三網融合背景下有線電視網絡雙向改造的應用

黃喜欽

文章編號：2095-6835（2016）17-0098-02

摘 要：主要對三網融合背景下有線電視網絡雙向改造的應用展開了探討，對C-DOCSIS技術系統的架構及網絡改造方案的設計原則作了詳細的闡述，并系統分析了相應的改造應用，以期能為有關方面提供參考和借鑒。

關鍵詞：三網融合；有線電視網絡；雙向改造；C-DOCSIS技術

中圖分類號：TN943.6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.098

在今天的有線電視產業之中，電信類業務（寬帶、電話）所占的比例日益增加，特別是在歐洲、北美洲等有線網絡發展已經相對成熟的市場，電信類業務甚至貢獻了有線電視產業全部的增長。可以說，寬帶網絡已經成為全球廣電運營商業務之基石，但在國內市場，廣電寬帶在全國寬帶中的占比卻非常低——據統計，截至2013-12，我國有線電視用戶總數為2.24億，其中，有線數字電視用戶為1.69億，雙向覆蓋用戶達9 000萬，實際雙向用戶有2 600萬，而寬帶用戶卻僅為700萬，僅占全部有線用戶的3.1%.這也成為了其在三網融合背景下市場競爭中的最大短板。為了改善“寬帶短板”的問題，在廣電打造NGB網絡的過程中，寬帶接入技術的選擇就成為了重中之重。而目前，廣電主要支持3種寬帶接入標準，即C-DOCSIS、HiNoC和C-HomePlug。然而，考慮到技術發展前景以及基礎等因素，目前走在最前面的正是C-DOCSIS。C-DOCSIS的優勢是什么呢？首先，高QoS保障是C-DOCSIS的一大特征，它可基于服務流機制，精細化保障QoS，并支持動態負載均衡；而在多接入終端方面，C-DOCSIS同樣具有優勢，可穩定接入200個以上的Cable Modem終端。此外，C-DOCSIS還可實現全業務承載，并擁有完備的語音支撐機制。當然，在大家最為關注的帶寬表現方面，C-DOCSIS自然不會讓我們失望，上行160 M和下行800 M的接入帶寬，可更好地保證電信類業務的應用體驗，并助廣電寬帶業務駛入“快車道”，讓廣電運營商在三網融合中發揮更大的價值。下面以某市C-DOCSIS網改為例，介紹C-DOCSIS技術在三網融合背景下有線電視網絡雙向改造的應用，相信對有關方面能有一定的幫助。

1 網絡改造方案設計原則

C-DOCSIS網改試點選取一個典型的平原農村。該村有線電視網絡始建于2007年，期間未經過大規模改擴建，覆蓋用戶大約270戶，現傳送大約100套有線數字電視節目。經過現場重新勘察和圖紙繪制，網內含750 MHz的單向光接收機1臺，750 MHz單向放大器9臺，放大器級聯均在2～3級，分支分配器（860 MHz）均為公制，具有南方平原農村網絡的典型性。網絡改造方案設計原則主要包括網改成本優先原則、干線設計原則和無源網絡設計原則。

2 CMC組網模式

在C-DOCSIS網絡中，CMC（Coax Media Converter，有線電纜媒介轉換設備）應包含DOCSIS頭端模塊（含可選的IPQAM功能）、上聯光模塊、射頻輸出混合模塊等。單臺CMC設備合理覆蓋用戶數為200～300戶，應確保單臺CMC設備覆蓋用戶數不超過350.當覆蓋數小于200戶時，單戶網改成本將上升。當覆蓋數超過350戶時，可在單個光機下掛多個CMC設備，或者拆分大光節點。

根據CMC布放位置的不同可分為野外型和室內型兩種組網模式。野外型組網模式就是在現有野外光節點附近直接掛接CMC設備，基本不改變原有網絡結構，適用于光節點覆蓋用戶數在200～300合理范圍內的環境。室內型組網模式就是在村級機房內新增多臺光接收機和CMC設備，為覆蓋用戶少的光節點增加相應的光接收機。光接收機匯聚后接入CMC設備，適合光節點覆蓋用戶數比較少的環境（比如別墅區或光機直帶用戶等）。

由于該村覆蓋約270戶用戶，現網只有一個光節點并且無機房，因此選用室外型組網模式，直接在原單向光接收機處下掛CMC設備，利用原有光節點光纜（不需要重新敷設光纜），每個光節點只需2芯光纖，一芯接光機用于傳輸下行廣播信號，另一芯接CMC設備用于傳輸VOD點播交互信號和寬帶數據，組網模式如圖1所示。

2.1 分配網指標設計

本次網改試點采用野外型CMC設備組網，分配網絡雙向鏈路電平設計原理如圖2如示。

在下行鏈路中，按照頻譜規劃使用情況，單向光接收機需為750 MHz或以上型產品。如果為550 MHz產品，則需要更換，光接收機輸出電平參考值為96/102 dB μV，系統終端輸出口電平范圍為（70±6）dB（包含用戶入戶線和終端盒損耗，不計入戶二分配器損耗），VOD交互頻點在750 MHz以上，原有放大器均需更換為860 MHz雙向放大器。在回傳鏈路中，用戶至放大器的鏈路損耗范圍為（29±4）dB，CMC設備反向輸入電平應為75 dB μV。放大器級聯不能超過3級，雙向分配放大器輸出電平參考值為99/110 dB μV，輸出斜率為11 dB；用戶終端按照一戶一端設計，用戶線平均按照40 m/戶計算損耗。

