下一代广播电视网(NGB)技术与工程实践(第2版)

本书将广播电视网络网络（NGB）以及“云、管、端”网络建设发展理念贯穿始终，按广电网络的组成由浅到深逐层递阶地进行介绍，其中还吸纳了作者获得的省级项目资助的近期新研究成果——NGB省级DVB实验平台建设及其关键技术研究，本书优选的特点是注重理论与实际相结合，本书的第10章专门介绍了作者们亲身的工程实践案例，作为对理论知识的实践补充，并且每个章节都是相对独立的知识体系，读者可以只选择阅读感兴趣的章节，也可以从头开始阅读。作为新形态教材，本书还专门制作了视频、拓展阅读、习题资料、实验指导书等教学辅助材料，读者可以通过扫二维码读取。

本书将下一代广播电视网(NGB)以及广电行业“云、管、端”网络建设发展理念贯穿始终，全书依托行业发展近期新动态，书中大量图表比较新，有些概念在同类书中首次出现。全书共分10章，主要包括现代有线电视网络的发展及技术演进、系统组成概念、发展趋势；有线电视网络中模拟系统和数字系统相关基础知识、系统噪声、非线性失真和线性失真、数字电视的信道编码及调制技术、数字有线电视系统的技术指标、数字电视视频信号受损类型；NGB数字广播电视平台(含模拟有线电视平台)、数字电视前端软件平台、NGB云平台等技术；有线网络拓扑、光传输网络、接人分配网等技术；NGB交互信道数据骨干网建设、NGB广电数据骨干网、市县级城域网、NGB宽带数据传输技术简介等内容；EPON技术、EOC、DOCSIS等双向化改造技术；IPQAM和IPTV原理、规划、配置、部署与扩容等；BOSS系统、IPCC系统等内容；有线电视网络的规划原则和依据，主要内容涉及文件编写准备、前端和机房的设计、骨干网络设计、接入网络设计、设计案例分析、工程经验与技术创新等。作为新形态教材，本书还配了一些二维码视频、习题资料、实验指导书等。 本书可供高等学校电子技术专业、通信专业、广播电视专业、有线电视工程专业等教学使用，也可作为电子工程师继续教育及电视台技术人员岗位培训的教材，还可供广播电视、有线电视网络建设和网络维护从业人员阅读参考。

"（1）主编曾在广电行业工作13年，高级工程师/副教授；2006年6月调入浙江警官职业学院，曾任教研室副主任，主任科员，主要研究视频传输监控技术；2012年1月调入浙江传媒学院任电子信息学院任教师，主要负责广电技术教学。研究生学历、学位，毕业于浙江大学 测试计量技术与仪器专业。     1）获得奖励：     ① 曾获国家广电总局技术维护二等奖，浙江省广电局技术维护一等奖；     ② 入选浙江省151人才工程第三层次；     ③ 获浙江省广电局优秀论文一等奖2项，二等奖2项，浙江省广电局科技创新三等奖2项；     2）主持参与项目     ① 主持教育厅项目科研项目1项（Y200804260)；     ② 主持省级精品课程建设2项；     ③ 主编浙江省十一五重点教材1项（ZJG2009079）；     ④ 主持浙江省科技厅科技公益研究项目1项（2016C33197)     3）发表的部分论文     ①《光电工程》     《脉冲法测量LED结温、热容的研究》……………………………2010年第07期     ②《光通信技术》     《VLC-LED模组的动态响应及结温测试研究》……………………2017年第4期     ③《现代电视技术》     《HFC"

