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三网融合背景下有线电视网络双向改造的应用

2016-11-04黄喜钦

科技与创新 2016年17期
关键词:有线电视网络三网融合

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〕

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