有线电视网络双向改造方案

来源:用户上传      作者:

　　 摘要：本文就技术和运营方面比较了CMTS+CM、EPON+LAN、EPON+EOC三种有线电视网络双向改造方案，最终得出EPON+EOC 是最佳的解决方案。
　　 关键词： CMTS+CM EPON+LANEPON+EOC 有线电视网络双向改造
　　 三网融合有线数字电视
　　 随着中国的有线电视向数字化、产业化和全国联网的方向发展，各地有线电视网都在积极的进行网络改造升级：以光纤为骨干，光点到小区，光点到村庄、同轴电缆接入用户的HFC网络正成为全国有线电视网络改造升级的首选目标。面对公众对信息需求的不断增加，有线电视网正由单一广播式传送到双向交互式的多媒体宽带网络方向发展。有线电视传输网将建成一个大容量、宽频带、 标准化、数字化的双向传输广播电视节目和综合数据信息的传输系统。
　　 目前广电网络绝大部门是光纤同轴混合网HFC。该网络主要由前端、分前端、光节点以及同轴接入部分组成，同时采用光纤干线、同轴电缆支线和用户配线混合组网。
　　 在HFC网络中，城域骨干核心网一般采用光纤自愈环网；城域汇聚部分采用光纤无源分配网络；光节点覆盖到小区，采用树状分支同轴电缆网（也可采用集中分配），每个光节点大约覆盖200用户。
　　 广电网络的双向化改造，即在原来HFC网单向下行广播通道的基础上增加上行（回传）通道。目前主要有三种技术方案：CMTS+CM、EPON+LAN、EPON+EOC。
　　CMTS+CM
　　CMTS+CM 组网方案方案在光传输部分，下行数据信号和CATV的下行信号采用频分（FDM）方式共纤传输，上下行数据信号采用空分（SDM）方式共揽不同纤传输，在电缆部分，上下行信号按FDM方式同缆传输。此方案适合已建HFC网络改造，可利用原网络中预留的光纤和无源分配到户的电缆网络组成双向传输系统：只需要在前端和用户端分别加装CMTS和CM即可实现双向传输。
　　
　　优点：（1）利用现有的CATV网络提供双向通信，适合稀疏模式覆盖区域
　　（2）大面积覆盖，低开通率情况下成本较低，前期投入少
　　（3）技术标准及产品比较成熟
　　缺点： (1)需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造
　　 (2)噪声汇聚效应影响系统的带宽和性能，同轴缆及接头质量要求较高，后续维护工作量大
　　（3）CMTS下行带宽有限，头端共享38Mbit/s,可开通用户数少
　　 （4）可承载业务有限，大宽带业务无法满足
　　 （5）后续系统扩容成本巨大
　　
　　
　　二、EPON+LAN
　　EPON是一种基于以太网的一点到多点的无源光网路接入技术，该网络由置于局端的光线路终端OLT、置于客户端的光网络单元ONU及两者之间的1:N（N=16-32）光纤分配网ODN组成。由于EPON网络的拓扑结构与现有的HFC网络支线部门相似，因此在目前HFC网络上叠加EPON很容易。只要将OLT放置在分前段，将ONU放置在原来的光节点处，即可完成HFC与EPON的叠加，实现网络的双向化。
　　
　　EPON+LAN：即ONU采用LAN入户，承载数字电视点播信令同传和宽带上网等多业务，并根据多业务开展的需要，在用户侧增加家庭网管设备，完成对多业务终端的接入。
　　
　　 下行：原有的CATV模拟电视信号和数字电视信号通过原有的HFC网络进行传输，而数据、
　　 语音信号则通过EPON系统传输，最终双线入户。
　　 数据下行以变长以太包的形式从OLT下行广播到多个ONU，每个以太包带有逻辑链路标识符（LLID），以确定该以太包是发给ONU1、ONU2还是ONU3，某些以太包还可能是发给所有ONU的（广播包），或发给特定的ONU组的（多组包），当资料到达ONU时，ONU接收专门发给它的以太包而丢弃发给其它ONU的以太包。
　　上行：EPON回传信号
　　上行利用时分多址TDMA技术管理上行传输，其中1个传输时隙是专门用户某ONU的，各个时隙都保持同步，彼此间留有间隙，使各个ONU的资料汇合到公共光纤的时候不会发生碰撞。在注册以后，每个ONU在OLT预先安排的时隙报告自己的用户资料队列情况（服务等级、队列长度等）OLT根据各个ON的报告及既定策略给每一个ONU安排发送时隙的起点和长度，实现动态带宽分配。
　　优点：（1）运营商不承担用户终端的投入，网络升级改造方便
　　 （2）网络接入带宽：1000M到小区，1000M/100M到楼道，100M到户，接入带宽高
　　 （3）可扩充性好，可以承载全业务运营
　　 （4）不占用同轴电缆的频率资源，光传输采用EPON技术，传输链路中实现无有源设备
　　 （5）两张网同时运营，维护方便，单网故障相互不影响
　　 缺点：（1）需重新入户施工，施工量及施工难度都较大
　　 （2）两张网络分开运营，维护人素质要求高
　　三、EPON+EOC
　　EPON+EOC :即ONU采用EOC入户。EoC合成器部署在小区楼道，将CATV信号和资料信号进行合成.通过原有HFC线缆传送到用户侧,最终通过用户侧的EoC终端分离出CATV信号和资料信号,用户数字电视点播信号通过EoC方式上行。
　　
　　 EPON+EOC中的EOC技术主要包括3种：无源EOC、低频有源EOC、高频有源EOC。
　　 1、无源EOC技术将数据信号和电视信号采用频分复用技术，使这两个信号在同一根同轴电缆里共揽传输，在楼宇内利用HFC网络入户的同轴电缆将数据和电视混合信号直接传送至客户端，再在客户端分离出电视信号连接至电视机或DVB机顶盒；分离出数据信号连接至计算机。
　　优点：（1）客户端为无源终端，提高了系统的稳定性，减小了运营维护成本
　　 （2）遵循以太网协议，标准化程度高
　　 2、低频有源EOC
　　使用频段为5~30MHz，传输速率为85Mbit/s，传输距离可达500m。
　　 优点：能够通过分之分配器，工作频率在低频段，网络适应能力较好不需要更换优质的分之分配器和电缆
　　 缺点：家庭中至少需要一个有源设备，成本较高
　　 3、高频有源EOC
　　 高频有源EOC使用频段为800-1500MHZ，每个频道带宽为50MHZ,共有29个频道；每个频
　　 道最大135Mbit/s数据速率；每个频道支持一个NC（局端）设备，每NC支持31个CPE（终端）设备；传输距离300~600m。
　　 优点：（1）可与现有模拟电视、DVB数字电视、IPQAM等应用并存
　　 （2）O FDM调制，多载波技术保证噪声环境下数据稳定传输
　　 （3）无需新的供电系统，直接获取馈电供电，并提供“过电”功能，为下联设备供电
　　 缺点：（1）高频有源EOC需要更换优质的分之分配器和电缆
　　 （2）家庭中至少需要一个有源设备，成本较高
　　
　　 结束语
　　 从三网融合背景下的有线数字电视技术发展看， CMTS技术成熟但带宽成本高
　　 EPON+LAN面临全网改造难度大、低接入率时覆盖成本高、楼道交换机管理等众多问题。
　　 EPON+EoC的特点即在于全网改造难度小、速度快，灵活方便，同时户均覆盖成本低。
　　 是HFC网络双向化改造的目前首选组网方案。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-577664.htm