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1、后整转时代中小广电网络公司双向网络改造的思考荆州广电网络发展中心 李纪胜 赵 军摘要：本文旨在探索中小广电网络公司双向网络改造的方式和方法，以期为同行提供借鉴。关键词：网改 思考 三网合一 EPON EOC现阶段很多地市级网络公司都已基本完成了数字电视整体转换，完成整体转换后更为重要工作就是开发基于数字电视技术的新业务。使电视由单纯的“看电视” 到用电视的转换，让电视在未来成为老百姓生活必需的一种工具。没有双向网络就不能开展互动业务，没有互动业务，广电就难以适应市场激烈的竞争。要发展 VOD，时移电视等互动业务，仅仅拥有一张单向广播网的有线网络是不行的，双向化改造成为从传统的广电有线网络向综合
2、业务承载网络发展的必经之路。进行双向改造，要用多少时间完成，改造的目标是什么，这都是我们必须思考和解决的问题。思考 1：“三网络融合”新形势下新要求今年 1 月 13 日国务院决定推进电信网，广播电视网，互联网的融合。并审议通过了推动三网融合的总体文件方案，标志着三网融合开始进入实质性推进阶段。这就对有线电视网络公司网络的双向改造提出新的要求，有线电视网不但要能满足电视及互动电视的需要，还要能承载互联网接入业务，语言业务电信业务。也就是有线电视用户端通过有线电视网同时展开单向数字电视业务、互动数字电视业务、高清电视业务、互联网接入业务、语言接入业务等多种业务，成为真正的能实现三网融合的网络用户
3、端。原来有的地方双向网络改造把能开展互动电视业务作为主要目标，而在三网融合的大趋势下，电信业务的开展也应成为双向网络改造的重要目标之一。思考 2：后整转时代地市级别网络公司发展的现状。中小广电网络公司大都是从九十年代开始滚动发展起来的，由于电视的公益性，有线电视收费一直很低。多年来，有线电视网络公司都微利经营。这种公益性质的收费极大的促进了中国有线电视的普及，然而低收费也影响了网络资金的积累、升级、改造和新业务的推出。由于开始有线电视网络建设标准和起点较电信行业来说都很低，而后期网络建设投入的不足，又造成中小有线电视网络质量不高。其中还有很多单位网、村镇网为后期并购而来，网络质量更为良莠不齐。
4、这就造成了有线网络不仅要双向改造，也要单向常规改造。特别是在承载电信接入业务的时候，网络质量尤为重要。通过数字电视整体转换，有线电视网络公司就实现了跨越式发展，彻底解决了电视收费问题，频道资源问题等诸多问题。但由于电视的公益性，整转都采用赠送的机顶盒的方式，消耗资金巨大。整转后中心网络公司的资金状况并不好，很多公司都是高负债经营，这就决定了中小公司在网络双向改造上投入的审慎。思考 3、网改时间周期问题整个有线电视网络的双向改造是一个系统性工程，复杂而繁重。一般中小网公司技术力并不强。如果选择的网改技术方式不易执行，则整个网络由于改造方式的问题，将会大大延长网改的时间，将对经营造成不利影响。因为
5、只有全城全网业务，才能最高效率的运营。而且随着技术发展的日新月异，新技术的寿命周期也在缩短。现阶段网络公司在运营双向网改，时间周期最好在一年内，这就要求采用的技术方式，不但要符合本地网络现状，而且要能高效的实施。在三网融合的大趋势下，只要加快网络改造的速度，在各项业务上都有自己的一片阵地，才能在多业务竞争的环境下立于不败之地。思考 4、符合未来技术发展要求网络改造是一个长期不断的工作，有线电视最初发展是同轴电缆网，到现在的 HFC 网，按一些行业人士的话最终要实现光纤到户。总局提出建设下一代广播电视网络，要求核心传输带宽超过 1 吉兆，保证每户接入宽带超过 40Mbit，能够满足未来 20 年
6、每个家庭不出门就上高速网络的服务总体需要。这就要求中小网络公司现阶段改造一定要符合未来发展的要求，要能和未来的 NGB 平稳平滑过渡和衔接。现阶段在 NGB 技术标准还未确定的情况下，中小网络公司能做的是构建好的光网络平台，具体就是建立好分前端、节点站机房和路边光缆交接箱，确保适应未来发展的出光纤量。综上所述，笔者认为在新形式下，中小地方广电网络公司近期进行双向网改，一是要符合以下四个原则：1、网改后要能实现全业务的开展。2、整体方案的选择要经济实用，符合公司财务状况。3、技术方案要符合本地网络情况，实施起来高效、快速、便捷。4、网络构架符合未来的技术发展要求，能实现平滑升级。双向网络技术改造
7、方式的比较有线电视网络的双向改造分为核心传输网络和接入网络改造。由于核心网络已经使用万兆的以太网和 MSTP 等成熟的光纤传输网络。因此非常容易实现双向传输。主要需要解决问题是分配接入网络的双线改造问题。现在双向网络的主要技术方案有基与 EPON 的FTTH，EPON+LAN、EPON+无源 EOC 以及 EPON+有源 EOC；基于 DOCSIS标准的 CMTS+CM。下面分别对几种技术进行分析：1、CMTS+CM 接入方式CMTS+CM 接入方式有国际 DOCSIS 标准作为支撑，它利用现有的单向 HFC 网络 860MHz 频宽划分出一条到多条 8MHz 信道用于下行数据传输，上行数据通
8、过 5-65MHz 窄带回传至 CMTS 头端。其优点在于系统上下行采用非对称信道的传输方式，现有的单向HFC 分配网络无需任何改造，只需要在前端安装CMTS，用户端加装 Cable Modem 即可，在国外属于比较成熟的 HFC 双向网改模式得到了大量应用。但是目前国内应用普遍反映的情况是其对网络环境质量要求较高，自用户端回传至头端的汇聚噪声处理困难，运营维护成本高。系统采用上下行非对称信道的传输方式。占用 HFC 网中一条到多条 8MHZ 带宽信道，每个 8MHZ 最高速率可达 40MPbps,上行通过 5-65M 进行回传。 CMTS 技术是当前比较成熟的 HFC 网络双向解决方案，并在
9、国外 大量应用，但 CMTS 也有自身的一些缺点。一是 CMTS 头端价格居高不下，网改成本较高。二是不易和未来的 NGB 平滑过渡。2、基于 EPON（Ethernet Over Passive Optical Networks）的FTTH无源光网络（ PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时，以太网（ Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载 IP 数据包的最佳载体。随着 IP 业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可
