1、数字电视光纤传输网络设计系 别：信息科学与技术学院专 业 班：电子信息工程 1103班姓 名：李乔学 号：20111186089指导教师：高烽2015年 5月数字电视光纤传输网络设计The Design of Digital TV fiber optic Transmission Network摘 要随着时代的发展，网络的发展越来越快，光纤网络随着科技的发展不断的向不同的用户延伸，偏远地区光纤网络需要覆盖到所有的地区，部分村和区需要的不只一个光节点；再是为适应传输有线数字电视节目和交互数字信息的需求，有线电视网络逐步向改造升级为综合宽带信息网方向发展。为了适应发展的要求，必须对 IPTV/DV
2、B 的传输网络进行整体的规划和设计。本课题对 DVB 和 IPTV 传输系统的特点和功能进行详细的分析，然后从实际出发，对宜都市城域网的传输部分进行完整的设计，设计出两种方案，分别是双向 HFC 网络和单向 HFC 网络+IP 网络，之后讨论如何从最好的配置方法和成本等等方面来设计一个完整的传输网络，经过一系列选择，选定单向HFC+IP 网络完成宜都市城域网的传输网络的设计，对选定的方案即 DVB/IPTV传输网络进行详细的配置，画出路由图，计算出指标分配，经验算后，得出最后的方案。关键词：DVB IPTV 传输网络 IAbstractThe development of the networ
3、k more and more quickly, the fiber with the development of science and technology constantly extending to different users, remote area optical network need to cover all the area, part of the village area needs more than one node; another is to adapt to the transmission of digital cable television pr
4、ogram and interactive digitalinformation needs, cable television network to transform upgrade forintegrated broadband information network development. In order to meet the requirements of the development, must carry on the overall planning and design of the IPTV/DVB transmission network.In the subje
5、ct, we on the DVB and IPTV transmission system features and functions in detail, and then from the reality, transmission parts of ametropolitan area of Yidu city for the complete design, we design two schemes, respectively is the bidirectional HFC network and one-way HFC Network + IP network, and th
6、en discuss how to the best configuration method and funds to design a complete man transmission network, the designselected one-way HFC+IP network transmission network of Yidu Citymetropolitan area network, the selected scheme that DVB/IPTV transmission network detailed configuration, draw the route
7、 chart and index allocation map, after a series of operations, that our final result, shows that its application in practice.Key words:DVB IPTV Transmission networkII目 录摘要 .IAbstract .II绪论 .11 DVB/IPTV传输系统 .21.1 DVB 传输系统 .21.2 IPTV 传输系统 .32 设计要求及指标分配 62.1 设计依据 62.1.1 相关技术标准 62.1.2 网络功能和网络发展规划 62.2 方