2.2 匯聚上聯接入方式

假設每臺CMC設備接入250戶農村用戶，按照40%滲透率、80%并發率、戶均帶寬2 M計算，家庭寬帶上網帶寬需求約為160 M；按照20%并發率、單個流帶寬6 M計算，VOD點播流帶寬需求約為300 M。單向廣播電視信號不占用CMC上聯帶寬，單臺CMC設備上聯帶寬需求估算為460 M，即CMC采取千兆上聯至鄉鎮機房匯聚交換機就可滿足用戶寬帶上網和VOD點播等業務需求。

利用原有光節點的一芯光纖，采用單模單纖千兆光傳輸模塊，CMC即可匯聚接入鄉鎮機房網關交換機，通過網關交換機與骨干網和各個系統通信。

3 雙向網絡改造及維護

在鄉鎮機房新安裝CMC網管三層交換機1臺，在村網原光接收機處新安裝野外型CMC設備1臺，交換機和CMC通過一芯光纖千兆互聯，交換機上聯接入城域網。原光接收機為750 MHz設備，不需更換，直接保留，CMC設備電纜上聯接入光接收機，下聯接入放大器。將原網750 MHz單向放大器全部更換為1 000 MHz雙向放大器。安裝時，要求各節點連接正確，接插部件牢固。

根據設計圖紙對需要調整的分支分配器件進行更換，要求將更換器件固定牢固。比如更換器件后，需重新制作接頭并采用擠壓頭，接頭制作需滿足原雙向電纜分配網絡施工工藝規范要求。更換完畢后，在放大器以下的近端、末端進行反向檢測，確定設計圖紙當中未更換的器件是否損壞，接頭是否老化，是否需要更換。

4 網絡調試

整個HFC分配網調試流程分為單向光接收機調試、野外型CMC調試、放大器調試和用戶端測試4部分，如圖3所示。

4.1 下行鏈路調試

4.1.1 單向光接收機下行調試

測量工作電流，檢測供電是否正常；測量光接收功率是否在（0±2）dBm范圍內；測量各路下行輸出監測口，用頻譜儀測量頻道電平及輸出斜率，并適當調整衰減器、均衡器，使測量值與設計值一致；測量各路下行輸出監測口信號C/N、HUM、MER，最少檢測高、中、低3個頻道，測量結果應符合設計規范。

4.1.2 野外型CMC調試和放大器下行調試

測量CMC下行輸出監測口CMTS頻點與IPQAM頻點的射頻信號電平及MER、BER值，并按照設計值適當調整；測量調整CMC和放大器各路下行混合輸出監測口射頻信號的平整度；測量各路下行混合輸出監測口電平及輸出斜率，并適當調整衰減器、均衡器，使測量值與設計值一致；測量CMC各路下行混合輸出監測口信號C/N、HUM、MER。

4.1.3 用戶端下行測試

在末級分支/分配器處加工裝（模擬用戶環境）測量射頻信號的平整度；測量信號C/N、HUM、MER，最少檢測高、中、低3個頻道，測量結果應符合設計規范。

4.2 回傳鏈路調試

4.2.1 野外型CMC回傳調試

在CMC每一路回傳混合輸出監測口注入回傳信號源，測量每一路反向輸出檢測口和總監測口電平。如果與設計值不符，調整反向鏈路末級衰減器。在各路反向輸入電平監測口測量反向信號的底噪聲頻譜，找出在反向鏈路中的噪聲侵入點并排除。

4.2.2 放大器回傳調試

從放大器各路下行輸出監測口注入回傳信號源，測試CMC回傳輸出電平監測總口。如果與設計值不符，分別調整分配放大器每路回傳放大模塊級的衰減片，直至CMC回傳輸出電平監測總口達到設計值。

4.2.3 用戶端回傳測試

在末級分支/分配器處加工裝直接注入回傳三點頻信號，測量CMC和放大器各路輸出電平檢測口電平，驗證回傳鏈路是否符合設計規范。

4.2.4 機頂盒安裝

安裝機頂盒時，要求使用零阻抗終端盒或普通雙端口終端盒，更換用戶端不合格的器件。農村用戶戶內一般私接較多，用戶要求安裝多個終端時，需要先加裝一個二分配器，一端接高清交互機頂盒，另一端加裝高通后，根據需求數量接入相應的分配器后接剩余其他電視終端。部分用戶線路老化等指標不合格的，需重新更換入戶線。

5 網絡運行情況

通過CMC網管平臺觀察機頂盒的上線情況和指標，改造后，整個網絡的指標參數雖然比新建網標準稍差，但是基本運行平穩。在完成網絡改造和發送機頂盒后，對3個月內該村用戶報修情況進行了統計分析，用戶報修量較網改前大幅增加。但是，仔細甄別后發現，70%以上報修都是由于用戶不熟悉機頂盒操作等原因導致，隨著時間的推移，報修量越來越少并趨于網改前水平，真正與網絡質量相關的報修較少。

6 結論

綜上所述，三網融合的發展為有線電視網絡的發展帶來了巨大的契機，但是有線電視網絡的雙向改造卻是一項復雜系統的工程。因此，想要對有線電視網絡進行有效的雙向改造，就需要采取有效的措施，做好雙向改造工作，以促進有線電視網絡的進一步完善和發展。

參考文獻

[1]王建東，楊芳，吳靚.對三網融合下有線電視網絡雙向化改造的思考[J].電子技術與軟件工程，2015（04）.

[2]楊大偉.幾種有線網絡雙向化改造技術的比較與選擇[J].廣播電視信息，2012（06）.

〔編輯：劉曉芳〕