林國(guó)剛 李必興

隨著數(shù)字技術(shù)、光通信技術(shù)、TCP/IP 技術(shù)等技術(shù)的創(chuàng)新和利用,推動(dòng)了今天的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)飛速發(fā)展。為了電子技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的需要和社會(huì)科學(xué)發(fā)展需求,信息時(shí)代的要求,現(xiàn)在全球已經(jīng)要求電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)聯(lián)合推動(dòng)世界范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)融合即電話，電腦，電視 ...等三網(wǎng)融合為一體,技術(shù)上要求電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)通過(guò)技術(shù)改造，能夠提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體...

隨著數(shù)字技術(shù)、光通信技術(shù)、TCP/IP 技術(shù)等技術(shù)的創(chuàng)新和利用,推動(dòng)了今天的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)飛速發(fā)展。為了電子技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的需要和社會(huì)科學(xué)發(fā)展需求,信息時(shí)代的要求,現(xiàn)在全球已經(jīng)要求電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)聯(lián)合推動(dòng)世界范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)融合即電話，電腦，電視 ...等三網(wǎng)融合為一體,技術(shù)上要求電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)通過(guò)技術(shù)改造，能夠提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體...

目前，三網(wǎng)融合應(yīng)該有三個(gè)競(jìng)爭(zhēng)主體，傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商是一家，它們以寬帶接入業(yè)務(wù)為核心，第二個(gè)是以移動(dòng)通信業(yè)務(wù)為核心的競(jìng)爭(zhēng)主體，第三是有線電視網(wǎng)，但是有線電視網(wǎng)不是真正的競(jìng)爭(zhēng)主體，從經(jīng)濟(jì)上說(shuō)不佳,從技術(shù)含金上說(shuō)也不佳，從管理說(shuō)也還需努力等等。因此，根據(jù)國(guó)務(wù)院“十二五”規(guī)劃，結(jié)合貴州省開(kāi)陽(yáng)縣“十二五”規(guī)劃實(shí)際,展望到2020年的開(kāi)陽(yáng),對(duì)貴州省開(kāi)陽(yáng)縣縣城的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)等三大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行綜合改造，加速實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合，為發(fā)展開(kāi)陽(yáng)奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，也為有線電視網(wǎng)發(fā)展成為一個(gè)真正的競(jìng)爭(zhēng)主體，特寫(xiě)本文，望大家參考

貴州省開(kāi)陽(yáng)縣縣城

有線電視網(wǎng)的現(xiàn)狀

開(kāi)陽(yáng)縣的有線電視經(jīng)過(guò)了20多年的發(fā)展，全縣的15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)都開(kāi)通了有線電視，全縣已實(shí)現(xiàn)了光纖到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，縣城有幾十個(gè)光接點(diǎn)，并且有的鄉(xiāng)鎮(zhèn)已實(shí)現(xiàn)了光纖到村，到組，HFC網(wǎng)正在成為發(fā)展的主流。其它具體縣城有線電視網(wǎng)的現(xiàn)狀見(jiàn)《研究中國(guó)城市與農(nóng)村均衡發(fā)展廣播電影電視信息網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃（上）、(下)》學(xué)術(shù)分別發(fā)表在2011年12月5日第23期《衛(wèi)星電視與寬帶多媒體》雜志的42頁(yè)上和2011年12月20日第24期《衛(wèi)星電視與寬帶多媒體》雜志的46頁(yè)上。目前，有線電視用戶總數(shù)正在不斷增加。在這種條件下，完全繼承和利用廣電原有網(wǎng)絡(luò)資源，承載原有的廣播電視信號(hào)，依托有線電視網(wǎng)絡(luò)資源，通過(guò)HFC雙向改造，利用PC／CableModem或TV／STB組合實(shí)現(xiàn)真正的寬帶接入，向普通百姓提供視頻、話音、數(shù)據(jù)“三合一”的多媒體信息服務(wù)已成為現(xiàn)實(shí)。基于HFC結(jié)構(gòu)、利用CableModem實(shí)現(xiàn)寬帶接入不僅提供了對(duì)Internet的高速數(shù)據(jù)接入服務(wù)，還能提供交互式數(shù)字電視服務(wù)以及IPphone話音服務(wù)。有線電視網(wǎng)從全電纜網(wǎng)發(fā)展到以光纜作干線，電纜作分配網(wǎng)的HFC型有線電視網(wǎng)，在技術(shù)上是一次飛躍。因?yàn)镠FC有線電視網(wǎng)，借助于光纖的低損耗特性和寬帶特性，可以把網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍做得很大，而且省去了一連串的干線放大器，有效地提高了系統(tǒng)的可靠性和圖像質(zhì)量。改造有線電視網(wǎng)成為寬帶高速綜合信息網(wǎng)目前提出的改造方案大致可以分為兩種類(lèi)型：一種是有線電視網(wǎng)基本不作大的變動(dòng)，僅利用有線電視的剩余頻帶資源，增加一些新的功能，這也可以叫多功能網(wǎng)。但是這類(lèi)方案如果參加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，一般是沒(méi)有多大前途的。一是因?yàn)橛芯€電視網(wǎng)的剩余頻帶較窄，傳輸速率低。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，缺乏競(jìng)爭(zhēng)能力。另一方面有線電視網(wǎng)的可靠性不高，適應(yīng)不了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)的高可靠性要求。

