有線電視網絡雙向化改造技術模式分析

吳迪

摘要：隨著我國信息化建設的加快和三網融合的深入發展，移動互聯網對傳統的有線電視業形成了極大的挑戰，傳統有線電視業務已被逼到墻角。為適應行業發展趨勢，避免被淘汰的命運，有線網絡的全網雙向和業務多元化發展成為必然要求。本文著眼于有線網雙向化中主要技術模式與實現方式，分析提高技術質量對于有線網雙向改造的重要意義和具體影響，實現網絡建設改造的科學化與規范化。

關鍵詞：有線網絡;雙向化;技術模式;PON

我國有線網絡的下一代的發展及其承載的業務形態，主要包括四大方向：一是增值業務、二是數據業務、三是廣播業務、四為互動業務。在移動互聯網強勢爭奪傳統有線網業務市場份額的今天，必須將有線網絡雙向化與業務承載能力充實化作為建網與運營中的主要任務，滿足受眾快速變化的消費需求，才有可能走出一條具有廣電自身特色的生存發展之路。

一、指導原則和任務目標

有線網絡的雙向化改造應按照國家信息化的總體要求和廣電總局科技發展的統一部署，從實際出發，因地制宜的根據雙向、互動、多功能發展的具體要求，加快有線電視網絡雙向化改造步伐，擴大有線網絡的業務承載力和服務領域，提高服務水平，滿足廣大人民群眾日益增長的精神文化需求，構建以有線網絡為基礎，滿足三網融合要求的下一代有線電視網絡。

雙向化網絡建設和改造應遵循以下原則;首先，技術系統、設備、接口協議要遵循已頒布的國家標準和行業標準，采用的硬件設備應通過總局或相關管理機構的入網認定，確保系統的可用性和互聯互通。其次，網絡建設和施工過程中應遵循低故障、易維護、可控制、可管理原則，確保有線電視雙向網絡的系統安全和可靠運行。另外，系統合計與建設要因地制宜，業務形態和技術模式要緊密結合發展需要和當地的網絡條件。最后，系統設計實施應遵循先進性、可擴展原則，充分考慮到隨著業務的擴展和技術的進步可以實現系統的平滑升級。

有線網絡寬帶化、雙向化的一個重要的發展趨勢就是“光進銅退”，有線網雙向化改造應將光纖進一步向用戶端推進，實現高可靠、高帶寬、高承載力、可管理運營的目標。雙向化建設應因地制宜的擴大光纖傳輸覆蓋范圍，基本實現光纖到樓和光纖到戶。接入分配網的雙向化改造要根據具體的業務規劃，充分利用入戶線路的同軸電纜資源，采用適當的寬帶雙向接入技術，使有線電視網絡具備承載電視、寬帶數據接入、智慧融媒等多種業務的能力。

二、技術模式與業務實現方式

有線網雙向化改造的質量依賴于網絡的規劃化建設，網絡建設應嚴格按照相關國家標準和行業標準執行，必須嚴格按照有線電視系統的相關規范，落實工程施工、安裝工藝，設備材料選用等關鍵環節，統一規劃、統一設計、統一實施、統一管理、統一驗收。實行質量標準量化評定，雙向改造工程的設計建議應做到科學、合理、準確。相關網絡設備器材涉及國家強制性安全認證的產品應具有明確的認證標識，能夠適應本地環境氣候條件，性能符合設計要求。

雙向網絡建議在滿足安全播出的要求基礎上，具備一定的系統冗余能力、必要的監控手段和應急處理能力。雙向化的本質屬性是通過雙向的城域網和接入網為用戶提供綜合業務的雙向傳輸系統，其基本結構模型由一個總前端和若干個分前端、一級和二級傳輸網、接入分配網三大部分組成。根據有線網的基本結構及其特點，雙向化改造技術主要包括接入網光傳輸改造技術和用戶端接入改造技術兩部分內容。從技術發展趨勢來看，FTTH已成為實現有線網雙向化比較成熟可靠的技術模式。

