建设现代城域有线数字电视网

1建设现代城域双向有线数字电视网焦方性1、整体思路1、1基本要求1、1、1十一五规划是建设有线电视网的根本大纲2006年3月14日，十届四次人大批准的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》第十五章积极推进信息化，第三节完善信息基础设施，全文如下：“积极推进“三网融合”。建设和完善宽带通信网，加快发展宽带用户接入网，稳步推进新一代移动通信网络建设。建设集有线、地面、卫星传输于一体的数字电视网络。构建下一代互联网，加快商业化应用。制定和完善网络标准，促进互联互通和资源共享。”纲要中总共提到四种网络：宽带通信网；移动通信网；集有线、地面、卫星传输于一体的数字电视网络；下一代互联网。纲要中对各种网络的统一要求是：三网融合、互联互通、资源共享。纲要确定了有线电视在信息基础设施中的地位，同时指明了发展方向。三网融合，从强调建设四种现有网络的角度看，显然不是指这些物理网络的合一，而是指数据、语音、图像三种业务的融合；互联互通，显然是指要打破各种物理网络之间的相互封闭状态。有线电视网要做到互联互通，基础是信号数字化、协议基于IP、编码采用和其他网络相同的效率高的方式；资源共享，显然是强调充分发挥各种媒体资源的社会效益。有线电视网，既可以使用其他网络的数据、语音资源，也可以把自己的图像资源提供给其他网络。当然，都应是市场化运作。21、1、2知己知彼、扬长避短各种宽带网络开展三网融合、互联协议电视IPTV业务各有优劣势：电信网非对称数字用户线ADSL用户多、能交互，但是，设备配置需升级、线路老化需更新、点击反应速度慢、图像清晰度差；以太网是最集约化的网络，但是需全线更新为更高级别的线速路由交换机，才能适应大流量的互动电视业务；移动网是最方便的随身网络，但是流量小、价格高。有线电视网是最佳大容量透明传输网、是最佳广播网、是唯一兼容模拟和数字信号的网络、是目前唯一可传输高清晰度电视HDTV的现实网络。其缺点是，非数字基带信号传输，必须使用大量调制解调器；信号幅度小，容易被干扰；MPEG-2编码效率低。四种网络之间既是共存关系，又是竞争关系。当前，有线电视网受到的最大挑战，一方面是来自广电外部的IPTV，另一方面是来自广电内部的卫星直播电视。卫星直播电视的优点是接收方便、节目量大；缺点是没有用户喜闻乐见的当地节目、难以交互。有线电视网应该充分认识各种宽带网络和卫星直播的优劣势，充分认识自己的优劣势，知己知彼、扬长避短，方能立于不败之地：应该及时增添HDTV广播电视节目；应该尽可能多地传送各地标准清晰度电视SDTV广播电视节目；应该尽可能多地传送当地喜闻乐见的SDTV广播电视节目，以及面向不同人群的广播信息服务业务；应该尽快开展准视频点播N-VOD、分时段时移电视的业务；应该在双向网改造的基础上，尽快开展基于IP、H.264编码、SDTV的真视频点播T-VOD、自选时移电视、以及面向不同人群的双向信息服务的业务；审时度势开展数据接入、IP电话的业务；用户机顶盒的切换速度不得慢于1秒，智能化程度应尽量高。尽快完善MPEG-2和H.264解码兼容、SDTV和HDTV兼容、个人视频录像机PVR功能，并努力提高性价比；3网络建设过程中，严格执行规范，严格专业分工，层层严把质量关。尽最大努力，使各阶段工程验收的一次合格率达到98%以上。2004年之前，美国有线电视业收入远远落后于电信业；经过2000~2004年的交换式数字广播加双向光纤电缆混合网SDB+HFC改造，2004年开始，有线电视业收入反超电信业，且逐年增长。美国有线电视业的成功，证明了SDB+HFC的强大生命力。美国人能做到的，我们一定也可以做到。1、1、3双向是生存发展的基本出发点建设现代城市双向有线数字电视网，应以开展双向交互式业务为基本出发点。只有双向才能交互；只有双向才能把广播系统变成通信系统；只有双向才能满足不同人群的个性化需求，才能使用户感到需要、离不开。