“三网融合”下的有线数字电视技术 DV OnLine.数码视频在线数字摄像机数字视频处理视频采集卡编辑软件

　　本文是对三网融合背景下的有线数字电视技术进行分析和探讨，具体包括：CMTS+CM、EPON+LAN、EPON+EoC、FTTH的组网方案和市场应用典型案例。
　　2008年国务院办公厅08年1号文件《关于鼓励数字电视产业发展若干政策的通知》中指出：加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息网络资源的统筹规划和管理，促进网络和信息资源共享;在确保广播电视安全传输的前提下，建立和完善适应“三网融合”发展要求的运营服务机制。鼓励广播电视机构利用国家公用通信网和广播电视网等信息网络提供数字电视服务和增值电信业务。在符合国家有关投融资政策的前提下，支持包括国有电信企业在内的国有资本参与数字电视接入网络建设和电视接收端数字化改造。

　　通知明确提出推广数字电视广播，推进“三网融合”，本文将对三网融合背景下的有线数字电视技术进行分析和探讨：CMTS+CM、EPON+LAN、EPON+EoC、FTTH的组网方案和市场应用典型案例。

　　一、CMTS+CM

　　CMTS+CM组网方案在光传输部分，下行数据信号和CATV的下行信号采用频分(FDM)方式共纤传输，上下行数据信号采用空分(SDM)方式共缆不同纤传输，在电缆部分，上下行信号按FDM方式同缆传输。

　　此方案适合已建HFC网络改造，可利用原网络中预留的光纤和无源分配到户的电缆网络组成双向传输系统;只需要在前端和用户端分别加装CMTS和CM即可实现双向传输。

　　1.1CMTS+CM优点

　　(1)利用现有的CATV网络提供双向通信，适合稀疏模式网络覆盖区域;

　　(2)大面积覆盖，低开通率情况下成本较低，前期投入少;

　　(3)技术标准及产品比较成熟。

　　1.2CMTS+CM缺点

　　(1)需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造;

　　(2)噪声汇聚效应影响系统的带宽和性能，同轴缆及接头质量要求较高，后续维护工作量较大;

　　(3)CMTS下行通道带宽有限，头端共享38Mbit/s，可开通用户数少;

　　(4)可承载业务有限，大带宽业务无法满足;

　　(5)后续系统扩容成本巨大。

　　二、EPON+LAN

　　OLT上联接入数据网，ONU直接接入或者通过下联的交换机接入STB(机顶盒)，提供IPTV/HDTV视频业务，具体应用方案如图2所示EPON+LAN组网方案。

　　2.1EPON+LAN优点

　(1)运营商不承担用户终端的投入，网络升级改造方便;

　　(2)网络接入带宽：1000M到小区，1000M/100M到楼道，100M到户，接入带宽高;

　　(3)可扩充性好，可以承载全业务运营;

　　(4)不占用同轴电缆的频率资源，光传输采用EPON技术，传输链路中实现没有有源设备;

　　(5)两张网同时运营，维护方便，单网故障相互不影响;

　　(6)目前的LAN产品异常丰富，价格也非常低;EPON产品支持厂家众多，相关产品兼容性好，价格也在大幅降低。

　　2.2EPON+LAN缺点

　　(1)需重新入户施工，施工量及施工难度都较大;

　　(2)两张网络分开运营，维护人员素质要求高。

　　三、EPON+EOC

　　EPON+EOC中的EOC技术主要包括3种：无源EOC、低频有源EOC、高频有源EOC。

　　3.1无源EOC

　　无源EOC技术将以太数据信号IPDATA和有线电视信号TV RF采用频分复用技术，使这两个信号在同一根同轴电缆里共缆传输，在楼宇内利用HFC网络入户的同轴电缆将IP DATA和TV RF混合信号直接传送至客户端，再在客户端分离出TV RF射频信号连接至电视机或DVB机顶盒;分离出IP DATA数据信号连接至计算机。也可以直接将IP DATA和TV RF混合信号直接连接至双模机顶盒，用户可以通过双模机顶盒实现IPTV、VOD等交互电视业务，同时在机顶盒上另外提供一个以太网RJ45接口外接电脑提供宽带上网业务，具体组网方案如图3所示无源 EOC组网方案。

　　无源EOC系统技术特点：系统支持每个客户独享10Mbit/s的速率;遵循以太网协议，标准化程度高;客户端为无源终端，提高了系统的稳定性，减小了运营维护成本;工程安装不需重新敷设5类线，有效的解决了楼内重新敷设线缆施工困难问题，建设成本较低。

