交互式有線電視網絡技術發展探究

摘要：文章對交互式有線電視網絡技術的發展相關問題進行了研究，分別從基于電纜調制解調器終端技術、點對點光以太網技術以及基于同軸電纜的以太網傳輸技術三個方面入手，對相關技術發展內容展開了分析工作。

關鍵詞：交互式；有線電視網絡；數字電視；調制解調器；以太網技術

中圖分類號：TN943 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0028-02

交互式有線電視網絡是發展在交互式數字電視業務，同時面向用戶終端提供數字電視增值業務的基礎與核心所在。為了實現有線電視網絡技術的交互式發展，就需要加快對相關交互式改造技術的應用步伐，積極展開對有線電視網絡系統的交互式技術改造工作。因此本文通過對有線電視網絡交互式發展中所采用的技術方案及其發展要點展開了全面分析，具體如下：

1 基于電纜調制解調器終端系統技術

在當前技術條件支持下，基于CMTS（電纜調制解調器終端系統）的技術方案以混合光纖同軸電纜網作為基本載體，通過數字調制的方式實現對音頻、視頻以及數據信號的傳遞，并面向用戶提供建立在寬帶基礎之上的IP接入服務。IP寬帶相關的功能業務均能夠在CMTS技術的接入支持下完成（包括互聯網接入業務、局域網互聯服務、多媒體應用增值服務等在內）。同時，電纜調制解調器終端系統作為實現用戶終端與光纖同軸電纜網交互連接的重要設備之一，能夠在處理通信協議以及轉發關鍵數據信號的基礎之上，完成對射頻信號的調制解調處理工作。

同時，在有線電視網絡系統作用之下，所應用的電纜調制解調器技術標準主要有三種類型：其一是IEEE下的802.14標準；其二是DVB聯合DAVIC的DVB-RCC標準；其三是MCNS的DOCSIS標準。以上三類標準中，以第三類，也就是DOCSIS標準的應用最為廣泛。該標準1.0版本當中，對電纜調制解調器終端系統-電纜調制解調器的基本體系與結構進行了規范，形成了建立在時分多址技術基礎之上的物理層以及介質訪問控制層需要遵循的操作協議。1.1版本中，以1.0版本為基礎，在系統運行中增設了有效負載包頭抑制技術以基于QoS的動態分配工作機制，其目的是提高系統上行通道的數據傳輸質量，同時提高對傳輸期間的抗噪性能。在1.1版本基礎之上發展形成的2.0版本增設了能夠對噪聲以及干擾進行有效抵抗的調制技術，同時增加了上行通道的數據傳輸流量，從而使傳輸能力方面上行通道與下行通道基本均等。后期發展形成的3.0版本屬于本技術的成熟版本。該版本系統組織通過模塊化-有線調制解調系統實現，對介質訪問控制信息處理與邊緣信息處理相互分離，通過引入Edge QAMs技術的方式，能夠在保障信息處理質量的同時，使設備投資能夠得到明顯的控制。除此以外，在3.0版本作用之下，能夠直接支持IPV6版本技術，且資源可以在對頻道進行集中捆綁的基礎之上達到統計復用的目的，從而使整個帶寬的運行效率得到提升。在交互式有線電視網絡改造中，采取基于電纜調制解調器終端系統技術方案的主要優勢集中表現在以下三個方面：其一是在網絡線路符合標準要求的條件下，整個終端系統的運行安全且穩定，網絡內相關裝置的安裝便捷且迅速，不需要在用戶家庭終端重新布線，節約了工作量，并降低了工作難度；其二是該技術方案下所遵循的技術標準以及相關產品設備成熟度高，在西方國家有比較廣泛的使用。可以通過在光電網絡系統中開展電纜調制解調器終端系統技術業務的方式，同時兼顧接入率以及成本效益目標的實現；其三是該技術方案下實現了對混合光纖同軸電纜網網絡資源的充分利用，覆蓋范圍廣，且成本理想，業務開展能夠面向全區域進行，用戶發展速度快。

2 點對點光以太網技術

在對有線電視網絡進行交互式改造的過程當中，可以通過引入以太網交換機結合媒質轉換器的組網方案引入點對點光以太網技術，支持其實現交互雙向的運行目標。在這一改造過程當中，電信號通過媒質轉換器的干預轉化為光信號，發揮光信號的獨特優勢，使其能夠以光纖媒質為載體，實現長距離的傳輸。因此，在點對點光以太網技術當中，媒質轉換器所發揮的功能與光纖收發器功能是完全一致的。

