有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造技術(shù)分析

楊嶸 廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司清遠(yuǎn)分公司

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信處于快速發(fā)展中，從傳統(tǒng)的單向業(yè)務(wù)向雙向互動(dòng)的方向發(fā)展。特別是由于高帶寬技術(shù)的成熟，帶動(dòng)多種新類型業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。但是許多地區(qū)的有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)還較為落后，如何在更短期限內(nèi)完成更高質(zhì)量的信息傳輸，這些成為網(wǎng)絡(luò)雙向化改造需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。

一、有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的必要性

我國(guó)有線電視當(dāng)前采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為 HFC光纖同軸混合網(wǎng)。此類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下行頻段范圍在 84MHz-862MHz，其優(yōu)勢(shì)是對(duì)數(shù)字與模擬信號(hào)具有很好的兼容性，因此適用于廣播模式。但是同軸電纜的使用會(huì)受到電磁干擾的影響，并且存在明顯的漏斗效應(yīng)嚴(yán)重，如果想要解決這一問(wèn)題，就要盡可能控制光節(jié)點(diǎn)覆蓋區(qū)域，這會(huì)導(dǎo)致激光發(fā)射器的服務(wù)范圍有限，難以滿足傳輸需要，因此不能應(yīng)用于雙向網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。

現(xiàn)行有線電視采用的HFC 網(wǎng)絡(luò)實(shí)施上下行信號(hào)傳輸采用了1310nm 波長(zhǎng)，一根光纖要實(shí)現(xiàn)雙向信號(hào)傳輸是不可能的，需要再增加一根光纖，實(shí)現(xiàn)回傳信號(hào)的傳輸，因此這種結(jié)構(gòu)難以被應(yīng)用。有線網(wǎng)絡(luò)的光纖節(jié)點(diǎn)與放大器需要長(zhǎng)期暴露于野外，并且整個(gè)線路需要有線路供電的支持，給調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)了不便，影響到其可靠性使用。

從管理層面來(lái)看，有線電視網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)成本較高，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，需要加以改進(jìn)。從技術(shù)層面來(lái)看，有線電視采用HFC 網(wǎng)絡(luò)的帶寬受限，并且可靠性不足，面對(duì)當(dāng)前高帶寬業(yè)務(wù)以及用戶數(shù)量快還增長(zhǎng)的需求，需要改變當(dāng)前的傳輸模式。從有線電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)主體來(lái)看，各個(gè)地方的有線電視網(wǎng)絡(luò)采用獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的方式，不同地域的網(wǎng)絡(luò)不能連通，造成了資源利用率低下。從當(dāng)前三網(wǎng)融合的推進(jìn)力度來(lái)看，傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)需要加以改造，才能更加適應(yīng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展方向。

二、有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)施雙向化改造的技術(shù)框架

依據(jù)當(dāng)前有線電視網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，對(duì)其網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和架構(gòu)加以整合，消除地域分散存在的限制，借助統(tǒng)一化的管理，有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，向著雙向化的方向逐步發(fā)展，為各類用戶提供更加以多樣化的服務(wù)。

借助原有 HFC 網(wǎng)絡(luò)傳輸路由，減少再次施工帶來(lái)的管理難度和時(shí)間消耗，有利于問(wèn)題的簡(jiǎn)單化。有線電視要保證頻率資源的豐富，在實(shí)施雙向化改造時(shí)要考慮到資源的優(yōu)化配置，將資源優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。

傳統(tǒng)模式下的有線電視網(wǎng)絡(luò)借助改造可以變?yōu)殡p向網(wǎng)絡(luò)，為新型的信息模式如互動(dòng)電視、VOD 點(diǎn)播等需要用戶上傳數(shù)據(jù)提供保障。雙向化改造要依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，保證其開(kāi)放性，還要考慮到兼容性。有線電視網(wǎng)絡(luò)在實(shí)施雙向改造還要保證安全播出，還要考慮到信息安全防御。改造要盡可能利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，技術(shù)方案要合理、低價(jià)，保證可行性。

三、有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的技術(shù)方案

有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)施雙向化改造的重點(diǎn)是需要將原有的用戶分配網(wǎng)變?yōu)榉峙浣尤刖W(wǎng)，因此網(wǎng)絡(luò)改造體現(xiàn)出工程量大、投資大、技術(shù)難度大等特點(diǎn)。當(dāng)前許多針對(duì)有線電視實(shí)施雙向化改造方案多采用Cable Modem 技術(shù)。國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于Cable Modem技術(shù)，實(shí)踐表明這一技術(shù)具有綜合優(yōu)勢(shì)。

