三網(wǎng)融合背景下有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造的應(yīng)用

黃喜欽

文章編號(hào)：2095-6835（2016）17-0098-02

摘 要：主要對(duì)三網(wǎng)融合背景下有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造的應(yīng)用展開(kāi)了探討，對(duì)C-DOCSIS技術(shù)系統(tǒng)的架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)改造方案的設(shè)計(jì)原則作了詳細(xì)的闡述，并系統(tǒng)分析了相應(yīng)的改造應(yīng)用，以期能為有關(guān)方面提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：三網(wǎng)融合；有線電視網(wǎng)絡(luò)；雙向改造；C-DOCSIS技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN943.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.098

在今天的有線電視產(chǎn)業(yè)之中，電信類(lèi)業(yè)務(wù)（寬帶、電話）所占的比例日益增加，特別是在歐洲、北美洲等有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展已經(jīng)相對(duì)成熟的市場(chǎng)，電信類(lèi)業(yè)務(wù)甚至貢獻(xiàn)了有線電視產(chǎn)業(yè)全部的增長(zhǎng)。可以說(shuō)，寬帶網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為全球廣電運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)之基石，但在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，廣電寬帶在全國(guó)寬帶中的占比卻非常低——據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2013-12，我國(guó)有線電視用戶(hù)總數(shù)為2.24億，其中，有線數(shù)字電視用戶(hù)為1.69億，雙向覆蓋用戶(hù)達(dá)9 000萬(wàn)，實(shí)際雙向用戶(hù)有2 600萬(wàn)，而寬帶用戶(hù)卻僅為700萬(wàn)，僅占全部有線用戶(hù)的3.1%.這也成為了其在三網(wǎng)融合背景下市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的最大短板。為了改善“寬帶短板”的問(wèn)題，在廣電打造NGB網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，寬帶接入技術(shù)的選擇就成為了重中之重。而目前，廣電主要支持3種寬帶接入標(biāo)準(zhǔn)，即C-DOCSIS、HiNoC和C-HomePlug。然而，考慮到技術(shù)發(fā)展前景以及基礎(chǔ)等因素，目前走在最前面的正是C-DOCSIS。C-DOCSIS的優(yōu)勢(shì)是什么呢？首先，高QoS保障是C-DOCSIS的一大特征，它可基于服務(wù)流機(jī)制，精細(xì)化保障QoS，并支持動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡；而在多接入終端方面，C-DOCSIS同樣具有優(yōu)勢(shì)，可穩(wěn)定接入200個(gè)以上的Cable Modem終端。此外，C-DOCSIS還可實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)承載，并擁有完備的語(yǔ)音支撐機(jī)制。當(dāng)然，在大家最為關(guān)注的帶寬表現(xiàn)方面，C-DOCSIS自然不會(huì)讓我們失望，上行160 M和下行800 M的接入帶寬，可更好地保證電信類(lèi)業(yè)務(wù)的應(yīng)用體驗(yàn)，并助廣電寬帶業(yè)務(wù)駛?cè)搿翱燔?chē)道”，讓廣電運(yùn)營(yíng)商在三網(wǎng)融合中發(fā)揮更大的價(jià)值。下面以某市C-DOCSIS網(wǎng)改為例，介紹C-DOCSIS技術(shù)在三網(wǎng)融合背景下有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造的應(yīng)用，相信對(duì)有關(guān)方面能有一定的幫助。

1 網(wǎng)絡(luò)改造方案設(shè)計(jì)原則

C-DOCSIS網(wǎng)改試點(diǎn)選取一個(gè)典型的平原農(nóng)村。該村有線電視網(wǎng)絡(luò)始建于2007年，期間未經(jīng)過(guò)大規(guī)模改擴(kuò)建，覆蓋用戶(hù)大約270戶(hù)，現(xiàn)傳送大約100套有線數(shù)字電視節(jié)目。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)重新勘察和圖紙繪制，網(wǎng)內(nèi)含750 MHz的單向光接收機(jī)1臺(tái)，750 MHz單向放大器9臺(tái)，放大器級(jí)聯(lián)均在2～3級(jí)，分支分配器（860 MHz）均為公制，具有南方平原農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)的典型性。網(wǎng)絡(luò)改造方案設(shè)計(jì)原則主要包括網(wǎng)改成本優(yōu)先原則、干線設(shè)計(jì)原則和無(wú)源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則。