在各种网络三网融合的激烈竞争的大潮中，有线电视网犹如逆水行舟，不进则退，倒退是没有出路的。只有建设一个好的双向网络，有线电视网才能继续生存，才可持续发展。1、1、4可靠性决定命运现代城市双向有线数字电视网，必须具备实用性、先进性、规范性、可靠性、冗余性、管理性、发展性、性价比。网络应可提升现有业务、适应未来需求。现代城市双向有线数字电视网，是一个集数据、语音、图像于一体，三网融合的通信系统，欲使用户切身体会到需要、离不开，系统运行的可靠性是第一要务。必须按电信级标准要求可靠性，年无故障工作时间，必须达到≥99.99%，即，任一用户年有故障时间必须≤52分33.6秒。网络可靠性的相关因素：单台设备的平均无故障工作时间MTBF尽量长；设备散热好、工作温升低；设备数量尽量少；关键设备应可热插拔；关键设备应可主备切换；关键设备应可网元管理；主干网络双路由；4串行环节尽量少；尽量不停电供电；施工工艺严格；调试设置准确；维修养护及时。1、2系统指标1、2、1下行通路频率范围，87~862MHz。下行系统末端：载噪比C/N≥43dB（GY/T106）、载波复合二次互调比C/CSO≥54dB（GY/T106）、载波复合三次差拍比C/CTB≥54dB（GY/T106）、信号交流声比HUM≥46dB（GB6510）、噪声功率比NPR≥26dB（GY/T221，64-QAM）、误码率BER≤10-11（GY/T221，24h、RS解码后，或15min无误码）；BER≤10-6（GY5075）、调制误差率MER≥24dB（GY/T221，均衡关闭）。其中，下行单级光链路：C/N≥50dB（GY5063）、C/CSO≥60dB（GY5063）、C/CTB≥65dB（GY5063）；BER≤10-8（GY5075）。若下行两级光链路：C/N≥48dB（GY5063）、C/CSO≥58dB（GY5063）、C/CTB≥63dB（GY5063）；BER≤10-7（GY5075）。｛为了保证两级光链路叠加后的指标，两级光链路的指标都要比单级光链路的指标高，分为两种情况。当两级光链路均为直接调制时，两级均应：C/N≥48+10lg2≥51dB、C/CSO≥58+15lg2≥62.5dB、C/CTB≥63+15lg2≥67.5dB。5当第一级光链路外调制、第二级光链路直接调制时，若噪声按两级相同计算C/N≥48+10lg2≥51dB，第二级失真按单级光链路C/CSO≥60dB、C/CTB≥65dB执行，则第一级光链路的失真指标应为：C/CSO≥-10lg〔10（-58/10）-10（-60/10）〕≥62.3dB、C/CTB≥-10lg〔10（-63/10）-10（-65/10）〕≥67.3dB。可见，第一级光链路外调制，有利于降低对第二级光链路的失真要求。｝1、2、2上行通路频率范围，5~65MHz。NPR≥26dB（GY/T180）。1、3并发流三网融合的网络，不同业务占用网络资源的比例：数据约1%、语音约9%、图像约90%。所以，今后面临的主要问题是：大容量、高质量的互动电视。也可以说，今后的宽带网络就是互动电视网络。并发流的数量，决定网络的广播能力和交互能力，决定HFC双向交互群体的结构。双向有线电视网，是一个不对称的通信系统，下行是上行通信能力的（862－87）/（65－5）=12.9倍，上下行比例，基本适应业务需求：数据和图像对网络上下行流量要求不对称，下行远远大于上行；语音对网络上下行流量要求对称，但是，与图像比，业务量很小；所以，只要保证下行流量，整个系统的交互能力就不成问题。1、3、1下行频道、通道容量按中国电视频道配置，每8MHz一个频道，64-QAM时，每频道38Mbps，256-QAM时，每频道50Mbps。