广播电视有线网络双向化技术的应用

2016-09-16松桃苗族自治县普觉镇科技宣教文化信息服务中心何仲勇

电子世界 2016年12期

松桃苗族自治县普觉镇科技宣教文化信息服务中心　何仲勇

广播电视有线网络双向化技术的应用

松桃苗族自治县普觉镇科技宣教文化信息服务中心何仲勇

目前我国广播电视网络正处于双向试点建设（即NGB网络同步示范建设）的关键时期，我国大部分有线电视网络为了积极配合三网融合工作，都开始实施双向化改造建设工作，以此改变广播电视的传输模式，提高传输效率，充分满足广播电视发展的需要和广大群众的精神文化生活需求。经过双向化改造之后，有线电视网络将转变原有的单向传输运营模式，升级为双向宽带接入网，这种网络不仅能够承载电视和电信业务，还能为广大用户提供更加丰富的双向交互业务，实现视频互动、点播、时移等新技术的推广应用。基于此，本文基于广播电视有线网络的现状，详细阐述了双向化网络改造设计与实施的原则，并以此为基础对常见的两种双向化改造技术进行分析和探讨。

广播电视；有线网络；双向化技术

随着近年来移动电视、互动电视IPTV、直播卫星以及网络流媒体等新兴媒介的崛起，传统有线电视网络逐渐陷入了四面受敌的尴尬局面，因此其不得不重新审视自己，寻求持续发展的崭新途径。传统有线电视网络是通过单向广播的方式来向用户传送视频的，用户只能够被动的接收信息，这就难以满足双向交互业务的实际需求，造成了广播用户群的急速衰退，弱化了广播电视特有的宣传功能。为了适应三网融合以及多业务提供的整体发展趋势，对于传统有线电视网络而言，将单向广播式网络全面改造成双向交互式网络已经势在必行，从而实现对电视和电信业务的同时承载，也才能实现电视节目双向、适时、互动，才能实现广播电视的视频资源充分利用，才能实现广播电视特有的优势和功能。在这样的基础上，有线电视网络才能够在三网融合中优先抢占IP数据业务，从而向语音业务、视频点播业务的战略目标发展。当然，要实现双向化改造，有限电视网络就必须采用先进的技术来建设双向宽带接入网。因此，我们有必要对广播电视有线网络双向化技术方案进行深入研究。

1　广播电视有线网络的现状

截止到目前，我国现有的有线电视网络是以混合光纤电缆为主体结构的，其主要特点为成本低、容量大以及抗干扰能力强。长期以来，我国有线电视网络都实行着“一对多”的网络系统模式，简单来说就是在某一个人享有的情况下，这个人就可以将资源与其他人共享。但由于网络资源始终具有最大容量，倘若占用这条网络的资源过多，那么必然就会导致网络资源进入竭尽状态，因此“一对多”的网络系统模式是存在一定弊端的。那么，要想解决这样的问题，我们就必须对有线网络的连接方式进行改善，比如将“一对多”改变为“一对一”的传输模式，这样的方式虽然在很大程度上提升有线网络的投资成本，但“双向化” 对我国广播有线电视未来的发展来说，其具有的战略性意义是不可否认的，所以有线电视网络“双向化”已经成为了有线网络转化的最大目标，成为数字化网络转化后的一个崭新的研究课题。

2　双向化网络的设计原则

作为地区信息基础建设的重要组成部分，广播电视有线网络的改造必须充分考虑当地的经济、政治及文化背景。当然，为了让支撑三网融合与多媒体交互业务的平台与技术要求得到充分满足，广播电视有线网络的双向化改造必须达到以下几个标准：第一，先进性与前瞻性。双向化改造工作的开展必须在先进技术的支撑下进行，并且要充分满足用户宽带与今后网络升级的需求。第二，标准性与开放性。双向化网络系统的软硬件平台都不仅要符合国家相关标准以及国际通行标准，同时也要具备一定的开放性。第三，稳定性与可靠性。为了让有线电视双向网络系统运行的可靠性、安全性得到充分保障，双向化改造的设计与实施都必须以四大原则为前提，即可管理、可控制、低故障、易维护。第四，经济性与适合性。由于双向化改造需要投入大量的资金，所以要想尽量提升投资效益，就必须对性价比问题引起高度重视。在双向网络的改造建设中理应将原有的网络资源充分利用起来，并且要保证改造方案与现实情况的适合性［1］。