2 CMC組網(wǎng)模式

在C-DOCSIS網(wǎng)絡(luò)中，CMC（Coax Media Converter，有線電纜媒介轉(zhuǎn)換設(shè)備）應(yīng)包含DOCSIS頭端模塊（含可選的IPQAM功能）、上聯(lián)光模塊、射頻輸出混合模塊等。單臺(tái)CMC設(shè)備合理覆蓋用戶(hù)數(shù)為200～300戶(hù)，應(yīng)確保單臺(tái)CMC設(shè)備覆蓋用戶(hù)數(shù)不超過(guò)350.當(dāng)覆蓋數(shù)小于200戶(hù)時(shí)，單戶(hù)網(wǎng)改成本將上升。當(dāng)覆蓋數(shù)超過(guò)350戶(hù)時(shí)，可在單個(gè)光機(jī)下掛多個(gè)CMC設(shè)備，或者拆分大光節(jié)點(diǎn)。

根據(jù)CMC布放位置的不同可分為野外型和室內(nèi)型兩種組網(wǎng)模式。野外型組網(wǎng)模式就是在現(xiàn)有野外光節(jié)點(diǎn)附近直接掛接CMC設(shè)備，基本不改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，適用于光節(jié)點(diǎn)覆蓋用戶(hù)數(shù)在200～300合理范圍內(nèi)的環(huán)境。室內(nèi)型組網(wǎng)模式就是在村級(jí)機(jī)房?jī)?nèi)新增多臺(tái)光接收機(jī)和CMC設(shè)備，為覆蓋用戶(hù)少的光節(jié)點(diǎn)增加相應(yīng)的光接收機(jī)。光接收機(jī)匯聚后接入CMC設(shè)備，適合光節(jié)點(diǎn)覆蓋用戶(hù)數(shù)比較少的環(huán)境（比如別墅區(qū)或光機(jī)直帶用戶(hù)等）。

由于該村覆蓋約270戶(hù)用戶(hù)，現(xiàn)網(wǎng)只有一個(gè)光節(jié)點(diǎn)并且無(wú)機(jī)房，因此選用室外型組網(wǎng)模式，直接在原單向光接收機(jī)處下掛CMC設(shè)備，利用原有光節(jié)點(diǎn)光纜（不需要重新敷設(shè)光纜），每個(gè)光節(jié)點(diǎn)只需2芯光纖，一芯接光機(jī)用于傳輸下行廣播信號(hào)，另一芯接CMC設(shè)備用于傳輸VOD點(diǎn)播交互信號(hào)和寬帶數(shù)據(jù)，組網(wǎng)模式如圖1所示。

2.1 分配網(wǎng)指標(biāo)設(shè)計(jì)

本次網(wǎng)改試點(diǎn)采用野外型CMC設(shè)備組網(wǎng)，分配網(wǎng)絡(luò)雙向鏈路電平設(shè)計(jì)原理如圖2如示。

在下行鏈路中，按照頻譜規(guī)劃使用情況，單向光接收機(jī)需為750 MHz或以上型產(chǎn)品。如果為550 MHz產(chǎn)品，則需要更換，光接收機(jī)輸出電平參考值為96/102 dB μV，系統(tǒng)終端輸出口電平范圍為（70±6）dB（包含用戶(hù)入戶(hù)線和終端盒損耗，不計(jì)入戶(hù)二分配器損耗），VOD交互頻點(diǎn)在750 MHz以上，原有放大器均需更換為860 MHz雙向放大器。在回傳鏈路中，用戶(hù)至放大器的鏈路損耗范圍為（29±4）dB，CMC設(shè)備反向輸入電平應(yīng)為75 dB μV。放大器級(jí)聯(lián)不能超過(guò)3級(jí)，雙向分配放大器輸出電平參考值為99/110 dB μV，輸出斜率為11 dB；用戶(hù)終端按照一戶(hù)一端設(shè)計(jì)，用戶(hù)線平均按照40 m/戶(hù)計(jì)算損耗。

