例談縣級市廣電網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化、雙向化改造

【摘 要】隨著廣電業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，目前大部分地區(qū)現(xiàn)有的HFC單向網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為制約業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸，因此加快接入網(wǎng)雙向化建設(shè)的步伐成為廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的當務(wù)之急。著力推進“互動電視市場化”，從實際出發(fā)，因地制宜，構(gòu)建以廣播電視網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、滿足“三網(wǎng)融合”要求的雙向綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為下一代廣電網(wǎng)絡(luò)打好物理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)，

【關(guān)鍵詞】互動電視 數(shù)字電視 寬帶 網(wǎng)絡(luò)雙向 EPON EOC LAN

2013年8月14日國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于促進信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》?！兑庖姟分赋?，加快電信和廣電業(yè)務(wù)雙向進入，在試點基礎(chǔ)上于2013年下半年逐步向全國推廣，加快推動地面數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)建設(shè)和高清交互式電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)，加快廣播電視模數(shù)轉(zhuǎn)換進程。

隨著廣電業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，目前大部分地區(qū)現(xiàn)有的HFC單向網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為制約業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸，因此加快接入網(wǎng)雙向化建設(shè)的步伐成為廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的當務(wù)之急。著力推進“互動電視市場化”，從實際出發(fā)，因地制宜，構(gòu)建以廣播電視網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、滿足“三網(wǎng)融合”要求的雙向綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為下一代廣電網(wǎng)絡(luò)打好物理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)，如何實現(xiàn)雙向網(wǎng)的全面、快速覆蓋以及投資的節(jié)省，為提升廣電網(wǎng)絡(luò)的整體核心競爭力，是現(xiàn)階段工作的重點目標。為今后培育和發(fā)展壯大電子商務(wù)、數(shù)字音樂、移動支付、定位服務(wù)、電子圖書、在線應(yīng)用商店、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)外包等新應(yīng)用；支持在移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新打下夯實的基礎(chǔ)。

根據(jù)網(wǎng)雙向化改造要求，有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化建設(shè)應(yīng)因地制宜的擴大光纖傳輸覆蓋范圍，基本實現(xiàn)光纖到樓，逐步向光纖到戶發(fā)展。接入分配網(wǎng)的雙向化改造應(yīng)依據(jù)廣電業(yè)務(wù)規(guī)劃，充分利用入戶線路的同軸電纜資源，采用適合當?shù)氐膶拵щp向接入技術(shù)，使有線電視網(wǎng)絡(luò)具備承載模擬和標準清晰度數(shù)字電視節(jié)目、高清晰度數(shù)字電視節(jié)目、廣播、視頻點播、寬帶數(shù)據(jù)接入、語音服務(wù)等多種業(yè)務(wù)的能力。

未來幾年內(nèi)，有線電視網(wǎng)絡(luò)將承擔四類業(yè)務(wù)：廣播業(yè)務(wù)、交互業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)。交互業(yè)務(wù)是基于數(shù)字技術(shù)的業(yè)務(wù)，主要包括電視點播VOD、互動電視iTV、時移電視TSTV、錄播電視RDTV等業(yè)務(wù)種類，業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)要求是雙向網(wǎng)絡(luò)。由于現(xiàn)有有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中開展的交互業(yè)務(wù)，大多采用了下行寬帶視音頻流與上行交互信道分離的技術(shù)體制，大量的下行視音頻流利用了廣播信道帶寬，故對交互信道的上下行帶寬要求不高；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為有線電視網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)，主要有Internet訪問、數(shù)據(jù)下載、網(wǎng)絡(luò)電視IPTV、郵件收發(fā)、辦公自動化、在線游戲等信息化應(yīng)用，提供TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)的計算機雙向通訊服務(wù)，業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)要求是雙向網(wǎng)絡(luò)，下行帶寬要求大，上行可以較小。然而，由于P2P技術(shù)的發(fā)展，事實上對網(wǎng)絡(luò)上下行帶寬帶來極大地考驗。對于選購了視頻點播業(yè)務(wù)的用戶，每用戶僅需下行帶寬300K、上行帶寬100K左右；對于選購了寬帶上網(wǎng)的用戶，每戶需要下行帶寬1M、上行帶寬512K左右（按照近期寬帶用戶需求預(yù)測）。根據(jù)中長期業(yè)務(wù)發(fā)展模型預(yù)測，中長期我們將增加高清電視， 視頻通信，網(wǎng)絡(luò)游戲，IP語音，高速上網(wǎng)等業(yè)務(wù)，每用戶將需要下行10M帶寬，上行512K-4M帶寬。

