有線電視hfc雙向網路改造方案的前言
1. xdsl,HFC兩種寬頻接入技術是什麼為什麼會被廣泛應用
xDSL 技術就是用抄數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造,使它能夠承載寬頻業務。
雖然標准模擬電話信號的頻帶被限制在 300~3400 kHz 的范圍內,但用戶線本身實際可通過的信號頻率仍然超過 1 MHz。
xDSL 技術就把 0~4 kHz 低端頻譜留給傳統電話使用,而把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網使用。
DSL 就是數字用戶線(Digital Subscriber Line)的縮寫。而 DSL 的前綴 x 則表示在數字用戶線上實現的不同寬頻方案。
HFC 網是在目前覆蓋面很廣的有線電視網 CATV 的基礎上開發的一種居民寬頻接入網
HFC的最大優點:
具有很寬的頻帶,並且能夠利用已經有相當大的覆蓋面的有線電視網。
要將現有的 450 MHz 單向傳輸的有線電視網路改造為 750 MHz 雙向傳輸的 HFC 網(還要將所有的用戶服務區互連起來而不是一個個 HFC 網的孤島),也需要相當的資金和時間。
在電信政策方面也有一些需要協調解決的問題。
2. 什麼是有線電視雙向化改造
雙向化改造是有線電視發展的必經之路
一、有線電視行業發展面臨的挑戰:
1、網路電視(IPTV)動搖著有線電視的壟斷地位。網路電視作為一種新型的視頻節目傳輸形態在全球迅速發展,對有線電視來說,有狼來了的感覺。
2、互聯網動搖著電視第一媒體的地位。互聯網集報紙、廣播、電視三大媒體的優勢和雙向互動的優勢於一身,深受人們的歡迎。而有線電視目前提供的服務仍是廣播式單向的電視傳輸,已滿足不了用戶的需求。
3、有線電視網路公司營業收入來源單一,抗風險能力低。
二、有線電視網的技術優勢
有線電視網最大的優勢是頻帶寬。我國典型的有線電視網路的帶寬是860M。EuroDOCSIS2.0標准中,一個下行頻道的帶寬為8M,在256QAM調制時數據速率達到了55.6Mb/s,減掉10%的比特用於前向糾錯,可實現50Mb/s到用戶桌面。在即將公布的EuroDOCSIS3.0標准中,如果全部網路帶寬資源用於傳輸信號,可實現高達5000Mb/s的速率!而目前一般的寬頻運營商提供給用戶的速率僅為1Mb/s——3Mb/s到桌面。
2005年,美國的有線電視運營商擁有2080萬寬頻接入用戶,占據全美寬頻市場的63%,而電信運營商僅佔全美寬頻市場的34%。
三網融合是發展的必然規律,建設雙向的HFC網路是搶佔先機的基礎,抓住互聯網發展的黃金時機,開展數字電視、寬頻接入業務和交互電視業務是提高競爭力,在三網融合的大潮中發展壯大有線電視行業的必經之路。
3. 寬頻接入技術的HFC技術
HFC(Hybrid Fiber Coaxial,混合光纖同軸網)是指光纖同軸電纜混合網,採用光纖到服務區,「最後一公里」採用同軸電纜。有線電視就是最典型的HFC網,它比較合理地利用了當前的先進成熟技術,提供較高質量和較多頻道的傳統模擬廣播電視節目。但由於是針對模擬電視節目的廣播傳輸,傳統的HFC網路並不具備上行回傳通道,為了開展數字電視點播和高頻寬頻接入等業務,必須對原有網路進行雙向化改造。
HFC主要由模擬前端、數字前端、光纖傳輸網路、同軸電纜傳輸網路、光節點、網路接入單元和用戶終端設備等組成。
Cable Modem的通信和普通Modem一樣,是數據信號在模擬信道上交互傳輸的過程,但也存在差異:普通Modem的傳輸介質在用戶與訪問伺服器之間是獨立的,即用戶獨享傳輸介質,而Cable Modem的傳輸介質是HFC,將數據信號調制到某個傳輸帶寬與有線電視信號共享介質;另外,Cable Modem的結構較普通Modem復雜,它由數據機、調諧器、加/解密模塊、橋接器、網路介面卡、乙太網集線器等組成,它無需撥號上網,不佔用電話線,可提供全天候隨時在線連接的服務。
Cable Modem的技術實現一般是從87~860MHz電視頻道中分離出一條6MHz的信道,用於下行數據採用64QAM或256QAM調制方式。上行數據一般通過5~65MHz之間的一段頻譜進行傳送,為了有效抑制上行雜訊積累,一般選用QPSK調制。
前端設備CMTS採用10 Base-T,100 Base-T等介面通過交換型HUB與外界設備相連,通過路由器與Internet連接,或者可以直接連接到本地伺服器,享受本地業務。Cable Modem是用戶端設備,放在用戶家中,通過10 Base-T,100 Base-T介面與用戶計算機相連。
HFC的主要優點是基於現有的有線電視網路,提供窄帶、寬頻及數字視頻業務,成本較低,將來可方便地升級到光纖到戶(FTTH)。但缺點是必須對現有有線電視網進行雙向改造,以提供雙向業務傳送。
4. 有線電視系統中的HFC代表什麼
HFC即Hybrid Fiber-Coaxial的縮寫,是光纖和同軸電纜相結合的混合網路。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網路三部分組成,從有線電視台出來的節目信號先變成光信號在干線上傳輸;到用戶區域後把光信號轉換成電信號,經分配器分配後通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網路的不同之處主要在於,在干線上用光纖傳輸光信號,在前端需完成電—光轉換,進入用戶區後要完成光—電轉換。
HFC的主要特點是:傳輸容量大,易實現雙向傳輸,從理論上講,一對光纖可同時傳送150萬路電話或2000套電視節目;頻率特性好,在有線電視傳輸帶寬內無需均衡;傳輸損耗小,可延長有線電視的傳輸距離,25公里內無需中繼放大;光纖間不會有串音現象,不怕電磁干擾,能確保信號的傳輸質量。同傳統的CATV網路相比,其網路拓撲結構也有些不同:第一,光纖干線採用星形或環狀結構;第二,支線和配線網路的同軸電纜部分採用樹狀或匯流排式結構;第三,整個網路按照光結點劃分成一個服務區;這種網路結構可滿足為用戶提供多種業務服務的要求。隨著數字通信技術的發展,特別是高速寬頻通信時代的到來,HFC已成為現在和未來一段時期內寬頻接入的最佳選擇,因而HFC又被賦予新的含義,特指利用混合光纖同軸來進行雙向寬頻通信的CATV網路。
目前,HFC網路傳輸的帶寬為5-750MHz~860MHz,少數可以達到5-1000Hz。
其中5-65兆赫茲(MHz)為上行頻率段.
