廣電雙向網接入網改造技術分析

莫淦成

（廣東省廣播電視網絡股份有限公司東莞萬江分公司 廣東東莞 523000）

廣電雙向網接入網改造技術分析

莫淦成

（廣東省廣播電視網絡股份有限公司東莞萬江分公司 廣東東莞 523000）

近些年來，隨著我國經濟水平不斷的發展，我國的通信行業也取得了快速的發展。隨著我國對三網融合的政策推廣力度不斷加大，各地廣電雙向網接入網改造的步伐逐漸加快。因為對大量的通信數據和有線電視信號傳輸的要求越來越高，以往采用以太網傳輸的方式已經不能滿足用戶對于數據和音視頻業務的要求。隨著我國光纖傳輸的快速發展，由于光纖具有高效的傳輸效率及很高的安全可靠性，得到了全社會的廣泛關注，光纖技術在廣電雙向網接入網改造中起到了重要的作用。本文首先對廣電雙向網中的關鍵技術進行了分析，然后對應用最為廣泛的EOC技術進行了重點分析，對廣電雙向網接入網改造具有較高的指導意義。

廣電雙向網接入網；改造；技術

1 引言

近些年來，隨著有線電視技術的升級，為廣電雙向網接入網改造提供了很大的發展平臺。為有線電視網絡大多使用同軸電纜或光纜等媒介進行傳輸，這中網絡在不同的用戶之間進行分配或交換信息，這些信息主要包括聲音、圖像、數據及其他信號。該傳播系統能夠為用戶提供多套電視節目，甚至還可以為用戶提供各種信息服務。進人21世紀后，有線電視正面臨著前所未有的機遇和挑戰?，F代的有線電視網絡已不再是只能傳輸多套模擬電視節目的單向網絡，隨著社會需求的不斷增長和信息科學技術的快速的發展，有線電視網絡正在逐步演變成具有綜合信息傳輸交換能力的有線電視網絡，這些網絡可以提供多功能服務，有線電視網絡同時也是一種寬帶交互式多媒體網絡，該網絡可融合在信息高速公路中成為未來信息網絡不可缺少的組成部分，以為廣大用戶提供更多適時的信息?？梢钥隙ǖ氖亲鳛樾畔鬏數氖侄?，有線電視網絡將長期存在并得到不斷的發展。先進的有線電視網絡匯集了當代電子技術許多領域的新成就，體現了現代廣播電視技術、現代通信技術、現代計算機技術的交叉和融合，具有數字化、智能化、網絡化、綜合化等現代信息網絡的一切特征。

2 有線電視雙向網絡的特征

雙向傳輸技術是指在單根饋線上傳輸兩個方向的信號。雙向傳輸系統中前端傳向用戶的信號叫下行信號，同時，可以由字面意思得知用戶端傳向前端的信號叫上行信號。下行通道（正向通道）從前端下行傳輸至用戶輸出口，上行通道（反向通道）從系統某個位置上行傳輸至前端。一般情況下，實現雙向傳輸的方式有三種，分別為：頻率分割方式、時間分割方式、空間分割方式。雙向傳輸技術大多使用頻率分割方式，也就是通過采用不同的頻段來分別傳輸上、下行信號。這些信號可以根據頻率分割的范圍分為低分割、中分割、高分割三種。頻率分割雙向傳輸可用兩種方式組成，即一套電纜、一套放大器的頻率分割雙向傳輸系統和一套電纜、兩套放大器的頻率分割雙向傳輸系統。由于前者有諸多不足，目前普遍使用一套電纜、兩套放大器的頻率分割雙向傳輸系統。