下面結(jié)合我市實際談?wù)効h級市廣電網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化、雙向化改造工作。

如皋市廣電雙向改造規(guī)劃

新建一張千兆城域網(wǎng)，如皋廣電局于2003年建成基于IP OVER ATM的城域網(wǎng)即如皋市黨政數(shù)據(jù)和國民經(jīng)濟綜合信息寬帶網(wǎng)，經(jīng)過幾年的發(fā)展，已發(fā)展二十多家集團專線用戶，二百多接入終端。面對新技術(shù)的不斷發(fā)展，IP技術(shù)已成為當前的主流，此外由于原有IP OVER ATM城域網(wǎng)核心設(shè)備為CISCO8500系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品CISCO公司已經(jīng)停產(chǎn)，考慮到備份及以后業(yè)務(wù)的發(fā)展需要，迫切需要新建一張城域網(wǎng)。因此此次雙向網(wǎng)改造將在全市范圍啟動，新建一張覆蓋全市范圍的千兆城域網(wǎng)。

技術(shù)方案 ：廣電總局《有線電視網(wǎng)雙向化改造指導(dǎo)意見》指出，有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造必須合理利用現(xiàn)有HFC 的網(wǎng)絡(luò)資源，充分發(fā)揮用戶接入電纜的帶寬優(yōu)勢，因地制宜選擇改造方法，以提高有線電視網(wǎng)絡(luò)的承載能力，逐步實現(xiàn)雙向、交互、多功能；同時，應(yīng)把握“光進銅退”的整體發(fā)展趨勢，不斷擴大光纖傳輸覆蓋范圍，逐步實現(xiàn)光纖到樓、光纖到戶，使得有線電視基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)具有寬帶、雙向、多功能的承載能力，從基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)角度看，光纖到樓的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將為下一代廣電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

廣電接入網(wǎng)雙向改造采用EPON方案，首先隨著銅纜成本的增長，以及光纖成本的大大降低，光進銅退已成為廣電HFC網(wǎng)絡(luò)改造的趨勢；其次越來越多的小區(qū)實現(xiàn)了光纖到樓道，為EPON方案提供了線路基礎(chǔ)；另外EPON網(wǎng)絡(luò)和HFC網(wǎng)絡(luò)具有相同的廣播下傳方式，點對多點樹型構(gòu)造，可以輕松地在HFC網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)EPON組網(wǎng)。圍繞技術(shù)服務(wù)市場的原則，如皋廣電網(wǎng)絡(luò)雙向化改造采用FTTB+EPON+LAN、FTTC+EPON+EOC等兩種雙向網(wǎng)絡(luò)改造方案。

一個典型的EPON無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由光線路終端（OLT：Optical Line Termination）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU：Optical Network Unit / ONT：Optical Network Termination）、光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN：Optical Distribution Network）組成（如圖1）。光分配網(wǎng)絡(luò)包括光分路器（Splitter）和光纖，光分路器是無源光纖分支器，是一個連接光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元的無源設(shè)備，它的功能是分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)。在下行方向采用802.3幀廣播技術(shù)（如圖2），上行方向執(zhí)行時分復(fù)用相關(guān)接入?yún)f(xié)議（如圖3）。由于上行方向上的給定時刻只允許一個用戶傳輸，為了避免不同用戶的沖突，采用了多點控制協(xié)議（Multi-point control protocol，MPCP）。