第1章 绪论
1.1 三网的概念
1.1.1 广播电视网
1.1.2 电信网
1.1.3 互联网
1.2 下一代广播电视网络
1.2.1 有线电视系统的基本组成
1.2.2 有线电视系统的分类
1.2.3 传统有线电视系统
1.2.4 NGB的发展和架构
1.2.5 NGB的两个信道
1.2.6 NGB的“云、管、端”技术
1.2.7 NGB技术平台及系统
1.3 基于NGB的新业务简介
1.3.1 DVB+OTT融合电视业务
1.3.2 全媒体互动增值业务
1.3.3 新业态互动电视业务
1.3.4 多网融合新业务
1.3.5 基于NGB的多媒体通信业务
1.3.6 基于NGB的物联网业务
思考题
第2章 有线广电网络基础
2.1 相对电量
2.1.1 分贝比
2.1.2 电平
2.1.3 电压的叠加
2.2 系统噪声
2.2.1 系统噪声的产生和分类
2.2.2 热噪声
2.2.3 噪声系数
2.2.4 SNR和CNR
2.2.5 载噪比计算
2.3 系统非线性失真
2.3.1 非线性失真产物形成原因
2.3.2 载波组合二次差拍比
2.3.3 载波组合三次差拍比
2.3.4 交流声调制比
2.3.5 交扰调制比
2.3.6 微分增益失真
2.3.7 微分相位失真
2.4 系统线性失真
2.4.1 频道内频响
2.4.2 色度/亮度时延差
2.4.3 回波值
2.5 信道编码及调制技术
2.5.1 信道编码
2.5.2 差错控制系统
2.5.3 纠错码分类
2.5.4 数字调制
2.5.5 数字电视信号的调制
2.5.6 QAM调制的星座图
2.6 数字有线电视的指标
2.6.1 数字电平
2.6.2 比特误码率
2.6.3 调制误码比
2.6.4 误差矢量幅值
2.7 系统节目技术质量指标
2.7.1 图像质量
2.7.2 声音质量
2.8 NGB网络的频率划分和频率设置
2.8.1 地面电视广播的频道配置和频带宽度
2.8.2 NGB网络的频率划分和频道配置
思考题
第3章 NGB技术平台
3.1 模拟有线电视平台
3.1.1 模拟前端的组成和技术指标
3.1.2 模拟前端的主要设备
3.2 数字电视平台
3.2.1 广播电视数字化
3.2.2 省级DVB前端
3.2.3 数字电视前端设备
3.2.4 数字电视对NGB网络指标的新要求
3.3 数字电视前端软件平台
3.3.1 EPG系统
3.3.2 DVBCA系统
3.3.3 DVBDCAS
3.3.4 SMS
3.4 NGB云平台
3.4.1 云媒体平台
3.4.2 云宽带平台
3.4.3 云通讯平台
3.4.4 云服务平台
思考题
第4章 广电有线传输与接入网
4.1 广电有线网络拓扑
4.1.1 树形网络拓扑结构
4.1.2 星形拓扑结构
4.1.3 环形拓扑结构
4.1.4 复合型拓扑结构
4.2 光传输网络
4.2.1 光纤与光缆
4.2.2 无源光器件
4.2.3 光纤光缆的识别与故障判断
4.2.4 光发射机
4.2.5 光纤放大器
4.2.6 光接收机
4.2.7 影响长途光传输因素
4.3 接入分配网络
4.3.1 同轴电缆
4.3.2 放大器
4.3.3 分配器
4.3.4 分支器
4.3.5 集中供电器与电源插入器
4.3.6 用户分配网
4.3.7 广播信道综合技术指标
思考题
第5章 NGB骨干交互网络
5.1 下一代广播电视传输网
5.1.1 交互信道数据骨干网建设
5.1.2 NGB交互信道骨干网
5.1.3 NGB市县级城域网
5.1.4 交互信道接入网
5.1.5 广电网络交互信道综合技术指标
5.2 NGB网络宽带数据传输技术简介
5.2.1 SDH
5.2.2 DWDM
5.2.3 ATM
5.2.4 MSTP
5.2.5 OTN
5.3 交互信道骨干网建设
5.3.1 广电网络现状
5.3.2 国家干线网络
5.3.3 省级干线网络
5.3.4 OTN和PTN在广电网络中的应用
思考题
第6章 NGB有线网络
6.1 NGB有线网络双向化
6.1.1 NGB有线网络双向化总体要求
6.1.2 NGB有线网络双向网改模式
6.2 基于DOCSIS标准的双向网络
6.2.1 CMTS+CM系统
6.2.2 CDOCSIS+CM系统
6.3 EPON和GPON
6.3.1 PON
6.3.2 EPON网络结构
6.3.3 EPON传输原理
6.3.4 EPON协议和关键技术
6.3.5 广电与电信EPON技术要求差异
6.3.6 EPON与GPON特点概览
6.4 EOC
6.4.1 EOC技术简介
6.4.2 HomePlug AV、CHPAV和HomePNA
6.4.3 MoCA、WiFi降频以及HiNOC
6.4.4 BIOC、ECAN和DECO
6.4.5 EPOC
6.5 双向HFC网络改造模式技术分析
6.5.1 CMTS+CM
6.5.2 EPON+LAN
6.5.3 EPON+EOC
6.6 CFTTH双向网络
6.6.1 CFTTH体系结构
6.6.2 RFOverlay技术方案
6.6.3 RFoG技术方案
6.6.4 IPON技术方案
6.6.5 CFTTH建网技术
6.6.6 CFTTH建网案例
思考题
第7章 IPQAM和IPTV
7.1 I

