜,設備昂貴;不太適用于超大型IP骨干網。
二、IP over SDH
ATM能支持多種業務曾經是它獨一無二的特點,但隨著IP技術的發展和網絡硬件的不斷完善,今天的IP已成為各種業務的核心,數據語音和視頻業務都可由IP承載,ATM的優點已由IP技術取代,特別是當數據業務量超過語音和視頻時,更顯得ATM沒有存在的必要,況且去掉ATM還可以提高傳輸效率。因此,IP over SDH應運而生,這一技術也極大地動搖了ATM在廣域網中的地位。
SDH傳送網的概念最初于1985年由美國貝爾通信研究所提出,稱之為同步光網絡(Synchronous Optical NETwork,SONET)。它是由一整套分等級的標準傳送結構組成的,適用于各種經適配處理的凈負荷(即網絡節點接口比特流中可用于電信業務的部分)在物理媒質,如光纖、微波、衛星等上進行傳送。該標準于1986年成為美國數字體系的新標準。國際電信聯盟標準部(ITU—T)的前身國際電報電話資詢委員會(CCITT)于1988年接受SONET概念,并與美國標準協會(ANSI)達成協議,將SONET修改后重新命名為同步數字系列(Synchronous Digital Hierarchy,SDH),使之成為同時適應于光纖、微波、衛星傳送的通用技術體制。
SDH傳輸網是由一些SDH網絡單元組成的,在光纖、微波或衛星上進行同步信息傳送,融復接、傳輸、交換功能于一體,由統一網絡管理操作的綜合信息網??蓪崿F網絡有效管理、動態網絡維護、對業務性能監視等功能,能有效地提高網絡資源的利用率,能滿足廣播電視干線傳輸網的信息傳輸和交換的要求,對提高廣播電視傳輸質量有了質的飛躍,因而SDH技術正成為廣播電視領域傳輸技術方面的發展和應用熱點。
IP over SDH以SDH網絡作為IP數據網絡的物理傳輸網絡。它使用鏈路及點到點協議(PPP:Point To Point Protocol)對數據包進行封裝,根據RFC1662規范把IP分組簡單地插入到PPP幀中的信息段。然后再由SDH通道層的業務適配器把封裝后的IP數據包映射到SDH同步凈荷中,然后經過SDH傳輸層和段層,加上相應的開銷,把凈荷裝入一個SDH幀中,最后達到光網絡,在光纖中傳輸。IP over SDH,也稱為PACKET over SDH(PoS),它保留了IP面向無連接的特征。
IP over SDH的優點是:對IP路由的支持能力強,具有很高的IP傳輸效率;符合Internet業務的特點,如有利于實施多播方式;能利用SDH技術本身的環路和網絡自愈合能力達到鏈路糾錯的目的;同時又利用OSPF協議防止鏈路故障造成網絡停頓,提高網絡的穩定性;將IP網絡技術建立在SDH傳輸平臺上,可以很容易地跨越地區和國界,兼容不同技術標準實施全球聯網;聲略了ATM層,簡化了網絡結構,降低了運行成本。在有線電視網絡平臺上IP over SDH適用于省際網絡和省內網絡上的IP傳輸。
IP over SDH的缺點是:IP over SDH目前尚不支持虛擬專用網VPN和電路仿真;在所有包交換技術中,ATM的QoS是最好的,它可以做到電路仿真,而IP over SDH技術只能進行業務分級,不能提供較好的QoS;對大規模的網絡必須處理龐大、復雜的路由表,而且查找困難,路由信息占用比較大的帶寬。
從光通信技術發展趨勢看,SDH/SONET未來將讓位于波分復用技術,因此,IP over SDH將最終發展成為IP over WDM(IP over OPTICAL)
三、IP over WDM 隨著傳輸技術的發展,以IP業務為主對網絡的進一步優化設計將是IP over WDM。
波分復用技術(WDM)是在一根光纖中能同時傳輸多個波長的光信號的一種技術,其原理是:在發送端將不同波長的光信號組合,在接收端又將組合的光信號分開送入不同的終端,這意味著,原來只能采用一個波長作為載波的單一信道,變為數個不同波長的光信道同時在光纖中傳輸,從而使光通信的容量成倍提高。WDM技術的實現主要由波分復用器來完成。波分復用器是一個無源光學器件,器件結構簡單、體積小、易于和光纖耦合。WDM系統有三種基本結構,即光多路復用單向單纖傳輸,光多路復用雙向單纖傳輸和光分路插入傳輸。組網靈活,對開發帶寬新業務,充分挖掘和利用光纖帶寬的能力,實現高速通信具有十分重要的意義。
IP over WDM就是讓IP數據包直接在光路上跑,減少網絡層之間的冗余部分。由于省去了中間的ATM和SDH層,其傳輸效率最高,節省了網絡運行成本,同時也降低了用戶的費用,是一種最直接、最經濟的IP網絡結構體系,非常適用于特大型骨干網。
