新时期双向数字电视网络建设与发展思考

    辛世强

    

    

    摘 要：根据新时期我国广电网络需求，文章对双向数字电视网络建设进行研究，主要讨论了光缆与管杆的设计、接入网模式以及窄播与有线电视光传输波长选择，并且给出了双向数字电视网络运营案例。

    关键词：双向网络；接入网模式；光缆；传输波长

    随着“十二五”规划的顺利实施，在我国已经大规模展开“宽带提速”、“光进铜退”工程，未来宽带业务将会以多媒体、视频点播、互动游戏为主要特征，高带宽、综合化经成为评判运营商推广宽带产品优劣的标准。本文根据新时期我国广电网络需求，对双向数字电视网络建设进行研究，主要讨论了光缆与管杆的设计、接入网模式以及窄播与有线电视光传输波长选择3个方面，最后给出了双向数字网络运营案例。

    1 新时期我国广电网络需求

    2014年是推动实施“宽带中国战略”的重要一年，广电网络随着继续加强推进宽带提速工程，接入宽带大幅度提升。随着广电网络资源进一步整合，目前广电网络接入标准已经得到统一，确定为：HiNOC、C-Homeplug AV、C-DOCSIS。标注的统一使得今后广电网络能够不断优化和升级。

    在“三网融合”的大环境下，电信IPTV所给广电网络带来的压力日益剧增，所承载广播和OTT、互联网宽带视频业务已经从标清向高清2K乃至超高清4K发展，视频内容获得极大丰富，在广播电视内容里具有百套节目提供用户选择，给用户带来大量丰富的视音频多媒体享受。因此广电网络必须进行双向改造工程，是得广电网络公司不仅满足上网下载基本数据业务，而且需要开展SIP语音电话、视频监控、VOD高清点播、在线游戏等业务，在承载视频业务的前提下，使得广电网络公司在HFC网络改造过程中获得更多的经济效益。目前双向数字电视网络建设技术所存在的问题主要从光缆与管杆的设计、接入网模式以及窄播与有线电视光传输波长选择3个方面进行讨论。

    2 双向数字电视网络建设技术问题

    2.1 光缆与管杆

    在建设光缆网络过程中，首先要设计出网络结构，其次要确定光缆网络的容量，在设计网路结构过程中，需要确定上至机房下到用户家庭的网络层次划分，在做好网络设计图以后进行铺缆、熔纤工作。在规划双向网络的业务需求容量，需要自下而上进行设计，首先确定用户数量、业务需求程度，再次在机房的分路器中进行规划，最终完成跳纤输送信号的过程。值得注意的是，在跳纤过程中需要保持灵活性，预留扩容位置方便今后使用。骨干传输光缆一般分为两种类型：区县到街道/乡镇和市区内，在配纤过程中采用全进全出光纤方式。这里主要介绍城区内的传输光缆传输，光缆分别经过市区核心机房、县区分机房，光缆主要为双路由结构，具体承载的业务包括宽带业务、广播电视业务以及传输环网业务等，在设计网络结构的初期设计为星型结构，传输过程中没有递减信号，光缆应该高于24芯，在每个光节点的芯数上一般设计为12-24芯，这是为了方便将来网络扩容，在传输过程中，采用空分复用原则，由于光纤使用数量较少，传输距离较长等原因，可以借助CWDW技术增加光波道数量。

    2.2 典型接入网模式

    双向网络接入网模式分为2种介绍：

    2.2.1 FTTB/C/V+EOC/LAN

    基于同轴电缆以太网承载技术EOC是“Ethernet over Coaxial cable”的缩写，EOC局端CBAT和COE终端CNU设备组成的网络构架。EOC技术采用OFDM与自适应QAM技术，在CBAT处将以太网数据信号经数字调制到有线电视空余射频频段，与电视信号混合，一起通过同轴电缆分配网传输。

    在IEEE802.3协议的基础上，通过较小的修改实现用户接入网络中传输以太网帧，采用了点到多点的网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM时分MAC媒体方位控制方式提供多种综合业务的宽带接入技术。

    该接入模式主要由3部分组成：光缆局端设备OLT、光纤分配网络ODN和光网络分配单元ONU组成，在EOC系统主要包括了同轴电缆宽带接入网局端设备CBAT、楼内同轴分配网和同轴电缆宽带接入网接入端设备CNU，CBAT放在楼栋光节点处，将信号混合后传入楼内同轴分配网，同轴电缆宽带接入网接入端CNU在用户家中，可以介入高清电视、视频点播、视频电话、高速上网等多种用户终端。

    2.2.2 FTTH

    FTTH（光纤入户）与FTTB区别在于将ONU安装在用户家里，相比于FTTB，FTTH的优势在于为用户提供更大的宽带，增强网络对协议和速率的透明性，目前FTTH成本相对较高，但是FTTH是EPON接入进家的时延缩短到2ms，可以实现端到端的高品质连接。因此，FTTH是满足未来实时视频所必要的。

    2.3 窄播与有线电视光传输波长选择

    广电网络传输光信号主要有1310nm和1550nm两种方式，由于本省采用IP QAM完成窄播信号调制。1310nm光传输模式在传输距离较近，业务需求量较多的环境广泛使用，便于后期优化和升级。1550nm光传输模式在传输距离远、业务需求低的环境下使用，一般采用1550nm模式，需要进行两级光放大。1550nm模式的网络结构设计分为两级，在主备分配有两个中心机房，机房内包括外调制光发射机，调制数字电视射频信号为1550nm光信号进行传输。

    3 双向数字电视网络业务运营案例

    为了推动广电网络宽带业务快速发展，将某省某市作为具体案例进行讨论，该市分A区和B区，两个核心机房，分有十个机房，约为近百万广电用户，主要采用PON+EOC方式进行双向网络建设，如图1所示。OLT作为EPON系统核心，可以向ONU以广播方式发送以太网数据，实现ONIU功率控制，具有为ONU分配带宽功能。

    这次双向网规划建设全部采用FTTH的方案，目前已设计完成小区内五千多户的规划设计，第一阶段广播覆盖率80%，数据40%，并做充分预留，可支持平滑升级。一般市区到小区内规划的网络结构是采用星型结构，设计8芯光缆，三级分光采用皮线光缆长距离可采用部分光缆，增加小型接续盒改为G 657A1或G 657A2型光缆到每户，部分网络设计如图2所示。

    4 结语

    为了解决加快广电网络双向化建设推广速度，进而实现全省一体化的运营业务标准和技术标准，本文对光缆与管杆的设计、接入网模式以及窄播与有线电视光传输波长选择三个方面进行了探讨。在建设光缆网络过程中，首先要设计出网络结构，其次要确定光缆网络的容量，采用FTTB/C/V+EOC进行传输，采用1550nm传输模式。实际案例表明该设计流程可以实现上网下载基本数据业务，而且满足SIP语音电话、视频监控、VOD高清点播、在线游戏等业务的开展，在承载视频业务的前提下，使得广电网络公司在HFC网络改造过程中获得更多的经济效益。

    [参考文献]

    [1]涂强，陆炜.南京有线电视双向网络建设的思路[J].中国数字电视，2011（9）：23-26.

    [2]刘洋，刘波，刘海峰，等.吉林市广电双向网络建设[J].网络与多媒体，2009（4）：37-39.