有线电视网络双向改造实施方案

第1页共19页为了加快全市信息化建设的步伐，我台决定对原有线电视网进行网络改造以满足自身发展及市场需求。通过对传统有线电视网的升级改造，四会有线电视网络将成为一个集广播电视信号及多媒体业务的综合性网络，能够为各类团体用户及居民用户提供高质量的宽带多媒体综合业务。一、实施原则1、这次的有线电视网络双向化的改造和建设具有一定前瞻性，改造后能满足今后规划期内网络建设和用户带宽的需求。从2010年开始，《中国电信互联网需求书》中已经提到，用户对带宽的需求在3年内就能到2～8Mbps/户，并且在5年之内可能到达4～12Mbps/户。在我市，中国电信已经基本走完了第一步，就是说电信已经向第二部迈进。至于中国移动与中国联通，正在全四会铺光纤，搞光纤入户，他们都在全面改网，而我们广播电视的网络本来就和他们相比相差很远，再不改网我们将和他们差距得越来越远。对于我们自己的广播电视网络，虽然经过这次的改网，未一次达到光纤入户，但我们的设计是比较先进的，除了满足基本数字电视的需要以外，在数据带宽上，独享要达到40Mbps以上，共享要达到100Mbps以上。到时相对光纤入户来说我们都不一定没有优势。因为以后就算是走全ip的数据，电视节目都变成ip来传，根据高清节目占用带宽10至20Mbps左右，而数据2020Mbps，我们带宽都是足够的。2、有线电视网络双向化的改造和建设应遵循低故障、易维护、可控制、可管理原则，确保有线电视双向网络的系统安全和可靠运行。我们这次的有线电视双向网络建设和改造遵循以下原则：标准性：技术系统、设备、接口协议要遵循已颁布的国家标准和行业标准，采用的硬件设备应通过广电总局或相关管理机构的入网认定，确保系统设备的互连互通。可靠性：网络建设和施工应遵循低故障、易维护、可控制、可管理原则，确保有线电视双向网络的系统安全和可靠运行。适用性：系统设计与建设要因地制宜，业务与技术模式要紧密结合本地的业务发展和本地的网络条件。可扩展性：系统设计实施应遵循先进性、扩展性原则，充分考虑随着业务的扩展与技术的进步可以实现系统的平滑升级。为了提高我们网络的可靠性，我们会扩展和加强我们的光纤网络，增加光节点的数目，减少放大器，同时，我们会简化网络结构和有源器件，特别是同轴传输部分，尽量降低维护第2页共19页的技术要求，提高维护的效率。二、任务目标“光进铜退”是有线电视网络宽带化、双向化的发展趋势，有线电视网络双向化改造应将光纤进一步向用户端推进，实现高可靠、高带宽、高承载力、可管理、可运营的目标。我们的网络新楼盘现大部分都实现光纤到楼，但旧城区部分还是旧有的网络，需要进行改造，使全市的有线电视网络具备承载模拟和标准清晰度数字电视节目、高清晰度电视、广播、视频点播、宽带数据接入、语音服务等多种业务的能力。其实我们从2004年开始，我们都有用CMTS+CM的方式进行改网，由于当时各种原因，新力公司提供的技术存在一定的问题，因此搞到现在都未能搞好。所以今次的改网，我们的定位是比较明确的，一定要一部到位，用户的接入带宽和稳定性一定要达到电信级的水平。三、设计依据（1）《有线电视广播系统技术规范》（GY/T106—1999）（2）《有线数字电视广播信道编码与调制规范》（GY/T170—2001）（3）《HFC网络上行传输物理通道技术规范》（GY/T180—2001）（4）《HFC网络数据传输系统技术规范》（GY/T200—2004）（5）《有线数字电视系统技术要求和测量方法》（GY/T221—2006）（6）《城市有线广播电视网络设计规范》（GY5075—2005）（7）《广东省广播电视网络股份有限公司网络设计标准》（8）《四会市广播电视台网络设计标准》（FG001.0—2012）四、网络改造质量要求1、网络双向改造工程的设计做到科学、合理、准确。2、网络设备器材涉及国家强制性安全认证的产品和属于国家广播电影电视总局入网认定范围的广播电视设备(参见《广播电视设备器材入网认定产品目录》)应具有有效的认定标识，能适应本地环境气候条件，性能符合设计要求。