目前我国的卫星电视的数字化工作已经基本完成，所有全国性电视台和绝大多数省台都完成了传输数字化工作。有线电视的数字化工作已经开始2年，目前已经有20％省级及重要城市有线电视已开始进行数字电视试运营，或者具备了数字广播传输的条件。而CATV宽带综合网的复杂性和多样性，需多方面知识和技术的结合，是一个新兴的技术领域。在国际上也还处于起步阶段或探索阶段。世界上也没有哪一个国家完成或基本完成CATV宽带综合网的体系建设并投入实际运行。大多是区域性的实验网，因此需要我们加强学习，交流以便使我国今后的CATV宽带综合网的建设能比较顺利。
传统的电缆电视系统
通过同轴电缆传输电视广播信号的系统，称之为电缆电视系统。通常，根据信号的传输方向和传输功能的不同，电缆电视系统分为单向电缆电视系统与双向电缆电视系统。
1、单向电缆电视系统
从前端将电视图像/伴音信号经干线传输到用户分配网，由用户分配网，由用户分配给各用户，这种只有单向传输功能，而用户不能把信号回传给前端的系统，称为单向电缆电视系统。见图1。由图可见，该系统包括“前端系统、电缆干线传输系统和用户分配网”三个部分。
（1）前端系统
前端系统是一个接在信号源与传输分配系统之间的重要组成部分。它的主要用途是将信号源输出的各种信号进行变频、调制、解调、放大、控制等一系列处理后，混合为一路复合信号送往传输分配系统。
（2）电缆干线传输系统
电缆干线传输系统是指前端系统输出口到用户分配网输入口之间的传输环节。该系统由多级干线放大器、桥接放大器、支干线放大器、干线电缆和支干线电缆组成。它的作用是将前端送来的复合信号放大到足够的电平送往用户分配网，并通过一系列技术措施来保证信号的传输质量。
（3）用户分配网
分支放大器输出端至用户盒（系统输出口）之间（由分支放大器、分配放大器、分支器、分配器、同轴电缆和用户盒等器材组成）的网络，称之为用户分配网。该网的作用是将干线传输系统送来的复合信号（多频道信号）均匀地分配给各个用户。如果分配到用户的电平过高，则应加装可变衰减器，将信号电平调到合适的程度，使之符合使用要求；如果用户电平过低，则应加装线路放大器，用以提高用户电平。
2、双向电缆电视系统
（1）双向电缆电视系统的构造
如图2所示，即为双向电缆电视系统。该系统由多路混合器、各频道信号处理设备、双向滤波器、双向干线放大器、分支/分配器、干线延长放大器、上行调制器、电视信号源设备、调制解调器、数据终端设备、监视器、电视机等设备器材组成。从前端系统输出的各种信息不仅可以下传到各个分配点，而且各个分配点的信息通过调制后也可上传到前端（包括各分配点之间的信息互传）。但是在前端系统中需要增设上行变换器和上变频器等设备，以便将上行信号变为中频信号，然后再到上变频器，变到所需的电视频道。
（2）双向信号的传输原理
所谓双向传输，是在单根电缆馈线上传输两个方向相反的信号。除了将前端信号（下行信号）传输到干线和分配给各个用户外，还可将用户端或分配点的信号（上行信号）回传到前端或其他用户。
通常，实现双向传输的必要条件之一是需要采取空间分割法和频率分割法。其中空间分割法多用于光缆传输系统，利用多根光纤，一部分传送下行信号，一部分传送上行信号；频率分割法在电缆传输中得到广泛应用，它以分割频率的高低不同，分成低分割（5~30MHz）、中分割（5~100MHz）和高分割（5~200MHz）三种形式。规模小、频道数少，只需要传输控制信号的系统，可以选取低分割形式；上行信息量大的，可以选取中、高分割形式。对于双向信号的放大，可以采用双向滤波器和正反向放大器来实现。
由图3可见，正向信号从前端输出，经过双向滤波器1、正向放大器和双向滤波器2下传至用户，完成了下行信号的传输；由用户回传的反向信号通过双向滤波器2送入反向放大器，由反向放大器放大后经双向滤波器1上传到前端，完成了上行信号的传输。