有些地区，下行87~750MHz，共可容纳82个下行频道，数字信号的最大容量：64-QAM时，82×38=3.1Gbps256-QAM时，82×50=4.1Gbps按照行业标准，下行87~862MHz，共可容纳96个下行频道，数字信号的最大容量：664-QAM时，96×38=3.6Gbps256-QAM时，96×50=4.8Gbps2004年以来，一些国际大公司，已经将下行带宽上限扩展至1000MHz，下行又可以增加17个频道，变成了最多113个频道，数字信号的最大容量：64-QAM时，113×38=4.3Gbps256-QAM时，113×50=5.7Gbps以下，均以目前行业标准的87~862MHz为准。1、3、2数据电缆调制解调器终端系统CMTS，既是在有线电视网络中实现数据通信的设备，又是在有线电视网络中实现双向业务的桥梁。下行接口速率应符合CMTS的能力，如不足，应采用代理服务器；上行接口速率，一般不成问题。已知，电缆系统的数据业务接口规范DOCSIS有三类版本：DOCSIS1.0/1.1。时分多址TDMA上行，抗噪声能力差，需C/N≥25dB。上行最大频道带宽3.2MHz，难以开展更高速率的数据业务。已过时，不用；现在主用DOCSIS2.0。同步码分多址S-CDMA、先进的时分多址A-TDMA上行，抗噪声能力强，只需C/N≥15dB。上行最大频道带宽升至6.4MHz，可以开展更高速率的数据业务；DOCSIS3.0标准即将于2008年上半年公布、设备下半年推出，测试、认证尚需时日。适用于IPTV、T-VOD业务，可捆绑若干边缘调制器EDGEIP-QAM。现在采购CMTS设备，最好选择硬件具备DOCSIS3.0功能、软件可升级至DOCSIS3.0的产品。CMTS说明书中的可管理电缆调制解调器CM的数量，仅指可控制CM的数量，根本不能保证工作速率。每个CMTS的工作速率是一定的，则带CM的数量越多，每个CM的工作速率就越低。按照统计规律，CM的数据业务，任一瞬间同时最高速率在线的可能性，最多不会超过10%，则：若要求每户速率≥0.5Mbps，一台CMTS，64-QAM任一瞬间可同时最高速率在线38/0.5=76个CM，总共可带76/0.1=760个CM；7256-QAM任一瞬间可同时最高速率在线50/0.5=100个CM，总共可带100/0.1=1000个CM。若要求每户速率≥1Mbps，一台CMTS，64-QAM可带380个CM；256-QAM可带500个CM。若要求每户速率≥2Mbps，一台CMTS，64-QAM可带190个CM；256-QAM可带250个CM。以上都是按最差情况计算的，一般情况下，每户速率更高。每户速率及相应设备，可适时调整，以社会需求、接口速率、性价比为准。1、3、3电视1、3、3、1数字广播电视的清晰度及编码选择数字广播电视目前采用国际通用的MPEG-2编码。可以是标准清晰度电视SDTV（720×576），单节目传输流SPTS需≥3.5Mbps；也可以是高清晰度电视HDTV（1920×1080），SPTS需≥19.36Mbps。机顶盒须支持HDTV接收，并应具备高清晰多媒体接口HDMI（具有高带宽内容保护HDCP功能，2006年7月10日已升级至HDMIv1.3，由165MHz、4.95Gbps，升至340MHz、10.2Gbps）。从三网融合、互联互通、资源共享的角度出发，将来，数字广播电视，也可以采用MPEG-4或H.264（中国电信IPTV业务已选用）编码，有线电视前端可以变成一个网站，任何网络均可点击。每个非实时节目，可共用编码器，事先存入视频服务器，成本增加很少；但是，每个实时节目均需编码器转码，成本将增加。1、3、3、2数字窄播电视的清晰度及编码选择：窄播节目的视频服务器，设在前端，最好采用编码效率高的MPEG-4或H.264编码，可直接纳入网站。为了合理使用网络资源，数字窄播电视节目，不用HDTV，使用SDTV。这是因为：HDTV的SPTS，MPEG-2约需19.36Mpbs，MPEG-4约需9Mbps，H.264约需6Mbps，占用资源太多；8SDTV的SPTS，MPEG-2需3.5Mbps，MPEG-4需1.5Mbps，H.264需1Mbps，占用资源较少。有线电视网