IP over WDM具有以下優點:充分利用光纖的帶寬資源,極大地提高了帶寬和相對傳輸效率;對傳輸碼率、數據格式及調制方式透明,可以傳送不同碼率的ATM、SDH/SONET和千兆以太網格式的業務;不僅可以和現有通信網絡兼容,而且還可以支持未來的寬帶業務網及網絡升級,并且有可推廣性和高度生存性等特點。
IP over WDM的缺點是還沒有實現波長的標準化,WDM系統的網絡管理應與其傳輸的信號和網管分離;WDM系統的網絡管理還不成熟;目前WDM系統的網絡拓撲結構只是基于點對點的方式,還沒有形成“光網絡”。
四、IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM的比較
IP的三種傳輸方案各有優缺點,在實際應用中需要根據具體情況分別對待,若主干網原已采用了ATM設備,則可以采用IP over ATM方案,由于ATM端口速率高,有完善的QoS(服務質量)保證,產品成熟,因而可提高IP網交換速率,保證IP網的服務質量;若主干尚未涉及ATM,則采用IP over SDH方案,由于去掉了ATM設備,投資少,見效快而且線路利用率高。因而就目前而言,IP over SDH是較好的選擇。而在城域主干網中,IP over SDH技術相對而言投入較高,采用IP over WDM技術會更實用。IP over WDM的優勢是減少網絡各層之間的中間冗余部分,減少SDH、ATM、IP等各層之間的功能重疊,減少設備操作、維護和管理費用。并且IP over WDM技術能夠極大地拓展現有的網絡帶寬,最大限度地提高線路利用率,在外圍網絡千兆以太網成為主流的情況下,這種技術能真正地實現無縫接入,這預示著IP over WDM代表寬帶IP主干網的未來。
發展寬帶網絡通信一直是人們的目的和理想,也是寬帶綜合業務網發展的一個方向。作為其技術代表的ATM技術從其產生時起,就被認為應擔負起多業務(電話、電視、數據、專線)融合的使命,但由于其技術復雜,價格昂貴,因而其發展受到了限制。而如今流行的IP技術具有簡單、靈活、應用廣泛以及價格低廉等特性,使得IP不但在Internet、局域網等方面得到廣泛運用,而且也被人們認為是寬帶網絡技術的一種選擇。利用有線電視網絡構建IP寬帶接入網實現Internet數據傳輸,將給有線電視網絡帶來極大的發展機遇。
第二篇:數字電視在有線電視網絡中的傳輸
數字電視在有線電視網絡中的傳輸
伴隨著電視廣播的全面數字化,傳統的電視媒體將在技術、功能上逐步與信息、通信領域的其它手段相互融合,從而形成全新的、龐大的數字電視產業。這一新興產業已經引起廣泛的關注,各發達國家根據自己的國情,已分別制定出由模擬電視向數字電視過渡的方案和產業目標。數字電視被各國視為新世紀的戰略技術。數字電視成了繼電信引爆IT之后的又一大“熱點”。
數字電視,是從電視節目錄制、播出到發射、接收全部采用數字編碼與數字傳輸技術的新一代電視。它具有許多優點,如可實現雙向交互業務、抗干擾能力強、頻率資源利用率高等,它可提供優質的電視圖像和更多的視頻服務(如交互電視、遠程教育、會議電視、電視商務、影視點播等)。
按信號傳輸方式分類:數字電視可以分為地面無線傳輸(地面數字電視)、衛星傳輸(衛星數字電視)、有線傳輸(有線數字電視)三類。
目前美、歐、日的數字電視產業已經啟動,其模式各不相同。美國數字電視產業模式的主要特征是:大力推廣數字高清晰度電視業務,以強制措施主推地面廣播,衛星、有線傳輸同步跟進。英國模式的主要特點是:只推標清電視業務,同時采用衛星、地面、有線傳輸手段全方位覆蓋,但對地面廣播似有重點傾斜。日本模式的特點是:通過衛星覆蓋推廣高清電視業務,地面廣播進度較慢。
我國數字電視產業發展采取何種模式,將對產業化進程和市場啟動產生重要影響,大多數認為:我國的數字電視市場啟動應“以有線為主要傳輸手段,通過高清帶動產業發展,以衛星解決邊遠覆蓋”。本文主要介紹利用有線電視網絡傳輸數字電視。
一、有線數字電視的標準
目前,美國、歐洲和日本各自形成三種不同的數字電視標準。美國的標準是ATSC(AdvancedTelevisionSystemCommittee先進電視制式委員會);歐洲的標準是DVB(DigitalVideoBroadcasting數字視頻廣播);日本的標準是ISDB(IntegratedServicesDigitalBroadcasting綜合業務數字廣播)。DVB數字廣播傳輸系統利用了包括衛星、有線、地面等所有通用電視廣播傳輸媒體。它們分別對應的DVB標準為DVB-S、DVB-C、DVB-T等。2001年國家廣電總局已頒布行業標準:《有線數字電視廣播信道編碼和調制規范》,該標準等同于DVB-C標準。行標的制訂有利于我國有線數字電視的推進。