主要设备、器材应注有制造厂厂名、质量合格证明、规格型号、性能检验报告、使用说明和技术条件说明。为了便于管理，相同功能需求网络器材，在同一区域应尽可能使用同种产品。3、网络工程施工、安装、调试符合设计要求，依据设备、器材生产厂家推荐的参数、方法进行，使网络性能达到最佳。设备、器材安装点即要便于安装、测试、维护，又要兼顾第3页共19页安全。4、双向网络建议在满足安全播出的要求的基础上，具备一定的系统冗余能力、必要的监控手段和应急处理手段。5、工程建设建议应建立完善的工程、器材质量检验、验收流程。6、双向网设计、施工及验收建议按照GY5073-2005、GY5075-2005进行设计、施工及验收。7、系统各部分技术指标应符合设计规范，达到相关国家、行业标准要求。8、网络改造中，各项文档建议应齐备，包括网络改造方案、设计及竣工工程图纸、调试记录、HFC网络用户资料等。六、有线电视网络双向化改造技术有线电视网络双向化改造要通过建立回传通道以满足终端用户的双向化需求。目前，国内部分网络双向化改造采用了有线电视电缆调制解调技术（CMTS+CM）、以太网接入技术（LAN）、无源光网络技术（PON）以及各种新的双向接入技术（例如：EOC等）。从技术发展趋势上看，这些技术都是向FTTH（光纤到户）发展的过渡技术，但由于现在光纤到户的实际解决方案未成熟，因此选用一个适合我们的双向接入技术是很有必要的。为了解决我们宽带网络现存的问题，我们反复到其它地方进行参观学习，例如：广州、禅城、珠海、中山、江门、新会、开平、南海、三水、高明等地，经过多方面的考虑，我们认为中山模式比较适合四会。因为他们早期也是使用CMTS+CM的接入模式，也是投入了大量的资金，结果也是和我们一样，噪声问题严重、网络的封闭性老是做不好。而且，他们都深有同感，CMTS的接入方式对维护人员的要求实在是太高了，需要全面的双向网传输知识和电脑网络方面的知识，因此他们在2008年左右就全面采用EPON+EOC方式接入来替代CMTS，他们得到的经验是，采用EOC接入后，噪声问题得到很好的解决，同时一线的维护人员的维护难度大幅减低，增加了维护的有效性。而且他们经过多年使用任务使用EOC接入是稳定的，是满足网络需要的，他们现在通过EOC接入已经开展的多功能业务，数据用户达到了10万户。而对于我们四会的网络来说，经过我们网络的实际应用，我们采用的CMTS+CM的接入技术是失败的（原因可能有多方面），这个有使用我们有线宽频网络的人就深有体会。在2011年，我们向某些厂家要了一部分EPON+EOC的设备做网络测试，在所有网络结构设备不变的情况下，改造了包括电视小区在内几个点，以前用CMTS的时候经常断线不稳定，第4页共19页但是改网以后一直用到现在都很少断线。因此，我们认为相对CMTS+CM，EPON+EOC技术是比较适合我们的网络的。因此，下一步的网改，我们准备全网使用EPON+EOC技术技术。由于对于我们来说EPON+EOC技术是一个比较新的概念，因此我们下面就分别作以下介绍：1、EPON技术光网传输技术，通常分为有源光网络(AON)和无源光网络(PON)两大类。有源光网络具备传输距离长、需供电、需维护等特点，有源光网络一般是基于点到点的网络拓扑结构，如HFC光网、LAN光网等部分，有源光网络主要应用于干线传输网络和城域网。无源光网络一般是基于点对多点的传输方式，多采用树型或星型(多级星型)的拓扑结构，是多用户共享系统。无源光网络具备拓扑结构简单、设备成本低、消除了局端与用户端之间的有源设备等特点。由于PON技术的网络拓扑与有线电视网络的拓扑结构相类似，无源光网络技术成为一种在广电网上应用的新技术。EPON是在PON的基础上，用以太网(Ethernet)协议取代ATM作为数据链路层协议，将以太网技术与PON技术结合，构成了一个可以提供宽带、低成本和多业务能力的新一代光接入网技术。