有线电视网络双向改造技术模式选择Word文件下载.docx

1、所以，广电网络公司选择有线电视双向网改技术模式的一个基本思路应该是：以最低成本、最快速度进行全网的双向业务覆盖，对有双向综合业务需求的用户迅速实现灵活的网络接入，以双向业务的发展带动有线电视网络双向化的改造。在这个基本思路下，我们在进行双向网改实施过程中才可迅速的占领综合业务市场，避免双向网改技术更新换代时期的技术淘汰，降低双向网改工程的投资风险，提高有线电视双向网络综合业务的盈利水平。只有这样我们才可以将有线电视网络建设成一个能支撑多种综合业务，可进行良性业务运营，技术升级的，三网融合的双向综合业务网络。二、广电网络公司双向网络改造技术方案选择的原则 有线网络的双向化改造是一个复杂的系统工程

2、，改造技术模式的选择即要考虑技术的成熟性，还要考虑技术的前瞻性，及技术应用的经济性，最主要的是寻找一个能支持有线电视网络综合业务运营模式的双向网接入技术。 国家广电总局在有线电视网双向化改造的实施原则方面对各地广电公司近期给出了一个指导性意见： 有线电视网双向化改造必须合理利用现有HFC的网络资源，充分发挥电视终端用户接入电缆的宽带优势，充分发挥有线电视网络音频视频业务的优势，选择适合各地网络状况和技术特点的改造方法，以多功能业务发展推动双向网改造，奠定开展广电双向业务的网络基础，使得有线电视基础网络具有宽带、双向、多功能的承载能力。 我们对这一实施原则的指导意见从技术方案选择方面做以下几点诠

3、释：1、技术的成熟性 双向网改后的有线电视网络不但要满足点对面的广播服务能力，如数字电视广播、音频广播、数据广播、NVOD付费电视、高清晰度电视等多种广播能力，还要满足点对点的按需服务业务，如VOD视频点播、互动电视、视频通讯、语音通讯、宽带上网等业务需求。双向网改方案所选择的技术就是让有线电视网络具有承载以上业务能力，同时在将来的技术发展过程中始终具有主流技术的地位，不会被边缘化。2、技术的前瞻性有线电视网络的一个发展方向光进铜退，光进是指光传输越来越接近用户，从光纤到路边（FTTC）到光纤到楼（FTTP），最终发展到光纤到户（FTTH）。我们所选择的双向网改技术方案应该考虑到这一未来发展趋

4、势，为网络的发展留有空间。我们同时还要考虑未来技术系统的扩容、升级，以及其他因素导致技术系统的遗弃，如成熟的ATM网络技术因运营成本过高已被IP网络技术所替代，最适宜有线电视的双向网络使用的（CMTS+cable）技术，由于多业务的开展，系统升级和扩容成本过高，优势已被弱化。3、技术的经济性技术的经济性是作为一个经营性质的广电网络公司最值得考虑的一个重要因素。全网用户接入最经济的技术方案，并不一定是广电网络公司业务运营最经济的技术方案。从企业经营的角度来看，投资最少，回报最高，同时投资的回报期最短的技术方案将是广电网络公司最青睐的方案。传统的广电业务，广电网络公司处于垄断地位，投资不存在较大的

5、风险，而新兴的视频通讯，宽带上网，网络电视，电缆语音等业务已有多家广电系统外的运营公司正在经营，而且处于这些业务运行的主导地位，广电网络公司对这些新兴业务的投资就具有一定的风险性。而合理利用现有广电网络公司现有HFC网络资源，充分发挥电视终端用户接入电视的宽带优势，降低网改资金投资的无效沉淀和耗费，将是规避投资风险，选择有线电视双向网改技术方案的重要考虑因素之一。4技术的灵活性由于不同小区有线电视双向网络改造的环境不同，以及不同小区电视用户双向业务的需求大小不同，一个地区的广光电网络公司在选择网络双向改造的技术是不可拘泥于单一的双向改造技术，要具有一定的灵活性，在满足双向技术的先进性，成熟性的

6、前提下寻找一个最适宜该小区双向网改。同时也是最具有经济性的技术方案。如双向业务接入率高的小区直接采用全网改造到户的技术方案，接入率低的小区适宜采用分布投资随双向业务接入率的不断提高逐步扩容滚动发展的方式，对于那些双向网改不允许重新布网的小区及电信宽带业务已全面覆盖的小区不言退让，可采用基于现有HFC网络双向传输的技术，来对该小区进行双向业务的渗透，并占有一定的市场份额。三：广电网络公司常用的两种双向网改技术方案介绍目前广电网络公司普遍常用的双向网改技术是：基于銅轴电缆网络的CMTS+Cable modem技术和FTTB+LAN以太网方式。这两种技术在一定的阶段为广电网络公司提供了学习掌握网络双