另一類(lèi)方案是建設(shè)兩個(gè)傳輸平臺(tái)，一個(gè)是有線電視傳輸平臺(tái)，傳輸廣播電視信號(hào)；另一個(gè)是利用有線電視網(wǎng)在每個(gè)光節(jié)點(diǎn)的多余光纖建設(shè)數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)。這肯定是一個(gè)革命性的方案，具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。它實(shí)際上是在有線電視網(wǎng)上再覆蓋一個(gè)網(wǎng)。關(guān)于對(duì)網(wǎng)絡(luò)如何改造，應(yīng)以用戶需要什么樣的信息服務(wù)和信息量的大小為依據(jù)。用戶所需要的信息服務(wù)類(lèi)型，主要有以下內(nèi)容：首先作為有線電視網(wǎng)，要能為用戶提供廣播電視節(jié)目（包括視頻點(diǎn)播節(jié)目）；其次作為綜合信息網(wǎng)，要能為用戶提供高速計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信、視頻通信、視音通信等。改造后的綜合信息網(wǎng)要能良好地傳輸視頻信號(hào)，是一項(xiàng)最重要的要求?；贖FC的有線電視網(wǎng)是目前惟一的寬帶入戶網(wǎng)，它一般使用同軸電纜，為用戶提供300MHz到750MHz寬帶的頻率資源，目前已有1000MHz有線電視網(wǎng)投入使用。HFC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般由兩級(jí)光纖、一級(jí)電纜構(gòu)成。主前端到分前端、分前端到分配節(jié)點(diǎn)（ODN）一般采用光纖，分前端到用戶一般采用電纜。在寬帶傳輸?shù)腍FC網(wǎng)上，加上相應(yīng)的設(shè)備（如機(jī)頂變換器STB—Set、TOPBOX、CableMoedm等）就可以實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，從而進(jìn)一步為用戶提供全面服務(wù)（FSN—RULLServiceNetwork）。HFC可傳數(shù)字、模擬信號(hào)，且以模擬為主。故HFC很適合現(xiàn)階段大量使用，且將來(lái)很容易向全光纖網(wǎng)（光纖到戶）過(guò)渡，可以說(shuō)是目前階段實(shí)現(xiàn)寬帶接入的最佳選擇。HFC數(shù)據(jù)通信技術(shù)HFC網(wǎng)作為傳輸圖像信息的網(wǎng)絡(luò)擁有5M～1000MHz的頻寬，通常一個(gè)電視頻道使用6MHz或8MHz，例如PAL和NTSC。數(shù)據(jù)傳輸也是利用一個(gè)頻道的頻寬作為載波承載調(diào)制的數(shù)據(jù)，故而一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)信息的頻道與一個(gè)傳輸圖像的頻道在物理上可等同看待。信息為了更為有效地傳輸需要利用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)是將數(shù)字信息通過(guò)調(diào)制技術(shù)轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)哪M載波。線纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)結(jié)合幅值和相位調(diào)制，可得到較高的數(shù)據(jù)承載密度，常見(jiàn)的有QAM256、QAM64、QAM16和QPSK。有線電視系統(tǒng)擁有豐富的寬頻資源，并就其使用作了相應(yīng)的規(guī)定，當(dāng)前在HFC網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)的主流標(biāo)準(zhǔn)為DOCSIS，是由業(yè)界主要廠商組成的論壇MCNS負(fù)責(zé)提出的。