應(yīng)用Cable Modem技術(shù)考慮到可以利用原有HFC網(wǎng)絡(luò)的作用，有線電視的同軸電纜已經(jīng)接入到戶，改造中省去了重新鋪線，施工的工程量小，CM設(shè)備安裝此外當(dāng)前Cable Modem 技術(shù)更加成熟，產(chǎn)品的性能穩(wěn)定，其適用標(biāo)準(zhǔn)的DOCSIS 1.1 與DOCSIS2.0已加以拓展，CM產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，其價(jià)格較為，具備大規(guī)模普及應(yīng)用的條件；Cable Modem技術(shù)可以搭載多種業(yè)務(wù)，易于發(fā)展新用戶，前期使用資金投入少，使用門檻低。在當(dāng)前技術(shù)發(fā)展前景不明朗，需要快速完成現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改造的形勢(shì)下，這是一個(gè)體現(xiàn)綜合優(yōu)勢(shì)的技術(shù)方案。Cable Modem技術(shù) 應(yīng)用于長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸也具有優(yōu)勢(shì)，因此這一技術(shù)不僅可以適用于城市，還可以更加適用于住戶較為分散的鄉(xiāng)村。Cable Modem 技術(shù)雖有優(yōu)勢(shì)，但是也有不足之處。CMTS 的應(yīng)用會(huì)受到帶寬的限制，難以承載多樣化的業(yè)務(wù)，難以實(shí)現(xiàn)大帶寬的數(shù)據(jù)傳輸；此外還會(huì)受到噪聲匯聚效應(yīng)的影響，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)資源占用較高，性能會(huì)降低。在施工中，對(duì)于同軸纜與接頭安裝有著較高的技術(shù)要求，施工工藝難度大會(huì)增加改造成本。

當(dāng)前LAN技術(shù)已經(jīng)成熟，可以應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)完成雙向化改造，最初的技術(shù)方案是采用FTTC/FTTB+LAN組合的方式。隨碰上無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣應(yīng)用，EPON＋LAN變成最優(yōu)的解決方案。從技術(shù)層面，EPON+LAN體現(xiàn)出性能價(jià)格比方面的方案。住宅小區(qū)如果已鋪設(shè)好五類線，可以選擇EPON+LAN 方案。在多數(shù)應(yīng)情況下，EPON+LAN 方案的應(yīng)用還是考慮到入戶線路問(wèn)題的解決。由于EPON 的 ONU 一般設(shè)置于樓道內(nèi)，改造實(shí)施需要確定樓道內(nèi)的用戶線路，然后進(jìn)行雙向接入施工。已有地區(qū)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模EPON+LAN 模式的 應(yīng)用。雙向接入網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 雙向接入網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)圖

實(shí)施雙向化改造，采用EPON+LAN模式的基本思路是借助有線電視網(wǎng)絡(luò)已將電纜接入到戶，路由方便。最易行用戶線路接入方法是通過(guò)EOC（EthernetOver Cable），其基本原理是在有線同軸電纜中混合基帶和太信號(hào)。EOC附帶無(wú)源設(shè)備，運(yùn)行穩(wěn)定性可以保證，使用成本也具有優(yōu)勢(shì)。EOC也存在缺陷，與原有的LAN 方案類似，在樓道內(nèi)針對(duì)ONU要架設(shè)交換機(jī)，施工中需要處理好電源、降溫、防塵、防碰撞問(wèn)題，EPON不能發(fā)揮無(wú)源優(yōu)勢(shì)；此外，EOC適用于點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，樓道單元的線路輸入可以采用集中分配。為了解決EOC存在的缺陷，另一種方法是采用基EPON+LAN模式。雙向化改造在應(yīng)用需要對(duì)太信號(hào)加以調(diào)制后再通過(guò)同軸電纜加以傳輸。當(dāng)前太電纜調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于智慧家庭也有了標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)可以采用廣泛使用的接入標(biāo)準(zhǔn)（如WiFi），各廠商也推出了多種調(diào)制方案，如BIOC、一線通等。當(dāng)前雙向改造采用EPON+LAN模式的最大缺陷是缺少統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)?；瘧?yīng)用受到了，網(wǎng)絡(luò)實(shí)施選擇雙向化改造受到了制約。

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展方向是“光進(jìn)銅退”，有線電視需要從光纖發(fā)展到路邊（FTTC），并且向光纖到樓（FTTB）的實(shí)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)光纖可以入戶（FTTH）。EPON 技術(shù)是以 FTTH 為目標(biāo)。由于新技術(shù)的普及應(yīng)用需要時(shí)間，在當(dāng)前一段時(shí)期內(nèi)，EPON+LAN 模式還會(huì)應(yīng)用。

四、結(jié)束語(yǔ)

有線電視網(wǎng)實(shí)施雙向化改造要充分選擇適合的技術(shù)，有線電視網(wǎng)絡(luò)的性能要保證寬帶、雙向、多功能，這樣才可以擴(kuò)大廣播電視的覆蓋領(lǐng)域，在推進(jìn)“三網(wǎng)融合”中充分發(fā)揮有線電視的重要作用。