摘要：有线电视在进行全国性的统一数字化改造，而有线数字电视前端系统平台的搭建和日常运行维护管理的成本都比较高，各地、市、县各自搭建数字电视前端系统的做法，造成了投资的重复和浪费。随着有线电视网络的整合，省、市、县有线网络的统一经营管理的实现，使得有线数字电视信号的联网传输成为可能。本文以市与县的有线数字电视联网传输为例，详细阐述了联网传输需要解决的问题和解决该问题的方法。
关键词：有线数字电视 联网传输 前端 CAS
中图分类号：TN943.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0043-02
1 引言
从2000年开始，国内开始将模拟有线电视转换为数字有线电视，到2006年，绝大部分省份都在进行此项工程。一个市级有线数字电视前端平台包括：卫星天线、数字卫星接收机、编码器、复用器、调制器、放大器、光发射机等主要设备，以及EPG系统、CAS条件接收系统、SMS用户管理系统，以及数字网管系统等必须配套系统。整个平台的建设投资将近数百万元，而且需要机房、空调、监控、值班、维护等基础运营投入。
由于广电系统一直以来实行的是“条块化”管理，各地、市、县独立运作，各地、市、县独立建设自己的数字电视前端平台，造成了比较大的投资浪费。而随着全国各地有线电视网络的整合，经营管理的垂直整合，使得市、县数字电视信号联网传输成为可能和必须。
2 联网需要解决的问题
数字电视前端平台搭建在市一级，再将信号完整地传输到下面的多个县（市），在县一级设置分前端，接收市级完整的数字信号，插入本地自办电视台的信号，再分发至自属网络里面，这其中需要解决如下问题：
（1）市级主频信号的分离。主频是数字机顶盒搜索电视信号的一个引擎，不仅在市级本地网路中需要下发，同时也需要传送给各个县级分前端。（2）信号的传输。将市级前端的数字电视信号通过光网络传送至各个县级前端的机房。（3）IP数据信号的通讯。除了将数字电视信号下发传送，在数字电视系统中，还需要建立IP数据通讯链路，将县级前端与市级前端的CAS条件接收系统连接起来，进行加密。数据通讯链路还可以用作SMS用户管理系统、CTI呼叫客服的联网通讯。（4）EPG信息的插入。需要在市级前端添加各个县级的本地节目的EPG信息，再统一下发。（5）县级本地节目的加密。（6）频点规划。需要给县级预留数个频点，满足其本地节目和本地业务的传送。（7）区域控制。为解决各地机卡之间的漫游，需进行区域控制处理。 （8）县级机顶盒的空中升级。机顶盒的软件升级和改版，需通过前端发送升级指令和码流，触发网内的所有机顶盒自动完成升级。
3 联网实现的方法
3.1 市级主频信号的分离
在市级前端需对信号分配作适当调整，即需将市前端含EPG信息的主频点信号流单独分离出来并调制到一个较高的频点（以730MHz为例），然后与其它信号进行混合，通过1550光发射机传输到县级分前端，其中下传到县级分前端的数字电视信号里的市级主频点为空。
在县级分前端，将730MHz的RF信号通过解调器解调成ASI码流并插入到本地复用器，通过QAM调制器调制到与市前端主频点一致的频点上（以427MHz为例），再与下传到县的数字电视信号进行混合，混合前需用滤波器将下传到县市的数字电视信号里730MHz的信号过滤掉，同时混合县级本地节目。
主频信号（427MHz）分离方法：方法一：通过ASI信号分配器将主频信号在复用输出后分为2路，一路进调制器调制为427MHz，做为市前端的主频信号源；一路进调制器调制为730MHz，做为县级下传信号。方法二：在复用器的MOM板，用原427MHz主频信号的B口镜像信号输出至调制器调制为730MHz，作为县级下传信号。
数字信号混合传送方法（图1）。
县级分前端系统框图（图2）。
3.2 信号的传输
地市前端到县级数字电视信号的传输，采用1550nm模拟光传输系统进行传输，需增加1550nm模拟光发射机一台。为保证信号的可靠传输，需有2路光纤信号互为备份，包括传输设备和路由的备份，在各个县前端采用双路输入的光接收机或采用射频开关实现双路信号的自动倒换。
省/市/县结构拓扑图（图3）。
3.3 IP数据信号的通讯
市县之间除了进行数字广播电视节目的传送外，还需要进行数据通讯，主要是市前端CA与县分前端加扰机之间的数据通信，也可以是用户管理系统、呼叫中心系统以及其他数据业务。
