有线电视网络数字化双向改造技术研究

有线电视网络数字化双向改造技术研究

黄绍麟

罗定市融媒体中心　　广东省罗定市   527200

摘要：该文阐述了有线电视网络数字化双向改造原则与思路，结合FTTB+EPON+EOC和FTTH两种方案的应用分析了有线电视网络数字化双向改造技术。

关键词：有线电视；数字化；双向网络改造

有线电视网络数字化双向改造是将原来仅支持下行传输的单向广播网（HFC网络）改造为双向交互的数字化网络，这种改造能保证信号传输效率和提升节目传输可靠性与稳定性[1]。因此，本文对有线电视网络数字化双向改造技术进行了探讨。

1有线电视网络数字化双向改造原则

1.1基于稳定性，兼顾先进性

稳定性是有线电视网络双向改造的基石，也是衡量改造成效的重要依据。在满足稳定性前提下，尽量选用先进技术。如果采用的技术不够先进，很有可能短时间内即面临淘汰命运[2]。

1.2坚持标准性，满足开放性

标准性可以保证互换性，能提高维护效率，降低维护成本。而开放性有利于业务拓展，为日后发展奠定良好基础。

1.3筑牢可靠性，提升可用性

可靠性是有线电视网络双向改造追求的主要目标之一，也是用户对有线电视服务的基本期望。可靠性与稳定性含义相近，并不完全一致，前者重在衡量功能需求，后者主要体现在持续运行方面。有可靠性做保障，能提升可用性。

1.4保持灵活性，实现兼容性

有线电视系统接口众多，要求符合广播电视行业标准，并兼容现有设备接口，以提升改造和维护的灵活性。

1.5维护健壮性，保障安全性

有线电视系统运行过程中无法完全避免干扰，遇到干扰能迅速恢复正常，这就是健壮性要求。满足了健壮性，系统不会因为干扰就出现宕机，对于安全性也有了基本保障。

2有线电视网络数字化双向改造思路

2.1当前主流方案

目前，有线电视网络数字化双向改造主要采用CMTS+CM、FTTB+EPON+LAN、FTTB+EPON+EOC和FTTH四种方案。

CMTS+CM方案是CMTS（电缆调制解调终端系统）和CM（电缆调制解调器）的结合。该方案将原来的HFC单向网络升级为双向网络，下行的CMTS前端设备将IP数据调制处理，与CATV（有线电视信号）一起经同轴电缆传输到用户CM终端设备中，由CM解调为CATV信号和IP数据。上行回传的IP数据经CM调制处理，经同轴电缆上传至光双向机。

FTTB+EPON+LAN方案是FTTB（光纤到楼）、EPON（以太无源光网络）和LAN（局域网）的结合。IP数据经EPON的OLT（光线路终端）下行传输至楼道内的ONU（光网络单元），经交换机组网LAN，再通过五类线将IP数据送入用户端。CATV经光路送至HFC网络，再经同轴电缆入户。IP数据上行也是经EPON回传。该方案中HFC网络与EPON相互独立，不需要改造HFC网络。

FTTB+EPON+EOC方案是FTTB、EPON、EOC（以太数据通过同轴电缆传输）的结合。该方案与FTTB+EPON+LAN方案相比，主要差别是利用HFC网络传输IP数据，在传输CATV信号的光工作站与传输EPON的光分路器之后的楼道内设置EOC局端设备，两种信号一起经HFC网络传输至用户家中的EOC终端，EOC终端解调为IP和CATV两种信号。

FTTH（光纤到户）方案让光纤进入用户家中，通过FTTH终端分成IP和CATV两路信号，IP信号经路由器供电脑、平板电脑、智能手机及其他智能设备使用，CATV信号经STB（机顶盒）供电视机使用。

2.2各种方案的优缺点与方案选择

CMTS+CM方案充分利用现有同轴电缆资源，而且CMTS、CM的技术与产品较为成熟，容易改造，成本低，但为减少汇聚噪声的影响，上行带宽较小，且多用户共享下行带宽的方式使得带宽性价比较差，网络维护麻烦。国外人口居住分散，该方案应用效果较好，而国内人口集中，此方案的缺点更加明显。