87-1000兆赫茲(MHz)是下行頻段.
現如今,各地實際的下行頻率是87-750兆赫茲(MHZ).
比較多是47-550兆赫茲(MHz)。
每個頻道的帶寬是8兆赫茲(MHZ). 簡稱:8M
GYT106-1999《有線電視廣播系統技術規范》標准中規定,所有下行信號均按8MHz為一個頻道,對於數字電視,8MHz可以傳4套以上的電視節目。如果作數據下行,就是以8MHz為一個信號群,這樣就為所有以8MHz為一個群(頻道)的 各類信號,提供了充分利用現代技術的機會
5. 有線電視反向網路開通關於這方面的資料
一、 有線電視網路規劃原則:
有線電視網路一般按科學性、可靠性、適用性、擴展性四原則規劃。
科學性就是要求網路規劃中對頻率規劃、功能規劃,技術方案設計都要有科學的依據和能切實可行的實施方案,保證整個網路具有先進的管理平台,先進的入戶方式,具備一定的網管功能。
可靠性就是要求整個網路在科學設計的前提下選擇性能指標優秀的設備,使網路冗餘能力較強,具有一定的自檢自愈能力。
適用性就是要求網路功能和設備適用。網路的基本功能在保證傳統節目的正常傳送時,能保證數據業務、寬頻交互業務和監控、網管等業務(或功能)的逐步開通。設備選用性價比高的產品,不盲目追求功能的完備。網路建設力爭"一次投入、滾動發展",當年投入,當年回收資金並擴大再建設。
擴展性就是要求網路能一次規劃設計,分步實施。即充分考慮網路基本功能和擴展功能的實現,又能確保數字網、模擬網的互聯互通和多功能業務的開展,並升級自如,靈活方便。
二、 有線電視網路的頻率規劃:
頻率規劃是有線電視網路建設的首先要解決的問題。按照科學性、擴展性、適用性原則對網路頻率作出正確合理的規劃,合理利用寶貴的有限的資源,讓此網路問世之前,就具備先天的"優質基礎"。
1、 網路建設的頻率規劃應注意的問題:
① 必須遵循國家對有線電視頻率規劃所做出了相關規定,如行業標准GY/T106-1999的規定。
② 在保證模擬廣播電視節目傳送的基礎上充分考慮互動式業務的逐步開展,如Internet,電子商務,IP電話,線纜電話。
③ 應考慮到衛星數字直播節目的開展和數字電視節目的有線播出。
④ 適時開通多功能業務,如會議現場的有線直播,交通路口、銀行、賓館等重點單位監控,電視會議,可視電話,視頻點播等。
⑤ 應考慮多種業務開展時,用戶端設備和頭端設備的製造難易程度及設備成本問題。
2、 推薦兩種頻率規劃:
(1) 低段下行互動式
選擇5-165MHz作為互動式頻段,而不是選用550-750MHz的原因做以下幾點說明:
① 用5-65MHz做上行頻段,87-165MHz做下行頻段,是針對互動式的非對稱性特性而定。
② 這種選擇是考慮到今後多種功能業務的開展時,用戶端設備和頭端設備選用較低且相對集中頻率時,設備製造容易且成本較低,易於推廣普及。
③ 選用550-750MHz做互動式下行,一方面考慮了該頻段用做傳輸模擬電視節目,能保證一系統中黑白電視機,全頻道(不含收增補頻道)電視機可以正常收看到至少36套模擬電視節目,充分保證基本業務的傳送。另一方面考慮了僅有550MHz系統的有線電視網路,在不影響基本模擬電視節目傳送的同時,開通互動式數據業務,可以不做從現有550MHz網路向750MHz升級改造。
④ 今後衛星數字直播節目的開展首先考慮的是230—460MHz之間的增補頻段,在衛星數字直播節目開播時,現有頻率配置不會對基本業務帶來大的變動。
⑤ 選用5-165MHz作為互動式頻段與國際電聯(ITU)建議ITU-T J.112互動式有線電視業務傳輸系統推薦的互動式頻率范圍相符。
(2)高段下行互動式
三、 有線電視網路建設的功能規劃:
在科學的頻率規劃基礎上,對即將建設(或升級改造)的有線電視網路進行功能規劃。網路功能的實現是建設網路的主要目的,網路功能規劃是在科學性、可靠性、擴展性、適用性等原則下進行的。主要有以下幾個方面的功能:
1、 保證傳統廣播式模擬節目(調頻廣播和模擬電視節目)的實現。任何一個網路新建或升級改建,都必須保證傳統模擬電視節目的下行傳送,這是完成宣傳國家方針政策的重要途徑。一般下行傳送模擬電視節目套數在30套至50套。
2、 互動式數據業務。一般網路建設成為雙向HFC網路,可配置頭端設備CMTS和用戶端設備Cable Modem,開展互動式數據業務,如連接Internet,收發郵件,開展電子商務,開通IP業務等。
