关于有线电视网络双向改造的探究

摘　要：在“三网融合形势下”，对有线电视网络开展双向改造势在必行。论文阐述了针对有线电视网络进行双向化改造的意义和原则，研究了双向改造技术方案，分析了各种方案的优缺点和适用场合，为有线电视网络的双向改造实践提供理论参考。

关键词：有线电视； 网络双向； 改造方案
引言
　　国内有线电视网络数字化目前已经进入高速推进时期。根据2010年1月13日国务院常务会议精神，2013年至2015年全面实现“三网融合”发展。电信、广电分业经营的市场格局即将彻底打破，如何在数字电视转换的基础上全方位的开展增值业务，成了有线网络运营商目前函待解决的问题。
　　按照信息技术的发展和广电总局的要求，大力推进有线电视数字化、信息化和智能化，针对信息网络资源中的数字电视网、宽带通信网和互联网等进行统筹管理和规划，完成“三网融合”的目标。有线电视网络升级改造的技术重点是实现双向交互、大容量、多功能，而双向化是其基础和前提。有线电视网络的双向改造方可充分利用有线电视网络的巨大带宽资源开展数据业务，使家家户户的电视机成为多媒体信息终端，为人民群众提供个性化、专业化、多样化的广播电视和信息服务。
1 有线电视网进行双向改造的原则
　　有线电视网在网络、用户和内容三个方面存在优势，我们进行有线电视网双向改造时，要充分利用科技创新产生的成果，充分这三个方面的优势，充分挖掘用户的潜在需求，不断提供新的业务和服务，不断推进网络改造进程。有线电视网采用单向广播方式时，虽具有宽带优势，但不容易开展交互业务。以利用现有的网络资源为前提，要充把电视终端用户接入电缆的宽带优势充分发挥出来，同时，因地制宜地制订合适的改造方案，使得有线电视基础网具有双向、多功能和大容量的承载特点。
　　稳定性和可靠性是进行有线电视网双向改造的首要技术指标。双向有线电视网作为一种交互式信息网，它的可靠性和稳定性是影响整个网络运营成败的关键。因此，要将遵循高可靠性、高稳定性放在第一位。要保证高可靠性和高稳定性，应从以下几点抓起：①网络器件、部件和设备的稳定性；②对设备内的重要模块应进行冗余备份处理；③建立高效的网管系统对网络设备进行监控,确保电视网络充分可靠；④ 对网络设备采取接地防雷措施，对操作系统和应用系统等进行安全防范。⑤在进行网络施工和构建时，要做到较少的故障，网络的结构要便于以后的维护和管理。
　　有线电视网络，作为一个网络，要具有网络的基本特征，即开放性和可扩展性。这样，有线电视网络与其他网络能有很好的互联互通性，能够和和将来的技术融合,以适应技术和市场发展的需求。因此，有线电视网络改造既要满足目前的各项需要，又要满足未来数字电视的技术要求，以便系统升级和换代。因而，在网络改造方案制订时，就应该将光网络、分配电缆网络等内容考虑进去,以具备承载数字电视的能力。
2 双向改造的技术方案浅析
　　目前，有线网络双向改造主要有光纤同轴电缆混合网HFC模式、基于EPON的改造模式及FTTH光纤到户模式等三种类型。
   2.1 光纤同轴电缆混合网HFC
   一般而言，光纤干线、用户配线网络与同轴电缆支线三部分构成光纤同轴电缆混合网（HFC）。HFC在有线电视台端将节目信号转换成光信号，然后将光信号通过光纤干线传输，到用户区后再将光信号还原成电信号，信号分配器将其进行分配，最后后依靠同轴电缆传到用户。HFC与早期CATV同轴电缆是不同的，因为它在依靠光纤干线传输信号。要实现成功传送，需完成前端的电－光转换，和进入用户区后的光－电转换。
2.2 基于EPON的网络改造方案
基于EPON的网络改造方案可以分为EPON＋LAN（五类线直接入户）模式和
EPON＋EOC（同轴线缆入户）模式两种。
（1）EPON＋LAN（五类线直接入户）模式
