三网融合背景下有线电视网络双向改造的应用

黄喜钦

文章编号：2095-6835（2016）17-0098-02

摘 要：主要对三网融合背景下有线电视网络双向改造的应用展开了探讨，对C-DOCSIS技术系统的架构及网络改造方案的设计原则作了详细的阐述，并系统分析了相应的改造应用，以期能为有关方面提供参考和借鉴。

关键词：三网融合；有线电视网络；双向改造；C-DOCSIS技术

中图分类号：TN943.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.098

在今天的有线电视产业之中，电信类业务（宽带、电话）所占的比例日益增加，特别是在欧洲、北美洲等有线网络发展已经相对成熟的市场，电信类业务甚至贡献了有线电视产业全部的增长。可以说，宽带网络已经成为全球广电运营商业务之基石，但在国内市场，广电宽带在全国宽带中的占比却非常低——据统计，截至2013-12，我国有线电视用户总数为2.24亿，其中，有线数字电视用户为1.69亿，双向覆盖用户达9 000万，实际双向用户有2 600万，而宽带用户却仅为700万，仅占全部有线用户的3.1%.这也成为了其在三网融合背景下市场竞争中的最大短板。为了改善“宽带短板”的问题，在广电打造NGB网络的过程中，宽带接入技术的选择就成为了重中之重。而目前，广电主要支持3种宽带接入标准，即C-DOCSIS、HiNoC和C-HomePlug。然而，考虑到技术发展前景以及基础等因素，目前走在最前面的正是C-DOCSIS。C-DOCSIS的优势是什么呢？首先，高QoS保障是C-DOCSIS的一大特征，它可基于服务流机制，精细化保障QoS，并支持动态负载均衡；而在多接入终端方面，C-DOCSIS同样具有优势，可稳定接入200个以上的Cable Modem终端。此外，C-DOCSIS还可实现全业务承载，并拥有完备的语音支撑机制。当然，在大家最为关注的带宽表现方面，C-DOCSIS自然不会让我们失望，上行160 M和下行800 M的接入带宽，可更好地保证电信类业务的应用体验，并助广电宽带业务驶入“快车道”，让广电运营商在三网融合中发挥更大的价值。下面以某市C-DOCSIS网改为例，介绍C-DOCSIS技术在三网融合背景下有线电视网络双向改造的应用，相信对有关方面能有一定的帮助。

1 网络改造方案设计原则

C-DOCSIS网改试点选取一个典型的平原农村。该村有线电视网络始建于2007年，期间未经过大规模改扩建，覆盖用户大约270户，现传送大约100套有线数字电视节目。经过现场重新勘察和图纸绘制，网内含750 MHz的单向光接收机1台，750 MHz单向放大器9台，放大器级联均在2～3级，分支分配器（860 MHz）均为公制，具有南方平原农村网络的典型性。网络改造方案设计原则主要包括网改成本优先原则、干线设计原则和无源网络设计原则。

2 CMC组网模式

在C-DOCSIS网络中，CMC（Coax Media Converter，有线电缆媒介转换设备）应包含DOCSIS头端模块（含可选的IPQAM功能）、上联光模块、射频输出混合模块等。单台CMC设备合理覆盖用户数为200～300户，应确保单台CMC设备覆盖用户数不超过350.当覆盖数小于200户时，单户网改成本将上升。当覆盖数超过350户时，可在单个光机下挂多个CMC设备，或者拆分大光节点。

根据CMC布放位置的不同可分为野外型和室内型两种组网模式。野外型组网模式就是在现有野外光节点附近直接挂接CMC设备，基本不改变原有网络结构，适用于光节点覆盖用户数在200～300合理范围内的环境。室内型组网模式就是在村级机房内新增多台光接收机和CMC设备，为覆盖用户少的光节点增加相应的光接收机。光接收机汇聚后接入CMC设备，适合光节点覆盖用户数比较少的环境（比如别墅区或光机直带用户等）。

由于该村覆盖约270户用户，现网只有一个光节点并且无机房，因此选用室外型组网模式，直接在原单向光接收机处下挂CMC设备，利用原有光节点光缆（不需要重新敷设光缆），每个光节点只需2芯光纤，一芯接光机用于传输下行广播信号，另一芯接CMC设备用于传输VOD点播交互信号和宽带数据，组网模式如图1所示。

2.1 分配网指标设计

本次网改试点采用野外型CMC设备组网，分配网络双向链路电平设计原理如图2如示。

在下行链路中，按照频谱规划使用情况，单向光接收机需为750 MHz或以上型产品。如果为550 MHz产品，则需要更换，光接收机输出电平参考值为96/102 dB μV，系统终端输出口电平范围为（70±6）dB（包含用户入户线和终端盒损耗，不计入户二分配器损耗），VOD交互频点在750 MHz以上，原有放大器均需更换为860 MHz双向放大器。在回传链路中，用户至放大器的链路损耗范围为（29±4）dB，CMC设备反向输入电平应为75 dB μV。放大器级联不能超过3级，双向分配放大器输出电平参考值为99/110 dB μV，输出斜率为11 dB；用户终端按照一户一端设计，用户线平均按照40 m/户计算损耗。

