有线电视网络双向化改造技术模式分析

吴迪

摘要：随着我国信息化建设的加快和三网融合的深入发展，移动互联网对传统的有线电视业形成了极大的挑战，传统有线电视业务已被逼到墙角。为适应行业发展趋势，避免被淘汰的命运，有线网络的全网双向和业务多元化发展成为必然要求。本文着眼于有线网双向化中主要技术模式与实现方式，分析提高技术质量对于有线网双向改造的重要意义和具体影响，实现网络建设改造的科学化与规范化。

关键词：有线网络;双向化;技术模式;PON

我国有线网络的下一代的发展及其承载的业务形态，主要包括四大方向：一是增值业务、二是数据业务、三是广播业务、四为互动业务。在移动互联网强势争夺传统有线网业务市场份额的今天，必须将有线网络双向化与业务承载能力充实化作为建网与运营中的主要任务，满足受众快速变化的消费需求，才有可能走出一条具有广电自身特色的生存发展之路。

一、指导原则和任务目标

有线网络的双向化改造应按照国家信息化的总体要求和广电总局科技发展的统一部署，从实际出发，因地制宜的根据双向、互动、多功能发展的具体要求，加快有线电视网络双向化改造步伐，扩大有线网络的业务承载力和服务领域，提高服务水平，满足广大人民群众日益增长的精神文化需求，构建以有线网络为基础，满足三网融合要求的下一代有线电视网络。

双向化网络建设和改造应遵循以下原则;首先，技术系统、设备、接口协议要遵循已颁布的国家标准和行业标准，采用的硬件设备应通过总局或相关管理机构的入网认定，确保系统的可用性和互联互通。其次，网络建设和施工过程中应遵循低故障、易维护、可控制、可管理原则，确保有线电视双向网络的系统安全和可靠运行。另外，系统合计与建设要因地制宜，业务形态和技术模式要紧密结合发展需要和当地的网络条件。最后，系统设计实施应遵循先进性、可扩展原则，充分考虑到随着业务的扩展和技术的进步可以实现系统的平滑升级。

有线网络宽带化、双向化的一个重要的发展趋势就是“光进铜退”，有线网双向化改造应将光纤进一步向用户端推进，实现高可靠、高带宽、高承载力、可管理运营的目标。双向化建设应因地制宜的扩大光纤传输覆盖范围，基本实现光纤到楼和光纤到户。接入分配网的双向化改造要根据具体的业务规划，充分利用入户线路的同轴电缆资源，采用适当的宽带双向接入技术，使有线电视网络具备承载电视、宽带数据接入、智慧融媒等多种业务的能力。

二、技术模式与业务实现方式

有线网双向化改造的质量依赖于网络的规划化建设，网络建设应严格按照相关国家标准和行业标准执行，必须严格按照有线电视系统的相关规范，落实工程施工、安装工艺，设备材料选用等关键环节，统一规划、统一设计、统一实施、统一管理、统一验收。实行质量标准量化评定，双向改造工程的设计建议应做到科学、合理、准确。相关网络设备器材涉及国家强制性安全认证的产品应具有明确的认证标识，能够适应本地环境气候条件，性能符合设计要求。

双向网络建议在满足安全播出的要求基础上，具备一定的系统冗余能力、必要的监控手段和应急处理能力。双向化的本质属性是通过双向的城域网和接入网为用户提供综合业务的双向传输系统，其基本结构模型由一个总前端和若干个分前端、一级和二级传输网、接入分配网三大部分组成。根据有线网的基本结构及其特点，双向化改造技术主要包括接入网光传输改造技术和用户端接入改造技术两部分内容。从技术发展趋势来看，FTTH已成为实现有线网双向化比较成熟可靠的技术模式。