方法一：建立DCN数据通讯网：通过SDH传输网进行连接，具体接口形式根据端口资源情况确定。
（1）县级SDH设备上都配有以太网板，能够提供以太网电口，则可通过网线与交换机直连，不需要互连设备；（2）SDH设备无法提供以太网口，则通过市到县的SDH传输电路连接，这种情况下图中互连设备为4*E1转10M/100M协议转换器。（3）网络设备选型及网络级安全策略设置。
市级公司管理平台的核心网络设备采用三层交换机，可选用类似H3C的5500这一级别的设备；县级公司设备采用二层交换机，可选用类似H3C的3100这一级别的设备。
每个公司的每种业务划分一个VLAN，在市公司交换机上配置VLAN interface实现各VLAN间的互访；为了实现用户的业务隔离要求，在市公司交换机上通过基于VLAN的ACL实现各VLAN间的授控互访；县公司本地利用接入交换机实现端口和终端IP+MAC的绑定，防止非法终端接入网络。
县市数据联网图（图4）。
建议有2路光纤数据信号互为备份，包括传输设备和路由的备份。
方法二：采用光纤收发器进行数据通讯，此方法比较简单，具体做法不赘述。
3.4 EPG信息的插入
在市级前端要增加对县级本地节目的描述，每周要上传县级节目一周的电子节目预告信息。电子节目预告信息由县级公司以规范的文本方式通过电子邮件及时传送给市公司。市前端整合所有县区的EPG信息，统一发放下去，在县级分前端通过对本地节目EPG信息进行PID映射，实现不同县的用户只能看到相应的节目频道列表。
3.5 县级本地节目的加密
县级分前端不设服务平台，县级本地插入节目的加扰是在本地独立加扰器上进行，而对CW控制字的加密则需通过市到县的IP数据通讯链路（DCN）采用远程加密的方式进行。市前端需在CAS中添加各加扰器的参数，县级本地加扰器也需要进行相应参数的配置。
地市前端到县分前端CA信号插入示意图（图5）。
3.6 频点规划
市前端主频427MHz，为了保证联网县级网络的机顶盒统一性以及数字传输流的规范性，各县级前端的主频需与市级前端的主频保持一致。另外，在县级本地需要插入当地的自办节目，需要进行机顶盒的空中升级，以及其他本地业务的需要，要考虑给县级前端留出若干个频点。可以预留出空频点，也可以根据实际情况，将市级区域的无线频点留作县级使用，前提是这些无线频点未覆盖至县级区域。
3.7 区域控制
区域控制主要是为了限制市与县以及各县之间机卡的异地漫游，具体实现方式。
（1）对市以及所属县做好网络标识（Network_ID）的规划，各地单独设立一个Network_ID。（2）按照规划在市县分发的IC卡上写入相应的网络标识（Network_ID）。（3）在各县级分前端通过QAM调制器修改传输流中的网络标识（Network_ID）为该县的网络标志。（4）终端机顶盒每次开机时先从该县级主频点（起始频点）接收传输流中的Network_ID并与IC智能卡上的Network_ID进行对比，以判断区域属性是否匹配，如匹配机顶盒则开始工作，如不匹配则拒绝工作。
3.8 县级机顶盒的空中升级
各县级网络自行进行本地机顶盒的空中升级工作的实现方法：
（1）在XXX各县主频点的QAM调制器上对NIT表进行修改，增加机顶盒升级描述符。（2）在XXX市各县级分前端，增加1台升级码流播发服务器（与广告流播发服务器共用）机以及一块码流播发卡（或者配置一块一卡双通道的播发卡）。将机顶盒升级文件导入码流发送PC机，通过码流发送卡发送升级TS流。（3）将升级TS流插入各县本地复用器进行复用，复用器输出的TS流送入加扰调制设备，调制之后下传到终端机顶盒即可。
4 结语
在具备实施条件的地区，有线数字电视共用一个前端平台，信号实现联网传输，不仅节省了投资，而且便于统一管理和监控。这种做法在国家政策层面满足广播电视可管可控的要求，在经营管理层面，有利于集中式垂直管理。
参考文献
[1]数字电视国家工程实验室（北京）编著.《数字电视前端系统》.科学出版社，2012.03.01.
[2]林如俭.光纤电视传输技术（第二版）》.电子工业出版社，2012.12.01.
[3]廖洪涛.《数字电视业务支撑系统（第二版）》.电子工业出版社，2011.03.01.
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