10、管理性等方面的改进，逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与 PON 的结合，便产生了以太网无源光网络（ EPON） 。它同时具备了以太网和 PON 的优点，正成为光接入网领域中的热门技术。EPON(Ethernet Passive Optical Network 以太网无源光网络)IEEE802.3 定义了以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址接入 /冲突检测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。相应的，以太网 MAC 可以工作于这两种模式之 EPON 媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向，
11、拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。 下行方向：olt 发出的以太网数据报经过一个 1:n 的无源光分路器或几级分路器传送到每一个 ONU。N 的典型取值在 464之间（由可用的光功率预算所限制）。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON 结构和匹配：OLT 广播数据包，目的 ONU 有选择的提取。 上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU 发出的数据包只能到达 OLT，而不能到达其他的 ONU。EPON 在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。但是，不同于一个真正的点到点网络，在 EPON 中，所有的 ONU 都属于
12、同一个冲突域 来自不同的 ONU 的数据包如果同时传输依然可能会冲突。因此在上行方向，EPON 需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。EPON 采用以太网的传输格式同时也是用户局域网 /驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除了复杂的传输协议转换带来的成本因素； 采用单纤波分复用技术（下行 1490nm，上行 1310nm），仅需一根主干光纤和一个 OLT，传输距离可达 20 公里。在 ONU 侧通过光分路器分送给最多 32 个用户，因此可大大降低 OLT 和主干光纤的成本压力； 上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（ TDMA）共享带宽。高速
13、宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽； 点对多点的结构，只需增加 ONU 数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资； EPON 具有同时传输 TDM、IP 数据和视频广播的能力，其中TDM 和 IP 数据采用 IEEE 802.3 以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。通过扩展第三个波长（通常为 1550nm）即可实现视频业务广播传输。PON 技术是 FTTH 网络的最佳技术，EPON 采用的是多点拓扑结构，非常适合有线电视网络。它充分结合了无源光网络技术和以太网的优势。但目前要实现 FTTH，设
14、备投入成本较高，同轴电缆网络也不能得到有效利用，于是出现了 EPON+有源/无源 EOC 双向网络技术。3、EPON+LAN 接入方案由于基于 EPON 的 FTTH 成本较高，目前应用较多的是基于 EPON技术的 FTTB+LAN 方式，也就是 EPON 系统下联交换机，实现数字业务和回传业务。此种类型模式实现起来优势在于整体结构比较清晰，技术成熟。缺点是，要在已有小区重新布线，对居民影响较大，如接入率不高，则会造成双向用户均成本的升高。3、EPON+无源 EOC 方案无源 EOC 是将 120 平衡方式传输的 10Mpbs 的以太网经过平衡非平衡转换器，再经过低通滤波器，与高通率波器的 R
15、F 信号进行混合后进入入户电缆，在用户端，用相同器件分离的以太网信号和 RF信号。无源 EOC 利用了最后 100 米同轴电缆进行了数据信号的混频传输，给施工方带来了不小麻烦，会大大影响全网改造的时间，由于是基带传输，也极易受到信号干扰。3、EPON+有源 EOC 方案EOC 即以太数据通过同轴电缆传输 。EPON+EOC 光纤骨干网和EPON+LAN 相同，不同的是最后 100 米利用同轴电缆将数据信号和电视信号分频段传输，在用户终端再将数据信号和电视信号分离出来。EOC 方案使用原有同轴资源解决最后一百米的接入问题，避免了庞大的双绞线入户改造工程，在不影响原有下行广播电视信号的情况下，提供
16、数据上下行传输功能 。而且广电网络改造的另外一个重点是实现双向互动电视， EOC 方案可以将宽带和互动业务很好的分离，只开通互动业务的用户安装串口EOC(命名为CM-V)与机顶盒连接实现数字电视的点播与回看，只开通宽带业务的用户安装网口 EOC(命名为 CM-I)与电脑连接上网。因此，综合分析 EPON+EOC 是目前最适合 广电双向网络改造 的方式。有源 EOC 一般可分为高频有源 EOC 和低频有源 EOC。高频 EOC 主要有降频 WIFI 和 MICA 技术，低频主要有 HomplugAV Homeplay PBL和 HomePNA 四种方式。这几种方案的优秀各有优缺点。整体来说高频 EOC 技术受限与衰耗大，对同轴分配网的信号要求较高。其中 WIFI 带宽较低用户数量的增加将导致传输速率的下降，MOCA 虽然带宽较高，但目前成本也较高。低频有源 EOC 一般用 HFC 网中 5-50MHZ 低频段，进行双向对称传输，低频段一般易受到外部环境的干扰。但随着技术的发展各低频EOC 都采用了