总而言之，广播电视有线网络双向化改造的设计与实施都必须严格依据广电总局科技发展的统一部署以及国家信息化战略目标的总体要求，并参照交互、双向以及多功能的总体发展要求。

3　常见的双向化改造技术

3.1PON接入网技术

PON接入网技术（无源光网络）不仅是广播电视有线网络双向化改造的主流技术，同时也是三网融合接入网建设的首选。具体来说，作为一种单纤双向模式的无源光网络接入技术，PON所采用的是“点到多点”的网络拓扑结构，通过合路器、无源光分器来实现对各个ONU信号的汇聚。从整体上来看，PON系统一般都由ODN（光分配网）、OLT（光线路终端）、ONT（光网络终端）以及ONU（用户接入端的光网络单元）构成，如图1所示。因为PON系统的建设是采用无缘设备来实现的，因此其具备了成本低、可靠性高以及维护方便的特点。

截止到目前，已经成功推向市场的PON技术主要包含了GPON、EPON/GEPON、APON/BPON这三种，采用的都为PON网络结构。就目前的实际情况来看，EPON俨然已经是处于主导地位的PON技术，EPON性能优越，标准成熟度已经达到了大规模部署的要求。具体来说，EPON的优势主要有以下几点：第一，通过交换机和用户宅内设备即可对信号进行处理，并不需要有源设备。第二，网络建设可以分阶段的进行，这不仅降低了启动资金的门槛，也能够在接入阶段进行对资金的再次追加。第三，利用无源设备进行建设，不需要另设机房来对建设工作的开展进行供电，不仅建设成本低，维护管理也更加容易。除此之外，FTTB、FTTC系统是EPON光接入网演进的首期目标，完成首期目标之后再逐步向FTTH演进，最终形成一个能够为用户提供全面服务（如数据、语音、视频等）的平台［2］。

图1　PON系统数据传输原理图

3.2CMTS接入网技术

CMTS接入网技术在欧美地区得到了广泛的应用，其曾经也是我国有线电视网络进行双向化改造的首选技术。比如深圳、上海等地区的HFC双向网络改造即是通过对CMTS接入网技术的应用来实现的。在HFC网络中，CMTS能够起到与数据网互联的作用，主要功能包含了数据转发、协议处理以及射频调制解调等，CMTS系统的技术原理图2所示。

图2　GMTS系统技术原理图

具体来说，GMTS技术的优势主要有以下几点：第一，可以对原有同轴电缆资源进行利用，用户家庭并不需要进行重新布线，成本较低。第二，改造过程极为简便，改造时间尤为快捷，这有助于快速抢占市场。第三，此技术在国内外拥有大量的使用经验，产品标准与技术标准都十分成熟。但这里不得不提到的是，CMTS技术的上下行传输是分两张网络来进行的，这无疑就在一定程度上加大了网络的难度。同时，其上行漏斗效应所产生的汇聚噪声会对传输性能带来极大影响，因此就必须采用较小的上行宽带和较低的调制方式，因此CMTS的下行速率十分有限，难以让用户对宽带日益增长的需求得到充分满足。如果要通过减少宽带共享用户数量的方法来提升速率，必然就会大量增加设备，不仅单位贷款成本较高，性价比也较低。基于此，CMTS仅仅适合双向网络改造的初期阶段，通过简单快捷的双向网络覆盖来快速抢占宽带接入市场［3］。