2.2 匯聚上聯(lián)接入方式

假設(shè)每臺(tái)CMC設(shè)備接入250戶(hù)農(nóng)村用戶(hù)，按照40%滲透率、80%并發(fā)率、戶(hù)均帶寬2 M計(jì)算，家庭寬帶上網(wǎng)帶寬需求約為160 M；按照20%并發(fā)率、單個(gè)流帶寬6 M計(jì)算，VOD點(diǎn)播流帶寬需求約為300 M。單向廣播電視信號(hào)不占用CMC上聯(lián)帶寬，單臺(tái)CMC設(shè)備上聯(lián)帶寬需求估算為460 M，即CMC采取千兆上聯(lián)至鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)房匯聚交換機(jī)就可滿足用戶(hù)寬帶上網(wǎng)和VOD點(diǎn)播等業(yè)務(wù)需求。

利用原有光節(jié)點(diǎn)的一芯光纖，采用單模單纖千兆光傳輸模塊，CMC即可匯聚接入鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)房網(wǎng)關(guān)交換機(jī)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)交換機(jī)與骨干網(wǎng)和各個(gè)系統(tǒng)通信。

3 雙向網(wǎng)絡(luò)改造及維護(hù)

在鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)房新安裝CMC網(wǎng)管三層交換機(jī)1臺(tái)，在村網(wǎng)原光接收機(jī)處新安裝野外型CMC設(shè)備1臺(tái)，交換機(jī)和CMC通過(guò)一芯光纖千兆互聯(lián)，交換機(jī)上聯(lián)接入城域網(wǎng)。原光接收機(jī)為750 MHz設(shè)備，不需更換，直接保留，CMC設(shè)備電纜上聯(lián)接入光接收機(jī)，下聯(lián)接入放大器。將原網(wǎng)750 MHz單向放大器全部更換為1 000 MHz雙向放大器。安裝時(shí)，要求各節(jié)點(diǎn)連接正確，接插部件牢固。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)需要調(diào)整的分支分配器件進(jìn)行更換，要求將更換器件固定牢固。比如更換器件后，需重新制作接頭并采用擠壓頭，接頭制作需滿足原雙向電纜分配網(wǎng)絡(luò)施工工藝規(guī)范要求。更換完畢后，在放大器以下的近端、末端進(jìn)行反向檢測(cè)，確定設(shè)計(jì)圖紙當(dāng)中未更換的器件是否損壞，接頭是否老化，是否需要更換。

4 網(wǎng)絡(luò)調(diào)試

整個(gè)HFC分配網(wǎng)調(diào)試流程分為單向光接收機(jī)調(diào)試、野外型CMC調(diào)試、放大器調(diào)試和用戶(hù)端測(cè)試4部分，如圖3所示。

4.1 下行鏈路調(diào)試

4.1.1 單向光接收機(jī)下行調(diào)試

測(cè)量工作電流，檢測(cè)供電是否正常；測(cè)量光接收功率是否在（0±2）dBm范圍內(nèi)；測(cè)量各路下行輸出監(jiān)測(cè)口，用頻譜儀測(cè)量頻道電平及輸出斜率，并適當(dāng)調(diào)整衰減器、均衡器，使測(cè)量值與設(shè)計(jì)值一致；測(cè)量各路下行輸出監(jiān)測(cè)口信號(hào)C/N、HUM、MER，最少檢測(cè)高、中、低3個(gè)頻道，測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范。