DVB標準提供了一套完整的、適用于不同媒介的數字電視廣播系統規范。DVB選定ISO/IECMPEG—2標準作為音頻及視頻的編碼壓縮方式,對信源編碼進行了統一,隨后對MPEG—2碼流進行打包形成傳輸流(TS),進行多個傳輸流復用,最后通過衛星、有線電視及開路電視等不同媒介傳輸方式進行傳輸。
DVB標準的核心是:系統采用MPEG壓縮的音頻、視頻及數據格式作為數據源;系統采用公共MPEG—2傳輸流(TS)復用方式;系統采用公共的用于描述廣播節目的系統業務信息用(SI);系統的第一級信道編碼采用R-S前向糾錯編碼保護;調制與其它附屬的信道編碼方式,由不同的傳輸媒介來確定;使用通用的加擾方式以及有條件接收界面。
DVB-C(ETS300429)數字有線廣播電視系統標準以有線電視網作為傳輸介質,應用范圍廣。它具有16、32、64、256QAM等多種方式。采用64QAM正交調幅調制時,一個PAL通道的傳送碼率為41.34Mb/s,還可供多套節目復用。系統前端可從衛星和地面發射獲得信號,在終端需要電纜機頂盒。
二、有線數字電視系統平臺的結構
DVB—C(DigitalVideoBroadcast—Cable)即有線數字視頻廣播,它是由前端系統、網絡系統、用戶終端三大部分組成,其中,前端系統是整個有線數字電視系統的核心,網絡是系統的基礎平臺,用戶終端是實現最終的結果。
1. 前端系統。前端系統是有線電視網絡的信息源、交換中心,其地位和作用是不言而喻的,而今天的數字電視前端包含的內容卻更加廣泛。數字電視的前端系統一般由數字衛星接收機、視頻服務器、編解碼器、復用器、QAM調制器、各種管理服務器以及控制網絡部分等設備組成。數字電視前端系統一般可分為四個主要部分,即信號輸入部分、信號處理部分、信號輸出部分和系統管理部分,每一個部分都有其特定的功能,最終組成完整的數字電視前端。
(1)信號輸入部分。數字有線電視前端的輸入部分,接收來自不同網絡的許多節目,如衛星、開路接收等各種接入方式,也有的是本地的模擬電視節目經編碼壓縮以及視頻服務器形成的。所以信號輸入端接收設備的種類要比輸出端調制設備的種類多。而且,它們接收傳輸信號的格式和控制方式不相同,應將它們轉換為統一的格式送入信號處理部分。數字衛星接收應選用帶ASI標準基帶數字信號傳輸接口的綜合IRD(符合MPEG-2/DVB標準)數字衛星接收機。這就保證了與各種設備之間,以及與其它公司的設備之間的相互連接性。
視頻服務器主要有存儲系統和建立在這之上的各種控制器管理系統組成,其目的是實現壓縮媒體數據的存儲以及按請求進行媒體信息的檢索和傳輸。視頻服務器與傳統的數據服務器在很多方面有顯著不同,需要解決許多問題,來支持各種功能的實現。(2)信號處理部分。信號處理部分包括:解擾、復用、SI處理等,它是數字前端的核心。在這部分主要完成的是對所有節目進行解擾、截取、復用等處理。服務信息隨時更新,以保證正確地引導機頂盒的正常工作,并且所有的應用數據均能正確地插入。在模擬前端中,若要增加一套節目上,只需簡單地將一臺接收機與一個調制器相連接就可以了;在數字前端中,增加一套節目是以虛擬方式進行的,該節目是被加到某個復用器中,至于在整個通路中的什么地方加入的并不重要,機頂盒會自動地用每個傳輸流的SI服務信息找到它。另外,信號處理部分的管理,必須采用集成的管理系統,在所有的前端處理部分,均以ASI作為標準接口,這樣以后就能容易地增加任何廠商所提供的設備,具有良好的兼容性。
傳輸流解擾器可以是基于嵌入的內置解擾,也可以是開放標準的,象DVB的公共界面(CI)或美國的OpenCable標準。在這兩種標準中,那些與某種CA系統有關的特定因素都與機頂盒的合用部分無關,而是放在可插/取的PCMPIA卡上。這種TS解擾技術的最大優點是,能很容易改變CA系統,并無須變換完全的解擾設備。在數字前端,備份是必要的。一般在數字電視系統中的備份可按所接收節目的重要性來考慮。重要的部份可以采用1:1自動切換的熱備份。其它部位可用n:1自動切換備份滿足系統的可靠性。這樣既滿足了系統備份的要求,又節約系統的投資成本。復用是數字前端中的一個重要組成部分。它將所有接收到的信號以多個ASI傳輸流的方式加到復用器的輸入,再將所需要的節目從傳輸流中提取,然后再將提取的所有節目建立一個新的TS傳輸流,再加上附加信息以便引導機頂盒的正常接收和解碼。復用處理可以重新組織與更新他所取得節目的服務信息(SI)。復用的另一重要特點是,能讓輸出傳輸流自動跟隨輸入信號的諸多變化,及時地將這些變化反映到輸出的傳輸流中去。
