基于IP承载网的县级数字广播电视网建设

马 乾

（江苏有线网络发展有限责任公司 兴化分公司，江苏 兴化 225700）

1 IP承载网组成与技术特点

市县级IP承载网的建设应能够保证稳定的数据互联网互联、视频轮播与点播、信息资源发布与共享以及能够满足智慧台站建设的基本要求和技术应用的扩展接口，即IP承载网需要具备服务质量（Quality of Service，QoS）性能、稳定可靠、远程智能控制以及自适应接口扩展等特点，便于数字广播电视网可持续建设发展、稳定可靠的智能运行以及自主化的技术维护等[1]。因此，在IP承载网的方案设计初期需要对整体网络的框架进行重构，其中物理层与技术层在逻辑结构上区分明显，在运行机制上充分融合，从而满足整个网络建设的稳定性要求[2]。扁平化的物理框架可以极大地提高系统运行的效率，重构后的系统运行覆盖面可以增加至原来的130%，在发射功率不小于3.1 dBm的情况下，衰减则逐步控制在25 dB以内。构建无源光网络（Passive Optical Network，PON）接入户数为64、两级分光为1∶4、1∶16，基于此参数设置的IP承载网建设在广播电视领域中应用广泛，能够高效实现设备-终端-设备的稳定接收[3]。为了更好地对接数字广播电视网的建设运行，需要进一步构建将数字网络技术与信息传输技术进行融合的新型技术体制，以弥补传统广播电视网运行中的缺陷。

1.1 无源光网络

PON接入网是未来有线电视网络技术发展的目标和方向。PON能够解决带宽问题，能够有效提升信息承载量，满足用户对于信息数据的要求。此外，该技术实现难度相对较低，而且能够有效降低开发成本和运维支出[4]。按照组织结构和网络框架的建设特点划分，PON主要包括GPON、EPON以及APON。采用光纤能够实现跨区域、远距离以及大承载的信号传输，而合理应用PON能够有效解决无线信号传输“最后一公里”的问题。

1.2 电缆调制解调器终端系统

现阶段，有线电视网络双向技术应用广泛的是电缆调制解调器终端系统（Cable Modem Terminal Systems，CMTS）。通过此技术可以实现信号与数据传输的互联互通，能够有效对接模拟信号与数字信号的转换，并利用副载波复用（SubCarrier Multiplexing，SCM）完成基带信号调制、分发处理等。结合数字信号处理技术，CMTS能够直接对现用的同轴电缆进行二次优化，大幅减少系统建设工程量。此外对于技术维护而言，结构简单、系统功能简易的CMTS更利于快速理解和操作[5]。在信号传输阶段通过上段、末端两张数据网进行有效通信，能够在各环节对信号干扰进行相对抑制，并在终端通过算法进行合并、重构与优化，避免大容量传输时衰减和外界因素的影响。当终端用户量的基数较大时，末端的数据承载压力会增大，对于系统稳定性是一种考验。

1.3 局域网终端

对于有线电视双向技术在局域网规划和终端用户使用方面，EPON+LAN的接入模式较为普遍。在技术标准应用中，通过以太网交换机可同步对接数据从接收开始的所有工作程序，包括接收拆分、处理、封装以及共享等。现阶段随着终端用户数量的激增，为了满足用户对于低时延响应、大容量宽带以及信号稳定度、内容清晰度等的要求，目前通常采取的是LAN硬件升级方式，进一步提升网络承载能力。

1.4 有线电视同轴电缆网使用以太网协议

在有线电视双向技术标注应用层面，基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术（Ethernet Over Cable，EOC）可以融入到原项目升级改造过程，现阶段更多的是通过整体智能化建设中双向技术应用层面打通从无线台站到终端用户直接的双向信号无线传输流程[6]。通过特定的媒介准入、环境转换等方式，促进特定技术标准的落地，使得原始数据信号无损传输至用户终端，并最大限度采用优化策略对信号末端的接入问题进行调整，实现与PON机制基本相同的效果。

2 IP承载网+数字广播电视网建设方案

2.1 技术应用策略

IP承载网+数字广播电视网能够实现传输效率的大幅提升，并通过网络规划的数据接口等满足远程控制技术运营的要求。考虑到项目建设实际需求，采取EPON+LAN技术[7]。技术应用中结合了多项复用功能，例如波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）传输机制与光纤到楼（Fiber to The Building，FTTB）组网模式，能够在单纤基础上实现双向传输功能。由于EPON+LAN技术在实施过程中通常以上行通道为广播信号传输通道，而下行通道则对应为时分复用的数据信号传输通道，速率最高可达500 Mbps。FTTB组网时，可以分别设置多组基本使用单元数，光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）和光网络单元（Optical Network Unit，ONU）模块使用可以对接局域网络用户需求的多组EPON接入网口和相应的数据信号接口等。

2.2 建设实施方案

2.2.1 广播电视信号传输

为了实现全域覆盖的设计思路，可以根据前期增设的多路模块对覆盖区域进行估算，按75%～85%的比例进行调试安装，并随着小区用户数的增加和区块界限的划分，逐步落实到全域满员覆盖。

2.2.2 智能信息数据传输

项目建设过程中，考虑到用户数不足或区域板块划分不够清晰的问题，通过不断优化相应覆盖比例和增加数据流转的智能化设计来满足实际需求[8]。随着用户数的增加，逐步调整智能信息化设备数量，并从网络组织结构上逐级降低分层数，最终实现数据传输的全覆盖效果。

2.3 远程运维管控

远程控制需要对多路信道分别监测，由于监测数据量大且流程复杂，极大影响了监控系统工作的稳定性与可靠性，同时也会对终端用户的接收产生不良影响，因此普遍采用的是数字式智能远程监控与智慧运维模式，如图1所示[9]。

通过对工作参数的实时分析，能够智能检测系统可能存在的问题和隐患，及时通过反馈机制输送至数据处理中心并显示在远程监控终端，使得管理人员能够在第一时间了解故障原因，从而采取有效的解决措施[10]。

3 结 论

随着IP承载网建设的应用普及，县市级数字广播电视网建设已经全面展开。将智能技术与无人设备结合进行远程控制，能够实现对网络规划、系统运行等的有效监控，打破了传统思维模式对于技术应用的限制，最终形成多业态、跨领域、多元化的广电生态圈，推动数字广播电视网未来的智能化创新发展。