7、向改造的基本技能，积累了双向网络综合业务初始阶段运营的经验，架构了双向有线电视城域光纤骨干网络的基本结构。1 基于銅轴电缆网络的CMTS+Cable modem技术CMTS+Cable modem技术能够充分利用有线电视HFC网络的现有资源实现双向接入，是一种成熟的宽带接入技术，有很好的标准规范，在北美占有60% 的宽带接入市场，在国内也有比较成功的样板工程及成功的运营模式。（1）CMTS+Cable modem技术原理该技术的实现一般是从87860Mhz电视频道中分离出一条6Mhz的信道用于下行传输数据。通常下行数据采用64QAM（正交调幅）调制方式或256QAM调制方式。上行数据一般通过5

8、65MHZ之间的一段频谱进行传送，为了有效抑制上行噪音积累，一般采用QPSK调制（QPSK比64QAM更适合噪音环境，但速率较低）。CMTS（Cable Modem的前端设备）与CM（Cable Modem）的通讯过程为：CMTS 从外界网络接收的数据帪封装在MPEGTS帪中，通过下行数据调制（频带调制）后与有线电视，模拟信号混合输入RF信号到HFC网络，CMTS同时接收上行接收机输出的信号，并将数据信号转换成以太网帪给数据转换模块。用户端的Cable Modem的基本功能就是将用户计算机输出的上行数子信号调制成565MHz射频信号进入HFC网的上行通道，同时，CM还将下行的RF信号解调为数字

9、信号送给用户计算机。（2） CMTS+Cable modem技术系统结构图（3）CMTS+Cable modem技术特点及现有缺陷CMTS+Cable modem技术的特点是：投资不需一步到位，在很短的双向网改时间里即可实现大规模全网双向业务的覆盖，便于市场的业务部署，对于不便另敷Lan网线的小区，不存在任何障碍就可实现网络的双向的业务运营，技术较成熟网管能力强。该技术现有的缺陷是由于头端共享38Mbps频道带宽资源户均带宽低，传输速率低，随着数字有线电视网络大流量多种综合业务的不断开发应用，网络将很难承载这业务的运营，系统需要增加CMTS头端设备进行扩容，技术需要和IP QAM技术进行捆绑升

10、级，同时还要解决好双向网络的“汇聚噪声”的漏斗效应，这时候的双向网络将不再是简单，经济，易于管理及业务扩容的系统。CMTS+Cable modem技术适用于双向交互业务初期为用户提供低户均带宽要求的综合业务，同时满足对全网用户进行迅速而大规模业务覆盖的运营要求。2.FTTB+LAN以太网技术 （1）FTTB+LAN技术简介 该技术是一种基于优化高速光纤以太网技术的宽带接入方式，采用光纤到楼、网线到户的方式实现用户的宽带接入，我们称为FTTB+LAN的宽带接入网，对于双向业务接入率高的小区，这是一种最合理、最实用、最经济有效的宽带接入方法。其宽带接入是采用单模光纤高速网络实现千兆到社区、局域网百

11、兆到楼宇，十兆到用户。专线接入互联网，用户只要开机即可接入广电网络公司综合业务平台。该技术FTTB+LAN专线上网用户不但可享受internet所有业务，而且还可享用广电网络公司提供的诸多宽带增值业务，远程教育，远程医疗，交互视频（VOD、NVOD），交互游戏，广播视频等，FTTB+LAN可以充分保证每个用户的宽带，因为每个用户最终的10M宽带是独享的。（2）FTTB+LAN技术系统结构图（3）FTTB+LAN技术的特点和缺陷该技术是一项非常成熟的技术可以提供广电用户足够的带宽和较好的稳定性，在全网覆盖，双向综合业务接入率高的小区，双向网改成本最低，性价比最高，已有一些的广电网络公司选择作为有