8、案选择 62.2.1 双向 HFC 网络 72.2.2 单向 HFC+宽带 IP 网 82.3 宽带网络组网方式 82.4 网络组成和指标分配 92.4.1 光发射机和光放大器 102.4.2 光接收机 102.4.3 有线电视系统的指标分配 103 DVB/IPTV网络设计 143.1 网络概况 143.2 指标分配 143.3 光功率分配 143.4 前端光发射机与 EDFA 的配接 15III3.5 指标验算 153.6 网络配置图 163.7 宽带网络设备配置 17结论 .18致谢 .19参考文献 .200绪 论传输网络是指用一系列的介质（光纤，双绞线等）经过电路的调整变化依据网络传输
9、协议来进行通信的过程。其中网络传输需要线路，也就是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。实现 IPTV/DVB 的混合传输有着巨大的战略意义，其是实现三网融合的前提条件，实现三网的融合不仅是将现有网络资源有效整合、互联互通，而且会形成新的服务和运营机制，并有利于信息产业结构的优化，以及政策法规的相应变革。融合以后，不仅信息传播、内容和通信服务的方式会发生很大变化，企业应用、个人信息消费的具体形态也将会有质的变化。它并不是现有三网的简单延伸和叠加，而应是其各自优势的有机结合。将电信网、计算机网和广播电视网合并
10、在一起，让电信与电视和数据业务结合为一体，构成可以提供现有在三种网络上提供的话音、数据和视频各种业务的新网络。我国现在已经开始进行三网融合的工作，而传输网络将会是其中最重要的环节之一。11 DVB/IPTV传输系统1.1 DVB 传输系统DVB 是数字视频广播 Digital Video Broadcasting 的英文缩写,它的组成由是用统一的一系列受到国际承认的公开标准组成。数字视频广播项目即 DVB项目是一个由多个成员组成的工业组织，数年前，在欧洲，数个组织成立了DVB 组织即国际数字视频广播组织。这个新的组织决定了这项新的技术的走向，它必须是建立在 MPEG-2 压缩算法上的数字技术，
11、而且必须是以用户端为导向的数字技术。为可使在此系统内的各种传输方式之间能有个最灵活的转换方式，所以数字视频广播组织的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统，尽最大的努力增加通用性。数字视频标准提供了一套完整的、适用于不同介质的数字电视系统体系。数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面及所有通讯方式在内的所有通用电视广播传输媒体。数字视频广播标准（DVB）的传输系统分为两个部分，分别为信源编解码（Source Coding）和信道编解码（Channel Coding）。Source Coding 采用MPEG-2 码流，在最开始需要对音频和视频进行复用，在之后将很多个电视节目流进行传输复用。在接受
12、端进行相应的解复用和解码。Channel Coding 包括：前向纠错编码、译码、调制、解调和上、下变频 3 部分。卫星传输采用 4 相相移键控调制方式，有线传输采用正交振幅调制方式，地面传输采用COFDM（编码正交频分复用 ）或 16VSB（16 电平 残留边带调制）方式。DVB-S-数字卫星直播系统标准：数字卫星传输系统是为了满足卫星转发器的带宽及卫星信号的传输特点而设计的。该标准以卫星作为传输介质。将视频、音频以及资料放入固定长度打包的 MPEG-2 传输流中，信号在传输过程中有很强的抗干扰能力，然后进行信道处理。通过卫星转发的压缩数字信号，经过卫星接收机后由卫星机顶盒处理，输出视频信号
13、。这种传输覆盖面广，节目量大。数据流采用四相相移键控调制（QPSK）方式，在使用 MPEG-2 的MPML（主类 主级）格式时，用户端达到 CCIR601 演播室质量的码率为9Mb/s，达到 PAL 质量的码率为 5Mb/s。在 DVB-S 标准公布以后，几乎所有的卫星直播数字电视均采用该标准，我国也选用了 DVB-S 标准。2DVB-C 数字有线广播系统标准：该标准以有线电视网作为传输介质，应用范围广。有线电视系统分为两部分：CATV 前端和综合解码接收机（ IRD）。采用 MPEG-2 压缩编码的传输流，由于传输介质采用的是同轴电缆，与卫星传输相比抗外界干扰能力强，信号强度相对较高。调制方
