有線電視HFC網(wǎng)雙向改造的研究

牛建飛

內(nèi)蒙古廣播電視網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司土默特右分公司，內(nèi)蒙古包頭 014100

0 引言

傳統(tǒng)的有線電視雙向改造采用的是雙向HFC 網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)是基于DOCSIS 技術(shù)的CMTS 系統(tǒng)，以美國(guó)為例，有線電視被廣泛應(yīng)用，但是該改造費(fèi)用和運(yùn)維費(fèi)用都非常高，對(duì)于中國(guó)這種人口密集的城市而言并不適合，因此，中國(guó)的有線電視運(yùn)營(yíng)商并沒(méi)有廣泛推廣和應(yīng)用該改造方式，而FTTB+LAN 寬帶接入方式，它不僅能對(duì)有線電視進(jìn)行雙向改造，還具備寬帶數(shù)據(jù)的接入功能，但對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言又面臨著其他的問(wèn)題，如：FTTB 的工程周期與費(fèi)用以及五類線入戶等。為了滿足全國(guó)有線電視網(wǎng)雙向改造的需求，出現(xiàn)了一種新的同軸電纜雙向傳輸產(chǎn)品，它將有線電視網(wǎng)傳輸與寬帶以太網(wǎng)的所有優(yōu)點(diǎn)整合在一起，不僅成本較低，且性能較好，運(yùn)營(yíng)商可以較為靈活和快速的完成施工過(guò)程，使有線電視雙向改造的相關(guān)難題很好的得到解決。

1 雙向改造方式選擇

對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，由于有線電視雙向改造存在許多不同的需求，因此在技術(shù)選擇方面有一定的難度，如：不同的應(yīng)用需求、不同的原網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、不同的設(shè)備以及不同的預(yù)期等。雖然雙向改造的目標(biāo)非常清晰，但是具體如何去做、如何正確判斷技術(shù)與費(fèi)用的匹配度還是經(jīng)驗(yàn)不足，接下來(lái)主要對(duì)此進(jìn)行討論。

1.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩鄻有?/h3>

HFC 一般是由三個(gè)部分組成，即光纖干線、同軸電纜支線以及用戶配線網(wǎng)絡(luò)。光纖干線與同軸電纜分配網(wǎng)分別為星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與樹(shù)形結(jié)構(gòu)，而該結(jié)構(gòu)在廣播電視信號(hào)分配方面已得到廣泛應(yīng)用，被稱作光纖到節(jié)點(diǎn)模型。通常設(shè)計(jì)同軸電纜網(wǎng)所覆蓋的用戶數(shù)量為500，為了補(bǔ)償線路衰減，會(huì)采取無(wú)源、一級(jí)或二級(jí)線路放大器。因?yàn)橛脩糇≌^(qū)的樓房分布有區(qū)別，同軸電纜分配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)可能會(huì)有所不同，如農(nóng)村不同于城市、高層樓房不同于別墅，網(wǎng)絡(luò)也因建設(shè)時(shí)間不同而有所不同，這樣就會(huì)使得每個(gè)地方的有線電視網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)不同。總體來(lái)說(shuō)，可以分為四種結(jié)構(gòu)，即樹(shù)型、星型、星－樹(shù)型結(jié)構(gòu)以及環(huán)型結(jié)構(gòu)。

1.2 技術(shù)的多樣性

現(xiàn)在市場(chǎng)上同軸數(shù)據(jù)通信設(shè)備的種類比較多，從技術(shù)原理的角度去看，傳輸介質(zhì)均為同軸電纜。根據(jù)使用頻率可分為低頻段與高頻段。根據(jù)信號(hào)種類可分為直接使用基帶與使用調(diào)制的，其中調(diào)制還分為單載波與多載波。下表1 是目前市場(chǎng)上較為常見(jiàn)的產(chǎn)品技術(shù)：

技術(shù)形式 傳輸方式 工作頻率帶寬范圍適應(yīng)性基帶基帶CSMA/CD 0-42MHz 10Mbps需更換分支分配器CMTS QAM/QPSK上行5-65 MHz 下行88-860MHz上行38Mbpas下行10Mbpas 雙向改造

表1 產(chǎn)品技術(shù)介紹

CMTS 之所以很難在很大范圍得以應(yīng)用，其中比較重要的一個(gè)原因是成本太高，除此之外，若帶寬要加大，則要用到DOCSIS3.0，但該產(chǎn)品的價(jià)格比較昂貴，因此同樣存在成本較高這一問(wèn)題。若考慮低成本可選擇基帶傳輸方式的，但是這種方式入戶有很大的難度，因?yàn)榉彩瞧胀ǖ姆峙淦魉紱](méi)有辦法通過(guò)。UC-LINK 的成本不是很高，但可使用的帶寬卻只有10Mbps，而這對(duì)于以寬帶業(yè)務(wù)為主的運(yùn)營(yíng)商而言遠(yuǎn)遠(yuǎn)是不夠的。經(jīng)過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，易線寬是一個(gè)比較好的產(chǎn)品，它的終端成本只比基帶調(diào)制產(chǎn)品稍微高一點(diǎn)，如果部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被放大，成本會(huì)相應(yīng)提高，但是它具有非常好的擴(kuò)展性能，性價(jià)比也比較高，不管是在業(yè)務(wù)匹配度上，還是成本以及應(yīng)用方面，它都是最佳選擇。

2 改造方案設(shè)計(jì)