EPON采用点到多点结构、无源光纤传输方式，上、下行速率目前可达到1.25Gbps，因此也称GEPON(G=Gigabit吉比特)。目前，IEEE已经建立8023av工作组来制定10GEPON标准。以下为EPON+EOC接入示意图：第5页共19页EPON是一项采用点到多点拓扑结构、利用光纤和光无源器件进行物理层传输、通过以太网协议提供多种业务的宽带接入技术。这项技术充分结合了无源光网络技术和以太网技术的优势，为在局端中心机房(CO)和终端客户现场之间配置宽带接入光纤线路提供了一种低成本的方法。无源光网络技术具备点到多点的拓扑结构、无源器件、后期维护成本低等特点。EPON系统可以采用波分复用技术进行数据和电视信号的单纤传输。使用1490nm波长传输EPON下行数据信号，使用1310nm波长传输EPON上行数据信号，使用1550nm波长传输射频模拟和数字电视广播信号。合成光波到达ONU后，利用解波分复用技术将其分解为数据光波和电视广播光波，分别接收处理后还原为数据和电视信号，最后通过5类线和同轴电缆或单纯通过同轴电缆传输给最终用户。2、EOC技术EOC(EthernetOverCable)是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术。在用户楼道附近，采用特定的介质转换技术(主要包括阻抗变换、平衡/不平衡变换等)，将符合802.3系列标准的数据信号通过同轴电缆传输，接入用户家中。EOC传输技术基本原理是：利用有线电视信号在111～860MHz频率传输，基带数据信号在5－65MHz频率传输的特性，可以使两者在一根同轴电缆中传输而互不影响。把电视信号与数据信号通过合路器，利用有线电视网络送至用户。在用户端，通过分离器将电视第6页共19页信号与数据信号分离开来，接入相应的终端设备。EOC对现有的有线电视网络系统改造工作量较小，也不用其它有源设备，可以作为有线电视网络双向改造的一种经济实用的技术方案。七、相关技术指标双向1、HFC网络波段划分双向HFC网络的频率范围为5～860MHz，其波段划分如下表所示：双向HFC网络波段划分波段频率范围（MHz）业务内容R5～65数据业务X65～87过渡带FM87～108广播业务108～110HFC网管A110～860模拟电视、数字电视、数据业务下行传输系统主要技术参数序号项目电视广播（860MHZ）1系统输出口电平(dBμV)模拟信号：60±5；数字信号：楼层：70±3别墅：75±3数字QAM信道(RMS)和模拟信道(峰值)的功率电平差(dB)：－10～02系统输出口频道间载波电平差任意频道间(dB)≤10≤8(任意60MHz内)相邻频道间(dB)≤3伴音对图像(dB)－17±3(邻频传输系统)－7～－20(其他)3频道内幅度/频率特性(dB)任意频道幅度变化范围为±2(以载频加1.5MHz为基准)，在任何0.5MHz频率范围内，幅度变化不大于0.5。4载噪比(dB)≥43(B=5.75MHz)5载波互调比(dB)≥57(对电视频道的单频干扰)≥54(电视频道内单频互调干扰6载波复合三次差拍比(dB)≥547交扰调制比(dB)≥46＋10lg(N－1)(式中N为电视频道数)8载波交流声比(%)≤39载波复合二次差拍比(dB)≥5410色/亮度时延差(ns)≤10011回波值(%)≤712微分增益(%)≤10第7页共19页序号项目电视广播（860MHZ）13微分相位(度)≤1014频率稳定度频道频率(kHz)±25图像/伴音频率间隔(KHz)±515系统输出口相互隔离度(dB)≥30(VHF)≥22(其他)16特性阻抗(Ω)7517相邻频道间隔8MHz18辐射与干扰寄生辐射待定电视中频干扰(dB)＜－10(相对最低电视信号)*抗扰度(dB)待定其它干扰按相应国家标准19数字信号调制误差率(MER)(dB)≥24(64QAM，均衡关闭)误码率(BER)≤1×10E－11(24h，RS解码后)(短期测量可采用15min，应不出现误码)数字射频信号与噪声功率比(SD,RF/N)