14、式有 16、32、64QAM三种方式，对于 QAM 调制而言，传输信息速率越高，抗干扰能力越低。采用64QAM 正交振幅调制时，一个 PAL 通道的传输码率为 41.34Mb/s。DVB-C 传输系统的具有如下几点主要特点：可与多种节目源相适配。DVB-C 传输系统所传送的节目既可来源于从卫星系统接收下来的节目，又可来源于本地电视节目，以及其它外来节目信号；可用于标准数字电视又可用于 HDTV。DVB-T 数字地面广播系统标准：此系统的标准是 1998 年通过的，这是最复杂的 DVB 传输系统。不用编码正交频分复用（COFDM）调制方式，8MHz 带宽内能传送 4 套电视节目，而且传输质量高。
15、采用 MPEG-2 数字视频、音频压缩编码技术。地面数字发发射的传输容量，在理论上大至与有线电视系统相当，本地区覆盖好。此系统有利于数字与模拟电视共存，在与现行模拟电视混合传输方面显示出优势。DVB-T 标准中主要规范的是发送端的系统结构和信号处理方式，对接收端则是开放的，各厂商可以开发各自的 DVB-T 接收设备，只要该设备能够正确接收和处理发射信号，并满足 DVB-T 中所规定的性能指标。DVB-MS 是高于 10GHZ 的数字广播 MMDS 分配系统标准：MMDS 是采用调幅微波向多点传送，分配多频道电视节目的系统。该系统基于 DVB-S，使携带大量节目的微波信号直接入户。用 DVB-S
16、 接收机配上一个 MMDS 频率交换器就可以接收 DVB-MS 信号。1.2 IPTV传输系统IPTV 是一种利用宽带有线电视网，即交互式网络电视，它包括了互联网、多媒体、通讯等技术，向个人用户端提供包括数字电视在内的多种交互式服务的技术。个人用户端在家可以享受 IPTV 服务以下 3 种服务，计算机，网络机顶盒+普通电视机和手机，平板等。它能够很好地适应当今网络飞速发展的趋势，充分有效地利用网络资源。交互式网络电视既不同于传统的模拟式有线电视，也不同于经典的数字电视。因为，传统的和经典的数字电视都具有频分制、定时、单向广播等特点，尽管经典的数字电视相对于模拟电视有许多技术革新，3但只是信号形
17、式的改变，没有触及媒体内容的传播方式。IPTV 是以宽带有线电视网为基础设施，交互式网络电视主要以以家用电视机为主，通过互联网络协议来提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务。特点表现在：用户端可以接收到非常高的质量的媒体服务。用户可有极为广泛的自由度选择宽带 IP 网上各网站提供的视频节目。实现媒体提供者和媒体消费者的实质性互动。IPTV 采用的播放平台将是新一代家庭数字媒体终端的典型代表，它能根据用户的选择配置多种多媒体服务功能，包括数字电视节目，可视 IP 电话，DVD/VCD 播放，互联网游览，电子邮件，以及多种在线信息咨询、娱乐、教育及商务功能。为网络发展商和节目提供商提供了广阔的新兴
18、市场。当前中国通信事业正在迅猛地发展，用户对信息服务的要求越来越高，特别是宽带视频信息。可以说中国已基本具备了大力发展 IPTV 的技术条件和市场条件。一般所说的 IPTV 与数字电视，有相同的地方也有不同的地方。一个著名网络公司的技术专家从下面几方面阐述了二者的异同。一是技术体系上，IPTV 系统又叫交互电视，再是它的系统结构主要包括流媒体服务、节目采编、存储及认证计费等子系统，主要存储及传送的内容是以 MPEG-4 为编码核心的流媒体文件，基于 IP 网络传输，通常要在边缘设置内容分配服务节点，配置流媒体服务及存储设备，用户终端可以是任何个人用的客户端，如手机。有线数字电视的广播网采取的是
19、 HFC 网络体系，与传统的模拟有线电视网络体系架构相同，而开展新型的交互式业务情况下（如 VOD），网络体系会有所不同。有线数字电视 VOD 系统主要包括 VOD 服务、节目采编、存储及认证计费系统，主要存储及传送的内容是 MP-2TS 流，采用 IPOVERDWDM 技术，基于 DVDIP 光纤网传输，与 IPTV 的分布式架构不同，有线数字电视 VOD 系统采用的是集中式的服务架构，在 HFC 分前端并不需要配置用于内容存储及分发的视频服务器，只需要放置 DWDM 接收机及 GAM 调制等设备即可，大大降低了系统的运营成本及管理复杂度，用户终端是数字机顶盒+电视机。目前国内已经基本形成数字电视产业链，出现了众多的数字电视机顶盒制造商、前端设备制造商、系统集成商。IPTV 具有很好的交互特性，这是因为 IPTV 它具有 IP 网的先天优势即 2对称交互。其节目在网内，可采用广播，组播，单播多种发布方式。可以很好