遵從標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)Cablelab認(rèn)證的設(shè)備可保證互通。不同時(shí)期構(gòu)建的HFC網(wǎng)絡(luò)的性能有所不同，早期建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)不具有上行回傳能力，如要實(shí)施雙向傳輸需進(jìn)行改造。對(duì)單向和雙向的線纜網(wǎng)絡(luò)，DOCSIS均提出了完整的實(shí)現(xiàn)方案。S—CDMA技術(shù)的應(yīng)用美國(guó)特瑞洋（Terayon）公司推出的“基于S—CDMA（同步碼分多址技術(shù)）的HFC寬帶接入系統(tǒng)—TeraComm較之第一代如QPSK（四相相移鍵控）、TDMA（時(shí)分多址）及FDMA（頻分多址）多重入網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了重大技術(shù)突破，對(duì)電纜上行頻譜中的各類(lèi)噪聲都有很強(qiáng)的抵抗能力，對(duì)靜態(tài)噪聲和動(dòng)態(tài)噪聲都能自動(dòng)補(bǔ)償，是一種抗干擾性強(qiáng)、靈活、頻帶利用率高、可升級(jí)的寬帶接入解決方案，支持Internet所有通信協(xié)議和技術(shù)。TeraComm系統(tǒng)支持Internet所有通信協(xié)議和技術(shù)（TCP／IP，PIM／DVRMP，同播路由選擇，CIDR等），在基本配置方案中，系統(tǒng)在6MHz頻道上支持對(duì)稱(chēng)的14.3Mbps數(shù)據(jù)傳輸，下行數(shù)據(jù)速率將很快升至36／27Mbps。系統(tǒng)主要由兩部分組成：位于用戶端的客戶設(shè)備和位于CATV前端的控制與管理設(shè)備?？蛻粼O(shè)備為高速數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器TeraProCableModem，前端控制設(shè)備為T(mén)eraLink1000主控制器、TeraLink網(wǎng)關(guān)和TeraView管理軟件。在HFC網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送上行信號(hào)遇到的主要技術(shù)問(wèn)題是漏斗噪聲的干擾，噪聲侵入信道嚴(yán)重影響了信號(hào)傳輸質(zhì)量。噪聲源主要有短波發(fā)射機(jī)、無(wú)線電發(fā)射機(jī)、電動(dòng)機(jī)、家用電器、對(duì)講機(jī)以及汽車(chē)發(fā)動(dòng)系統(tǒng)等。噪聲主要從用戶端進(jìn)入上行通道。此外，各用戶噪聲干擾在前端是積累的，故稱(chēng)為漏斗效應(yīng)。所以，到達(dá)前端的有用信號(hào)中往往伴隨著大量從用戶端侵入并累加的各種噪聲。為了提供具有很強(qiáng)抗噪聲能力的對(duì)稱(chēng)的14.3Mbps原始數(shù)據(jù)：在電纜調(diào)制解調(diào)器中采用同步碼分多址（S—CDMA）。S—CDMA是TeraComm的核心技術(shù)，在分布廣泛的電纜調(diào)制解調(diào)器和前端控制器之間實(shí)現(xiàn)可靠性極高的雙向通信，對(duì)現(xiàn)今電纜網(wǎng)中可能出現(xiàn)的各種干擾有很強(qiáng)的抵抗能力，其先進(jìn)性在過(guò)去20年中已得到了充分證實(shí)。除了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外，TraComm系統(tǒng)還支持電話及視頻等業(yè)務(wù)。下面我們研究貴州省開(kāi)陽(yáng)縣縣城實(shí)施三網(wǎng)合一方案。