3 廣電雙向網絡改造的要求

目前廣電雙向網絡改造定位于：能夠開展視頻、語音、數據等綜合業務，而且可運營、可管理、可維護，因此應充分考慮和滿足各方面的要求。要立足于廣電網絡自身優勢，既要滿足近期業務的需要，又要兼顧未來的發展規劃。要技術成熟、標準化程度高，符合未來技術發展趨勢，保證可持續發展。要充分利用現有HFC網絡的同軸電纜資源，體現HFC網絡的高帶寬特點。要有帶寬保證和質量保證，帶寬性價比高、可靠性強、運維成本低。要施工難度低、速度快，能夠根據業務需要靈活分片部署，建設和用戶開通成本低。

4 廣電雙向網的關鍵技術

4.1 CMTS技術

CMTS技術又叫做線纜調制解調器終端系統技術，是指應用在有線電視傳輸系統中的來對有線電視進行雙網改造的關鍵技術。線纜調制解調器終端系統技術的實現部分是由線纜調制解調終端和CMTS頭端組成的，其中CMTS頭端主要是對線纜調制解調終端設備進行驗證、管理和分配等操作，并通過HFC網絡的射頻調制技術將互聯網以及IP骨干網的通道分配給各終端。在廣電雙向網絡中，通常是通過調制共纜傳輸對有線電視信號進行處理，同時針對以太網數據信號在用戶終端進行解調，將信號分離出來，最終實現以太網與有線電視用戶進行連接。由于線纜調制解調是采用雙向的HFC網絡作為其物理基礎進行接入，為了實現HFC網絡的雙向化，通常需要經過帶寬分配以及回傳信道通路的方式予以實現。例如，在傳輸信道的下行中心頻率較小時，需要劃分出一部分專屬帶寬信道，并將此部分信道的數據通過廣播的形式傳送出去。在傳輸信道中，專屬帶寬信道中的信號首先要經過正交振幅調制，通過調制后專屬帶寬信道的傳輸速率可以大大提升。另外，CMTS和線纜調制解調終端還共同組成了有線帶寬網絡的接入系統。在此系統中，前端路由器和CATV網絡之間通過CMTS來進行連接，同時線纜調制解調終端是實現廣域網與CMTS連接的橋梁。

4.2 EPON技術

EPON技術是由IEEE802.3工作組提出的運用無源光網絡進行信號傳輸的新型通信方式，利用無源光纖來實現傳統以太網中點到多點的傳輸。EPON技術主要是以光纖傳輸作為基礎，通過光纖線路終端、光分配網絡以及光網絡單元進行集成形成EPON系統，利用光纖傳輸的高效性和安全性來實現信號快速可靠的傳輸。在EPON系統中，傳輸信號可以是文本和數據流，同時也可以是音頻和視頻業務。并且EPON技術集成了傳統以太網和PON技術的優點，具體表現在上行線路中，數據流是通過以太網包的形式進行發送的，而在下行線路中，則是利用PON技術較高的傳輸速率來進行數據傳輸。EPON接入網技術具有如下幾個優點：首先，EPON采用了點到多點結構，那么在做系統擴容升級的時候，僅僅需要增加ONU數量及部分用戶端光纖線路即可完成，方便快捷且有利于保護原有資產；其次，EPON采用了單纖波分復用技術，傳輸距離遠，成本壓力低，有利于大規模使用；最后，EPON網絡結構簡單，故障率低，便于維護，能夠較好地解決目前HFC網絡中廣泛存在的入侵干擾、回傳噪聲等問題。光纖入戶目前看來是有線網絡發展的終極目標，而當前發展形勢下，EPON技術的應用已經得到了眾多專家的認可。隨著終端技術的不斷改進，EPON技術應該會有更廣闊的前景。

