有线电视网双向改造技术方案与选择

黄喜钦

摘 要：有线电视网双向改造是适应当下网络技术发展的必然措施。因此，结合工作经验，详细介绍了5种有线电视网络的双向改造方案，并针对其不同的技术适用范围、建设难易度和特点进行了探讨和分析，以供相关人员参考和借鉴。

关键词：有线电视；双向改造技术；ONU；EPON

中图分类号：TN943.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.139

目前，有线电视的网络业务和运营模式正向着整体化的目标前进。为了解决单向网络的接入局限问题，双向改造有线电视网是推动有线电视网络进一步发展的关键。有线电视网的双向改造技术有多种，为了得到最好的改造效果和满足人们的使用要求，有针对性地选择有线电视网络双向改造方案有极大的现实意义。

1 EPON+EoC方案

该方案最明显的特点是在线路“最后100 m”采用EoC技术为用户提供接入服务，用户可通过已敷设的同轴电缆接收信号。在该方案中，数字电视、模拟电视等广播业务由前端机房传送至光接收机，光接收机通过大分配器与用户直连，楼道内的分配网宜采用总分方式，即由大分配器输出信号至各个用户终端，每个光节点覆盖用户数控制在200户以内。数据信号通过EPON系统传送至ONU，并将电视信号传输至光接收机中。ONU和光接收机分别通过五类线和同轴电缆与EoC头端连接，EoC头端混合电视信号与数据信号后，通过同轴电缆传输至用户家中的EoC终端；互动信号通过EoC通道传输至机房，在前端机房通过IPQAM方式嵌入广播电视信号。

EoC技术的优点有以下4点：①可以充分利用已经建成的HFC网，不需要敷设新的线缆，节省了驻地网资源，且入户施工难度较小、改造成本较低；②在合理组网的情况下，EoC的有效物理带宽高，可满足用户的上网需求；③解决了CMTS+CM方式中存在的噪声汇聚问题；④速率对称，上、下行速率差异较小，便于开展交互业务。

EoC技术的缺点为因EoC产品的标准不统一，各个厂家的设备无法兼容，导致技术推广工作的难度较大。

EPON+EoC的接入方式适用于对网络系统质量要求高、网络带宽需求高、用户渗透率低的居民小区或中小型商务办公楼。EPON+EoC的基本结构如图1所示。

图1 EPON+EoC的基本结构框图

2 EPON+LAN方案

通过与有线电视同轴电缆网的同步，采用EPON+LAN技术可布设五类线，并可分网建设数据业务与电视业务，即A网结构与B网结构（在PON设备或光纤收发器下加挂交换机，通过五类线接入用户，其整体结构比较清晰）。

EPON+LAN方案的优点有以下2点：①传输带宽大、传输速率快、建设成本低、系统稳定性高、网络升级简单，适用于新建居民小区、大型办公写字楼等网络覆盖率高、用户对网络质量要求高的区域；②解决了CMTS+CM方式中存在的噪声汇聚问题。

EPON+LAN方案的缺点有以下2点：①需要建立新的数据传输平台，施工量大、投资高，且两张网络分开运营，进而对维护人员的素质要求较高；②LAN大多使用有源设备，因此，在恶劣的环境中运行时，其运营稳定性较低。

EPON+LAN的基本结构如图2所示。

3 CMTS+CM方案

该方案是在广电机房内放置CMTS头端设备，在用户终端放置CM，并在机房混合广播电视信号与数据信号后，通过HFC网络将信号传输至用户家中。混合信号在用户家中会分成两路信号，电视信号传输至机顶盒供用户观看电视，数据信号传输至CM供用户上网。

在该方案中，模拟电视、数字电视信号在前端机房经过电光转换后，通过光纤传输到光站。光站通常分为4或2端口光站，每个光站覆盖300～500个用户。楼道内的分配网宜采用总分方式，即由大分配器输出至各个用户终端。光站设置在电视机房或光站箱内。互动电视下行信号在机房通过IPQAM嵌入广播电视信号，反向回传信号通过CM与CMTS之间的通道传输，数据信号通过CMTS与CM完成双向数据传输。