一、光纖到樓、五類線入戶（FTTB+EPON+LAN）方案

（一）適用網(wǎng)絡(luò)

原有網(wǎng)絡(luò)狀況較差，入戶線需改造，預(yù)期用戶ARPU值（每戶平均收入Average Revenue Per User）較高的地區(qū)；

新建網(wǎng)絡(luò)，預(yù)期用戶ARPU值較高的地區(qū)。

（二）組網(wǎng)方案

采用“光纖到樓、雙網(wǎng)覆蓋、光機直帶用戶、點對多點連接”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。雙向網(wǎng)絡(luò)采用基于EPON的點對多點光以太網(wǎng)傳輸技術(shù)，樓棟至用戶采用五類線方式。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)為“環(huán)-星”型，組網(wǎng)示意圖如下。

二、光纖到小區(qū)、同軸電纜入戶（FTTC+EPON+EOC）方案

（一）適用網(wǎng)絡(luò)

干線網(wǎng)絡(luò)改造工程量較大，用戶接入段改造難度較大（入戶難），同軸電纜網(wǎng)傳輸距離較遠、網(wǎng)絡(luò)狀況較好的地區(qū)。

（二）組網(wǎng)方案

雙向網(wǎng)絡(luò)分前端至小區(qū)接入點采用EPON技術(shù)，小區(qū)接入點后采用EOC技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)為“環(huán)-星”型，光站輸出帶一級電放大器或直接覆蓋用戶。光節(jié)點覆蓋用戶數(shù)范圍為500戶以內(nèi)。組網(wǎng)示意圖如下：

1.如皋城區(qū)雙向化改造實施

目前如皋城區(qū)有光節(jié)點216個。隨著舊城改造，新建了較多小區(qū)，新建小區(qū)的HFC網(wǎng)按照雙向網(wǎng)要求設(shè)計，光節(jié)點放大器級聯(lián)不超過一級，分配網(wǎng)采用全分配方式設(shè)計；同時近年來，隨著廣電技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電視成為主流，我局于2008年底完成城區(qū)數(shù)字電視整體平移，為了數(shù)字電視的整體平移，對城區(qū)某些小區(qū)的分配網(wǎng)也進行了改造，改造后的小區(qū)網(wǎng)絡(luò)符合雙向網(wǎng)設(shè)計要求。為此，我們挑出部分小區(qū)作為第一批雙向改造的點，共88個光節(jié)點，覆蓋用戶16033戶。

2.各鄉(xiāng)鎮(zhèn)雙向化改造實施

我市目前有20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，兩個開發(fā)區(qū)，全市已建成貫通20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有線電視光纜網(wǎng)絡(luò)。目前的光纜分布主要呈分級星型結(jié)構(gòu)。目前全市近300個村正按計劃進行雙向網(wǎng)改造----二級網(wǎng)絡(luò)改造，去年改造完成74個村，實現(xiàn)光點全覆蓋，鎮(zhèn)區(qū)已經(jīng)全部實現(xiàn)雙向，互動電視及寬帶用戶正快速發(fā)展，經(jīng)濟效益明顯。在未來的幾年內(nèi)逐步實現(xiàn)所有的村二級網(wǎng)改造完成，最終實現(xiàn)全市網(wǎng)絡(luò)雙向化、數(shù)字化。

所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)中除如城鎮(zhèn)包含32個行政村之外，其他所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政村數(shù)都小于32個，而一個PON口的OLT設(shè)備最多可支持32個ONU，因此鄉(xiāng)鎮(zhèn)雙向化改造初期，用戶數(shù)不是很多的情況下，可以一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)放置一個單PON口的OLT（可擴容），每個行政村放置一個ONU。滿足初期雙向化改造的需求，并實現(xiàn)村村通工程。

參考文獻：

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[3]萬倩 崔競飛 歐陽鋒 《有線電視技術(shù)》 有線EOC技術(shù)概述