在接入网光传输改造的部分，首先要考虑网络传输容量，在有线双向网络中下行数据容量取决于系统中光传输设备的数量和系统带宽;上行带宽则由每个光节点所带用户数决定。要保证充足的网络扩容能力，通过增加设备和扩充带宽能够快速实现传输容量平滑扩容的目标。无源光传输网络（PON）的网络拓扑结构与有线网络相类似，其普遍应用成为主要趋势。无源光网络一般是基于点对多点的传输方式，多采用树型或星型的拓扑结构，是多用户共享系统。无源光网络具有拓扑结构简单、设备成本低，消除了局端和用户端之间的有源设备等特点。其中EPON技术能够以最简单的方式实现点对多点千兆级以太网光纤接入系统，是在PON的基础上，用以太网协议取代ATM协议作为数据链路层协议，从而将以太网技术与PON技术结合，构成了一个可以提供宽带、低成本和多业务能力的新一代光接入网技术。EPON采用点到多点结构、无源光纤传输方式，上、下行速率目前可达到1Gbit/s，因此也稱GEPON。EPON是一项采用点到多点拓扑结构、利用光纤和光无源器件进行物理层传输、通过以太网协议提供多种业务的宽带接入技术。这项技术充分结合了无源光网络技术和以太网技术的优势，为在局端中心机房和终端用户之间配置宽带接入光纤线路提供了一种低成本的方法，具备点到多点的拓扑结构、无源器件、后期维护成本低等特点。EPON系统主要由OLT（光线路终端设备）、POS（无源光分路/耦合器）、光分配网络（ODN）、网元管理系统（EMS）组成。

业务实现方式方面，数据和电视信号在光缆中利用混频技术进行传输。在有线前端和分前端机房增加EPON的前端设备OLT，OLT输出的IP数据信号混入电视信号的空闲频段内，混合为下行信号送入HFC网络，在光节点将光信号转化为电信号，经同轴电缆送至用户端，用户多功能终端可以根据TDM时隙分配，解出IP数据信号和QAM信号，即可实现电视和数据业务的同步接收。数据和电视的合波信号采用波分复用技术到达光节点后，再利用解波分复用技术将其分离，并采用频分技术将这两种信号和上行信号在楼内同轴电缆中传输。这样的组网方式灵活，适合于宽带业务的逐步发展，系统可平滑扩容以满足业务发展的带宽需求。PON技术消除了局端与用户端之间的有源设备，在系统成本和运维管理开销方面费用更低，建设投资也更经济，易于扩容升级、业务扩展灵活。

双向化改造的用户接入技术种类较多，在此重点分析HFC网络用户接入技术，其主要特征为广播电视业务可以通过同轴电缆传输，而双向数据业务可以使用IP协议实现。根据多元业务接入的需求，传输容量为860MHz带宽的系统是目前的主流，具有较高的性价比;由于双向网络存在回传汇聚噪声影响以及回传带宽有限的限制、光节点用户规模可控制在300以内。要注意电缆接头质量和制作工艺对接入效果的影响，在用户终端应加装高质量的高低通滤波器，这是抑制用户噪声的重要措施。此外，由于双向HFC网络系统的稳定性往往取决于反向通道的质量，必须从施工工艺、系统调试、回传噪声等环节进行严格的验收。

光纤到户（FTTH）是目前迅速普及的用户接入技术，是指将光纤网络单元（ONU）安装在用户家中，其显著技术特点是提供更大的带宽且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，具有传输带宽大，抗干扰性强、网络稳定性高、易于维护等优势，是比较理想的接入技术。

三、结论

对有线网进行双向化应坚持三网融合要求与互联网思维。在设计方面要具有开放性，参考其他新媒体的优势，充分了解受众群体的喜好并且加以重视，真正的发挥双向化技术的优势。由于信息技术发展更新速度快，在实施的过程中，要不断升级双向技术以满足用户更高的体验要求。不论是什么样的技术模式，稳定和安全是最需要被考虑的关键性因素。一个稳定可靠的系统也更加便于管理和维护。

随着我国信息技术的不断发展，各种互联网平台的高互动性大大提升了网民对于网络的认可度。有线网络双向化与现有双向网络的升级扩容改造过程中，要紧密结合当地实际情况，所采用的技术模式一定有前瞻性、开放性、稳定性，坚决避免因缺乏战略眼光和长远规划采用升级潜力小、建设成本高、维护难度大的技术系统，深入调查研究用户使用习惯和需求方向，使双向化改造各个层面的技术模式严格服从、服务于这一点，着力提升用户对于有线电视网络的认可度，才是有线网络双向化建设与升级改造的必由之路。