12、线电视双向网络改造的基本技术方案，但该技术最大的缺陷是当小区用户双向业务接入率低的情况下，会造成网改资金投入的部分无效沉淀和浪费，大范围的双向业务覆盖不仅需要一步到位的投入巨资，而且双向网改施工的周期过长不能迅速便捷的开展多功能综合业务，同时相当部分的小区，由于各种原因，不便施工进行双向网改，这就造成广电网络双向综合业务运营的盲区。FTTB+LAN技术是基于IP网络的双向网改技术，没有充分利用有线电视网络的现有资源，而且，语音和视频业务还需要经过协议转换和数据包的封装实现，无法保证全业务运营阶段服务质量，对于将来全业务的开展存在着一定的局限性。FTTB+LAN网络技术也不是一个简单、经济、易于

13、管理及业务扩展的双向网络技术。四、两种新兴双向网改技术介绍业务的发展带动技术的进步，技术的进步推动着业务的进一不发展。近年来，EPON和EOC技术的逐渐成熟，正在给广电网络公司有线电视网络双向网改造带来了新的契机，提供给广电网络公司双向网改更多的技术选择及双向综合业务运营发展策略。1、 EPON技术EPON（Ethernet passive optical networks，以太无源光网络）是一项采用点到多点拓扑结构、利用光纤和光无源器件进行物理层传输、通过以太网协议提供多种业务的宽带接入新技术。这项技术充分结合了无源光网络技术和以太网技术的优势，为在局端中心机房和终端客户现场之间配置宽带接入

14、光纤线路提供了一种高效低成本的方法。无源光网络技术因其点到多点的拓扑结构、传输中只需要无源器件的特点，具备节省铺设成本，免后期维护的优点，特别适合于接入网领域，成为备受青睐的光接入网技术。EPON充分结合了无源光网络技术和以太网技术的优势，通过经济高效的结构和技术，为接入网最终用户提供一种最有效的宽带方式。EPON不需任何复杂的协议，光信号就能精确地传送到最终用户，来自最终用户的数据也能被集中传送到中心网络。在物理层，EPON使用1000BASE的以太PHY，同时在PON的传输机制上，通过新增加的MAC控制命令来控制和优化各ONU与OLT之间突发性数据通信和实时的TDM通信。在协议的第二层，E

15、PON采用成熟的全双工以太技术。使用TDM，由于ONU在自己的时隙内发送数据报，因此没有碰撞，不需CDMA/CD，从而充分利用带宽。另外，EP0N通过在MAC层中实现802.1p来提供与APON类似的QoS。一个典型的EPON无源光网络系统由光线路终端（OLT：Optical Line Termination）、光网络单元（ONU：Optical Network Unit / ONT：Optical Network Termination）、光分配网络（ODN：Optical Distribution Network）组成（如图1）。光分配网络包括光分路器（Splitter）和光纤，光分路器是

16、无源光纤分支器，是一个连接光线路终端和光网络单元的无源设备，它的功能是分发下行数据并集中上行数据。在下行方向采用802.3帧广播技术（如图2），上行方向执行时分复用相关接入协议（如图3）。由于上行方向上的给定时刻只允许一个用户传输，为了避免不同用户的冲突，采用了多点控制协议（Multi-point control protocol，MPCP）。OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，它提供面向无源光纤网络的光纤接口。根据以太网向城域和广域发展的趋势，OLT上将提供多个Gbits和10Gbits的以太接口，支持WDM传输。如果需要支持传统的TDM话音，普通电话线（POTS）和其他类

17、型的TDM通信（T1E1）可以被复用连接到附接口，OLT除了提供网络集中和接入的功能外，还可以针对用户的QoSSLA的不同要求进行带宽分配，网络安全和管理配置。OLT根据需要可以配置多块OLT（Optical Line Card），OLC与多个ONU通过POS连接，POS是一个简单设备，它不需要电源，可以置于全天候的环境中，一般一个POS的分线率为8、16或32，并可以多级连接。在EPON中，OLT到ONU间的距离最大可达20km，如果使用光纤放大器（有源中继器），距离还可以扩展。EPON中的ONU采用了技术成熟而又经济的以太网络协议，在中带宽和高带宽的ONU中实现了成本低廉的以太网第二层第三

18、层交换功能。这种类型的ONU可以通过层叠来为多个最终用户提供很高的共享带宽。因为都使用以太协议，在通信的过程中，就不再需要协议转换，实现ONU对用户数据的透明传送。ONU也支持其他传统的TDM协议，而且不会增加设计和操作的复杂性。在更高带宽的ONU中，将提供大量的以太接口和多个T1E1接口。当然，对于光纤到家（FTTH）的接入方式，ONU和NIU可以被集成在一个简单的设备中，不需要交换功能，从而可以在极低的成本下给终端用户分配所需的带宽。远程业务分配控制（remote provisioning）管理可以让运营商通过对用户不同时段的不同业务需求做出响应，这样可以提高用户满意度。运营商可以通过中心