組網(wǎng)方案

有線電視承載網(wǎng)由數(shù)字電視平臺(tái)、總前端設(shè)備、分前端設(shè)備、光節(jié)點(diǎn)、同軸分配網(wǎng)組成，完全繼承和利用廣電原有網(wǎng)絡(luò)資源，承載原有的廣播電視信號(hào)。EPON網(wǎng)絡(luò)由分前端OLT設(shè)備、分光器、放置于樓道的ONU設(shè)備組成，提供數(shù)據(jù)雙向傳輸通道，解決分前端到樓道的光纖雙向傳輸問(wèn)題，可承載IPTV,數(shù)據(jù)傳輸，IPPHONE等多種業(yè)務(wù)。EOC方案使用原有同軸資源解決最后100M接入問(wèn)題，避免龐大的雙線入戶改造工程，在不影響原有下行廣播電視信號(hào)的情況下，提供數(shù)據(jù)上下行傳輸功能。EOC和EPON的方案的天然吻合是廣電雙向改造的完美方案之一。

1 用戶需求

為了敘述方便,我們以一個(gè)小區(qū)為例:

● 用戶數(shù)量：588用戶(假設(shè)用戶數(shù))。

● 業(yè)務(wù)：用戶視頻點(diǎn)播，高清應(yīng)用、數(shù)字電話，上網(wǎng)和有線廣播電視等業(yè)務(wù)。

● 4個(gè)光節(jié)點(diǎn)A、B、C、D，分別覆蓋用戶數(shù)為56、168、168、196個(gè)。

● 用戶開(kāi)通率考慮30%，滲透率為50%，并發(fā)率為100%，終端用戶提供6M帶寬。

2 系統(tǒng)組網(wǎng)圖(如小區(qū)廣電網(wǎng)絡(luò)示意圖1)

3 方案分析介紹

本次項(xiàng)目主要采用EPON接入同軸電纜方案（即EPON+EOC方案）如EPON+EOC改造網(wǎng)絡(luò)圖2。需要的系統(tǒng)設(shè)備有：OLT、分光器、ONU、EOC頭端、EOC終端。EOC技術(shù)是把以太網(wǎng)信號(hào)調(diào)制到2~30MHZ的低頻段，然后再耦合到同軸電纜上進(jìn)行傳輸，可以很好的解決舊小區(qū)線路改造阻力大，入戶施工難的問(wèn)題。

EPON局端采用1個(gè)PON口的CGJ-P1110型OLT設(shè)備，位置放在分前端機(jī)房?jī)?nèi)， PON口提供1000M的帶寬，一個(gè)PON口通過(guò)分光器最多下聯(lián)32個(gè)ONU。本方案采用1：8分光器，接入4個(gè)ONU終端，其余4根光纖用于擴(kuò)容備用，每個(gè)ONU平均提供250M的帶寬，并可以通過(guò)自動(dòng)帶寬分配功能進(jìn)行ONU帶寬調(diào)整。

ONU同EOC局端一起安裝在光節(jié)點(diǎn)，利用固有的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，傳輸至每個(gè)住戶家庭的EOC終端中，實(shí)現(xiàn)用戶視頻點(diǎn)播，高清電視、數(shù)字電話，上網(wǎng)等業(yè)務(wù)的接入。

本項(xiàng)目共有4個(gè)光節(jié)點(diǎn)，其中A光節(jié)點(diǎn)的光接收機(jī)輸出為兩口，采用1個(gè)CGZ-P1030型ONU設(shè)備（4個(gè)電口），兩個(gè)數(shù)據(jù)口分別連接單通道CHJ-E2010型（野外型）EOC局端，共覆蓋56個(gè)用戶，其余兩個(gè)數(shù)據(jù)口用于備份。（詳見(jiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)圖）

B光節(jié)點(diǎn)的光接收機(jī)輸出為三口，采用1個(gè)CGZ-P1030型ONU設(shè)備（4個(gè)電口），三個(gè)數(shù)據(jù)口分別連接單通道CHJ-E2010型（野外型），共覆蓋168個(gè)用戶，剩余一個(gè)數(shù)據(jù)口用于備份。（詳見(jiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)圖）

C、D光節(jié)點(diǎn)的光接收機(jī)輸出為四口，各采用1個(gè)CGZ-P1040型ONU設(shè)備（8個(gè)電口），連接4個(gè)單通道EOC局端，預(yù)留4個(gè)數(shù)據(jù)口升級(jí)或備份。其中C光節(jié)點(diǎn)共覆蓋用戶126個(gè)。D光節(jié)點(diǎn)覆蓋用戶196個(gè)。（詳見(jiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)圖）

