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2012辽宁大学成人教育学院毕业论文1一、我国有线电视发展现状中国有线电视起步于20世纪80年代后期，经过几十年的建设和发展，已经成为又一新的信息产业。根据广电总局最新的统计数据，2011年中国数字有线电视用户达到1.147亿，2012年中国有线电视宽带网用户数量将从2007年的269万增长到816万。步入21世纪以来，全国有线电视网络有了长足的发展和进步，普及程度非常高，早已进入了千家万户，由于其收费低廉，节目丰富，受到社会的普遍欢迎，但仍有许多不足之处需要完善，因此，双向有线数字电视网络的发展和完善是社会各界人士关注的热点问题之一。交互数字电视业务的基础是双向有线电视网络，数字电视增值业务的基础也是双向有线电视网络。没有宽带、安全可靠和可控可管理的双向网络，就没有交互数字电视业务，更谈不上其它数字电视的增值业务。因此，广电总局要求将构建完善现代传播体系，提高广播影视的传播力和影响力作为近几年的重点任务，要求各地加快实现有线电视网络的双向化，并向下一代数字广播电视网迈进。面对广电网络仍以单向广播网络架构为主的现状，面对全国有线网络发展参差不齐的状况。加快接入网双向化建设的步伐，成为我国网络升级改造工作的当务之急。着力推进“互动电视市场化”，从实际出发，因地制宜，构建以广播电视网络为基础、满足“三网融合”要求的双向综合业务网络，为下一代广电网络打好物理网络建设的基础，是现阶段工作的重点目标。2012辽宁大学成人教育学院毕业论文2二、有线电视系统的组成及性能指标2.1有线电视系统的组成有线电视系统由三部分组成：前端系统、传输系统和电缆分配系统。2.1.1前端位于信号源和传输系统之间，对传输信号进行各种技术处理的设备组合。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能，对整个系统的信号质量起着决定性的作用。2.1.2传输系统对于超大型或大型CATV系统而言，传输系统指远距离传输的超干线或干线。它位于前端系统和电缆分配系统之间。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。2.1.3电缆分配系统位于传输系统和用户终端设备之间，把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配。将信号均匀地分配给各用户，并使各用户终端得到规定的电平。同时，各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。2.2系统性能指标2.1.1下行传输系统主要技术参数要求(1)系统输出口电平(dBuv)60-80。(2)载噪比(dB)≥43(B=5.75MHz)。2012辽宁大学成人教育学院毕业论文3(3)载波互调比(dB)≥57(对电视频道的单频干扰)；载波互调比(dB)≥54(电视频道内单频互调干扰)。(4)载波复合三次差拍比(dB)≥54。(5)载波复合二次差拍比(dB)≥54(6)交扰调制比(dB)≥46+10Lg(N一1)(N为电视频道数)。(7)载波交流声比(%)≤3。(8)色亮度时延差（ns）100。(9)回波值(%)≤7。(10)微分增益(%)≤10。(11)微分相位(度)≤10。(12)系统输出口相互隔离度(dB)330(VHF)≥22(其它)。(13)特特性阻抗75欧姆。2.1.2上行传输通道主要技术要求(1)特性阻抗75欧姆。(2)频率范围(MHz)5-65(基本信道)。(3)标称上行端口输人电平(dB,V)100(设计标称值)。(4)上行传输路由增益差(dB)≤10(任意用户端口上行)。(5)上行通道频率响应(dB)≤109．4—61．8MHz)≤1．5(32MHz范围内)。(6)上行最大过载电平(dBuv)≥112(三路载波输人，当二次或三次非线性产物为-40dBc时测量)。