服務信息SI表與節目特定信息PSI表對機頂盒正常工作是很關鍵的,那些僅與它們所在的傳輸流有關的表稱為“現行表”,復用器重建傳輸流時對“現行表”進行實時處理,而那些在同一網絡中有關其它傳輸流信息的表,則必須由其它設備處理,同時這些設備應能與系統中所有的復用器進行通信。只有這樣,所有的表才能在所有的傳輸流中保持一致。另外,EPG發生器也很重要、用該發生器可以建立與排序那些EPG(電子節目表)所需數據的表。它對機頂盒的使用是必不可少的。
(3)信號輸出部分。信號輸出部分得到已經處理的信息后,把它變成傳輸網絡所需的信號格式,典型的64QAM調制器用于有線電視網。在調制器的使用中,對輸出電平和頻率的設置調試非常重要。
在整個有線電視前端系統的信號輸出部分,模擬信號和數字信號是混臺輸出的。數字有線電視的64QAM調制,具有類似雙邊帶的特征,它們的峰值功率和平均功率是不同的,根據計算和實踐的經驗,通常數字調制器的輸出電平比模擬調制器的輸出電平低10dB。另外,前端模擬與模擬相鄰頻道、數字與數字相鄰頻道之間電平差不要超過土0.5dBμV。
由于模擬信號和數字信號的調制方式不同,因此它們的輸出頻率的設置也有所不同。模擬電視調制器的頻率是按圖像載波頻率設置的,而數字電視調制器的頻率要按照該頻道的中心頻率來設置。
(4)系統管理部分。系統管理部分的各種管理服務器主要完成一些用戶信息管理和計費工作,以及影視材料的管理工作和安全保密等,控制網絡部分主要完成各種服務器中的各種信息傳遞工作及后臺的影視材料和數據的交換。
系統管理必須能實時地了解前端輸入和輸出的工作狀態.能夠監視輸入信號和輸出信號及所需節目的有無和質量。所有的設備之間都是用DVB—ASI作為基帶數字信號傳輸的連接,并可使用任何基于SNMP的管理系統。對于CA有關的功能,應采用公共界面和DVB同密標準。2. 網絡部分
有線電視HFC(光纖同軸電纜混合網)網絡的拓樸結構一般有星型結構、樹型結構和星樹型混合結構、以及兩級光鏈路級聯的雙星型結構。
早期的HFC網一般均采用星型、樹型結構或星樹型混合結構。它只有一個前端,把所有信號都由前端通過光纖和同軸電纜向下輻射,即集中式HFC網絡。
目前,國際、國內普遍采用的是兩級光鏈路級聯的雙星型結構。它是由總前端和分前端通過一級光鏈路采用1550nm光發射機以雙星型光纖結構環型路由的方式組成的物理環型自愈網,二級光鏈路利用1310nm光發射機以星型光纖結構,將信號送到各光節點,然后進入電纜分配系統,形成完整的HFC網絡。即分布式HFC網絡。實踐證明只要有線電視網絡符合系統指標,不管是哪一類網絡的拓樸結構、單向還是雙向網,都能傳輸DVB—C數字有線電視信號,它們的區別只不過是哪一種拓補結構的可靠性、性能指標和拓展性更好,這當然是分布式HFC網絡。因為分布式HFC網絡有完整的冗余保護體系,所以它有較高的可靠性和良好的網絡性能指標,更重要的是它有良好的拓展性,其總前端和分布式的各個分前端,可以分布式安裝交互式數字電視的視頻服務器,它能有效地克服因交互式數字電視所產生的視頻服務器和網絡的瓶頸,為開展交互式數字電視提供了良好的網絡平臺。3. 用戶終端
數字機頂盒(STB)不僅是用戶終端,還是網絡終端,它利用有線電視網絡作為傳輸平臺,電視機作為用戶終端,它能使模擬電視機從被動接收模擬電視轉向交互式數字電視,使用戶享受數字電視、數據廣播等全方位的信息服務。
數字機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目,同時具有所有廣播和交互式多媒體應用功能,包括:(1)電子節目指南(EPG):它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節目的方式,用戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節目。(2)高速數據廣播:它能為用戶提供股市行情、票務信息、電子報紙、熱門網站等各種信息。(3)軟件在線升級:它可看成是數據廣播的應用之一。數據廣播服務器按DVB數據廣播標準將升級軟件廣播下來,機頂盒能識別該軟件的版本號,在版本不同時接收該軟件,并對保存在存儲器中的軟件進行更新。(4)因特網接入和電子郵件:數字機頂盒可通過內置的電纜調制解調器方便地實現因特網接入功能。用戶可以通過機頂盒內置的瀏覽器上網,發送電子郵件。同時機頂盒也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網。(5)有條件接收:有條件接收的核心是加擾和加密,數字機頂盒應具有解擾和解密功能。
有線電視數字機頂盒的技術含量非常高,它集中反映了多媒體、計算機、數字壓縮編碼、加解擾算法、加解密算法、通信技術和網絡技術發展水平。目前數字機頂盒的關鍵技術主要有:
(1)嵌入式實時多任務操作系統。嵌入式實時操作系統是相對于桌面計算機操作系統而言的,它不裝在硬盤中,系統結構緊湊,功能相對簡單,資源開資較小,便于固化在存儲器中。嵌入式操作系統的作用與PC機上的DOS和Windows相似,用戶通過它進行人機對話,完成用戶下達的指定。指定接收采用多種方式如:鍵盤、鼠標、語音、觸摸屏、紅外遙控器等。
(2)中間件。中間件(Mideleware)是一種將應用程序與低層的操作系統、硬件細節隔離開來的軟件環境,它通常由各種虛擬機構成,如HTML虛擬機、JavaScript虛擬機、Java虛擬機、MHEG-5虛擬機等。一個完整的數字機頂盒由硬件平臺和軟件系統組成,可分為4層,從底層向上分別為:硬件、底層軟件、中間件、應用軟件。硬件提供機頂盒的硬件平臺;底層軟件提供操作系統以及各種硬件驅動程序;應用軟件包括本機存儲的應用和可下載的應用;中間件將應用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來,使應用不依賴于具體的硬件平臺。
(3)加解擾技術。加解擾技術用于對數字節目進行加密解密,其基本原理是采用加擾控制字加密傳輸的方法,用戶端利用IC卡解密。在MPEG傳輸流中,與控制字傳輸相關的有2個數據流:授權控制信息(ECMs)和授權管理信息(EMMs)。由業務密鑰(SK)加密處理后的控制字在ECMs中傳送,其中包括節目來源、時間、內容分類和節目價格等節目信息。對控制字加密的業務密鑰在授權管理信息中傳送,并且業務密鑰在傳送前要經過用戶個人分配密鑰(PDK)的加密處理。EMMs中還包括地址、用戶授權信息,如用戶可以看的節目或時間段,用戶付的收視費等。同密技術是將2家或2家以上的條件接收(CA)系統應用于同一網絡平臺之中,多密技術要求機頂盒采用CI技術,實現同一機頂盒可接收不同CA系統加密節目。從用戶角度來講,不會因購買一家CA的機頂盒而受到限制,用戶還有選擇其CA服務的可能性。
三、有線數字電視內容的建設
數字電視作為廣播電視行業的一項新服務項目,已成為拓展有線電視業務的一個主要新經濟增長點,它將對全面推動廣播電視產業的迅速發展起到舉足輕重的關鍵作用。
美國傳媒大王默多克曾說:“寬帶的核心是內容”,對于數字電視來說,發展市場的重點同樣是“內容為王”,發展有線數字電視必須高度重視內容建設。
數字電視內容建設涉及的節目信息種類非常廣泛,除了常規的各種衛星數字電視節目外,還有音視頻點播(AOD/VOD)、數據廣播、電子商務、各類信息速遞及可以滿足受眾對新聞、文化、經濟、娛樂、教育、咨詢、體育、旅游、購物等各種個性化需求的視音頻節目內容。
面對異常激烈的市場競爭,我們在完善數字電視內容建設方面應采取的有效措施是:
(1)建立有一定規模的點播節目平臺。對數字電視的點播節目來說,它是互動電視最完美的應用之一,它的優點在于既有傳統電視收看的客觀實效性,又有影碟錄像等音像觀賞的自主隨意性,節目點播還兼有網上沖浪的海量性。所以,必須充分發揮廣播電視系統的節目資源優勢,建立一個有一定規模的點播節目平臺。
(2)設立適合數字電視平臺和寬帶上網平臺的寬帶視頻內容服務網站?;ヂ摼W技術的迅猛發展給廣大網民暢游網海提供了十分便利的信息渠道,由于用戶上網的主要目的是獲取信息、休閑娛樂、對外通訊聯絡、網上購物及其他相關商務活動的需要,傳統網站的文字、圖片信息已不能滿足人們越來越多樣化的上網品味,為此,廣電系統應充分發揮節目上具有制播經營權,技術上具有寬帶視訊網的多媒體資源優勢,率先在有線數字電視網上設立寬帶視頻網站。內容應突出視頻新聞搜索,可以將中央電視臺、全國省級及主要地級市電視臺新聞和少量國外新聞及娛樂新聞等每天都匯總分類供用戶搜索瀏覽,同時還可以整合各種視頻網絡節目,把現有的各種電視節目進行網絡轉播,對各種活動、演出現場實施網絡轉播,將網絡娛樂節目以現場互動的方式實現網上直播,切實達到網站內容視頻化,從而為有線數字電視的內容建設增加新的亮點。
(3)發展數據廣播。數據廣播是網絡技術飛速發展的一個特定產物,它以傳輸速度快(速率是一般電話雙絞線的50倍),信息內容含量大,收看方式簡單、網絡技術結構要求低、接入方便、覆蓋面廣、消費不高且用戶易于接受等特點已得到社會的廣泛認同,正逐步成為一種新的廣播電視文化傳媒。作為有線數字電視內容建設的主要項目之一,數據廣播可用一個中心平臺以廣播的方式向各聯網分前端并對用戶提供各種信息服務,主要內容有金融證券、遠程教育、影視娛樂、游戲、體育、新聞、電子報刊、熱門網絡等。我們可以將數據廣播的業務平臺信息進行分門別類的優化組合,根據當地有線數字電視內容建設的需求,設置出適合廣大用戶專業化、個性化信息服務的電子節目指南,為有線數字電視的數據廣播信息服務創造更廣闊的空間,不斷推進有線數字電視業務的更大發展。