有線網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)在向有線電視網(wǎng)雙向改造的方向發(fā)展，以業(yè)務(wù)發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，有線電視運(yùn)營(yíng)商也迫切的要求雙向化改造，但是在某些方面還比較迷茫，例如：技術(shù)選擇、資金、運(yùn)營(yíng)與維護(hù)等，接下來(lái)將覆蓋范圍為十萬(wàn)用戶的有線電視網(wǎng)絡(luò)作為案例，對(duì)部分網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)定，給出一些針對(duì)性的分析，以供參考。

一城市有十萬(wàn)有線電視用戶，將有線電視HFC 網(wǎng)作為860MHz 的傳輸系統(tǒng)，總前端一個(gè)，分前端2 個(gè)，整個(gè)城市總共有三百個(gè)光節(jié)點(diǎn)，平均一個(gè)光節(jié)點(diǎn)可以覆蓋四百個(gè)左右的用戶，一個(gè)光接收機(jī)輸出四路電視信號(hào)。開(kāi)始將一臺(tái)終端系統(tǒng)前端安裝在分前端，下行通道就以一個(gè)8MHz 頻道代替，上行回傳改造當(dāng)中的五個(gè)光節(jié)點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)將交互電視與寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展需要作為重點(diǎn)考慮對(duì)象，制定一套有效的雙向化改造方案。根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求，結(jié)合以上相關(guān)原則，以下對(duì)整個(gè)方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行討論。

2.1 綜合考慮的設(shè)計(jì)目標(biāo)

從業(yè)務(wù)需求的角度出發(fā)，改造的前提是要實(shí)現(xiàn)交互電視的回傳，之后可以滿足寬帶業(yè)務(wù)的需求，現(xiàn)在CMTS 對(duì)兩千戶小區(qū)進(jìn)行了改造，可進(jìn)行交互電視的回傳，采用CMTS 對(duì)整個(gè)城市進(jìn)行雙向改造并不可取。方案設(shè)計(jì)要滿足以下幾個(gè)條件：性價(jià)比高、雙向覆蓋以及符合業(yè)務(wù)需求。

2.2 技術(shù)改造線路

除此之外，LAN 接入與同軸電纜混合接入技術(shù)也是雙向改造的不錯(cuò)選擇。LAN 接入使用的是PON ＋LAN 接入方式，它的光纜施工與整個(gè)完成周期相對(duì)來(lái)說(shuō)要長(zhǎng)一些，五類線入戶比較困難，優(yōu)點(diǎn)在于它具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)承載力；而同軸電纜混合接入技術(shù)的接入位置在光節(jié)點(diǎn)，將光纜施工這一環(huán)節(jié)省掉了，通過(guò)已有的同軸電纜入戶優(yōu)點(diǎn)就在于施工周期較短，便于快速開(kāi)展業(yè)務(wù)，具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)承載力。

2.3 投資分析比較

下2 表為幾種技術(shù)方案投資分析比較：

表2 技術(shù)方案對(duì)比

在雙向化改造投資方面除了要考慮到業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，還要對(duì)成本與投入期之間的關(guān)系進(jìn)行細(xì)化，可從以下三個(gè)方面考慮成本：

1）覆蓋成本：可稱作業(yè)務(wù)投資門檻，是業(yè)務(wù)前期的投資，具體指的是開(kāi)展業(yè)務(wù)開(kāi)所需要的網(wǎng)絡(luò)覆蓋投資費(fèi)用；

2）入戶成本：用戶入戶所需要用到的線路與設(shè)備增加的費(fèi)用；

3）開(kāi)通成本：開(kāi)通一個(gè)用戶實(shí)際所需要的平均投入費(fèi)用。

通過(guò)以上數(shù)據(jù)的對(duì)比可以看出，第三種接入技術(shù)的前期投資成本是最低的，它的優(yōu)勢(shì)就是投入較低的成本就能很快的對(duì)整個(gè)城市的有線網(wǎng)進(jìn)行雙向化改造，開(kāi)展業(yè)務(wù)速度較快，還可以實(shí)現(xiàn)之后的寬帶應(yīng)用，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型階段而言，這是非常適合的一種方案。

3 方案改造建議

FTTB ＋LAN 與FTTN ＋Cable 的優(yōu)勢(shì)較為明顯，將兩者進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TTN ＋Cable 的開(kāi)通成本相對(duì)要高一些，F(xiàn)TTB ＋LAN 較為成熟，但是FTTN ＋Cable 的成本日后還是有下降的可能性，所以不管是在性價(jià)比，還是時(shí)間性方面，F(xiàn)TTN ＋Cable 對(duì)運(yùn)營(yíng)商的投資回報(bào)要更高一些。

[1]張立鋒，劉泉，王維棟.濟(jì)南市有線電視HFC網(wǎng)的雙向改造及城域網(wǎng)的擴(kuò)容[J].有線電視技術(shù)，2002，11：68-70.

[2]李濱.福州廣電HFC網(wǎng)雙向改造工程實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，1：103-105.

[3]尹一帆.依托有線電視HFC網(wǎng)雙向改造建設(shè)智能化小區(qū)[J].信息系統(tǒng)工程，2009，9：89-91+107.

[4]王升文.懷化有線電視HFC網(wǎng)的雙向改造方法[J].有線電視技術(shù)，2007，10：35-38.

[5]徐宗保.寬帶網(wǎng)絡(luò)—有線電視HFC網(wǎng)[J].科技資訊，2005，24：144-145.