廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)雙向化技術(shù)的應(yīng)用

松桃苗族自治縣普覺(jué)鎮(zhèn)科技宣教文化信息服務(wù)中心　何仲勇

廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)雙向化技術(shù)的應(yīng)用

松桃苗族自治縣普覺(jué)鎮(zhèn)科技宣教文化信息服務(wù)中心何仲勇

目前我國(guó)廣播電視網(wǎng)絡(luò)正處于雙向試點(diǎn)建設(shè)（即NGB網(wǎng)絡(luò)同步示范建設(shè)）的關(guān)鍵時(shí)期，我國(guó)大部分有線電視網(wǎng)絡(luò)為了積極配合三網(wǎng)融合工作，都開(kāi)始實(shí)施雙向化改造建設(shè)工作，以此改變廣播電視的傳輸模式，提高傳輸效率，充分滿足廣播電視發(fā)展的需要和廣大群眾的精神文化生活需求。經(jīng)過(guò)雙向化改造之后，有線電視網(wǎng)絡(luò)將轉(zhuǎn)變?cè)械膯蜗騻鬏斶\(yùn)營(yíng)模式，升級(jí)為雙向?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)，這種網(wǎng)絡(luò)不僅能夠承載電視和電信業(yè)務(wù)，還能為廣大用戶提供更加豐富的雙向交互業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)視頻互動(dòng)、點(diǎn)播、時(shí)移等新技術(shù)的推廣應(yīng)用。基于此，本文基于廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，詳細(xì)闡述了雙向化網(wǎng)絡(luò)改造設(shè)計(jì)與實(shí)施的原則，并以此為基礎(chǔ)對(duì)常見(jiàn)的兩種雙向化改造技術(shù)進(jìn)行分析和探討。

廣播電視；有線網(wǎng)絡(luò)；雙向化技術(shù)

隨著近年來(lái)移動(dòng)電視、互動(dòng)電視IPTV、直播衛(wèi)星以及網(wǎng)絡(luò)流媒體等新興媒介的崛起，傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡(luò)逐漸陷入了四面受敵的尷尬局面，因此其不得不重新審視自己，尋求持續(xù)發(fā)展的嶄新途徑。傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)單向廣播的方式來(lái)向用戶傳送視頻的，用戶只能夠被動(dòng)的接收信息，這就難以滿足雙向交互業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，造成了廣播用戶群的急速衰退，弱化了廣播電視特有的宣傳功能。為了適應(yīng)三網(wǎng)融合以及多業(yè)務(wù)提供的整體發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡(luò)而言，將單向廣播式網(wǎng)絡(luò)全面改造成雙向交互式網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)勢(shì)在必行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電視和電信業(yè)務(wù)的同時(shí)承載，也才能實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目雙向、適時(shí)、互動(dòng)，才能實(shí)現(xiàn)廣播電視的視頻資源充分利用，才能實(shí)現(xiàn)廣播電視特有的優(yōu)勢(shì)和功能。在這樣的基礎(chǔ)上，有線電視網(wǎng)絡(luò)才能夠在三網(wǎng)融合中優(yōu)先搶占IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從而向語(yǔ)音業(yè)務(wù)、視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略目標(biāo)發(fā)展。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)雙向化改造，有限電視網(wǎng)絡(luò)就必須采用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)建設(shè)雙向?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)。因此，我們有必要對(duì)廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)雙向化技術(shù)方案進(jìn)行深入研究。

