田歌 田野

摘要：為了適應未來大碼率超高清4K/8K視頻流及VR視頻的傳輸，保證實時性，清晰度，可靠性等方面需對廣電網(wǎng)絡傳統(tǒng)的傳輸結(jié)構(gòu)進行改進，保留廣播下行優(yōu)勢，推進全光網(wǎng)傳輸，設計雙纖入戶模式，利用IPON網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，廣播下行與數(shù)據(jù)上下行分離；利用廣電已有的CDN三層架構(gòu)，將熱門片源調(diào)度至用戶最近處，節(jié)約骨干網(wǎng)的帶寬并提高對邊緣用戶訪問的響應速度。

關鍵詞：全光網(wǎng)；雙纖入戶；上下行分離；CDN架構(gòu)

4K/8K超高清視頻，VR視頻產(chǎn)業(yè)已經(jīng)跟隨著技術的發(fā)展逐步被大眾所熟悉，但這些新興視頻的傳輸卻需要超高帶寬來保證其傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性。傳統(tǒng)的廣電網(wǎng)絡廣播純下行信道不會出現(xiàn)雙攻擁擠問題，視頻清晰流暢，傳統(tǒng)的電信行業(yè)接入網(wǎng)全光纖傳輸?shù)曨l下行和數(shù)據(jù)上行全在一個信道，高峰期擁堵不可避免，因此結(jié)合兩者優(yōu)勢，為傳輸未來的大碼率視頻流，設計了雙光纖入戶的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，利用廣電已有的CDN網(wǎng)絡架構(gòu)，節(jié)約骨干網(wǎng)帶寬，提高對用戶的響應速度。

傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡模式：pon+eoc只能簡單的滿足視頻點播，20M以內(nèi)帶寬需求，而傳統(tǒng)的接入網(wǎng)對于 4K（40Mbps/套）傳輸和VR視頻（160Mbps）等超高清的大碼率視頻只能望塵莫及，因此，為保證超高清視頻在未來的發(fā)展與傳輸，不被傳輸網(wǎng)絡所束縛，有線電視網(wǎng)絡需要將有源的局端徹底拿掉，改為全光纖到戶，本文提到的雙光纖到戶不同于電信行業(yè)的一路ftth網(wǎng)絡，該雙光纖發(fā)揮廣電廣播下行優(yōu)勢，一路用于傳輸廣播下行視頻信號，一路用于接收用戶回傳需求如點播請求、ott等網(wǎng)絡機頂盒信號和寬帶上網(wǎng)需求，結(jié)合ipon系統(tǒng)，徹底推進有線電視及廣電寬帶網(wǎng)絡向高吞吐量邁進。

光信號在小區(qū)樓棟中就被轉(zhuǎn)換成電信號，單向1550nm信號由光接收機接收后轉(zhuǎn)換成電信號，通過同軸電纜，分配器等器件再傳送到每個用戶機頂盒中，雙向1490nm等頻段信號由eoc局端接收，同單向光接收機傳來的信號混合后再經(jīng)同軸電纜與分配器傳送到雙向機頂盒中。該種方式傳輸弊端如下：

弊端1：帶寬不夠，如中興cbat局端只能支持100m帶寬，而一個局端下要承載1020個用戶，顯然不能滿足需求。

弊端2：安裝與維護麻煩：因光接收機和eoc局端體積大質(zhì)量重，且最重要的是這些都是有源器件，對安裝環(huán)境要求較苛刻：需時刻開機供電，且需防水，防高溫，利散熱，對于老舊小區(qū)以及棚戶區(qū)，很難找到合適位置安裝，對后期維護造成了很大的不便。

弊端3：成本高，耗電量巨大：購買成本較高，且后期要時刻待機，經(jīng)實際掛機測試，中興cbat局端耗電量平均可達1.5度/日，因eoc和大光接收機安裝量巨大，電費支出便成為一項不得不考慮的成本。

弊端4：入戶電纜的可靠性：因最后入戶的信號是電信號，信號的強弱，傳輸?shù)木嚯x都會直接的影響視頻的傳輸效果，抗干擾性能差，馬賽克、延時、抖動現(xiàn)象不可避免。

雙光纖到戶的優(yōu)勢如下：

優(yōu)勢1：廣電自身的廣播視頻優(yōu)勢，相比于聯(lián)通電信發(fā)展的接入網(wǎng)，建立的初衷都是為了數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展，iptv等視頻業(yè)務單憑單光纖上下行同信道的方式也已經(jīng)很難滿足超高視頻的帶寬需要，因此，基于寬帶網(wǎng)的視頻傳輸經(jīng)常出現(xiàn)馬賽克、延時、抖動等。而廣電已有廣播下行通道，且逐漸建成點播數(shù)據(jù)上行通道，因此上下行通道分離，如圖1：視頻等大流量數(shù)據(jù)從1550廣發(fā)推至用戶端，數(shù)據(jù)點播，上網(wǎng)等請求數(shù)據(jù)經(jīng)由接入網(wǎng)上行傳至中心網(wǎng)絡，從根本上消除了高峰期的擁塞現(xiàn)象。

優(yōu)勢2：安裝維護簡單：廣播下行信號在進入樓棟后不需要再轉(zhuǎn)換信號，直接使用光分配器增加光衰至合適范圍即可傳至用戶端的光接收機，皮線質(zhì)量輕，最低彎曲半徑小，易于整理穿纜，光纖有冷壓和熱熔等連接方式，簡單易操作，有很多生產(chǎn)廠家將一定規(guī)格長度的光纜連帶光纖頭直接熔接出廠，只需施工人員將對應的光纖頭插入分纖盤即可。

優(yōu)勢3：成本低廉：不存在耗電量問題，只需在小區(qū)樓棟內(nèi)部安裝分纖盒。

優(yōu)勢4：光纜傳輸是當前可靠性最高最快的傳輸方式。

如圖2，利用廣電已有的三層CDN架構(gòu)：一般中心存儲放在核心層，緩存結(jié)點放在匯聚層，推流服務器放在接入層，結(jié)合同樣是三級架構(gòu)的思科VVI架構(gòu)：中心Vault、區(qū)域Cache和邊緣Streamer。實現(xiàn)內(nèi)容的讀取采用就近原則，首先推流服務器，其次推流邊緣的緩存，最后是中心存儲。使用CDN的內(nèi)容調(diào)度緩存策略可以使越熱門的片源越靠近用戶，且能夠節(jié)約骨干網(wǎng)的帶寬和提高對邊緣用戶訪問的響應速度。

參考文獻：

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