在接入網光傳輸改造的部分，首先要考慮網絡傳輸容量，在有線雙向網絡中下行數據容量取決于系統中光傳輸設備的數量和系統帶寬;上行帶寬則由每個光節點所帶用戶數決定。要保證充足的網絡擴容能力，通過增加設備和擴充帶寬能夠快速實現傳輸容量平滑擴容的目標。無源光傳輸網絡（PON）的網絡拓撲結構與有線網絡相類似，其普遍應用成為主要趨勢。無源光網絡一般是基于點對多點的傳輸方式，多采用樹型或星型的拓撲結構，是多用戶共享系統。無源光網絡具有拓撲結構簡單、設備成本低，消除了局端和用戶端之間的有源設備等特點。其中EPON技術能夠以最簡單的方式實現點對多點千兆級以太網光纖接入系統，是在PON的基礎上，用以太網協議取代ATM協議作為數據鏈路層協議，從而將以太網技術與PON技術結合，構成了一個可以提供寬帶、低成本和多業務能力的新一代光接入網技術。EPON采用點到多點結構、無源光纖傳輸方式，上、下行速率目前可達到1Gbit/s，因此也稱GEPON。EPON是一項采用點到多點拓撲結構、利用光纖和光無源器件進行物理層傳輸、通過以太網協議提供多種業務的寬帶接入技術。這項技術充分結合了無源光網絡技術和以太網技術的優勢，為在局端中心機房和終端用戶之間配置寬帶接入光纖線路提供了一種低成本的方法，具備點到多點的拓撲結構、無源器件、后期維護成本低等特點。EPON系統主要由OLT（光線路終端設備）、POS（無源光分路/耦合器）、光分配網絡（ODN）、網元管理系統（EMS）組成。

業務實現方式方面，數據和電視信號在光纜中利用混頻技術進行傳輸。在有線前端和分前端機房增加EPON的前端設備OLT，OLT輸出的IP數據信號混入電視信號的空閑頻段內，混合為下行信號送入HFC網絡，在光節點將光信號轉化為電信號，經同軸電纜送至用戶端，用戶多功能終端可以根據TDM時隙分配，解出IP數據信號和QAM信號，即可實現電視和數據業務的同步接收。數據和電視的合波信號采用波分復用技術到達光節點后，再利用解波分復用技術將其分離，并采用頻分技術將這兩種信號和上行信號在樓內同軸電纜中傳輸。這樣的組網方式靈活，適合于寬帶業務的逐步發展，系統可平滑擴容以滿足業務發展的帶寬需求。PON技術消除了局端與用戶端之間的有源設備，在系統成本和運維管理開銷方面費用更低，建設投資也更經濟，易于擴容升級、業務擴展靈活。

雙向化改造的用戶接入技術種類較多，在此重點分析HFC網絡用戶接入技術，其主要特征為廣播電視業務可以通過同軸電纜傳輸，而雙向數據業務可以使用IP協議實現。根據多元業務接入的需求，傳輸容量為860MHz帶寬的系統是目前的主流，具有較高的性價比;由于雙向網絡存在回傳匯聚噪聲影響以及回傳帶寬有限的限制、光節點用戶規模可控制在300以內。要注意電纜接頭質量和制作工藝對接入效果的影響，在用戶終端應加裝高質量的高低通濾波器，這是抑制用戶噪聲的重要措施。此外，由于雙向HFC網絡系統的穩定性往往取決于反向通道的質量，必須從施工工藝、系統調試、回傳噪聲等環節進行嚴格的驗收。

光纖到戶（FTTH）是目前迅速普及的用戶接入技術，是指將光纖網絡單元（ONU）安裝在用戶家中，其顯著技術特點是提供更大的帶寬且增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性，具有傳輸帶寬大，抗干擾性強、網絡穩定性高、易于維護等優勢，是比較理想的接入技術。

三、結論

對有線網進行雙向化應堅持三網融合要求與互聯網思維。在設計方面要具有開放性，參考其他新媒體的優勢，充分了解受眾群體的喜好并且加以重視，真正的發揮雙向化技術的優勢。由于信息技術發展更新速度快，在實施的過程中，要不斷升級雙向技術以滿足用戶更高的體驗要求。不論是什么樣的技術模式，穩定和安全是最需要被考慮的關鍵性因素。一個穩定可靠的系統也更加便于管理和維護。

隨著我國信息技術的不斷發展，各種互聯網平臺的高互動性大大提升了網民對于網絡的認可度。有線網絡雙向化與現有雙向網絡的升級擴容改造過程中，要緊密結合當地實際情況，所采用的技術模式一定有前瞻性、開放性、穩定性，堅決避免因缺乏戰略眼光和長遠規劃采用升級潛力小、建設成本高、維護難度大的技術系統，深入調查研究用戶使用習慣和需求方向，使雙向化改造各個層面的技術模式嚴格服從、服務于這一點，著力提升用戶對于有線電視網絡的認可度，才是有線網絡雙向化建設與升級改造的必由之路。