     第3章NGB技术平台 学习要求 通过本章学习，建立对NGB技术平台的整体认知。要求了解模拟前端的组成、主要指标和主要设备； 掌握数字电视前端系统的基本组成和主要设备； 掌握电子节目指南的作用和主要表单； 掌握加扰系统的工作原理； 了解NGB云平台的组成和各自的作用； 掌握斜体部分的术语缩写。 NGB技术平台主要包括数字电视平台(含部分模数混合平台)、数字电视前端软件平台以及云媒体平台、云宽带平台、云通信平台和云服务平台。 31模拟电视前端 3．1模拟有线电视平台 3．1．1模拟前端的组成和技术指标 模拟前端主要由信源、信号处理和混合三部分组成，其主要作用有信号调制、频率变换、电平调整和控制及射频混合。 1. 前端的主要技术指标 (1) 载噪比C/N。 (2) 非线性失真指标。 (3) 回波值E。 (4) 微分增益失真(DG失真)和微分相位失真(DP失真)。 (5) 色/亮度时延差。 (6) 频道内幅频特性。 2. 邻频道传输对前端的特殊要求 (1) 邻频抑制度： 优于60dB。 (2) 带外抑制度： 优于60dB。 (3) V/A比可调： 对于有线电视系统邻频传输V/A比为13~18dB。 (4) 载波频率误差： 图像载波频率误差小于20kHz。 (5) 陷波处理： 在捷变型调制器中尤其重要，陷波处理在中频时进行比较方便，因为它与输入频道的频率无关，电路易设计和实现。 (6) 系统电平： 相邻频道的电平差优选不超过2dB，否则相邻电平高的频道将干扰电平低的频道，表现为交调串像问题； 用户终端电平不能太高或太低，一般要求在60~80dBμV之间。 3. 实际前端 图31为一个典型的有线电视前端的系统框图，该系统信源种类主要有卫星下行信号、开路地面接收信号及自办节目信号等，经解调后再调制混合，由于多路混合，加上后面的多路分配，损耗较大，所以混合后的信号需要放大后再输出。 图31典型的有线电视前端系统框图 32模拟前端 的主要设备 3．1．2模拟前端的主要设备 1. 卫星接收设备 卫星接收设备由卫星天线、高频头、馈源、馈线及卫星接收机(如图32~图34所示)等组成，用于接收卫星信道节目以供本地使用。其中卫星天线按馈源安放位置可以分为前馈天线、后馈天线和偏馈天线，按工作原理又可以分为旋转抛物面天线、卡塞格伦天线、格里高利天线和球形反射面天线等。 图32卫星天线 图33馈源 图34高频头 2. 电视调制器 电视调制器的功能是将从信源来的视频信号和音频信号转换成符合有关制式标准要求的射频信号。由视频箝位、同步处理、倒相、调制、残边带滤波、音频处理。 1) EPG子系统 EPG子系统的SI/PSI表由SI/PSI子系统根据有线电视节目信息产生，同时生成EPG基本信息等，对于个性化的EPG扩展信息，用户可以根据具体情况通过专门的方式传送。 2) 条件接收子系统 条件接收子系统实现数字电视业务的授权管理和接收控制，使被授权的用户可以使用相应的业务，而未经授权的用户不能使用相应业务。条件接收子系统包括前端CA部分和用户终端CA部分。典型的前端CA部分包括ECMG(Entitle Control Message Generator，授权控制信息发生器)、EMMG(Entitle Manage Message Generator，授权管理信息发生器)、加密单元等设备，用户终端CA部分包括用户终端的CA模块和智能卡等。 CA系统的结构框图如图320所示，同密加扰技术原理框图如图321所示。 图320CA原理系统结构框图 图321同密加扰技术原理框图 3) 用户管理子系统 用户管理子系统主要是对有线数字电视用户进行管理、计费、收费和授权的系统，包括对用户信息、产品信息、设备信息、授权信息、账务信息进行记录、处理、维护和管理。它通常与条件接收子系统联合使用。当前的用户子系统通常都被做成BOSS系统的子模块。 4) 网络管理子系统 网络管理子系统包括前端网络设备管理和HFC网络设备管理两部分。它们对前端设备和HFC网络设备进行管理和调度； 能实时监控设备的运行状态、运行参数，实现配置参数等； 并且在出现故障时能迅速进行诊断、定位与调度，在较短时间内恢复正常工作。当前的网络管理子系统通常也被做成BOSS系统的子模块。 5) 数据广播子系统 数据广播子系统是指对数据广播业务进行管理和播出的系统。此系统通常包括数据广播服务器。数据广播子系统常用于传输文字、图像、音视频片段、数据等多媒体内容。 5. 信道编码调制 信道编码调制属于传输子系统中的一部分，在前端中主要包括QAM调制器和混合器。 通常QAM调制器的功能是对从复用器来的信源TS码流进行信道的编码和调制。调制器输入的传输流可以是SPTS或MPTS，其比特率的范围为1~80Mbps，也即其输入TS码流超过80Mbps将溢出。射频调制器的输出频率可调(110~862MHz)、信道带宽可调(1~8MHz)、输出电平可调(50~60