1　廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀

截止到目前，我國(guó)現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)是以混合光纖電纜為主體結(jié)構(gòu)的，其主要特點(diǎn)為成本低、容量大以及抗干擾能力強(qiáng)。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)都實(shí)行著“一對(duì)多”的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模式，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在某一個(gè)人享有的情況下，這個(gè)人就可以將資源與其他人共享。但由于網(wǎng)絡(luò)資源始終具有最大容量，倘若占用這條網(wǎng)絡(luò)的資源過(guò)多，那么必然就會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)入竭盡狀態(tài)，因此“一對(duì)多”的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模式是存在一定弊端的。那么，要想解決這樣的問(wèn)題，我們就必須對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)的連接方式進(jìn)行改善，比如將“一對(duì)多”改變?yōu)椤耙粚?duì)一”的傳輸模式，這樣的方式雖然在很大程度上提升有線網(wǎng)絡(luò)的投資成本，但“雙向化” 對(duì)我國(guó)廣播有線電視未來(lái)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，其具有的戰(zhàn)略性意義是不可否認(rèn)的，所以有線電視網(wǎng)絡(luò)“雙向化”已經(jīng)成為了有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化的最大目標(biāo)，成為數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化后的一個(gè)嶄新的研究課題。

2　雙向化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原則

作為地區(qū)信息基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分，廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)的改造必須充分考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、政治及文化背景。當(dāng)然，為了讓支撐三網(wǎng)融合與多媒體交互業(yè)務(wù)的平臺(tái)與技術(shù)要求得到充分滿足，廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)的雙向化改造必須達(dá)到以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：第一，先進(jìn)性與前瞻性。雙向化改造工作的開(kāi)展必須在先進(jìn)技術(shù)的支撐下進(jìn)行，并且要充分滿足用戶寬帶與今后網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的需求。第二，標(biāo)準(zhǔn)性與開(kāi)放性。雙向化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)都不僅要符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也要具備一定的開(kāi)放性。第三，穩(wěn)定性與可靠性。為了讓有線電視雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性得到充分保障，雙向化改造的設(shè)計(jì)與實(shí)施都必須以四大原則為前提，即可管理、可控制、低故障、易維護(hù)。第四，經(jīng)濟(jì)性與適合性。由于雙向化改造需要投入大量的資金，所以要想盡量提升投資效益，就必須對(duì)性價(jià)比問(wèn)題引起高度重視。在雙向網(wǎng)絡(luò)的改造建設(shè)中理應(yīng)將原有的網(wǎng)絡(luò)資源充分利用起來(lái)，并且要保證改造方案與現(xiàn)實(shí)情況的適合性［1］。

總而言之，廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的設(shè)計(jì)與實(shí)施都必須嚴(yán)格依據(jù)廣電總局科技發(fā)展的統(tǒng)一部署以及國(guó)家信息化戰(zhàn)略目標(biāo)的總體要求，并參照交互、雙向以及多功能的總體發(fā)展要求。

3　常見(jiàn)的雙向化改造技術(shù)

3.1PON接入網(wǎng)技術(shù)

PON接入網(wǎng)技術(shù)（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）不僅是廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的主流技術(shù)，同時(shí)也是三網(wǎng)融合接入網(wǎng)建設(shè)的首選。具體來(lái)說(shuō)，作為一種單纖雙向模式的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，PON所采用的是“點(diǎn)到多點(diǎn)”的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)合路器、無(wú)源光分器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)ONU信號(hào)的匯聚。從整體上來(lái)看，PON系統(tǒng)一般都由ODN（光分配網(wǎng)）、OLT（光線路終端）、ONT（光網(wǎng)絡(luò)終端）以及ONU（用戶接入端的光網(wǎng)絡(luò)單元）構(gòu)成，如圖1所示。因?yàn)镻ON系統(tǒng)的建設(shè)是采用無(wú)緣設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此其具備了成本低、可靠性高以及維護(hù)方便的特點(diǎn)。