　　以太无源光网和局域网组合模式（EPON＋LAN）模式，也叫五类线直接入户模式，在这种模式中，EPO- OLT时依靠分前端的光纤到远端机房，然后经过光分路器分光，随后接到各个楼道的ONU，各个ONU可以直接接入，也可以通过交换机接入机顶盒（STB），ONU入户采用LAN的方式，承载数字电视的点播同传和宽带上网等综合业务。当需要开展多业务时，可以在用户端增加网管设备，以接入多业务终端。对于波长为 1550nm的CATV信号，可以把EPON OLT和分前端光纤进行合波，然后一起传输，到达在园区机房后再分出E-PON光信号和CATV信号，这样可以对线路上的光纤资源进行有效的节省。下行线路中，模拟电视信号和数字电视信号都依靠原有的光纤和HFC线路传送，通过HFC接入用户。双线入户的方案解决电视网络的双向问题时，实际是两张网都在运行，因而避免了相互干扰。此外，EPON +LAN 模式具备可扩充性佳及承载全业务运行的优点，因而，实现了同轴电缆频率资源的优化。LAN有十分丰富的产品，价格也很低廉。EPON 的产品能支持较多的厂家，即兼容性很好，价格的降幅也较大。当建筑已经铺好五类线，或者铺设五类线更方便时,宜采用EPON＋LAN方案。
（2）EPON＋EOC（同轴线缆入户）模式
　　以太无源光网＋数据传输同轴电缆的组合模式（EPON＋EOC）模式中采用的EOC技术有3类：低频有源EOC技术、高频有源EOC技术与无源EOC技术。有源EOC技术拥有较多的工业应用方案,规模及成熟度的差异也较大,但多采用调制技术，如Moca、HPNA、WLAN降频等技术,先将数据信号进行调制，使其达到适合CATV同轴网传输的频段,再把混合的CATV信号和调制后的数据信号一起进行传输,下行线路传输CATV及调制后数据信号,上行线路传输数据调制信号,可以提供双向数字电视平台使用的回传通道。由于此技术存在多种局限性,不太适合于广电双向网的改造和宽带接入应用。无源EOC技术的原理是，把IP数据双向传输和有线电视信号传输有机的相结合，通过HFC网络电缆提供给用户，提供的方式有两种，一种是在客户端，把电视机或DVB(机顶盒)与分离出的有线电视信号相连接，计算机与以太数据信号相连接。另一种方式是为了实现IPTV和VOD等交互业务，通过在机顶盒提供RJ45接口与电脑连接，实现宽带上网功能，同时将双模机顶盒与用户端混合信号直接相连。这种模式中，每个客户可以单独享用10Mbit／s的速率，在10-25MHz带宽内，可以直接对以太网的信号进行传输，在50 -860MHz内仍然能够传送RFTV信号。总体而言，EPON + EOC 模式可以充分利 用现有网络的多种资源，如同轴电缆和分支分配器，无需对网络拓扑进行改造，因而，这种方案工程量少施工难度低，可以有效降低建网成本。并且，可以消除同轴线路上的噪声对系统传输质量的影响，可靠性高。
   2.3 FTTH光纤到户模式
　　FTTH光纤到户模式包括双纤传输和单纤三波传输2种方式。双纤传输是指利用两条双纤分别对CATV信号和数据进行传输，由分光器对CATV业务进行分光后传送到ONU，再通过光电转换并采用RF射频接口与电视机进行连接。单纤三波传输包含有外置合波器或OLT内置两种类型，基本原理是把CATV信号和数据语音信号混合到一根光纤内,经过PON接口事先光网络传输,在1310nm/1490nm时传输数据信号，在1550nm时传输CATV视频信号。随着需求量的增大和光模块成本的下降, 采用OLT外置合波器是目前经济合理的技术解决方案。
FTTH 模式具有不少优点，如可以提供更大的带宽，增强网络对数据协议的透明性，放宽了对环境条件的要求。根据目前的情况而言，有限网络改革中广泛推行FTTH 是没必要的，因为没有那么高的带宽需求。
3 总结
　　有线电视网络的双向化改造，在于将有线电视网络变成一个能承载双向、交互的多功能综合业务运营网络，推动有线电视网络的快速发展。随着光纤价格的降低，未来网络在载体的使用上， 实现光纤到户肯定是一个趋势。针对目前的形势，双向网改模式的选择，应该结合现有资源，综合考虑各种因素，因地制宜地选择合适的网改模式。网改的技术模式不一定是单一的模式，可以是多种模式应用的综合体。应该快速推进竞争力强和发展前景好的双向网络，以推动“三网融合”的进程。
参考文章
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[5] 张峰. 有线电视双向网络改造模型及应用研究. 湖南大学，2010.