4.1.2 野外型CMC調(diào)試和放大器下行調(diào)試

測(cè)量CMC下行輸出監(jiān)測(cè)口CMTS頻點(diǎn)與IPQAM頻點(diǎn)的射頻信號(hào)電平及MER、BER值，并按照設(shè)計(jì)值適當(dāng)調(diào)整；測(cè)量調(diào)整CMC和放大器各路下行混合輸出監(jiān)測(cè)口射頻信號(hào)的平整度；測(cè)量各路下行混合輸出監(jiān)測(cè)口電平及輸出斜率，并適當(dāng)調(diào)整衰減器、均衡器，使測(cè)量值與設(shè)計(jì)值一致；測(cè)量CMC各路下行混合輸出監(jiān)測(cè)口信號(hào)C/N、HUM、MER。

4.1.3 用戶(hù)端下行測(cè)試

在末級(jí)分支/分配器處加工裝（模擬用戶(hù)環(huán)境）測(cè)量射頻信號(hào)的平整度；測(cè)量信號(hào)C/N、HUM、MER，最少檢測(cè)高、中、低3個(gè)頻道，測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范。

4.2 回傳鏈路調(diào)試

4.2.1 野外型CMC回傳調(diào)試

在CMC每一路回傳混合輸出監(jiān)測(cè)口注入回傳信號(hào)源，測(cè)量每一路反向輸出檢測(cè)口和總監(jiān)測(cè)口電平。如果與設(shè)計(jì)值不符，調(diào)整反向鏈路末級(jí)衰減器。在各路反向輸入電平監(jiān)測(cè)口測(cè)量反向信號(hào)的底噪聲頻譜，找出在反向鏈路中的噪聲侵入點(diǎn)并排除。

4.2.2 放大器回傳調(diào)試

從放大器各路下行輸出監(jiān)測(cè)口注入回傳信號(hào)源，測(cè)試CMC回傳輸出電平監(jiān)測(cè)總口。如果與設(shè)計(jì)值不符，分別調(diào)整分配放大器每路回傳放大模塊級(jí)的衰減片，直至CMC回傳輸出電平監(jiān)測(cè)總口達(dá)到設(shè)計(jì)值。

4.2.3 用戶(hù)端回傳測(cè)試

在末級(jí)分支/分配器處加工裝直接注入回傳三點(diǎn)頻信號(hào)，測(cè)量CMC和放大器各路輸出電平檢測(cè)口電平，驗(yàn)證回傳鏈路是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范。

4.2.4 機(jī)頂盒安裝

安裝機(jī)頂盒時(shí)，要求使用零阻抗終端盒或普通雙端口終端盒，更換用戶(hù)端不合格的器件。農(nóng)村用戶(hù)戶(hù)內(nèi)一般私接較多，用戶(hù)要求安裝多個(gè)終端時(shí)，需要先加裝一個(gè)二分配器，一端接高清交互機(jī)頂盒，另一端加裝高通后，根據(jù)需求數(shù)量接入相應(yīng)的分配器后接剩余其他電視終端。部分用戶(hù)線路老化等指標(biāo)不合格的，需重新更換入戶(hù)線。

5 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況

通過(guò)CMC網(wǎng)管平臺(tái)觀察機(jī)頂盒的上線情況和指標(biāo)，改造后，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)參數(shù)雖然比新建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)稍差，但是基本運(yùn)行平穩(wěn)。在完成網(wǎng)絡(luò)改造和發(fā)送機(jī)頂盒后，對(duì)3個(gè)月內(nèi)該村用戶(hù)報(bào)修情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，用戶(hù)報(bào)修量較網(wǎng)改前大幅增加。但是，仔細(xì)甄別后發(fā)現(xiàn)，70%以上報(bào)修都是由于用戶(hù)不熟悉機(jī)頂盒操作等原因?qū)е?，隨著時(shí)間的推移，報(bào)修量越來(lái)越少并趨于網(wǎng)改前水平，真正與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量相關(guān)的報(bào)修較少。

6 結(jié)論

綜上所述，三網(wǎng)融合的發(fā)展為有線電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的契機(jī)，但是有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向改造卻是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)的工程。因此，想要對(duì)有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的雙向改造，就需要采取有效的措施，做好雙向改造工作，以促進(jìn)有線電視網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步完善和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