　　3.2低频有源EOC

　　使用频段为5~30MHz，传输速率为85Mbit/s，传输距离可达500m。

　　具体组网方案如图4所示有源低频EOC组网方案。

　　有源低频EOC技术特点：能够通过分支分配器，工作频率在低频段，网络适应能力较好不需要更换优质的分支分配器和电缆;家庭中至少需要一个有源设备，成本较高。

　　3.3高频有源EOC

　　高频有源EOC使用频段为800~1500MHz，每个频道带宽为50MHz，共有29个频道;每个频道最大135Mbit/s的数据速率;每个频道支持一个NC(局端)设备，每NC支持31个CPE(终端)设备;传输距离300~600m，具体组网方案如图5所示有源高频EOC组网方案。

　　高频有源EOC的技术特点：可与现有模拟电视、DVB数字电视、IPQAM等应用并存;传输距离远(同轴网上可达500m以上);单个Master设备可以连接253个用户;无需敷设新的用户线缆，数据直接在已有同轴电缆上传送;OFDM调制，多载波技术保证噪声环境下数据稳定传输;网络结构适应性强，适合树型和星型的同轴电缆分配网;无需新的供电系统，直接获取馈电供电，并提供“过电”功能，为下联设备供电;可结合EPON系统的分步建设，按开通率的变化计划投入和建设;但是，高频有源EOC需要更换优质的分支分配器和电缆,家庭中至少需要一个有源设备(HomePNA Modem)，成本较高。

　　四、FTTH

　　4.1单纤三波传输，OLT外置合波器

　　CATV业务通过OLT外接采用合波器设备，把CATV信号和数据语音信号合并在一根光纤内传输，在用户端的ONU设备分波，通过RF射频接口把CATV信号传输到CATV电视机上。

　　技术特点：OLT外置合波器，采用单纤三波传输，1310nm/1490nm传数据信号，1550nm传CATV视频信号。

　　4.2单纤三波传输，OLT内置合波器

　　CATV业务通过OLT内置采用合波器设备，把CATV信号和数据语音信号合并在一根光纤内，通过PON口后在光网络上传输，在用户端的ONU设备分波，通过RF射频接口把CATV信号传输到CATV电视机上。

　　技术特点：OLT 内置合波器，ONU内置分波器;单纤三波传输，1550nm 传输视频;

　　4.3双纤分别传输数据和CATV信号

　　CATV业务通过单独一路光纤经分光器分光后传输到ONU，CATV信号通过ONU内置的光电转换器后，通过RF射频接口把CATV信号传输到CATV电视机上。

　　技术特点：ONU嵌入CATV光电转换器;采用双纤分别传输数据和CATV信号;采用1310/1550nm传输CATV信号。

　　4.4技术对比

　　单纤三波传输,从对比中可以看出，采用OLT外置合波器是目前经济合理的技术解决方案;但随着市场应用量的增大和光模块成本的下降，OLT内置合波器将是最终的技术解决方案。

　　五、市场应用案例

　　5.1淄博广电双网改造

　　淄博双向有线电视网是将IP网络与有线电视HFC网络紧密结合，充分发挥各自技术特点，在用户终端融合为一体的双向全业务精品网络服务平台，机顶盒采用基本交互型，通过与前端平台的交互，在技术上真正实现了电视、网络和语音业务的“三网融合”;网络针对不同的小区和用户情况分别采取EPON+LAN和EPON+EOC的解决方案。

　　5.2武汉FTTH项目

　　武汉先后开通了长飞公寓、紫菘小区、南湖都市桃园、行呤水榭、万科香港路8号等多个项目，采用FTTH技术方案，为用户同时提供CATV、数据和语音业务，真正实现了“三网融合”，同时大大节省了网络建设投资，为运营商和用户都带来了巨大的效益。

　　六、结束语

　　EPON和CMTS比较，不但具有很大的技术优势，而且可以在以下方面大大节省投资。

　　(4)不需要有源电缆网，不但使电缆网的成本极小化，而且使下行光接收机所需的光功率降低，导致下行发送光功率的节省;

　　(5)借助于CWDM实现一根光纤上的双向传输，不像HFC网在上行方向用一根独立光纤联接众多光节点和前端，就节省了光纤线路的投资;

　　(6)若干个上行光发送机对应于一个上行光接收机，又节省了上行光接收机的投资;

　　(7)交互式数据业务不经过Cable Modem系统，提高了数据业务和运行效率，又节省了数据设备的投资。

　　总之，从三网融合背景下的有线数字电视技术发展看： EPON+EOC/LAN方案具有灵活、方便、经济等特点，是HFC网络双向化改造的目前首选组网方案。FTTH方案真正实现了三网融合，节省了网络建设透支，对于新建住宅小区或者商业区是最佳的方案选择。