綜上所述，在光節(jié)點(diǎn)處，4個(gè)光節(jié)點(diǎn)共使用2個(gè)CGZ-P1030型ONU設(shè)備（4個(gè)電口）和2個(gè)CGZ-P1040型ONU設(shè)備（8個(gè)電口）、13個(gè)CHJ-E2010型EOC局端設(shè)備。ONU和EOC局端放在同一個(gè)箱內(nèi)，置于樓道中。每個(gè)機(jī)箱要能容納至少一個(gè)CGZ-P1040型ONU和4個(gè)CHJ-E2010型EOC局端。

EOC終端，全部采用CHZ-E1030型，提供4個(gè)10/100M的數(shù)據(jù)接口，終端設(shè)備個(gè)數(shù)可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行配置，沒(méi)有配置終端的用戶可以正常接收電視信號(hào)。

4 EPON+EOC解決方案優(yōu)勢(shì)

● 易于管理維護(hù)

由于OLT放置于局端機(jī)房，從機(jī)房到用戶家里的連接完全是無(wú)源的光網(wǎng)絡(luò)，免去了有源設(shè)備的空間、電源、維護(hù)等方面的問(wèn)題。而OLT設(shè)備可以作到很好的認(rèn)證計(jì)費(fèi)支持，用戶隔離，安全控制等（OLT和ONU之間可以采用加密協(xié)議），從而避免目前其他解決方案不安全的訪問(wèn)等問(wèn)題。

● 較高的性價(jià)比和較少一次性投入。

EOC頭端設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際情況只對(duì)有需求的樓道進(jìn)行安裝，不需要一次性將設(shè)備部署到位，用戶的EOC終端可以隨著用戶的增加滾動(dòng)投入，可以按需安裝，投資，回收具有很強(qiáng)的可預(yù)見(jiàn)性。

● 簡(jiǎn)單的安裝和維護(hù)。

EOC頭端設(shè)備的安裝無(wú)須雙向線路改造，在入戶時(shí)也無(wú)須穿墻打洞，安裝十分方便，工程施工量小，建設(shè)周期短?？梢猿浞掷矛F(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)，迅速搶占市場(chǎng)，提高廣電寬帶運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)力。無(wú)需對(duì)單元樓道內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，充分利用HFC 網(wǎng)絡(luò)的同軸線纜資源。。視頻電視的廣播是HFC網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)，在利用1550nm傳輸技術(shù)提供TV的廣播業(yè)務(wù)的同時(shí)，EPON＋HFC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造還能支持和提供PSTN和VoIP的語(yǔ)音業(yè)務(wù)、IPTV視頻業(yè)務(wù)以及高速數(shù)據(jù)等增值業(yè)務(wù)。

● 抗干擾能力強(qiáng)，采用多個(gè)子載波的低頻OFDM技術(shù)。

● 安全性高，使用AES加密，保證用戶完全隔離。

5 設(shè)備安裝

5.1 OLT

OLT設(shè)備放置在分前端中心機(jī)房，通過(guò)匯聚交換機(jī)上聯(lián)BRAS/SR或根據(jù)承載業(yè)務(wù)情況直接上聯(lián)BRAS/SR。覆蓋范圍應(yīng)控制在5公里之內(nèi)，OLT設(shè)備具備1GE上聯(lián)，并隨著用戶數(shù)的增加和用戶接入升級(jí)提速逐步增加上聯(lián)GE。

OLT的安裝位置應(yīng)首先考慮與分光器之間的布線距離最短，便于走線。因此，建議將1：8分光器與OLT一起設(shè)置在分前端機(jī)房。

5.2 ONU及EOC局端

ONU+EOC局端安裝于小區(qū)光節(jié)點(diǎn)處，將ONU設(shè)備與EOC局端集中到一個(gè)鐵殼機(jī)箱安裝于樓道處。機(jī)箱最大空間需要容納1個(gè)ONU和4個(gè)EOC局端。

5.3 EOC終端

終端設(shè)備通過(guò)同軸電纜接入，安裝于用戶室內(nèi)。