(7)载波／汇集噪声比(dB)≥20(Ra波段)≥26(Rb、Rc波段)，(电磁2012辽宁大学成人教育学院毕业论文4环境最恶劣时间段测量，一般为18点--22点，注入上行载波电平为l00dBuv，波段划分见附表)。(8)上行通道传输延时(us)≤800。(9)回波值(%)≤10。(10)上行通道群延时(回≤30(任意3．2MHz范围内)。(11)信号交流声调制比㈤≤7。(12)用户电视端口噪声抑制能力㈣≥40。(13)通道串扰抑制比(dB)≥54。三、双向接入网技术是有线电视发展的必然趋势我国的有线电视网，其主要的网络为HFC（HybridFiberCoaxial）光纤同轴电缆混合网，借助于光纤的低损耗特性和宽带特性，降低维护管理成本，应对日益激烈甚至是残酷的竞争，避免用户流失、提升多业务、全业务服务能力，充分利用现有庞大的HFC基础网络来拓展双向传输业务（诸如：宽带、数字电视、视频点播）的开展，已成为广电运营商的当前双向改造的主要课题。“光进铜退”是发展趋势，基本目标是实现光纤到楼，逐步向光纤到户发展。充分利用入户线路的同轴电缆资源，采用适合当地的宽带双向接入技术，使有线电视网络具备承载多种业务的能力。HFC网拥有丰富的带宽资源，具有巨大的产业开发价值。但是，传统的有线电视网传输的电视信号是广播式的，而数据传输强调的是双向交互，用户在接收信息的同时，还需要回传个人信息，这样，原2012辽宁大学成人教育学院毕业论文5有的有线电视网就必须进行相应的改造。根据国家广电总局的红头文件要求；加快有线电视网络双向化改造步伐，构建以广播电视网络为基础、满足“三网融合”要求的下一代数字电视网。如何对有线电视网进行双向接入技术改造，以建立基于HFC网络的宽带数据传输系统是大家所关心的问题。四、双向接入网技术内容和特点目前双向接入网，主要有CMTS技术、无源光网络技术、点对点光以太网技术以及EOC等双向接入技术。下面就其主要接入网技术的内容和特点进行分析。4.1、CMTS双向接入技术CMTS技术基于HFC网络，以数字调制方式传送数据及音视频信号，向用户提供宽带IP接入服务。CMTS接入支持各种IP宽带业务，如互联网接入、局域网互连和IP语音、视频、数据多媒体应用等宽带IP增值业务。CMTS是数据网和HFC网之间的连接设备，主要完成数据转发、协议处理和射频调制解调等功能。CM是连接HFC和用户终端的设备，完成数据转发、协议处理和射频调制解调等功能。CMTS接入的优点有：在网络线路达到标准的前提下，其性能稳定、安装方便、使用简单、不需要在用户家庭重新布线；技术标准及产品比较成熟，在欧美和国内都已经大量使用；广电网络开展CMTS业务具有在达到一定的接入率时具有明显的成本效益。CMTS业务利用现有的HFC网络资源，具有覆盖广、成本较低的特点，可以面向全市用户开展业务，能够迅速发展用户，抢占宽带接入市场份额。2012辽宁大学成人教育学院毕业论文6CMTS接入缺点是：上行的漏斗效应导致噪声汇聚，对传输性能和带宽影响较大，将增加相关维护工作量，受网络状况影响，CMTS上下行带宽和调制方式受限制，DOCSIS1.X和DOCSIS2.0并没有起到使用电缆有效的带宽资源的优势。目前通常采用的方式是上行采用QPSK@1.6M方式，下行采用64QAM方式。通过优化网络性能，上行可采用16QAM@3.2M方式，下行采用256QAM方式，这样能缓解用户日益增长的带宽需求。DOCSIS3.0标准采用频道捆绑技术解决了带宽瓶颈问题，但这有待于技术和商用产品的成熟以及设备的投入。4.2、PON双向接入技术无源光网络(PON)技术是为了支持点到多点应用发展起来的光接入网技术。无源光网络（PON）的接入技术目前已经投入使用的主要有三种，即以ATM协议为传输平台的APON/BPON，以太网技术为传输平台的EPON/GEPON和通用帧结构为传输平台的GPON。其它技术的PON，如WDM-PON、CDMA-PON正在研制和发展之中，以适应不断扩大的市场要求。GEPON是将以太网与无源光网络结合在一起形成的能很好适应IP数据业务的接入方式。