19、管理系统（central management syste）对OLT、ONU等所有网络单元设备进行管理，还可以为用户提供可管理的CPE业务，系统可以很灵活地根据用户的需要来动态分配带宽。EPON（Ethernet over PON）是几种最佳的技术和网络结构的结合。EPON采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网之上提供多种业务。EPON由于使用上述经济而高效的结构，将成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。图1 EPON系统结构图图2 EPON下行数据流原理图图3 EPON上行数据流原理图EPON技术的特点和缺陷 网络采用两极结构，“高性能、低成本”网络的组建采用了先进的PON两极

20、网络结构。不需要有源汇聚，降低了网络投建的成本，同时又因为少一级网络中转设备，提高了网络的整体性能。光纤线路结构与CATV 光网络兼容，无须重新布线 局端设备（OTL）经过光分之器将光信号进行功率分配后送给个终端设备（ONU），这与CATV光网络的光纤线路结构是完全一致，因此可利用现有CATV网络的光纤线路直接承载数据，无须重新布置安装线路，间接节省了数据网络的建设成本。 天然的用户隔离技术，网络安全是保证 本网络的主体采用EPON技术，EPON网络中各个 ONU是天然隔离的，他与通过划分VLAN隔离不同，是由低层数据传输协议规定的，更能够保障正个网络的安全。局端与终端设备均采用光接口，无需外

21、置光/电转换器局端设备与终端设备均采用光纤接口，直接与光纤网络连接，无需外置光/点转换设备，既减少了日常网络的维护量，又降低了成本。便于升级，可通过增加光分路器的分光比增加光节点的数量，光纤到楼道，甚至扩展到光纤用户。EPON目前的缺陷：在光纤未到户甚至向未到楼道的前提下，EPON也存在一定程度的速率瓶颈问题，不容置疑EPON的OLT在GE侧是1000mbps速率，但在EPON口侧出去开销后，仅达到900mbps,900mbps供32个ONU仅有28mbps的速率，当一个ONU被32个用户共享时，每个用户则仅有不足1mbps的速率。当然，这种现象仅在满负荷使用的情况下，EPON扩容升级后就可解

22、决这个问题。EPON是一项新技术，新兴技术的前期，技术标准还不太完善，设备价格还有些偏高，当EPON网络目前还不能实现光纤到户的前提下，还存在着网络最后一百米的用户接入问题。EPON是目前双向网络技术中，最为简单，易于建设、扩展、维护和管理并能扩展支撑广电网络公司各种双向综合业务运营的技术模板，虽然目前存在着成本、速率等问题，但重要的一点是，它与广电网络公司双向网络未来的三网合一的发展方向不谋而合。2、EOC技术EOC（Ethernet Over Coax）技术，就是把IP数据与有线电视信号有机的结合在一起，用同一根电缆接入送入用户。既不影响有线电视信号的传输，又有双向独享的断代综合业务接入，

23、具有良好的适应性和灵活的组网方案，无需对原有有线电视网络进行双向施工改造，克服了广电网络公司双向网改过程中，入户工程的瓶颈问题。EOC技术主要分为无源基带传输、有源调制传输、无线电缆传输三大类。（1） 基带传输EOC，也称无源EOC。其技术原理就是将符合802.3系列标准的以太网信号，在无源EOC设备中通过阻抗变换、平衡/非平衡变换后，在10-25MHZ带宽内与有线电视信号混合通过同一根有线电视同轴电缆入户，在户内又通过无源设备将以太信号与RF电视信号分离，从而完成对用户的双向网络综合业务的接入。基带传输EOC网络结构图 基带传输EOC特点每户独享10mbps带宽，支持广电网络多项综合业务，可

24、平滑升到每户100mbps的速率。完全遵循IEEE802.3以太网协议 基带传输EOC采用的是将基带的数据以太直流直接混入或分离的技术，是一种不用调制的技术，不需要载波频率的选择（或频率变换）和调节器制技术的确定（比如QAM、QPSK等等），无论在物理层，还是MAC层都完全遵循IEEE802.3的国际标准，能与IP以太网实现无缝联接，不需要作任何协议转换。 有效解决了楼内敷五类线缆施工量大，周期长的问题；回避个别小区，物业不允许打眼敷线施工的问题；进入了其它电信运营商已先敷缆，独占该小区宽带业务的地方。双向网改施工量较小，较其它技术能更快、更省的进行全面覆盖。维护简单：网管能力强基带传输EOC