3、 互動式寬頻帶業務。這類業務一般佔用頻率帶寬較數據業務寬,對雙向互動式網路要求較嚴格,個別業務需要專門性設備才能實現特有功能,如視頻點播、電視會議、可視電話、現場直播、遠程教育、遠程醫療等。
4、 監控類業務。這類業務具有信息保密的特點,為專有對象提供服務,如銀行、賓館、交通路口監控等。
5、 網管功能。現在國家對網管功能沒有統一的標准,網管功能的內涵不一致。網管功能一般包括對前端設備、光端機、放大器、集線器等網路設備的電源、功率、狀態進行自動監控、調整、轉換等功能和對用戶的可定址
(一) 網路設計的總思路:
網路設計的總思路是建設一個寬頻帶、星形結構、接入網集中分配的雙向HFC網路。寬頻帶是網路設計的核心,即保證整個網路的前端、經干線分配網,最後到用戶端處處都是一致的頻帶特性。這也是有線電視網路建綜合信息網明顯優於電信網和計算機網的關鍵因素。星形結構、集中分配是多年雙向HFC工程實踐與技術難題攻關的經驗總結,只有這樣,才能保證網路改造中不刻意用昂貴的器材就較容易的克服雙向網路的世界性難題"漏斗雜訊"和"匯集均衡"問題。
(二) 網路設計順序是:中心(或總前端)---- 分中心(或分前端)---- 光節點---- 支幹線 、分配(或接入)網。在此設計順序中須說明的問題是:
① 分中心(或分前端)的設置:分中心介於中心與光節點之間,起到分解中心過多光節點的管理壓力和數據交換壓力。其設置與否的影響因素較多,其中與行政性區域劃分、用戶群體分布和行政區域的可發展性等因素關系密切。經網路建設一定發展階段後,分中心之間將建立光纖網,提高本網路的數據交換處理能力。
② 預留性功能實現的預先設計:雖然功能規劃中的許多功能近期內不能(或不打算)開通,但設計時需預先設計。如現場直播、交通路口、銀行、賓館監控等需要用到單獨一芯光纖,在光纖設計敷設時,就應一同敷設,待需要開通該功能時,只需加上頭端和末端設備便能方便的實現上述功能。
③ 網路的互聯性問題:我們現在規劃設計的網路可能是一個單一的局域性網路。隨著多種功能的開發,廣電網路的國家級、省級、市級以及相鄰省、市級網路之間的互聯、互通就會變為現實,同時廣電網與電信網、計算機網都會面臨互聯互通、資源共享、優勢互補等問題。因此,在網路的規劃設計中需要充分考慮多種網路聯接,並留有充足的介面。
(三) 光節點的設計:
筆者推薦光節點的設計採用用戶數為3—5千戶左右或者小於1Km的半徑區域。這與許多刊物宣傳的光節點用戶數為500戶左右是相差甚遠。
提出光節點500用戶的原因是擔心三個方面:一是系統載噪比(C/N)指標,二是當雙向HFC網路開通互動式業務時,用戶端通信速率帶寬,三是雙向HFC網路的漏斗雜訊。
1、系統載噪比(C/N): 一般的系統技術指標參照《有線電視廣播系統技術規范》GY/T106-1999規定系統載噪比≥43dB,網路設計時都留有一定餘量
6. 主流的Internet接入方式有哪四種類型
您好,寬頻接入方式分為ADSL、LAN、FTTH、PON四種:
1、ADSL:中文名稱:為非對稱數字用戶線環路 。它利用現有的專一對銅雙絞線,為用戶提供上、下行非對稱的傳輸速率,上行為低速傳輸;下行為高速傳輸。 適用於有寬頻業務需求的普通家庭用戶、中小商務用戶等;
2、LAN:接入方式主要採用乙太網技術,以信息化小區的方式為用戶服務。在核心節點使用高速路由器,為用戶提供FTTX+LAN的寬頻接入。基本做到千兆到小區、百兆到居民大樓、十兆到用戶;
3、PON:是一種新興的寬頻接入方式,可向客戶提供更穩定的接入和更高速率的帶寬;
4、FTTH:接入方式是在保持用戶現有通信業務的基礎上,直接將光纖線路接入用戶家中,取代原有電纜線路。屬通信能力及品質大幅提升,寬頻可實現2M/4M/10M至100M多種高速率接入,上網速度更快,網路質量更加穩定,在線高清視頻、網路電視、高速下載、大型網游等網路應用更加給力。
7. 我想安裝廣電寬頻,是用以前的有線電視線 還是重新布線
安裝廣電寬頻不能用以前的有線電視線需要重新布線。
有線電視把錄制好的節目通過線纜(電纜或光纜)送給用戶,再用電視機重放出來,而廣電寬頻是通過HFC(光纖+同軸電纜混合網)網向用戶提供寬頻服務,兩者傳遞信號的的媒介不一樣。
無源光網路(PON)作接入業務,而在此基礎上實現傳統電信網、計算機網和有線電視網融合的「三網合一」則是進一步降低成本的可行、有效的方案,也是網路發展的大趨勢。
FWAP-1550系列合波器,是一款增益譜帶寬在1540~1563nm的低雜訊、高性能、1路CATV +4、8、16、32路PON口輸入EDFA;4、8、16、32路PON邊+ CATV EDFA 合波輸出,且保證1310 +1490nm的數據流不丟失。