与以往基于ATM技术的APON/BPON相比，GEPON实现在用户接入网中利用以太网技术，采用标准以太帧，无须任何转换就可以承载目前的IP业务。GPON在帧结构设计上与MSTP相同，为通用帧技术，设计目标是高效承载包括TDM业务在内的各种高速数据业务。GPON是由运营商根据业务的要求而设计2012辽宁大学成人教育学院毕业论文7的，因此在效率和可控制、可管理等方面要更加完善。GEPON系统基本成熟，能够满足当前主要宽带业务的要求，是近期宽带光接入及FTTH的主要实现方式。GPON目前还不具备规模商用部署的条件。总体来看，GEPON/GPON的规模应用主要依赖于设备成本的继续降低和技术标准的不断成熟。4.3、点对点光以太网双向接入技术点对点光以太网与FTTL方式是都是采用“媒质转换器（MC）+以太网交换机”的组网方案，其中媒质转换器（MC）将电信号和光信号相互转换，以利于采用光纤媒质进行长距离传输，对于点对点光以太网我们将媒质转换器（MC）也理解成光纤收发器。采用光信号的点到点传输方式，从机房到每个接入点都用一根独立的光纤，机房和接入点各需要一个光纤收发器。单纤双向点对点系统可以节约一半的光纤消耗，节约系统建设成本，并可改善传统的光纤收发器系统网管能力弱的问题。同时定义了基于以太网的链路监控和环回测试的OAM（操作、维护和管理）功能，增强了网络的管理功能。目前相关的点对点光接口器件也已经成熟，供应商较多，成本也不高，市场上的相关光模块已能满足IEEE802.3-2005标准中相应的指标要求，但是适合野外安装的产品还不成熟。点对点光以太网以其价格比较低廉，运维管理比较简单，独享带宽等特点，特别适用于初期局部地区或企事业单位的联网需求。4.4、EOC双向接入技术EoC(EthernetoverCoax)是用于在同轴电缆上传输以太网数据信2012辽宁大学成人教育学院毕业论文8号的一种技术，主要将机房传送至小区或大楼的宽带数据信号通过电缆向用户传输，满足用户端多业务开展带来的高带宽需求。EoC系统作为光纤到小区（FTTC）或光纤到楼栋（FTTB）的最后一段电缆传输技术，可将光纤收发器、PON的终端ONU作为上联汇聚设备。从组网方式来看，类似于CMTS在有线电视网络中的应用，只是将CMTS头端设备下降至小区以下使用，以符合“光进铜退”的网络发展趋势。而且从经济性看，调制EoC技术的价格比CMTS技术要低得多。调制EoC存在的问题是技术尚在发展之中，多种技术并存竞争市场的局面尚有时日，价格仍比较高，究竟何种技术领先需要在实践中进行判断。因此，先做试点性应用，逐步探索各种技术的运营能力，再作最后的选型。由于EoC设备是接入技术，只要符合以太网传输协议，能承载起近期的双向业务的需求，具有基本的网管功能，就能长期地运行，不会造成浪费。五、双向接入网技术组网模式分析5.1、FTTB+EPON+LAN模式5.1.1网络结构接入网线路由分前端、分前端至小区接入线路、小区接入点、小区至楼栋接入线路、楼栋接入点、楼栋至用户终端接入线路、用户终端组成。（1）、分前端部署光发射机、光放大器等HFC传输设备和汇聚交换2012辽宁大学成人教育学院毕业论文9机、OLT等数据传输设备，实现HFC下行广播信号的传输和小区双向数据业务信号的汇聚。主要分为三部分功能：一级光路保护、广播信号放大分配和本地信号插入。一级光路保护模块采用光切换开关实现一级光链路主备光信号的保护。广播信号放大分配模块根据分前端覆盖范围大小进行具体设计。本地信号插入模块采用射频插入或光插入两种方式将本地信号插入到广播电视信号中。（2）、分前端至小区接入线路，分配12芯光纤，平均距离为3000至5000米。分前端至小区接入点的光纤量的计算方法是，按照双纤三波的组网方案计算光纤用量。每60户作为一个楼栋光接入点分配1芯光纤作为数据传输用，每8个楼栋光接入点分配2芯作为数字电视信号传输用，按20%计算冗余，最后按4的倍数取值。对于一个500户小区，数据传输使用8芯，数字电视使用2芯，冗余2芯，共计12芯。（3）、小区接入点对应小区机房，其中放置光交接