FTTB+EPON+LAN方案的优点是用户不需要增加终端设备，带宽和稳定性较好，但需布设五类线，施工繁琐，而且没有利用现有同轴电缆资源。LAN曾经是许多宽带运营商采用的方案，随着带宽需求越来越大，LAN已被FTTH取代。

FTTB+EPON+EOC方案可充分利用现有同轴电缆资源，改造起来较方便，又克服了CMTS+CM方案带宽不稳定的问题，受到有线电视部门的欢迎，但因为尚未形成统一的EOC标准，不同厂家产品可能存在兼容性问题。

FTTH方案被认为是FTTB+EPON+EOC方案的演进目标，该方案能让用户轻易地获得高带宽（100M以上，而LAN、EOC的上限带宽也就是100M），当前许多宽带运营商都采用FTTH方案。有线电视部门因为考虑到现有HFC网络和同轴电缆资源，从减少投资角度推崇FTTB+EPON+EOC方案，但实际上EOC方案与各宽带运营商竞争已没有明显优势。

新建小区采用FTTH方案是最佳选择。老旧小区改造采用FTTB+EPON+EOC方案性价比高，可利用现有HFC网络资源为用户提供较廉价的宽带服务和DVB（数字视频广播）信号。

3有线电视网络数字化双向改造技术应用

3.1FTTB+EPON+EOC技术应用

A小区有12栋高层建筑，层高10～17层，分为东、西两片区，东区725户，西区512户。现有HFC网络准备改造为EPON+EOC，远期目标为FTTH。分光方式采用两级1:8模式，资源部署为1:4和1:8两级模式。在前端机房布置EPON OLT设备，需40个PON口。东区部署26芯干线光缆，设置2个光交箱，经过一级分光，覆盖所有东区住户。东区接入楼栋地下室分纤箱，箱内设置1:8分光器进行二级分光。分光后经桥架至各楼层EOC箱，再经EOC箱分配的原同轴电缆管道入户。西区设置1个光交箱，经过1:4一级分光，至楼栋地下室分纤箱1:8二级分光，再经桥架至各楼层EOC箱，通过原同轴电缆管道入户。改造后每户100M带宽，时延<1ms，无丢包，线路衰减<60dB，达到工程目标要求。

3.2FTTH技术应用

B小区由17栋高层建筑和35栋别墅组成，共1100户。小区内设置机房和ODF配线柜，包含EPON和DVB分路器。高层建筑共设置32个64芯二级分光箱，箱内设置EPON和DVB分光器，根据楼层户数以1:32或1:16、1:8分光比入户。别墅区由二级光交箱直带，4芯光缆入户，EPON和DVB各占1芯，2芯预留。两种户型户内均设第一终端和第二终端，蝶形皮线尾纤接入第一终端，两屏蔽同轴电缆接入第二终端。经计算，高层建筑路由最长点EPON信号光链路衰减26.3dBm，DVB信号光链路衰减32.9dBm；别墅区路由最长点EPON信号光链路衰减26.4dBm，DVB信号光链路衰减33.0dBm；时延均小于1ms。采用FTTH方案建设成本比传统HFC网络减少1/4，每户接入宽带带宽100～1000M，并且维护也比较简单。

4结语

数字化双向网络改造是有线电视系统的重要任务和创新发展所需，早期改造多采用CMTS+CM或FTTB+EPON+LAN方案，现在主流方案是FTTB+EPON+EOC，部分地区也在推行FTTH方案，从提升网络质量和降低建设成本考虑，FTTH更有优势，值得研究和应用。

参考文献：

[1]昝光斌. 有线电视数字化双向网络改造技术分析[J]. 中国宽带,2021(1):47.

[2]杨沪辉. 浅谈本地高清编转码系统建设和传输改造方案[J]. 中国有线电视,2022(10):15-18.