每個輸出埠都內置了一個高性能的CWDM波分復用器,每個上連光口很方便的連接OLT。與任何FTTx PON技術兼容,為三網融合、光纖到戶,提供了一種靈活的低成本解決方案。
FWAP-1550系列合波器,採用世界頂級品牌的泵浦激光器和美國OFS的有源光纖。完善的APC、ACC、ATC控制,良好的通風散熱設計,保證了PUMP Laser的長壽命和高可靠工作。
前面板的LCD提供整機的工作參數和告警。光丟失,激光自動關閉,提供了激光安全保護。所有光口均可在前面板安裝,也可選擇在後面板安裝。
FWAP-1550型PON+CATV 摻餌光纖放大合波器,1路CATV+4、8路PON口輸入EDFA;4、8路PON+150nm CATV EDFA 合波輸出。EDFA總光功率:13~26 dBm。1U機箱。
(7)有線電視hfc雙向網路改造方案的前言擴展閱讀:
有線網上開發的多功能業務,包括Internet接入、IP電話、電視會議、帶寬出租、電視商務等。這些新業務將使有線網的服務內容有電視拓寬到語音與數據通信、金融、教育等領域,大大拓展了有線網路的業務發展空間。
Internet寬頻接入隨著互聯網和企業廣域網的迅猛發展,人們對於網路的依賴性不斷增強,對網路的帶寬和接入服務速度的要求也不斷提高。
有線電視網路在進行雙向改造之後,可以通過Cable Modem提供上行速率達10M、下行速率達36M、24小時在線的廉價Internet接入服務或高速乙太網接入服務。
利用Cable Modem通過有線電視網路進行接入是寬頻市場佔有率最高的接入方式,在全球寬頻接入市場上佔45%以上的份額(另一種主要寬頻接入技術是XDSL技術)。
在有線電視網路升級改造之後,利用VOIP技術,可以提供價格十分低廉的IP電話服務,使電話的收費降到目 前普通電話收費的數十分之一。
傳統上人們對Cable提供話音業務的質量存在擔心,但DOCSIS技術的發展已大大改善有線網路對時延較敏感的業務的支持,提高了服務的Qos(服務品質保證),美國許多新的有線電視運營商已可提供電信級的話音服務。
未來該業務將對電信的基於電路交換的電話業務產生較大沖擊,但有望成為有線網路的一個重要收入來源。
8. 怎樣解決有線電視網路光纖到戶的三大問題
有線電視網路光纖到戶正迎來快速發展期,廣播電視規劃院受總局科技司委託起草有線電視網路光纖到戶白皮書和相關技術規范,受總局工程建設標準定額管理中心委託起草有線電視用戶端規劃、設計、施工及驗收規范。
在上述規范起草和討論過程中,各方關心的問題主要集中在幾個方面。
問題1:有線電視網路光纖到戶的定位
作為國家信息化基礎設施的定位:有線電視網路光纖到戶是廣播電視傳輸覆蓋網的一部分,它應有獨立的基礎設施以保證廣播電視端到端的完整傳輸
住建部和工信部下發的光纖到戶國標(GB50846-2012和GB50847-2012)規定:
1.新建住宅區和住宅建築的通信設施應採用光纖到戶方式建設,由開發商作為必備項目統一建設,電信運營企業共享使用;
2.新建住宅區和住宅建築的通信設施應與住宅區及住宅建築同步施工、同時驗收。
目前已有部分城市以上述國標為由,不允許有線鋪設光纖。因此,有線電視網路光纖到戶的第一個定位問題是作為國家信息化基礎設施的定位,有線電視網路光纖到戶是廣播電視傳輸覆蓋網的一部分。
作為廣播電視傳輸覆蓋網的一部分,有線電視網路光纖到戶建設可遵循的法規包括:
1.《廣播電視安全播出管理規定》,規定從事廣播電視傳輸、覆蓋業務的安全播出責任單位應當使用專用信道完整傳輸必轉的廣播電視節目。有線電視網路光纖到戶作為廣播電視業務承載網的一部分,應有獨立的基礎設施並可實現廣播電視業務端到端的完整傳輸。
2.《廣播電視管理條例》規定區域性有線廣播電視傳輸覆蓋網的規劃、建設方案,應由縣級人民政府或者設區的市、自治州人民政府的廣播電視行政部門報省、自治區、直轄市人民政府廣播電視行政部門批准後實施,或者由省、自治區、直轄市人民政府廣播電視行政部門報國務院廣播電視行政部門批准後實施。有線電視網路光纖到戶作為廣播電視傳輸覆蓋網的一部分,其規劃、建設應按《廣播電視管理條例》實施。
作為有線接入技術的定位:有線電視網路光纖到戶是HFC網路演進的方向
有線行業內對於光纖到戶也存在較大分歧,部分省市有線電視運營已著手推動光纖到戶,部分學者、運營商仍認為有線不應該發展光纖到戶:一方面同軸是有線特色,發展光纖到戶是和電信網路同質化;另一方面,有線擁有大量同軸存量資源,應該充分挖掘。