CMTS+CM技术的优点有以下3点：①技术成熟，标准化程度高，不同CMTS和CM厂家的设备可以较好兼容，同时DOCSIS标准不断提升，已由DOCSIS1.0升级至DOCSIS3.0版本，头端速率进一步提高，以适应新业务的发展要求；②该方案能够较好地适用于对网络带宽要求不高、网络渗透率较低的县、乡，可以实现大面积的覆盖；③采用该方案能够很好地保护前期有线电视网络的投资，能够充分利用现有HFC网络资源，同时降低了施工难度。

CMTS+CM技术的缺点有以下2点：①上行漏斗效应将导致噪声汇聚，对带宽的影响较大；②多用户共享40 Mbps头端带宽，无法满足用户的带宽需求。

CMTS+CM的基本结构如图3所示。

图3 CMTS+CM的基本结构框图

4 RFoG方案

RFoG是一种光传输网络与射频传输相结合的技术。All optic（全光网络）公司于2007年率先开发出了RFoG技术及其产品，为广电运营商提供了一种高效、低成本的网络改造和扩容解决方案。采用该技术时，广电运营商可继续使用已经敷设的设备和系统，无需大规模改造，只需在用户家中安装ONU（光网络单元）。此设备可将光信号转变为电信号，转换后的电信号可通过同轴电缆传输至用户家中的机顶盒和CM。采用在用户家中安装ONU设备的方案为实现FTTH奠定了坚实的基础。

RFoG技术与传统的HFC技术相比，在下行通道传输方式上并无大的区别，但在上行传输通道方面存在较大的差异。RFoG光站中使用的反向光发射机采用“突发”的工作模式，其原理与CMTS相同，即采用时分控制技术（TDM）控制光发射机的开启和关闭，从而实现在任意给定的时间点只有一个光节点与CMTS通信。

RFoG的优点有以下3点：①可在不改变现有网络架构的基础上实现双向网络的改造和网络扩容，并提高网络的可靠性；②采用“突发”工作模式，可保证任意时刻只有一个光节点与

CMTS交互，避免了反向上行通道的噪声汇聚问题；③有利于进一步细化光节点，并为后期的网络升级提供便利。

RFoG的缺点有以下2点：①由于机房中的每个反向光接收口只能接收32个光节点反向回传的信号，这就对机房扩容提出了更高的要求；②采用该技术，相应的机房光发射机应具有1 550 nm的波长，反向光接收机也需更换为对应的RFoG专用接收机，并使用EDFA，进而提升了机房建设费用。

RFoG的基本结构如图4所示。

图4 RFoG的基本结构框图

5 Fiber Deep HFC方案

Fiber Deep HFC网络平台不仅能提供基本的广播业务，还具有宽带接入、图文电视、远程教育和视频会议等功能，可满足大多数用户的需求。在宽带接入方面，还可为用户提供的增值业务。因此，采用该技术可有效提升有线电视产业的户均营业额，促使有线电视产业GDP总量的大幅增长。

Fiber Deep HFC网络系统的优点有以下4点：①利用该网络平台可在不改变原有HFC网络架构的基础上，实现有线电视双向网络的改造。②利用该网络平台除了可满足广大用户的广播业务需求外，还能针对不同的用户需求提供视频点播、电视回看和上网等服务，实现业务多样化，从而提高经济收入。③该网络平台使用的数字回传技术与模拟回传技术相比，一方面可更好地还原信号，且接收光功率低、传输距离更长；另一方面，可通过串联的方式将一个光站的回传信号传输至另一个光站，复用后再继续传输，这不仅减少了光纤的使用量，还节省了经费开支。④取消了分前端，降低了网络建设成本。

Fiber Deep HFC的基本结构如图5所示。

图5 Fiber Deep HFC的基本结构框图

6 结束语

综上所述，双向化建设和改造有线电视网是当下广播电视数字化发展的必然趋势。相关工作人员应最大限度地结合有线电视网络音视频业务的特点，掌握不同改造方案的优、缺点和适用范围，并参照不同区域的实际情况，采用最合理的技术方案改造有线电视网络。

参考文献

[1]杨永革，贾春明.广播电视数字化双向网络改造方案探讨[J].中国有线电视，2008（03）.

[2]张东红.城区有线电视网络双向网改造[J].中国新通信，2012（21）.

〔编辑：张思楠〕