用自組織多頻EoC實現下一代廣電網絡*

田 明 ，許如鋼 ，顧士平 ，3，吳軍基

（1.南京理工大學 動力學院，江蘇 南京 210014；2.江蘇廣電電視信息網絡股份有限公司，江蘇 南京 210008；3.杭州初靈信息技術股份有限公司，浙江 杭州 310052）

1 引言

自組織多頻EoC技術是系統根據信道的使用情況和信道的干擾情況，自動選擇1個或幾個空閑的信道，調制、解調寬帶數據，從而實行EoC高速寬帶數據傳輸。筆者將介紹杭州初靈信息技術股份有限公司新一代Cab.Link系列產品是如何利用自組織多頻EoC技術實現寬帶上網、雙向數字電視點播、語音通信等功能[1-9]，進而實現下一代廣播電視網絡（NGB）的。

2 實現方案

2.1 系統結構

圖1所示為下一代互聯網超寬帶同軸電纜實現裝置的組網圖。由圖可知，下一代互聯網超寬帶同軸電纜實現裝置由1個或多個主設備、多個從設備構成。

主設備與從設備之間采用同軸電纜相連接，主設備與從設備的組網可以是樹形網絡，也可以是星形網絡。主設備與從設備之間通信采用多個相連或不相連的頻道，每個頻段采用一定的模擬帶寬，如8 MHz或8 MHz整數倍的模擬帶寬。主設備與從設備之間上下行通信頻段采用跳頻算法。主設備與多個從設備之間上下行通信在1個頻段內采用動態時分復用或CSMA/CA方式進行通信。

圖1 系統結構框圖

2.2 主設備結構

圖2所示為主設備結構框圖。網絡口與主處理器連接采用高速網絡口，實現主處理器與核心網的高速數據通信及網絡管理數據的通信。主處理器與處理器1、處理器2及處理器n采用USB接口，差分線對LVDS，SPI總線，并口線連接，實現主處理器與處理器之間的數據通信。處理器與高頻調諧器之間采用USB接口，差分線對LVDS，SPI總線，并口線連接。

圖2 主設備結構框圖

2.3 數模轉換電路結構

圖3為數模轉換電路結構框圖。接收處理器使用一定的載波頻率將零中頻基帶信號轉換為載頻電路，或將載頻轉換為零中頻基帶信號。這兩種載波頻率可以相同，也可以不同，可通過程序控制。主設備根據系統的設置來配置不同的載波頻率，1個主設備可以有多個不同的載波頻率。

圖3 數模轉換電路結構框圖

2.4 主從設備通信

主設備又叫局端設備，可以帶多個從設備，有1個以太網口與上聯網絡相連，下行數據轉換為模擬信號發送給從設備進行通信，主端接收從端的上行數據轉換為以太網信號傳送給核心網。

從設備又叫用戶設備，多個從端設備與主端設備相連接，接收主端設備的數據，并將接收的從端以太網數據通過同軸電纜傳輸到主設備。從設備通過以太網連接家用以太網終端，如IPTV電視、數字電視機頂盒、計算機、VoIP電話等。

主設備的模擬前端有多個模擬發送（將零中頻基帶信號轉換為載頻）及模擬接收（將載頻轉換為零中頻基帶信號）電路，本案例以8 MHz為單位進行劃分，例如將 383～391 MHz，399～407 MHz，431～439 MHz作為1個模擬發送頻率；將494～502 MHz，518 ～526 MHz，574 ～582 MHz作為模擬接收頻率。

在主設備發送數據到從設備時，可使用分離或連續的幾個頻率；從設備發送數據給主設備時，也同樣可以使用分離或連續的幾個頻率。

主設備頻率下行數據及從設備調頻接收過程時，用于下行通道傳輸頻率分配信號和數據通信的是下行主頻率，只用于從端接收終端寬帶下行數據的是下行副頻率，而數據命令則是在下行主頻率中的1個用于傳輸的數據幀。例如，在下行主頻率中，下行數據的幀格式為“FAFAFAFA＋終端號＋頻道號”，終端號是從端上線時由主端設備自動分配，其ID號為從端的MAC地址。

從端設備接收有2個頻率：下行主頻率和下行副頻率。當從端用戶寬帶數據在下行主頻率就能滿足要求時，不再分配下行副頻率；當下行主頻率的帶寬不能滿足從端的帶寬傳輸時，主端自動啟動下行副頻率，并通過下行主頻率的下行數據，從端接收主端的數據進行正常通信。

從設備發送數據給主設備的頻率有2種：上行主頻率，即從端設備的數據通過主頻率將數據傳送給主設備；上行副頻率，即從端設備的數據通過副頻率將數據傳送給主設備。具體步驟為：1）登錄下行主頻率；2）接收下行主頻率的命令數據，將從端發送的數據按1個副頻率傳送到主端；3）從設備跳到更適合的副頻率，進行通信。

為了避免從端設備與主端設備連接時產生不必要的振蕩，其頻率由主設備分配，并且在一定時間內保持穩定，避免產生頻率振蕩。

3 小結

本項目的實施將使廣播電視的同軸電纜通信速率大幅提高，從而在有線電視同軸電纜上實現每個EoC用戶獨享100 Mbit/s速率，進而實現NGB。

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