因此,有線電視網路光纖到戶的第二個定位問題是光纖到戶在有線雙向技術中的定位:
1.有線電視網路光纖到戶是寬頻提速和光進銅退趨勢下,有線電視接入網路演進的方向,是HFC網路光節點前移的必然結果;
2.有線電視網路光纖到戶不是對同軸和同軸接入技術的否定,其研究可以更好指導網路建設和演進;
3.在農網、新建小區等場景下,選擇光纖到戶或者HFC網路建設時兼顧光纖到戶的需求,可以避免網路重復建設。
問題2:基礎設施規劃
有線電視網路光纖到戶是HFC網路光節點前移的必然結果,因此在當前有線電視HFC網路或光纖到戶網路改造/建設過程中,如何根據網路演進的長遠需求,對有線電視入戶端基礎設施進行規劃和建設,減少網路演進過程中相關設施重復施工,是當前開展有線電視網路光纖到戶建設中各方關心的另一個問題。
對於有線電視基礎設施的規劃可以從住宅區分配網路和戶內有線分配網路兩個方面考慮:
1.HFC網路或者光纖到戶網路建設過程中,小區總機房、單體建築機房、配線箱以及小區引入管道、小區地下管道、建築物內配線管網等可以根據光纖到戶網路應用需求進行規劃和建設,分配網可以採用同軸+光纖或者光纖入戶。
2.與HFC網路相比,光纖入戶後還需要通過同軸、五類線、無線等方式實現戶內業務分發,因此開展有線電視網路光纖到戶建設前需對戶內有線電視分配網設計、施工進行規范。
問題3:產品標准化
與HFC雙向接入網相比,有線電視網路光纖到戶將更多的採用異廠商設備進行組網,因此推進產品標准化和設備間互聯互通以降低光纖到戶網路建設成本是各方關心的第三個問題。
有線電視網路光纖到戶產品標准化包括:
1.寬頻接入系統互聯互通
寬頻接入系統多廠商設備的互聯互通需要解決以下三個層面的問題:
首先是基礎協議的一致性,以實現設備間互聯。
其次是管理信息模型的一致性,以實現設備間的互通。
最後是管理功能和業務配置的一致性,以實現設備間的互操作。
2.CATV光接收機標准化
CATV光接收機標准化包括:
統一工作頻率范圍,一是保證CATV傳輸能力,二是有利於統一其它廣播電視傳輸系統設備工作頻率;
確定入戶型CATV光接收機業務性能參數;
統一的光接收機管理模型和管理信息庫。
有線電視網路光纖到戶相關規范起草情況
1.有線電視網路光纖到戶(C-FTTH)技術白皮書:對有線電視網路定位問題進行了著重考慮,目前已完成徵求意見稿,即將發布。
2.有線電視網路光纖到戶(C-FTTH)技術規范:對C-FTTH系統技術要求以及運維、網路管理、產品的技術要求進行規范,目前正在編制過程中。為推動產品標准化,規劃院正在同步開展C-FTTH寬頻接入系統互聯互通測試。
3.有線電視用戶端規劃、設計、施工及驗收規范,對住宅區和住宅建築內有線電視基礎設施規劃、設計、施工及驗收要求進行規范,規范起草工作已啟動。
9. 淺析幾種廣電寬頻入戶方案
查詢最新家電價格查詢家電產品信息於寅虎(2001.03.29)
眾所周知,互聯網起源於美國,網路技術的發展速度同樣以美國為最快。在寬頻網路「最後一公里」(就是接入到用戶家中)的研究方面,技術先進的國家發明了各種解決方案。1.CABLEMODEM技術Cablemodem是一種適用於HFC的調制技術,允許用戶通過有線電視網進行高速數據接入(如接入網際網路)的設備,在50MHz以上的頻段(多在550MHz)用電視的6MHz帶寬提供一個下行信道,在5MHz?50MHz頻段開辟一個上行通道。採用64QAM調制可使下行通道的速率達到30Mbit/s。上行速率也可高達10Mb/s。其次,Cablemodem只佔用了有線電視系統可用頻譜中的一小部分,因而上網時不影響收看電視和使用電話。計算機可以每天24小時停留在網上,不發送或接收數據時不佔用任何網路和系統資源。
目前發達國家的有線電視運營商主要是使用Cablemodem技術解決有線電視用戶寬頻上網的問題。這種技術是對同軸電纜主幹以及同軸電纜放大器進行雙向改造,在千家萬戶的同軸電纜出口處增加一個被稱為Cablemodem的終端設備。CableModem和家庭里的計算機或機頂盒相連,實現上行帶寬為1M,下行帶寬為30M的非對稱傳輸,眾多用戶共享該帶寬實現高速上網,美國就是採用這種寬頻接入方式,但是這種解決方案中國就很難推行,主要原因就是不適合中國的國情。