有线电视宽带综合网
有线电视从共用天线开始，只是给用户传输和分配下行电视广播信号。随着科技的进步，在吸收数字视频技术、数字压缩技术、集成技术、计算机技术、光纤技术和通信技术的基础上，有线电视网由单一的信号（广播信号）传输、处理系统已经发展成为能够经营多媒体业务(如：视频点播、网上炒股、IP电话、电子商务、可视电话、电视会议、远程教学、远程医疗等)的综合性网络，称其为有线电视宽带综合网。
1、有线电视宽带综合网的基本构造
有线电视宽带综合网的结构如图4所示，由总前端、分前端、宽带干线传输网和HFC宽带用户网等部分组成。其中，总前端包括综合业务数据库（含话音、数字/数据、影视、静止或半静止图片、音乐信号）、MPEG1/MPEG2数字编码压缩器、异步转移模式(ATM)宽带交换中心、卫星/条品位波/MMDS/电视/调频/视频/音频信号处理与播出系统（各频道广播电视节目和自办节目信号）、准视频播出与高速数据广播系统、多个视频服务器、图文信息播出系统、混合器I、SDH传输网1550nm光发射机和网络管理控制系统等；分前端包括ATM宽带交换机和各种接口、调制解调器、视频点播（VOD）调制解调器、1550nm光接收机、混合器II、双向滤波器、上行变换器、上变频器1310nm光发射机、反向光接收机等；HFC宽带用户望包括下行接收模块、上行发射模块、双向电缆分配网、网络接口单元、线缆调制解调器、计算机因特网、数字机顶盒、图文信息解码器等。HFC网的拓扑结构为星-树型（即光缆传输部分采用星形分布方式，电缆分配网部分采用树枝形分布方式）；而且它可以采用不同的副载波来调制各种不同的电视、电话、数据信号，然后以光波作为主载波再对其进行调治，这样便可在550MHz、750MHz乃至1GHz带宽内传输。由图4可见，综合业务数据库的各种业务数字信号经过MPEG1/MPEG2编码压缩处理后，经由5个通路传输：
（1）下行传输时，话音、数据和交互影视信号由通路1经过ATM交换中心交换和处理，由SDH宽带传输网传送到分前端，再通过分前端的ATM交换与相应的接口配置（如分组话音与分组视频接口、4M/16M令牌环接口、2~622MATM接口、10M/100M/1000M以太网接口、100M光纤分布式数据接口、2M电路仿真接口和2M帧中继接口等），可以实现图4中所标的各种功能；上行传输时，各用户的话音、数据和交互影视信号通过ATM交换与接口系统、SDH宽带传输网、ATM宽带交换中心和综合业务数据库回传到网管系统，由网管系统进行监控管理。
（2）交互影视、音乐、数据信号由通路2送入准视频点播（NVOD）播出与高速数据广播系统及视频服务器，经过处理后传送到混合器I；静止或半静止图片信息和图文信息由通路3经图文信息播出系统处理也送入混合器I；这些信号经混合器I混合为一路复合信号被输送到1550nm光发射机，由发射机将这些信号变为光信号后再经光缆传送到分前端的光接收机，由光接收机将其变换为电信号送入混合器II→1310nm光发射机→HFC宽带用户网的下行接收模块（将光信号变为高频信号）→双向电缆分配网，由分配网分配给各网络接口单元，经该单元分离出模拟广播电视信号、交互影视信号、图文信息、静止或半静止图片信息和数据信息，然后通过同轴电缆或双绞线传送给各个用户。其主要功能：一是经高速数据广播、MPEG1解码器解码后，可以提供金融信息、科教文卫信息和开展NVOD业务等；二是通过图文信息解码器解码后，可以提供实时股票信息、静止或半静止图片信息和图文信息等；三是通过电视解扰器解扰后，可以提供加扰（加密）电视信号；四是通过双向机顶盒可以提供各频道模拟广播电视信号和开展电子商务等；五是通过数字机顶盒，可以提供数字视频广播（DVB）/数字声音广播（DAB）信号和开展电影点播/视频点播（VOD）/音乐点播业务等；六是通过线缆调制解调器（Cable Modem）和相应接口接入计算机因特网，可以提供实时视频广播信号和开展MPEG2视频点播业务。