截止到目前，已經(jīng)成功推向市場(chǎng)的PON技術(shù)主要包含了GPON、EPON/GEPON、APON/BPON這三種，采用的都為PON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。就目前的實(shí)際情況來(lái)看，EPON儼然已經(jīng)是處于主導(dǎo)地位的PON技術(shù)，EPON性能優(yōu)越，標(biāo)準(zhǔn)成熟度已經(jīng)達(dá)到了大規(guī)模部署的要求。具體來(lái)說(shuō)，EPON的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：第一，通過(guò)交換機(jī)和用戶宅內(nèi)設(shè)備即可對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并不需要有源設(shè)備。第二，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可以分階段的進(jìn)行，這不僅降低了啟動(dòng)資金的門(mén)檻，也能夠在接入階段進(jìn)行對(duì)資金的再次追加。第三，利用無(wú)源設(shè)備進(jìn)行建設(shè)，不需要另設(shè)機(jī)房來(lái)對(duì)建設(shè)工作的開(kāi)展進(jìn)行供電，不僅建設(shè)成本低，維護(hù)管理也更加容易。除此之外，F(xiàn)TTB、FTTC系統(tǒng)是EPON光接入網(wǎng)演進(jìn)的首期目標(biāo)，完成首期目標(biāo)之后再逐步向FTTH演進(jìn)，最終形成一個(gè)能夠?yàn)橛脩籼峁┤娣?wù)（如數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻等）的平臺(tái)［2］。

圖1　PON系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸原理圖

3.2CMTS接入網(wǎng)技術(shù)

CMTS接入網(wǎng)技術(shù)在歐美地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，其曾經(jīng)也是我國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向化改造的首選技術(shù)。比如深圳、上海等地區(qū)的HFC雙向網(wǎng)絡(luò)改造即是通過(guò)對(duì)CMTS接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在HFC網(wǎng)絡(luò)中，CMTS能夠起到與數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)的作用，主要功能包含了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、協(xié)議處理以及射頻調(diào)制解調(diào)等，CMTS系統(tǒng)的技術(shù)原理圖2所示。

圖2　GMTS系統(tǒng)技術(shù)原理圖

具體來(lái)說(shuō)，GMTS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：第一，可以對(duì)原有同軸電纜資源進(jìn)行利用，用戶家庭并不需要進(jìn)行重新布線，成本較低。第二，改造過(guò)程極為簡(jiǎn)便，改造時(shí)間尤為快捷，這有助于快速搶占市場(chǎng)。第三，此技術(shù)在國(guó)內(nèi)外擁有大量的使用經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都十分成熟。但這里不得不提到的是，CMTS技術(shù)的上下行傳輸是分兩張網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行的，這無(wú)疑就在一定程度上加大了網(wǎng)絡(luò)的難度。同時(shí)，其上行漏斗效應(yīng)所產(chǎn)生的匯聚噪聲會(huì)對(duì)傳輸性能帶來(lái)極大影響，因此就必須采用較小的上行寬帶和較低的調(diào)制方式，因此CMTS的下行速率十分有限，難以讓用戶對(duì)寬帶日益增長(zhǎng)的需求得到充分滿足。如果要通過(guò)減少寬帶共享用戶數(shù)量的方法來(lái)提升速率，必然就會(huì)大量增加設(shè)備，不僅單位貸款成本較高，性價(jià)比也較低?；诖?，CMTS僅僅適合雙向網(wǎng)絡(luò)改造的初期階段，通過(guò)簡(jiǎn)單快捷的雙向網(wǎng)絡(luò)覆蓋來(lái)快速搶占寬帶接入市場(chǎng)［3］。

4　結(jié)語(yǔ)

總之，在三網(wǎng)融合的大背景下，為了進(jìn)一步完善廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)，我們理應(yīng)對(duì)不同用戶環(huán)境以及網(wǎng)絡(luò)資源條件進(jìn)行全面的分析，在嚴(yán)格遵循四大原則的前提下合理選擇雙向化接入技術(shù)，保證雙向化改造的適宜性。只有這樣，用戶的使用需求才能夠得到真正滿足。

［1］李遠(yuǎn)東.省網(wǎng)整合后有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造思考［J］.電視技術(shù)，2012（06）：9-11.

［2］張揚(yáng).有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造新技術(shù)芻議［J］.信息通信，2012（06）：82.

［3］梁耀文.淺談?dòng)芯€電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的技術(shù)方案［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（04）：70-71.

何仲勇（1973-），男，貴州松桃人，大專，工程師，研究方向：廣播電視、有線電視的技術(shù)規(guī)范、行業(yè)動(dòng)態(tài)、前沿科技。