cablemodem是設計給美國、加拿大、澳在利亞這些地多人少的國家和地區的,像中國、韓國、日本、香港、新加坡等人口密集的國家和地區是不適用的。此外,cablemodem技術的擴展性和升級性也有不足的地方。2.S?CDMA技術S?CDMA技術是目前剛剛興起的一種廣電雙向網改造方案,其對CableModem進行了改造,採用了先進的擴頻技術,以犧牲傳輸速率,來大大提升系統的抗噪性,可以不用對原HFC網路進行改造。但是,其建設成本依然沒有降低太多;終端Modem的價格更高約¥2500/戶。
高昂的前期投入,不可預測的市場風險,依然令廣大的有線電視台和眾多的投資者不敢涉足。3.五類線入戶方案這是終極的寬頻入戶解決方案,光纖入戶,光纖到樓邊、五類雙絞線入戶等都是通過重新布線來解決寬頻接入問題。但是,重新布線是一項非常浩大的工程,需要投入大量的人力和物力,不是短時間內可以實現的。重新布線對於已裝修好的住宅有著破壞裝修效果的威脅,還可能切斷原有隱蔽布線(特別是電源線),住戶留守配合也存在諸多不便。美國計劃到2015年完成光纖入戶,由此可見重新布線的難度。重新布線的另一個問題是不能和現有的接入網路合並使用,無法保護已有的投資,造成資源浪費。重新布線,帶來的另一主要問題是高昂的線路維護費用,從而給電視台與其他運營商競爭中處於不利狀態,為未來的業務發展帶來不便。
基於上述分析,不管是現有的cablemodem技術,還是S?CDMA技術,在我國的試驗情況都不十分理想,而五類線入戶方案的接入技術從目前的國情來說還無法實現,因此,我們必須尋求一種適合中國國情的寬頻網接入解決方案。
10. 有線電視物理網路是一個透明的業務傳輸載體
有線電視物理網路是一個透明的業務傳輸載體。現在該網路中已傳輸了多套廣播式模擬電視節目,FM廣播節目和數字電視節目;部分網路中還傳輸了模擬收費電視節目,互動式數據和VoIP的語音業務。有線電視向數字化發展,在有線電視網路上開展數字電視業務,是全國廣電系統貫徹落實黨的十六大精神,加快廣播影視發展的重要舉措,也是加強社會主義精神文明建設、推動國家信息化進程的根本要求。但是,這種透明物理網路的管理技術手段的應用情況與管理水平的高低,將會對發展新業務帶來重大的影響,也會影響有線電視向數字化過渡的推進進度。有線數字電視的發展,能較好的解決收費管理的問題,是否在發展有線數字電視的同時,就不需要對有線電視的物理層進行管理了呢?現結合通信網路與有線電視網路其網路管理相關性進行討論,以供大家參考。
1、通信網路管理的普遍性
通信網路的操作維護管理功能是網路中普遍具備的功能。從歷史上來看,以前這些功能的實現是靠人工在現場對每台設備分別進行操作和維護,那時還沒有專門的一張管理網。現代的通信系統,對網路的維護、監測和調整在很大程度上都可以通過遙控在管理中心實現,這就需要專門的用於遙控管理的網路。現對人們生活中接觸較多的電話通信網路(即電信網路)與數字無線移動網路(GSM網路)進行討論,分析其網路管理的普遍性。
1.1 固定通信網路的網路管理
電信網路是我們接觸較多的固定通信網路之一,其電話通信主要由數字程式控制交換系統來完成。圖1給出了數字程式控制交換系統的基本組成圖,從圖中可以看出,設備的維護管理是其眾多功能模塊中的一個重要模塊,它主要完成:設備的狀態監測,對故障部件進行報警,實施備份部件的主備轉換,提供在線升級等;從某種意義上講,它完成了電信網路機房設備的管理。用戶電路的BORSCHT功能模塊有更為嚴格的管理功能,它完成饋電、過壓保護、振鈴、監視、編解碼、2/4線轉換、測試等功能。近年來,電信網路的管理范圍在擴展,不僅對室內設備進行管理,還對室外的線路設備與設施進行管理,其網路管理的內容有:①、小區配線箱的門鎖,②、小區配線箱內有源設備狀態,③、小區配線和內供電電源等。
1.2 數字移動通信網路的網路管理
數字移動通信網路除了有完善的通信業務控制功能以外,還需要有對通信網路的健全管理功能,以此來完成數字移動通信系統的維護、監測和調整。CCITT提出的TMN概念,對建立GSM系統的綜合網路管理提出了指導性意見。其綜合性管理網路的一側連到各種通信業務的控制設備,如網內的交換設備或基站設備,另一側連到操作人員面前的計算機工作站,在這兩端中間的TMN主要包括操作系統功能實體、中介功能實體和數據通信功能實體等三個功能實體。其實體的結構示意圖如圖2所示。對網路的管理主要按照管理協議的要求來完成,有時網路管理協議也要與業務管理協議組合進行,如:查詢移動台的設備號IMEI時會用到無線介面協議,對電路的管理時要用到閉鎖與解鎖功能,對基站控制器與移動業務交換中心管理時要用到復位功能等。對移動網路的直放機,其網路管理的內容有:①、查詢項:廠家標識、設備類型、版本號、直放站遠程通信方式、直放站主動告警使能標志、輸出功率告警門限、功放開關、衰減值等;②、控制項:直放站編號、網管中心查詢/控制電話、網管中心告警電話、直放站遠程通信方式、功放開關、衰減值等;③、告警項:電源掉電、信道本振失鎖、低噪放故障、功放過功率、功放過溫、功放駐波告警、自激告警、門襟告警、電源故障等。