四、有線數字電視的優點 有線數字電視具有如下優點:
(1)提高了電視節目的質量。數字化以后的電視信號傳輸,噪聲沒有積累,各用戶的信號質量一樣,提高了傳輸質量。我國目前有16省市和中央電視臺都用了數字衛星電視節目,DVD(數字視盤)也已經上市。采用MPEG-2視頻編碼標準,視頻比特率為4~5Mb/s,利用這些數字信號源,使用數字CATV(有線電視)傳輸到用戶,圖像尺寸(取樣數×掃描行)704(720)×576(480),可將顯示清晰度提到480線,主觀評價約4.3分。與模擬的3分左右相比,圖像等級提高1級。還可以傳送高清晰度電視節目。
(2)增加了電視節目的數量。我國電視的模擬制式為PALD/K,頻道帶寬是8MHz。CATV采用數字調制方式為64QAM,1個8MHz模擬頻道可以傳8~10套數字電視節目。200MHz帶寬內可以傳200~250套節目。國外有的推薦用550~750MHz頻段,國內某些有線電視臺已由模擬頻道占用,也可使用250~450MHz的增補頻段。這樣在CATV系統中就可以開展VOD(視頻點播)、HDTV(高清晰度電視)及其它多媒體信息業務。
(3)能提供多功能業務。隨著CATV的數字化,以往用模擬方式無法提供的電視業務都將成為可能,可以實現數字業務、交互式電視業務等新型服務方式,如提供電話、計算機瀏覽等業務,也可提供電視購物、電子銀行、遠程教育、VOD等新式有條件接收的交互式業務。用戶從單純的收視者變為積極的參與者。
國家廣電總局當前的基本策略是:“要加大數字有線電視標準宣傳貫徹力度,推進有線數字化進程”。也就是說,我國的數字電視應用將首先從有線電視數字化著手,有線網將成為我國發展數字電視的重要基礎。數字電視的發展可以給有線電視網絡帶來很多的新業務。我們應抓住機遇,利用有線電視網絡,構建有線數字電視多業務系統。使用數字傳輸技術(如DVB-C),完成有線電視網絡從模擬到數字的升級改造,不僅保留了模擬有線電視網的基本屬性和業務,還可拓寬數字化業務和應用的范圍,使數字有線電視網絡商業價值更加凸現,應用前景更加廣闊。
第三篇:環網傳輸有線電視論文
1數字電視信號在SDH上傳送的基本原理
對于千兆以太網接口的MPEGoverIP傳輸流則不需要任何轉換,在發射端可直接通過SDH復用器的IP上聯業務板接入到SDH網絡。在接收端,通過SDH復用器的IP業務板下載數字電視傳輸流,直接經過IPQAM邊緣調制器送入有線電視網絡。
2基于SDH網絡的數字電視平臺架構分析
根據上面的原理分析,數字電視前端的系統構成中,只要有異步串行接口ASI和千兆以太網接口的地方就可以提取出數字電視信號,通過接口的轉換和連接,將數字電視信號送入SDH網絡中。下面通過對不同類型的數字電視前端架構,分析研究如何提取出供SDH網絡使用的數字電視信號。有線數字電視前端主要由2部分構成。一是信號處理系統,前端信號處理系統是一個硬件平臺,負責完成信號的采集,處理和傳送,同時為其他系統提供接口和信號傳輸通道。用到的設備包括MPEG-2編碼器、再復用器、衛星接收機、解密器和網絡接口適配器等;二是信號控制系統,主要包括條件接收、用戶管理、電子節目指南、中間件等軟件系統。對于前端這2個系統的信號,我們可以復用后一起送入SDH網絡,也可以通過SDH的不同網絡支路分別送到分中心后再進行復用。根據信號類型的不同,數字電視平臺的架構類型也不盡相同。
2.1基于ASI信號的數字電視平臺架構
基于ASI信號的數字電視平臺架構。在這種系統架構下,前端信號是基于物理層的連接,信號從節目源向網絡發射端單向傳輸。ASI復用器前后都可以進行ASI-DS3的信號轉換。
2.1.1組網方式1若在ASI復用器前進行信號轉換,需要將復用器和調制器下移到分中心。電視前端的編碼器、衛星接收機、解密器輸出的透明節目流直接復用到SDH網絡中,傳輸到各分中心。同時將信號控制系統的數據流也通過SDH網的其它支路傳送到分中心,在分中心完成節目流和數據流的整理復用及調制發射。
2.1.2組網方式2若在ASI復用器后進行信號的轉換,只需將QAM調制解調器下移到分中心。電視前端的節目流和數據流可以復用加擾后接入SDH網絡中,送到分中心調制發射;也可以將調整復用后的節目流和數據流分別接入SDH網絡的不同支路,傳輸到分中心,在QAM調制器中完成節目流和數據流的復用加擾并調制發射。
2.1.32種組網方式比較由以上分析可知,不論是從搬遷的設備量和新增加的設備量,還是從網絡的建設投資量和今后的日常維護量上來講,方式2相對于方式1都更加簡便易行,2種方式對比情況
2.2基于IP信號的系統架構