需要注意的一點是：在采取點對點光以太網技術對有線電視網絡進行交互式改造的過程當中，光信號的傳輸是通過點對點關系實現的，因此，從機房開始到每個獨立的接入點，都應當設置一根獨立運行的光纖線路，同時還需要在接入點以及機房內分配獨立的光纖收發裝置，形成一種建立在單光纖-雙向點對點基礎之上的傳輸系統，除了能夠避免光纖線路大量消耗的問題以外，還能夠顯著提高光纖收發器系統在網絡管理方面的水平，使系統建設成本得到合理的控制。在采用點對點光以太網技術對有線電視網絡進行交互式改造期間，需要遵循由IEEE所制定的802.3-2005標準，對點對點的標準進行了制定，主要有兩種方案：其一是傳輸速率取值為100Mbit/s，傳輸距離取值為10.0km；其二是傳輸速率取值為1000Mbit/s，傳輸距離取值為10.0km。在此基礎之上，還可通過引入波分復用技術的方式，確保單光纖線路上行、下行的交互式傳輸。同時，在802.3版本標準當中，還引入了點對點光以太網技術所需要遵循的光接口物理參數要求，對依附于以太網網絡的鏈路監控功能以及環回測試功能進行定義（環回測試功能當中進一步涉及到包括操作、管理以及維護在內的三個方面的功能）。發展至今，點對點光以太網技術下的相關接口期間發展比較成熟，供應商多，成本低廉，現行標準中對光模塊的指標要求均能夠得到滿足。

在交互式有線電視網絡改造中，采取基于點對點光以太網技術方案的主要優勢在于：其一是成本價格低廉；其二是整個系統運行操作比較簡單，且維護管理工作難度低；其三是整個系統運行期間能夠實現真正意義上的帶寬獨享，因此認為點對點的光以太網技術方案非常適用于對企事業單位或局部地區初期改造中有線電視網絡的聯網工作中。

3 基于同軸電纜的以太網傳輸技術

基于同軸電纜的以太網傳輸技術是一種建立在同軸電纜基礎之上，以以太網數據信號為傳輸對象的通信方案。在同軸電纜以太網傳輸技術的支持下，可通過電纜載體，將機房→小區（或者是大樓）期間所產生的數據信號傳遞給用戶終端，從而滿足用戶端在開展多業務條件下對寬帶所提出的較高要求。在基于同軸電纜以太網傳輸技術的支持下，可采取的傳輸方式主要有兩種類型：第一種是建立在調制基礎之上的傳輸方式；第二種是建立在基帶基礎之上的傳輸方案。

其中，對于以調整為基礎的同軸電纜以太網傳輸技術方案而言，為了能夠確保某個特定頻段通過調制解調的方式獲得對應的以太網信號數據，就需要依賴于對正交頻分復用技術的應用，然后再通過耦合的方式，實現以太網數據信號在同軸電纜上的傳輸目的。而對于用戶端而言，則可以通過應用類似調制解調器的方式，對同軸電纜上所調制的信號進行解調處理，恢復為基帶形式的信號，然后在以太網接口支持下，面向終端用戶提供相應的服務。在這一過程當中，用戶端所產生的回轉信號在經過調制處理后加載值電纜網上進行傳輸，到達頭端后完成一個傳輸循環。在這一傳輸期間，由于所引入的調制解調方案以及錯誤校驗技術比較先進且高效，故而物理層的數據傳輸速率明顯高于其所提供的帶寬，因此認為基于調制的同軸電纜以太網傳輸技術能夠為后期用戶高帶寬的接入需求提供必要技術支持。本方案的主要優勢在于：其一是能夠支持用戶端較高的帶寬需求，支持QoS的實現，且支持網絡管理的集中性開展；其二是能夠延長信號數據的有效傳輸距離，增強實用性。

而對于以基帶為基礎的同軸電纜以太網傳輸技術方案而言，整個傳輸期間多引入無源性設備，建立在802.3版本協議基礎之上，通過引入頻分復用技術的方式，實現對有線電視信號以及以太網數據信號的相互結合，使兩類信號能夠在同一根電纜線路中實現共纜傳輸。該技術方案多適用于分配比較集中的小區，且數據信號要求至少覆蓋至樓道，因此對于常見的樹形網絡結構而言，該技術有一定的局限性。

4 結語

在三網、四網融合的發展背景之下，對于有線電視的網絡運營商而言，其所處的整個競爭環境更加的激烈，有線電視用戶在各種網絡電視終端的影響下有一定的流失。由此使得各方人員開始思考：現階段的網絡需要通過承載何種業務的方式為用戶終端提供更加全面的服務。基于對用戶需求因素的考慮，認為發展有線電視網絡交互式技術是當務之急。

參考文獻

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作者簡介：楊德志（1978-），男，山東濱州人，山東廣電網絡有限公司惠民分公司工程師，研究方向：有線電視網絡規劃、設計。