通過對固定通信與移動通信網路管理的介紹,可以看出網路管理功能與業務管理功能是通信網路的重要管理功能,其網路管理功能在通信網路中普遍存在。雖然,作為網路的消費者(或用戶)最關心的是業務管理功能,但業務的准確提供是在網路能正常工作的前提下實現的,因此,網路營運者較為關注網路的管理功能與先進性。
2、有線電視網路通道的特殊性
一張雙向的有線電視網路,其物理結構:光纖傳輸部分,上、下行通道一般採用了空間分割方式;在同軸電纜傳輸部分,其上、下行通道一般採用了頻率分割方式,這種網路組合(即HFC)集成了獨享網路與共享網路的各自優點,才有了在全世界范圍內快速發展的今天,在中國已成為近5000億元的網路資源。但是,其網路也有自己特殊性的一方面。
2.1 下行通道的發散性
從前端光發射機到各台光工作站,再從光工作站到各樓棟單元的集線器,其網路結構形式呈現出發散的特性。在這種發散式的網路中,越靠近前端的設備,其覆蓋面較大;相應,若設備出現故障時,其影響面也較大。因此,對此全局性的設備,其可靠性、在線可管理性的要求就更加嚴格。
對於下行頻率為87~860MHz的下行通道,所傳輸了兩大類業務內容:①、廣播式的廣播電視節目,包括透明傳輸模式的或條件接收模式的模擬與數字電視節目;②、互動式通信的下行部分,包括Internet業務、VoIP業務、VOD業務和互動式數字電視業務。
從廣播式的下行業務來講,若業務是透明的,則凡接入網路中的用戶終端(電視節目的用戶終端是電視機)能接收到該業務,無法進行點到點的服務。因此才產生了基帶加擾式的模擬加解擾系統和今天大力發展用機頂盒來完成的數字電視條件接收系統。對於互動式通信業務的下行數據部分,其特徵是通信的下行部分,在沒有上行通道與之相對應時,僅有下行數據是無用處的,無法變為消費者有意義的業務內容。基於這兩大類業務內容的特徵,對該網路下行廣播式通道,不能在共享通道上行進行隨意的切斷控制,以免影響對諸多合法權益用戶的接收。
2.2 上行通道的復合性與匯聚性
在光節點以下路由,上行通道共用電纜傳輸。各用戶享有相同的5~65MHz上行頻率,逐級匯接到電纜上,其電纜部分呈現出共享式特性。到了光節點及以上路由,光纜部分採用空間分割方式,不同光節點下的用戶,上行通道單獨用一根光芯來傳輸信號,不再共享5~65MHz的頻率,在此段光芯上不再有新用戶的逐級加入,呈現有獨享特性。因此,雙向HFC網路中,從用戶端到前端的上行通道路由,既有共享又有獨享,呈現出復合性的網路結構。同時,在光節點以下,各用戶的上行通道出現逐級匯聚的特點。
因此,對上行通道的復合性與匯聚性應進行有針對性的有效管理,才能保證整個上行通道的安全與暢通。
3、有線電視網路管理技術及實現方案
對有線電視共享式上行通道的管理,在有線電視行業內已有許多討論。分析其共享式網路結構與高速公路的結構模型,有許多相似之處。現對高速公路的管理進行簡述。
高速公路管理有兩個方面,一是使用許可權管理,具體表現為車輛的准入管理和過路費的收費管理。二是故障管理(或是排堵管理),當有車禍時,由專管人員記錄現場並迅速清除堵塞源,讓道路暢通。
對有線電視上行電纜部分,其結構模型與高速公路相似。在用戶各上行入口的獨享通道到共享通道之間的路由上設置管理站,管理的內容也有兩個方面,一是上行通道的使用許可權管理,二是通道阻塞時,排除堵塞的管理。由於信息通道當遇到持續時間長或幅度較大的干擾信號時才能發生阻斷。這時,只有關斷干擾信息源時,阻塞狀態才會得到解除。因此,兩種管理內容使用了一種管理技術手段——路權管理。
3.1 有線電視網路中使用的路權管理技術模型
RF為5~860MHz的射頻寬頻信號。在CB控制信號的控制下,受控電子開關K可以開通或關斷。當K開通時,對從RF IN端輸入的寬頻射頻信號的插入損耗小於2dB,無任何機械開關雜訊。當K斷開時,對從RF IN端輸入的寬頻射頻信號的插入損耗大於46dB,並無任何雜訊或附加射頻產物出現。它只實施了對有線電視網路中的物理通道管理,不進行業務內容的管理,它工作於物理鏈路層。
3.2 路權管理技術應用在HFC網路中
