Architektura jednokierunkowa (CB – Coax Bus i FCB – Fiber Coax Bus). Centralnym punktem sieci telewizji kablowej jest stacja czołowa (headend), w której sygnały telewizyjne odbierane z satelity lub naziemnych systemów radiowych są zwielokrotniane częstotliwościowo i przesyłane kablem do odbiorców. Stacja czołowa zamienia otrzymane sygnały wideo, które mogą być w różnych formatach (np. AM, FM, cyfrowe QPSK, na taśmach lub dyskach optycznych), przetwarza je – jeśli zachodzi taka potrzeba – i moduluje na radiowych częstotliwościach nośnych. Stacja czołowa (w dużym obszarze zurbanizowanym) obsługuje od 10 000 do 100 000 abonentów.

Architektura dwukierunkowa (HFC – Hybrid Fiber Coax). W wielu obecnych sieciach telewizji kablowej światłowód jest wykorzystany przynajmniej w części magistralnej. Sieci dwukierunkowe HFC są oparte na architekturze gwiazdy, pasywnym połączeniu optycznym pomiędzy stacją czołową i węzłem optycznym, obsługującym małe grupy abonentów. Sieci o architekturze gwiazdy są bardziej niezawodne niż sieci magistralne z tuzinami kaskadowych wzmacniaczy. Zastosowanie światłowodów zmniejsza koszty utrzymania sieci, ponieważ eliminuje elektryczne wzmacniacze analogowe i zwiększa jakość transmisji przy jednoczesnym zwiększeniu zasięgu. Następną poważną zaletą sieci HFC jest to, że każdy węzeł optyczny sieci obsługuje niewielką grupę abonentów, dzięki czemu umożliwia praktyczne wykorzystanie pasma zwrotnego. Podział sieci na niezależne węzły abonenckie umożliwia wprowadzenie dodatkowych usług. W sieciach trójpoziomowych telewizji kablowej pasmo zwrotne od 5 do 30 MHz jest dzielone przez wszystkich abonentów podłączonych do jednej magistrali (ok. 4000 gniazdek), w sieciach HFC kanał zwrotny (zwykle 5–40 MHz) jest dzielony przez abonentów podłączonych do jednego węzła światłowodowego (200–500 gniazdek).

W systemach telewizji kablowej HFC stosuje się zwielokrotnienie częstotliwościowe FDM. W systemach analogowych (FDM) można przesyłać standardowe analogowe sygnały telewizyjne oraz sygnały cyfrowe (np. MPEG-2). Sygnały analogowe są bezpośrednio odbierane przez konwencjonalne odbiorniki telewizyjne (modulacja AM-VSB), sygnały cyfrowe natomiast wymagają dekoderów cyfrowo-analogowych (set-top box).

Pasmo sieci HFC dzieli się na dwie części:

• do abonenta

• od abonenta do stacji czołowej.

Pasmo częstotliwości zwrotnych zostało ustalone początkowo w zakresie do 40 MHz, w nowych sieciach jest ono różne:

• 10–55 MHz – podział w dolnej części pasma

• 5-112 MHz – podział w środkowej części pasma

• 5–174 MHz – podział w górnej części pasma

• powyżej 850 MHz (850–970 MHz w sieci Time Warner) – w pasmie do abonenta.

Przy częstotliwościowym podziale pasma trzeba uwzględnić znaczne różnice w tłumienności kabla współosiowego dla wielkich i małych częstotliwości.

W pasmie do abonenta stosuje się modulacje, takie jak do przesyłania sygnałów wideo przez rozsiewcze stacje naziemne, z uwzględnieniem wyższej jakości medium transmisyjnego. Dla sygnałów analogowych stosuje się standardowo AM-VSB. Dla sygnałów cyfrowych proponuje się stosowanie modulacji cyfrowych QAM, VSB i QPSK (brak standaryzacji). W systemach kablowych, w których szumy i zakłócenia są mniejsze niż w radiowych systemach naziemnych, można używać modulacji o większym współczynniku bit/s/Hz, np. 64-QAM lub 16-VSB, które są mniej odporne na zakłócenia, ale mogą przenieść większy strumień bitów przy takiej samej szerokości pasma. Niektórzy eksperci uważają, że w miarę rozwoju techniki w systemach HFC będzie można stosować wysoko wydajne modulacje 256-QAM. Modulacje QAM i VSB są stosowane do transmisji sygnałów wideo; do transmisji do abonenta sygnałów innych usług, wymagających mniejszego pasma (np. usługi telefoniczne), stosuje się modulację QPSK.

Główne zalety modulacji DWMT to:

• duża skuteczność wykorzystania pasma kanału transmisyjnego, uzyskuje się większe prędkości transmisji (bit/s/Hz) niż w tradycyjnych modulacjach z jedną nośną (QPSK, QAM, VSB);

• wydajne zarządzanie dostępnym pasmem, ponieważ szerokie pasmo kanału transmisyjnego jest dzielone na dużą liczbę podkanałów, to DWMT umożliwia transmisję bitów w szerokim podzakresie prędkości, czy to przy użyciu protokołu wielodostępowego (multiple access), czy też z dzielonym dostępem (shared access);

• zabezpieczenie przed zakłóceniami (ingress noise).