基于IP信號的系統架構。在這種系統結構下,前端信號是基于數據鏈路層的連接,信號由相應編碼、接收、解密設備進行IP封裝后,傳輸到千兆核心交換機,再由交換機指向復用器。在復用器中完成信號的解復用和復用過程,進行IP封裝后,經由核心交換機傳輸到IPQAM調制器,由調制器轉換成射頻信號,經混合器傳入到HFC網絡。根,核心交換機前后的IP信號都可以直接接入到SDH網絡中。若在交換機前將節目流直接復用到SDH網絡中,所需新建的設備較多,不便于網絡的整體轉換,因此我們采用在核心交換機后直接將復用的節目流接入SDH網絡中,將邊緣的IPQAM調制器下移到分中心。對于通過IPQAM調制器加入到節目流中的信號控制數據可通過電視前端復用器加入,也可由SDH網絡的其它支路傳輸到分中心,通過邊緣IPQAM調制器的相應接口加入通過以上的分析可以看出,基于IP網絡的組網方式要相對簡單,前端設備改動較小,只需將電視前端的IPQAM邊緣調制器下移到分中心。加擾的節目流由核心交換機引出上聯到SDH環網傳輸網絡中的復用器,再由SDH環網傳輸到各分中心,分中心通過環網中的復用器下業務送入調制器傳輸到分中心所管轄的有線電視分配網中。
3結束語
大多數有線電視環網始建于90年代,是以射頻模擬傳輸技術為基礎的環網架構,經過近20年的運行,網絡設備老化,光纜鏈路噪聲不斷累加,信號的傳輸質量在不斷地降低,已經阻礙了有線數字電視業務的發展。文章分析了基于SDH網絡的數字電視平臺基本架構,并對基于ASI信號和基于IP信號的數字電視傳輸網的組網方式進行了對比,經過比較得出有線電視的環網傳輸更適宜采用基于IP網絡的傳輸架構。
第四篇:光纖傳輸維護有線電視論文
1光纖傳輸技術
光纖除了其本身具有的抗腐蝕性,均衡性,耐潮濕性等優點以外,光纖傳輸網也具有一定的優勢。光纖傳輸網的優勢主要有以下幾點:
1)受氣溫環境的影響小
因為光纖本身具有耐潮濕性,所以光纖傳輸幾乎不會隨著季節或者是溫度的變化出現傳輸損耗,因為受溫度環境的影響小,所以就不需要對溫度進行調控,這樣就可以使得光纖傳輸網的使用范圍更加大了。
2)損耗具有同一性
因為光纖本身具有均衡性,這就使得在整個有線電視傳輸頻道之中,光纖的傳輸損耗是相同的,這樣就不會出現由于損耗不同,而導致局部光纖網絡癱瘓的情況,也就不需要對其進行頻率的均衡調節處理。
3)具有絕緣性
光纖具有導光性,但其不導電,因此在傳輸過程中,光信號就不會受到電磁干擾,保證了光纖傳輸的穩定性,具體體現在畫面穩定,不會串音,同時也保證了信號的安全性,不會出現泄露,這樣不僅可以確保傳輸的質量,并且也具備了保密功能,使得信號既穩定,又安全,同時因為光纖具有絕緣性,也避免了雷電災害的情況。
4)材料豐富
因為光纖所使用的石英材料非常的豐富,相比與以往使用的同軸電纜,很大程度的節約了銅材料的使用,這樣就能夠節約貴金屬的使用率。
5)具有穩定性和綜合性
光纖傳輸在工作時具備良好的穩定性,傳輸質量十分優秀,故障率非常低,具備良好的穩定性,與此同時,由于光纖傳輸系統具備雙向傳輸的功能,這樣其綜合服務性就得以加強,使得廣播電視能夠多項功能服務同時進行,促進了廣播電視業務的發展。
2有線電視光纖傳輸維護技術
雖然由于光纖傳輸技術的優越性,光纖線路的工作性能及其穩定,但是隨著時間的推移,還是會存在一些問題,所以一定要做好光纖線路的維修工作。日常的光纖線路維護工作是一項非常復雜的工作,并且由于線路復雜,工作量也很大。想要做好維護工作,首先要把從竣工階段到每一次的定期檢查測試環節中收集的資料進行統一管理,這樣在出現問題時,可以根據過往的記錄進行有效的對比,從而快速的分析出問題所在,進而進行光纖維護修理。根據上述光纖線路的特點,在進行維護工作時,我們要注意以下幾點:
2.1加強對光纖線路的維護工作的重視性
雖然由于光纖線路在工作中具有一定的穩定性,發生故障的幾率較低,但是維護人員也不能因此就忽視了光纖線路的維護工作。光纖線路維護工作的意義就是降低線路工作的發生率,所以最好是能夠及時發現線路中存在的隱患,并將這種隱患及時消除,避免故障的產生,對正常傳輸產生影響。所以說,日常的維護工作對于光纖線路具有很大的現實意義,一定要加強對光纖線路的維護工作的重視性。
2.2及時確定故障點
在因為光纖問題而使得信號中斷時,一定要及時確定故障點,從而及時地消除故障,保證信號的正常運輸。確定故障點主要有以下幾種情況:
1)要根據故障的特點判定出故障是發生在主干網還是在分配網,如果是懷疑光鏈路中存在問題,就需要在光鏈路的兩端進行夾擊測試,從而將故障的范圍大體確定出來,再根據光纖長度數碼的編號,對故障的范圍進一步的縮小,從而判斷出具體的故障點,進行維修。