從1996年起,路權管理技術開始應用於有線電視網路設備上,既解決了有線電視網路中物理層的管理與控制,又解決了目前有線電視網路中對基本收視維護費的收費管理。其技術方案可按三種層次來實現對網路的管理,具體如下:
(1) 按戶僅對上行通道實施管理
路權管理的終端控制器(即三態集線器),可以對單個用實現5~860MHz全通、5~860MHz全斷和87~860MHz部分開通的控制功能。當控制狀態處於87~860MHz部分開通狀態時,實現了僅對該用戶的上行通道(即5~65MHz頻率范圍)實施關閉的管理。這是一種個性化的管理,非常周到細膩。
(2) 按單元對上行通道實施管理
網管型路權管理終端控制器(即集線器),在單元內各用戶匯聚後的公共通道上,設置了路權管理控制開關。可以通過前端的計算機管理軟體,實現遠程在線對整個單元的上行通道實施同時開通或關斷功能,即按單元對上行通道實施路權管理。這種按單元實施管理,有利於提高管理效率。
(3) 按區域對共享通道實施管理
對共享通道所實施的管理分為兩大重要位置來完成。第一是樓道單元,路權管理終端控制器(即集線器)放置在用戶單元內,替代原來網路中的樓棟放大器的部分和串接分支分配器功能。在該集線器內應用了路權控制技術與遠程通信技術,通過計算機對有線電視網路的單元內的共享上行通道實現了遠程通道控制與管理功能。第二是光工作站,在網路管理功能的光工作站內,可以單獨調整各埠送來的上行信號的幅度,並可以實施開關控制。這樣,既解決了匯聚均衡問題,又解決了上行通道的可管理性。
4、有線數字電視的發展
數字電視的發展是現階段有線電視發展的主流。它的發展,將推動近千億元的產業大發展。對於數字有線電視,總體上講是在有線電視透明的物理網路上傳輸的多種業務內容之一。
數字有線電視系統的節目源為三大類:一類是衛星電視接收機直接輸出的數字視頻流,送入復用器、QAM調制器,以射頻方式在有線電視網路中傳輸。第二類是原有的模片源(如VCD、DVD)經過數字化處理(如采樣、編碼、壓縮等過程)為數字視頻流,再送入復用器、QAM調器器,以射頻方式在有線電視網路中傳輸。第三類為使用數字式的攝、錄、編設備處理的節目源,或已存儲在視頻伺服器上的數字視頻流,再送入到復用器、QAM調制器,以射頻方式在有線電視網路中傳輸。其傳輸網路仍然為透明的有線電視物理網。
為了解決條件接收和照顧現有模擬電視機不能直接收看到數字電視節目,因此,在用戶家中需要用數字電視機頂盒來完成兩個任務。第一是完成有條件接收的認證,對已付費的用戶可以解密出數字電視節目。第二是實現由數字信號再次還原為模擬信號,以AV方式(或RF方式)接入到用戶模擬電視機,以完成模擬電視機對數字電視節目的收看。
從節目源、傳輸網路和條件接收的分析中可以看出,現階段要大力發數字電視,必須有兩個步驟。第一步是改造承載網路,把單向的、低質的有線電視網路改造為可管理、可營運的優質雙向HFC網路;第二步是提供具有條件接收管理節目平台和發展數字電視機頂盒用戶,即實現業務管理。這也是行業中俗稱的「網路化帶動數字化」的真正出處。
同時指出,收費電視不等同於數字電視,但數字電視可以較好的解決收費管理問題。相應,數字電視發展的良好階段應該是互動式的有線數字電視。那時承載網路應該是具有可管理和控制功能的雙向HFC網路。如何來控制,運用哪些技術手段,前面已經做了介紹。用戶使用的數字電視機頂盒也應該是具有帶回傳功能(即雙向功能)的機頂盒。在2003年7月份,廣電總局已印發了《有線廣播電視網改造指導意見》,其前言中已經明確指出:為配合國家有線數字電視發展計劃,加快發展多種數字電視業務,有線電視網有必要進一步規范和升級改造,並積極推進雙向改造…。這指導意見的出台,就是為迎接互動式的有線數字電視的到來創造物理條件。
5、結束語
有線電視網路的網路管理是物理層的管理,是建立一張安全可靠、可管理的通信網路的重要內容。模擬電視的收費管理,數字電視的有條件接收管理,上網業務的認證與計費管理,VoIP電話的放號與計費管理,VOD的認證與計費管理等均屬於業務管理的內容。因此,建設一張具備網路管理功能的有線電視雙向HFC網路,營造安全可靠、可管理的網路物理環境,是發展有線數字電視的基礎。現在,國內各地有線電視網路的基礎條件差異性較大,大規模的網路改造已經擺在廣大電視工作者的面前,選擇較優的網路技術方案與適合中國有線電視發展的雙向網路設備,是當前工作的重要內容。只有改造好我們的有線電視物理網路,才能迎接並大力發展數字電視,才能把廣播電視事業在這新的歷史環境下推向更高的發展階段。