下一代广播电视网接入技术分析

2/23/2012，【慧聪广电网】2008年12月4日，科技部与广电总局共同起草并签署了《国家高性能宽带信息网暨中国下一代广播电视网自主创新合作协议书》旨在贯彻落实中央关于科学发展观和建设创新型国家等一系列重大战略部署，抓住战略机遇，在科技部和广电总局之间建立联合工作机制，提高自主创新能力，共同推动建设下一代广播电视网(NGB)。 



NGB接入网解决方案

    未来的广播电视网(NGB)计划在未来l0年左右的时间，把全国各地的数字有线电视联通起来。有专家称，这是场“电视革命”，将给我国千家万户的电视用户带来视听方面的盛宴。将传统的电信通信网、播电视网、互联网、进行“三网融合”。这也将是信息行业的一场新的革命。NGB就好像在个结合点面向全国的千家万户修建了条条通畅的信息高速公路，通过这条高速公路，老百姓不仅可以随意点播电视节目，达到随心所欲的收看自己想看的电视节目，看前一晚错过的电视节目，还可以把电视当成游戏机，自助缴费终端，随时的用电视来缴纳水电煤气等费用。下一代广播电视网(NGB)制定的10年规划发展目标，提出保证每户接人带宽超过60Mbit/s，在2015年用户平均带宽达到100Mbit/s以上。在我国，面对如此庞大的有线电视线路资源，如何应对机遇与挑战，采取更适合广电网络特点、快速进行业务部署、满足业务服务质量、高性价比建设的新技术，是我们广电人的当务之急。为了多快好省地解决宽带信息高速公路最后1km的业务接入，光纤接入网逐渐从模拟的HFC(Hybrid Fiber－Coaxial)接入网发展到数字的PON(Passive Optical Network)接入网，基本上以无源光网络和缆桥技术为主要接入方式，下面对现有的接入技术在技术细节，方案实施，工程造价等方面做以简要分析。

    接入技术方式与传输距离有很大的关系，从而接入方式的应用与居住方式和环境有很大的关系。目前有线电视分配接入网双向化改造应用较多的技术之一是Cable-Modem技术，适合长距离传输的Cable-Modem、在国内外都得到广泛的应用，在美国Cable-Modem用户已超过2500万户，在我国深圳、上海等城市采用Cable Modem提供互联网宽带接入服务.到目前为止，Cable-Modem仍然是一项很好的技术。首先，Cable Modem技术利用原有HFC网络，同轴电缆入户，不需要重新铺线，改造工程量小，用户设备容易安装；其次，Cable-Modem技术标准和产品成熟，在经历了DOCSIS V1.0/V1.1/V2.0之后，又进入到DOCSIS V3.0时代；第三，Cable Modem技术适用逐渐开展业务、发展用户的应用情况，前期投入少，资金门槛低。在市场前景不明朗或接入率不高的情况下，是一个较好的选择方案。但由于我国城市的居住密度大，会造成单位带宽下降，不利于高带宽业务的开展，运维成本会比较高。

    电缆接入技术EoC是下一代广播电视网的关键技术之一，利用各种数字调制技术在同轴电缆上承载以太网业务和各种综合业务，实现下一代广播电视网的宽带接入。EoC技术分为无源EoC和有源EoC两大类型，无源EoC是基带传输，将基带数据信号直接混入有线电视系统，不需要进行调制。有源EoC是调制传输，采取各种数字调制技术把数据信号混入到有线电视系统中去。EoC各种标准的物理带宽和符号均不一样，因此它们的信道容量也各不相同，所以普遍存在的问题是频谱利用率不高，一般都在50%左右，并且有的系统带外抑制性能较差，有可能对有线电视信号造成一定的影响。其最关键的问题在于标准不统一，从而造成各地选用的技术标准不一样，对网络整合也带来一定的困难。

    基于PON的网络技术标准主要有EPON和GPON两种，其中EPON线路速率上下行均为1.25Gbit/s。EPON系统主要有OLT（光线路终端），ODN（光纤分发网）和ONU（光网络单元）三部分组成，EPON是采用波分复用技术，EPON上行使用1310nm的光波承载数据，ONU到OLT间采用TDM方式发送数据。ONU向OLT请求时隙，OLT以16nm为单位向ONU分配报文发送时隙，ONU在分配的时隙中向OLT发送报文。OLT分配时隙时会参考每个ONU请求时隙时所带上来的8个QoS队列当前状态，实现接入业务的QoS保障。OLT可根据DBA（动态带宽分配算法）为每个ONU分配不同的带宽。下行使用1149nm的光波承载数据，OLT到ONU间下行采用点对多点广播数据到ONU，通过识别报文MPMC层LLID来接收发往本地的报文。在OLT同ONU之间，通过AES-128进行加密，保证数据安全。EPON系统可提供最高20KM的远距离高带宽接入，且带宽可动态调整；每个用户上行带宽独享；组网模型不受限制，可以灵活组建链型、树型、星型等网络。网络中无有源设备，可靠性高，显著降低维护费用。

    从以上可知，基于PON的光纤入户方案在带宽需求和业务发展方面有很大的优势。从施工的角度，Cable Modem和EoC方案相对来说比较容易，对现有的电缆链路可以充分利用，方案在施工层面上是有优势的。对于光纤入户，由于全程光纤接入，原有的电缆接入部分可能会造成浪费。为了不造成电缆的浪费，可以考虑EPON系统采用单纤两波，广播电视业务还是通过原有的电缆网络接入，EPON系统只提供数据业务和视频点播业务。在过去低速率带宽的情况下，Cable Modem和EoC技术还是一种比较经济、合适的接入手段。但是在三网融合的背景下，在高速率带宽的情况下，光纤入户已经成为趋势。

    此外还有一种潜在可行的技术是无线宽带固定接入，其最大的优势是避免了室内布线的困扰。无线宽带固定接入的接入点与楼边的光传输网络相连接，通过无线方式与户内设备进行数据交换。目前，无线固定接入技术还在发展中，无线电频率资源也是一个未解决的问题，目前还没有到大规模推广应用的阶段。