（3）网中所有信号都进入网络管理控制系统，由该系统进行监控管理。
（4）话音、数据、影视、音乐信号和静止或半静止图片信息/图文信息由通路5送入SDH网，经过复用处理由SDH宽带干线传输网传送到ATM宽带交换网，通过该网交换处理送入其它有线电视网前端（如市、县有线电视台前端）综合处理，然后送往其它HFC宽带用户网。需要说明的是：图4中虚线外宽带网的功能多少，由网络经营者来决定。此外还可利用外围网开展远程教育、远程医疗等业务。
（5）回传时，各用户交互信息送网络接口单元→双向电缆分配网→上行发射模块→反向光接收机→双向滤波器→上行变换器→上变频器→混合器II→调制解调器和VOD调制解调器→ATM交换与接口系统→SDH网→ATM交换中心→综合业务数据库→网管系统。
2、现代有线电视综合网的信号源与频率划分
（1）信号源
信号源也叫节目源。宽带网的信号源包括广播电视信号、话音信号、数据信号三个方面。其中广播电视信号是指通过卫星接收、调频微波接收、多路微波分配系统（MMDS）接收、无线接收和自办电视节目播出的信号。
（2）频率划分
有线电视宽带综合网的频率范围为5~1000MHz，为了合理地利用频率资源，保证信号的传输质量，可以采取频率分段的方法来分配工作频率。见图5。
①将5MHz~42MHz划分为上行信号传输频段（即反向通道），用来传送语音、数据、VOD和NVOD点播信号。
②将50MHz~550MHz划分为下行模拟信号传输频段，用来传送模拟电视信号；若以每路PAL制式电视信号占8MHz带宽计算，则该频段内可传送60路（考虑到干扰问题，实际上只能传55路）模拟电视节目；如果采用数字压缩技术，一个频道内传4~8套节目，那么该频段内可为用户提供几百套不同的节目。
③将550MHz~750MHz划分为下行数字/数据传输频段，用来传送MPEG2数字视频、VOD点播、语音、数据、VCR信号等；如果VCR信号是经过MPEG1压缩的视频信号，其码率为1.5Mbit/s，以3bit/s/Hz的频带利用率计算，则该频段内亦可传送300套数字电视节目。
将750MHz~1000MHz划分为预留频段，用来传送将来发展的新业务信息和个人通信业务信息。
视频点播VOD
VOD的全称为Video On Dem-
and，即视频点播，也称交互式电视点播系统，是一项新颖的交互式视频业务。VOD是以“用户自主”的崭新概念为基础的双向视频信息系统，实现了按用户需要播放视频节目的理想。
用户不必遵守传统的节目时间表，不用受到广告的干扰，足不出户就能从大量新电影和经典影片中挑选自己喜爱的，暂停、快/慢进、搜索、重放功能随意操作，不必再去商店购买或租赁，也不必退还。
1、VOD系统构成
VOD系统主要由视频服务中心、视频网络、客户端构成。见图6。
视频服务器是整个VOD系统的核心，由以压缩形式存储视频节目的存储部分和得到用户点播请求后播放这些节目控制部分组成。在小型VOD系统，如多媒体教室，视频服务器可以是一台计算机；而在一个拥有300套房间的酒店中，几台高性能计算机组成的网络构成了视频服务期；如果将整个有线电视宽带综合网作为VOD视频信号传播的主干线路，它的视频服务器将是一个庞大、复杂的计算机网络体系。
2、各组成部分及其功能说明(见附表)
由于电视技术、激光技术、数字压缩技术、通信技术和计算机技术的发展，有线电视宽带网络必将向更高的层次推进。可以预见，在未来几年里，基于有线电视宽带综合网的新兴业务也会不断发展与完善，VOD系统的应用将会适应日趋发展的网络要求。