有線電視網(wǎng)絡雙向化改造技術分析

楊嶸 廣東省廣播電視網(wǎng)絡股份有限公司清遠分公司

當前網(wǎng)絡通信處于快速發(fā)展中，從傳統(tǒng)的單向業(yè)務向雙向互動的方向發(fā)展。特別是由于高帶寬技術的成熟，帶動多種新類型業(yè)務的實現(xiàn)。但是許多地區(qū)的有線電視傳輸網(wǎng)絡還較為落后，如何在更短期限內完成更高質量的信息傳輸，這些成為網(wǎng)絡雙向化改造需要解決的重點問題。

一、有線電視網(wǎng)絡雙向化改造的必要性

我國有線電視當前采用的網(wǎng)絡結構為 HFC光纖同軸混合網(wǎng)。此類網(wǎng)絡結構下行頻段范圍在 84MHz-862MHz，其優(yōu)勢是對數(shù)字與模擬信號具有很好的兼容性，因此適用于廣播模式。但是同軸電纜的使用會受到電磁干擾的影響，并且存在明顯的漏斗效應嚴重，如果想要解決這一問題，就要盡可能控制光節(jié)點覆蓋區(qū)域，這會導致激光發(fā)射器的服務范圍有限，難以滿足傳輸需要，因此不能應用于雙向網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。

現(xiàn)行有線電視采用的HFC 網(wǎng)絡實施上下行信號傳輸采用了1310nm 波長，一根光纖要實現(xiàn)雙向信號傳輸是不可能的，需要再增加一根光纖，實現(xiàn)回傳信號的傳輸，因此這種結構難以被應用。有線網(wǎng)絡的光纖節(jié)點與放大器需要長期暴露于野外，并且整個線路需要有線路供電的支持，給調試和維護帶來了不便，影響到其可靠性使用。

從管理層面來看，有線電視網(wǎng)絡的運營成本較高，缺乏市場競爭力，需要加以改進。從技術層面來看，有線電視采用HFC 網(wǎng)絡的帶寬受限，并且可靠性不足，面對當前高帶寬業(yè)務以及用戶數(shù)量快還增長的需求，需要改變當前的傳輸模式。從有線電視網(wǎng)絡運營主體來看，各個地方的有線電視網(wǎng)絡采用獨立運營的方式，不同地域的網(wǎng)絡不能連通，造成了資源利用率低下。從當前三網(wǎng)融合的推進力度來看，傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡需要加以改造，才能更加適應整個行業(yè)的發(fā)展方向。

二、有線電視網(wǎng)絡實施雙向化改造的技術框架

依據(jù)當前有線電視網(wǎng)絡信息傳輸?shù)奶攸c，對其網(wǎng)絡業(yè)務和架構加以整合，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)絡實現(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。

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

傳統(tǒng)模式下的有線電視網(wǎng)絡借助改造可以變?yōu)殡p向網(wǎng)絡，為新型的信息模式如互動電視、VOD 點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)相應的標準，保證其開放性，還要考慮到兼容性。有線電視網(wǎng)絡在實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)絡基礎上，技術方案要合理、低價，保證可行性。

三、有線電視網(wǎng)絡雙向化改造的技術方案

有線電視網(wǎng)絡實施雙向化改造的重點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)絡改造體現(xiàn)出工程量大、投資大、技術難度大等特點。當前許多針對有線電視實施雙向化改造方案多采用Cable Modem 技術。國內外已廣泛應用于Cable Modem技術，實踐表明這一技術具有綜合優(yōu)勢。

應用Cable Modem技術考慮到可以利用原有HFC網(wǎng)絡的作用，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設備安裝此外當前Cable Modem 技術更加成熟，產(chǎn)品的性能穩(wěn)定，其適用標準的DOCSIS 1.1 與DOCSIS2.0已加以拓展，CM產(chǎn)品實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，其價格較為，具備大規(guī)模普及應用的條件；Cable Modem技術可以搭載多種業(yè)務，易于發(fā)展新用戶，前期使用資金投入少，使用門檻低。在當前技術發(fā)展前景不明朗，需要快速完成現(xiàn)有網(wǎng)絡改造的形勢下，這是一個體現(xiàn)綜合優(yōu)勢的技術方案。Cable Modem技術 應用于長距離數(shù)據(jù)傳輸也具有優(yōu)勢，因此這一技術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 技術雖有優(yōu)勢，但是也有不足之處。CMTS 的應用會受到帶寬的限制，難以承載多樣化的業(yè)務，難以實現(xiàn)大帶寬的數(shù)據(jù)傳輸；此外還會受到噪聲匯聚效應的影響，會導致系統(tǒng)資源占用較高，性能會降低。在施工中，對于同軸纜與接頭安裝有著較高的技術要求，施工工藝難度大會增加改造成本。

當前LAN技術已經(jīng)成熟，可以應用于有線電視網(wǎng)絡完成雙向化改造，最初的技術方案是采用FTTC/FTTB+LAN組合的方式。隨碰上無源光網(wǎng)絡技術的推廣應用，EPON＋LAN變成最優(yōu)的解決方案。從技術層面，EPON+LAN體現(xiàn)出性能價格比方面的方案。住宅小區(qū)如果已鋪設好五類線，可以選擇EPON+LAN 方案。在多數(shù)應情況下，EPON+LAN 方案的應用還是考慮到入戶線路問題的解決。由于EPON 的 ONU 一般設置于樓道內，改造實施需要確定樓道內的用戶線路，然后進行雙向接入施工。已有地區(qū)實現(xiàn)了大規(guī)模EPON+LAN 模式的 應用。雙向接入網(wǎng)絡邏輯結構如圖1所示。

圖1 雙向接入網(wǎng)絡邏輯結構圖

實施雙向化改造，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。EOC附帶無源設備，運行穩(wěn)定性可以保證，使用成本也具有優(yōu)勢。EOC也存在缺陷，與原有的LAN 方案類似，在樓道內針對ONU要架設交換機，施工中需要處理好電源、降溫、防塵、防碰撞問題，EPON不能發(fā)揮無源優(yōu)勢；此外，EOC適用于點到點的數(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。雙向化改造在應用需要對太信號加以調制后再通過同軸電纜加以傳輸。當前太電纜調制技術應用于智慧家庭也有了標準，針對無線局域網(wǎng)可以采用廣泛使用的接入標準（如WiFi），各廠商也推出了多種調制方案，如BIOC、一線通等。當前雙向改造采用EPON+LAN模式的最大缺陷是缺少統(tǒng)一化的標準，規(guī)模化應用受到了，網(wǎng)絡實施選擇雙向化改造受到了制約。

當前網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展方向是“光進銅退”，有線電視需要從光纖發(fā)展到路邊（FTTC），并且向光纖到樓（FTTB）的實現(xiàn)，以實現(xiàn)光纖可以入戶（FTTH）。EPON 技術是以 FTTH 為目標。由于新技術的普及應用需要時間，在當前一段時期內，EPON+LAN 模式還會應用。

四、結束語

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