5 廣電雙向網接入網改造中的EPON技術

5.1 EoC技術

EoC技術叫做基于同軸電纜的以太網傳輸，是在同軸電纜上對以太網信號進行傳輸的一項技術。EoC技術在實現的過程中，并不改變以太網絡信號的格式和參數，只是以同軸電纜為傳輸介質對兩點或多點之間的信號傳輸提供媒介。EoC技術的應用可以促進廣電網中數據雙向傳輸的實現，現如今EoC主要應用在調制傳輸和基帶傳輸兩個方面。EoC技術的實現種類眾多，可以分為有源和無源的EoC技術，其中有源的EoC技術又包括四個標準體系，分別是HomePNA、MoCA、WLAN和Home－Plug。不同的標準體系對應EoC的頻段范圍也不盡相同，其中MoCA和WiFi主要適用于高頻的頻段，對于噪聲濾除的效果較好。而HomePNA和HomePlug則更多的適用于低頻的頻段，噪聲濾除的效果較差，其中HomePNA的設備復雜性較高，對鏈路進行管理和維護難度較大，并且在廣電網中匹配效果不佳而使用較少。相比較而言，HomePlug則表現出較高的頻帶利用率，并得到較為廣泛的應用?，F如今，市場上EoC技術的實現標準和種類較多，其中HomePlug、HiNOC和MoCA以及最近提出的EPOC技術受到了通信行業的關注，并得到了廣泛的應用。

5.2 有源EoC低頻和高頻的一般技術分析

按照有線數字電視頻道配置指導性意見以及實際應用，為兼容現有的頻率分配，可供EoC使用頻率有兩個部分：①低頻5～65MHz；②高頻860MHz以上。如果采用高頻技術，考慮到實際要和860MHz數字電視頻道兼容，而頻段隔離濾波器的性能和通帶與阻帶的變比相關，阻帶太窄，高頻隔離、混合濾波器成本很高且很難做好?，F有網絡存在大量550MHz、750MHz的網絡，因此不能滿足高頻傳輸的要求，并且雖然大部分分支的分配器的范圍5～1000MHz，但是850MHz以上的高頻特性會變差，當超過1GHz頻率后，其特性無法得到保證。此外，800MHz的衰減約為50MHz的四倍，采用高頻技術無法滿足現有光節點覆蓋。如果采用低頻衰減較小的低頻技術，等效電纜400m長度的衰減僅僅20dB，即使考慮加上35～40dB的衰減，也能夠基本滿足光節點覆蓋。

5.3 有源EoC具體技術的分析

從上面低頻和高頻的分析可知，低頻更合適EoC的傳輸，但HFC網絡低頻也存在匯聚噪聲和低頻干擾大的問題，因此必須對有源EoC的具體技術進行對比分析，為有源EoC的技術選擇提供理論依據。目前采用高頻的EoC技術有兩種：①基于WiFi的WLAN技術；②基于MoCA技術。WiFi技術中有采用降頻到1GHz左右和直接使用兩種，由于WLAN是2.4GHz頻道，衰減太多，基本不用考慮。本文中僅針對降頻的WLAN技術來分析。WLAN是一種經廣泛驗證和規模使用的無線技術，但其MAC和PHY特性可以適應無線多徑傳輸、快速衰弱的時變信道。Cable信道有衰減、延遲失真、噪聲等都相對穩定的特性，是一種相對可靠的信道。因此這兩種信道的不同導致其實際應用效果差別很大。MoCA技術采用OFDM技術，抗干擾比WLAN要好，但如果作為接入網方案，則存在覆蓋性、改造成本、高頻噪聲容易注入、芯片成本高和網絡適應性差等問題。

6 結語

通過本文對廣電雙向網接入網改造技術的認真分析，為了我國雙向接入網改造提供了技術參考。

[1]竇瑩.廣電接入網雙向改造的實踐與思考[J].中國有線電視，2014（09）：20～22.

[2]高宗敏.EPON和EoC在廣電網雙向改造中的應用[J].北京中國廣播電視出版社，2014（08）：29～30.

[3]朱祥華.現代通信基礎與技術[M].北京：人民郵電出版社，2004.

TN943.6

A

1004-7344（2016）08-0275-02

2016-3-1

莫淦成（1974-），男，助理工程師，大學本科，從事有線電視網絡工作。