2)如果反射峰是出現在某一個段落的光纖的接續點上,這時就能夠比較簡單的找到故障點,大多數情況都是因為光纖的損壞或者進水引起的,將其剪斷進行重新的連接就能夠修好線路,但是如果反射峰沒有出現在接續點上,這就可能是由于光纖斷裂引起的,需要找出斷裂點,進行鏈接,從而解決故障。
3)如果是架空光纖出現了問題,就要對過路光纖的損毀情況進行嚴格調查,并且還有檢查地下埋設的光纖,檢查其地面是否出現了破壞或者是被挖的痕跡,從而確定故障點,進行維修。
2.3組建線路搶修隊伍
雖然說光纖線路發生故障的幾率很低,但是并不是說就完全沒有故障的產生,一旦出現故障問題,一定要進行搶修工作,確保線路能夠及時的修好,避免出現更多的事故。這時就需要建立出一支具有良好的工作技術,同時還具有豐富經驗的搶修隊伍來應對光纖線路故障問題,從而能夠及時對線路進行修理,保證光纖傳輸的順利進行。綜上所述,雖然光纖發生故障的機率較低,并且其本身具備一定的隱蔽性,但是并不是說其本身不會存在故障,故障又難以判斷解決的。通過科學的方法分析,加上具體的維護經驗判斷,絕大部分的光纖故障都可以確定并進行維修的。不過,需要注意的是,維修工作不是局限于恢復信號就可以的,更要注重日常的維護檢查工作,保證線路的正常工作。隨著時間的推移,科技的進步,我國進一步推進了光纖向著用戶端前進,并且由于光纖具有抗腐蝕性,同時容易均衡,還不怕潮濕,這就使得光纖的經濟效益更加明顯了。結合我國現有的光纖傳輸技術,根據其具體的線路特征,進一步提出有線電視光纖傳輸維護技術,希望可以對有線電視光纖傳輸的發展起到進一步的推動作用。
第五篇:傳輸維護有線電視論文
1確保有線電視網絡傳輸安全的措施
同軸電纜線適用于較大區域,能夠實現長距離傳輸目標,成為有線電視網絡發展的重要基礎,在安裝時,可以不切斷電源,直接安裝,并與實際情況相結合,適當調整電纜位置,為了確保其安全、穩定,需要將電纜屏蔽部分與土地接觸,并在兩側安裝終端器,有效提升信號質量,為用戶呈現更加清晰、完美的畫面。
2有線電視網絡的維護
2.1加強網絡管理,提高系統質量
網絡管理作為有線電視網絡系統的重心,其工作質量直接影響系統運行效果。由此可見,加強網絡管理至關重要。首先,重視網絡管理人員的培訓,結合實際情況,制定科學、合理的培訓方案,特別是有線電視網絡管理技術等方面知識的培訓,提高人員專業能力,并堅持與時俱進原則,引進先進管理技術和方法,提高人員專業素質,促使網絡管理人員能夠明確網絡系統操作程序,嚴格要求安裝程序開展工作,熟練掌握終端用戶資料表、信號傳輸圖例等內容,確保有線電視網絡數據信息安全、可靠性,提高系統質量。另外,隨著有線電視網絡技術不斷發展,網絡安全問題受到越來越多的關注,加強系統網絡的安全管理十分必要,通過改進軟件性能、完善服務架構等措施,提升系統整體性能,從而確保網絡安全,促進有線電視網絡進一步發展。
2.2重視日常檢查,確保系統安全
日常維護工作作為網絡系統設施安全、可靠運行的核心,其重要作用不言而喻。在實際工作中,主要從以下幾個方面開展工作:首先,加強對吊線和防雷接地線的管理,及時發現問題,并采取有效措施,加以調整,確保電纜線的穩定運行;其次,測量用戶終端中信號質量等級,優化信號質量,為用戶提供更加優質的服務,呈現清晰的畫面;再次,還需要加強對防水盒的管理,確保其內部零件安裝合理性,避免由于一些零件松動等問題,影響整個系統運行;最后,日常維護工作還應注意定時監測用戶終端的輸入電平,并對用戶終端信號質量情況進行備案,為科學管理提供依據。
2.3制定定期制度,開展周期管理
定期維護作為例行維護的重中之重,相關部門應結合實際情況,制定定期維護制度,定時對網絡傳輸系統各個環節進行檢查,例如:安裝、電氣屬性等,及時發現安全隱患,避免故障影響系統穩定性。具體維護工作主要針對網絡設備、防水處理及線桿等方面開展,仔細檢查相關設備,并在巡檢過程中,使用專門測試機器對電氣特性進行測量,并與檔案進行對比,避免一切異常出現的可能。
2.4合理處理故障,提高維護質量
有線電視在運行過程中,故障的出現是在所難免的,在受到外界因素,例如:天氣等的影響,極易出現線桿損壞情況,影響系統安全、穩定傳輸。因此,要科學、合理處理故障問題,在出現問題的第一時間做出反應,通過更換電纜等措施解決問題;網絡信號質量作為衡量有線電視系統運行情況的重要標準,要加強對各個設備的檢查,確保各個接頭等細節部位的安裝緊實度。另外,針對畫面不清晰,但是,還能夠接受頻道問題,技術人員應加強對電壓的檢查;而信號弱問題,應檢查干線的光功率等使用情況。除上述問題以外,還存在圖像插拍網問題,這主要是受到電壓因素的影響,技術人員應該及時了解電平使用情況,調整電平,避免放大器損壞,提高系統整體性能。