25、缺点：该项基带传输EOC技术仅能解决楼道至用用户家内的双向网络用户接入问题，它需要与EPON技术或FTTB+LAN技术进行合理的组合，才能更快、更省的完成全网的双向业务覆盖。（2）有源EOC技术（调制传输EOC） 由于基带传输EOC仅解决了楼道到用户的网络双向部分接入问题，而广电网络公司还需要更为方便、更为快捷的双向业务全网覆盖技术方案，同时，该方案在全面迅速进行用户双向业务覆盖的前提下，可分阶段投资，逐步扩容，滚动发展，降低双向网改资金投资风险，缓解后续资金投入不足时的压力。也称调制传输EOC的有源EOC技术恰好满足这些条件。有源EOC主要有以下几种技术：HiNoc,（High Perfor

26、mance/Network Over Coax）;MOCA（Moltinedia Over Coax）;Home Plug,（HomerPlug Powerling Alliance）Home PNA（Home Phoneline Networking Allince）等。有源EOC系统结构图（2.1） HiNOC技术简介HiNOC技术研究作为国家863信息技术领域的专项课题，由包括国家广播电视总局广播科学研究院、西安电子科技大学、北京大学、上海宽带技术及应用工程研究中心等多家科研院所共同承担，为解决在同轴电缆上进行高速数据传输，实现用户接入问题而提出的一种基于同轴电缆进行射频调制，实现IP数

27、据和CATV信号的光缆传输技术。该技术完全利用现有有线电视网同轴电缆的网络布线，仅通过增加HiNOC Bridge（HB）和HiNOC Modem（HM）等相关设备，即可在不影响原有CATV信号情况下实现高速和高质量多业务接入，可承载包括IPTV、VOD、VoIP、高速上网等宽带业务应用。HiNOC使用不影响有线电视标准规定的860MHz以上的空余频段，进行以IP为主的数据信号传输；HiNOC技术采用QAM的调制方法，并可根据电缆的噪声、衰减等情况自适应使用BPSK256QAM的调制技术。同时，为避免多径引发码间间干扰，同时考虑到信道利用率，HiNOC选择多载波OFDM体制传输数据。为更好支持

28、业务的QoS和优先级等特性，必须对该网络施以更多的控制，因此HiNOC的MAC层采用以下架构：网络采用中心结点控制的星型拓朴结构，一个HB目前最多可支持32个HN；采用全协同的TDD/TDMA；采用预约/许可协议的MAC策略，保证各结点收发过程中无碰撞发生；支持不同级别的QoS和各结点灵活的带宽分配。为了在每个信道上达到更高的速率，使用了多个子载波的OFDM调制技术革新，每个子载波上的调制方式可自适应选择BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、32 QAM、64 QAM、128 QAM、256 QAM、理论上，每个信道的最高数据速率可达到120Mb/s。HiNOC技术特点：采用HiNOC技术

29、，同一根同轴电缆可以容纳860MHz的CATV信号以及HiNOC数据信号；采用先进的OFDM调制技术，能够有效增加频谱利用率；HiNOC同时支持多个调制信道，在采用256QMA调制时单信道最高可支持120Mb/s的带宽。HiNOC设备在不影响有线电视信号情况下，能够同时支持IPTV、高速上网、VoIP三种业务。HiNOC采用128位数据加密技术，有效保护用户数据安全性。HiNOC设备能够提供面向高速数据的流量限速和整形，保证业务的QoS特性。HiNOC设备可控制用户使用带宽，支持用户优先访问设定功能。HiNOC抗干扰能力强。HiNOC技术有效的保护了HFC网络的现有投资，无需对原有HFC网络做较大的施工改造，就可实现有线电视网络的多种双向综合业务运营。缺点：HiNOC技术尚处于产品开发和试验应用阶段还未得到大面积的推广使用阶段。HiNOC技术在用户家中需要一台有源HB设备，设备成本未知。（2.2） MoCA技术简介MoCA1.0规范的技术基础是基于美国Entropic公司的c-link，该技术使用800-1500MHz频段，可选2-38MHz。MoCA每个信道带宽为50MHz，总共有15个频道。每个信道可以支持一个NC（局端）设备。Mo