2.2 汇聚上联接入方式

假设每台CMC设备接入250户农村用户，按照40%渗透率、80%并发率、户均带宽2 M计算，家庭宽带上网带宽需求约为160 M；按照20%并发率、单个流带宽6 M计算，VOD点播流带宽需求约为300 M。单向广播电视信号不占用CMC上联带宽，单台CMC设备上联带宽需求估算为460 M，即CMC采取千兆上联至乡镇机房汇聚交换机就可满足用户宽带上网和VOD点播等业务需求。

利用原有光节点的一芯光纤，采用单模单纤千兆光传输模块，CMC即可汇聚接入乡镇机房网关交换机，通过网关交换机与骨干网和各个系统通信。

3 双向网络改造及维护

在乡镇机房新安装CMC网管三层交换机1台，在村网原光接收机处新安装野外型CMC设备1台，交换机和CMC通过一芯光纤千兆互联，交换机上联接入城域网。原光接收机为750 MHz设备，不需更换，直接保留，CMC设备电缆上联接入光接收机，下联接入放大器。将原网750 MHz单向放大器全部更换为1 000 MHz双向放大器。安装时，要求各节点连接正确，接插部件牢固。

根据设计图纸对需要调整的分支分配器件进行更换，要求将更换器件固定牢固。比如更换器件后，需重新制作接头并采用挤压头，接头制作需满足原双向电缆分配网络施工工艺规范要求。更换完毕后，在放大器以下的近端、末端进行反向检测，确定设计图纸当中未更换的器件是否损坏，接头是否老化，是否需要更换。

4 网络调试

整个HFC分配网调试流程分为单向光接收机调试、野外型CMC调试、放大器调试和用户端测试4部分，如图3所示。

4.1 下行链路调试

4.1.1 单向光接收机下行调试

测量工作电流，检测供电是否正常；测量光接收功率是否在（0±2）dBm范围内；测量各路下行输出监测口，用频谱仪测量频道电平及输出斜率，并适当调整衰减器、均衡器，使测量值与设计值一致；测量各路下行输出监测口信号C/N、HUM、MER，最少检测高、中、低3个频道，测量结果应符合设计规范。

4.1.2 野外型CMC调试和放大器下行调试

测量CMC下行输出监测口CMTS频点与IPQAM频点的射频信号电平及MER、BER值，并按照设计值适当调整；测量调整CMC和放大器各路下行混合输出监测口射频信号的平整度；测量各路下行混合输出监测口电平及输出斜率，并适当调整衰减器、均衡器，使测量值与设计值一致；测量CMC各路下行混合输出监测口信号C/N、HUM、MER。

4.1.3 用户端下行测试

在末级分支/分配器处加工装（模拟用户环境）测量射频信号的平整度；测量信号C/N、HUM、MER，最少检测高、中、低3个频道，测量结果应符合设计规范。

4.2 回传链路调试

4.2.1 野外型CMC回传调试

在CMC每一路回传混合输出监测口注入回传信号源，测量每一路反向输出检测口和总监测口电平。如果与设计值不符，调整反向链路末级衰减器。在各路反向输入电平监测口测量反向信号的底噪声频谱，找出在反向链路中的噪声侵入点并排除。

4.2.2 放大器回传调试

从放大器各路下行输出监测口注入回传信号源，测试CMC回传输出电平监测总口。如果与设计值不符，分别调整分配放大器每路回传放大模块级的衰减片，直至CMC回传输出电平监测总口达到设计值。

4.2.3 用户端回传测试

在末级分支/分配器处加工装直接注入回传三点频信号，测量CMC和放大器各路输出电平检测口电平，验证回传链路是否符合设计规范。

4.2.4 机顶盒安装

安装机顶盒时，要求使用零阻抗终端盒或普通双端口终端盒，更换用户端不合格的器件。农村用户户内一般私接较多，用户要求安装多个终端时，需要先加装一个二分配器，一端接高清交互机顶盒，另一端加装高通后，根据需求数量接入相应的分配器后接剩余其他电视终端。部分用户线路老化等指标不合格的，需重新更换入户线。

5 网络运行情况

通过CMC网管平台观察机顶盒的上线情况和指标，改造后，整个网络的指标参数虽然比新建网标准稍差，但是基本运行平稳。在完成网络改造和发送机顶盒后，对3个月内该村用户报修情况进行了统计分析，用户报修量较网改前大幅增加。但是，仔细甄别后发现，70%以上报修都是由于用户不熟悉机顶盒操作等原因导致，随着时间的推移，报修量越来越少并趋于网改前水平，真正与网络质量相关的报修较少。

6 结论

综上所述，三网融合的发展为有线电视网络的发展带来了巨大的契机，但是有线电视网络的双向改造却是一项复杂系统的工程。因此，想要对有线电视网络进行有效的双向改造，就需要采取有效的措施，做好双向改造工作，以促进有线电视网络的进一步完善和发展。

参考文献

[1]王建东，杨芳，吴靓.对三网融合下有线电视网络双向化改造的思考[J].电子技术与软件工程，2015（04）.

[2]杨大伟.几种有线网络双向化改造技术的比较与选择[J].广播电视信息，2012（06）.

〔编辑：刘晓芳〕