有线电视接入网组网模式探讨 本文关键词：组网，有线电视，接入网，探讨，模式
有线电视接入网组网模式探讨 本文简介：摘要：本文分析了有线电视接入网的几种重点接入模式及其技术原理和未来的发展趋势。关键词：HFC；接入网；改造；升级；CMTS1引言有线电视的发展，经历了从最开始的模拟电视信号传输，到数字电视信号传输，再到双向业务实现的过程。其发展一直紧贴市场发展方向，努力为用户提供更稳定的信号、更贴近生活的业务以及更
有线电视接入网组网模式探讨 本文内容：
摘要：本文分析了有线电视接入网的几种重点接入模式及其技术原理和未来的发展趋势。
关键词：HFC；接入网；改造；升级；CMTS
1引言
有线电视的发展，经历了从最开始的模拟电视信号传输，到数字电视信号传输，再到双向业务实现的过程。其发展一直紧贴市场发展方向，努力为用户提供更稳定的信号、更贴近生活的业务以及更亲民的价格。目前，有线电视产业的发展正处于一个非常重要的时期。随着国家三网融合政策的出台，电信三大运营商早一步在广电系统之前已经部署了城域级的纯光纤网络，广电网络面临着前所未有的严峻市场竞争。面对挑战，广电网络如果将现有网络全面改造为光纤网络，其成本无疑会是一个天文数字，同时这也是对现有资源的一种浪费。只有充分利用现有资源，发挥其最大价值，才能保证自身发展的基础，这也是广电网络未来发展无法回避的现实情况。
2有线电视接入网组网类型
各地市的广电网络在发展过程中一直都是独立运营，没有执行统一的组网结构和技术标准，缺少统一管理，导致目前每个地市网络情况各有不同，不仅组网结构复杂，而且用户接入设备种类繁多，大致有以下几个类型。（1）EoC全称即EthernetoverCable，这种标准源于欧洲，是一种将以太网信号在同轴电缆上传输的技术。该技术分为无源EoC和有源EoC，其技术特点为：以太帧的数据格式不变，支持IEEE802.310Base-T以及IEEE802.3u100Base-Tx，便于传输和使用；设备体积小，重量轻，TV接口兼容主流有线电视设备，Data接口兼容所有以太网设备。但这种技术不是国际统一的技术标准，受厂家技术水平制约，一旦厂家技术发展遭遇瓶颈，将直接影响网络的进一步发展。（2）CMTS+CM即头端机房内使用CMTS设备与用户端CM通过光节点建立连接，应用国际统一标准DOCSIS技术协议。在HFC双向网络上，下行采用256QAM调制，一个8M的频谱宽度提供最大50Mbps的传输速率；上行采用QPSK或16QAM调制，上行频点在40MHz~60MHz之间，根据选择的调制方式不同，可提供1.6M或3.2M的带宽。CMTS可以根据回传信号的SNR来选择不同的回传调制方式，QPSK比16QAM具有更好的抗干扰能力，而16QAM可提供更大的回传带宽。CMTS把数据信号封装在MPEG-TS帧中，通过调制和混合后传输给用户，同时把从用户端接收的数据进行转换，最终转换成以太帧，然后传输给上级。CMTS在整体的传输网中扮演的是一台路由器的角色，与上级设备通过IP地址来实现路由协议，进而实现业务。CM就是把下行的RF信号解调为数字信号，进而从MPEG-TS帧中抽出数据形成以太帧，通过Data接口输出。在此过程中，CM所实现的控制部分是由CMTS所控制的，而业务上的功能则是由CM的配置文件来实现的。首先，针对宽带业务的数据速率控制是CM配置文件最重要的功能之一。在CMTS+CM组网模式中,每一种数据业务都是由其具体的业务流来实现的。如果对不同的业务流不加以区分，那么业务之间就会共享带宽。例如，互动点播和宽带上网是不同的业务，如果只有一条业务流，只要在此CM下挂的CPE设备使用宽带业务，那么点播业务就会出现卡顿。这就是两种业务争抢带宽带来的最直接影响。区分不同的业务后，两种业务彼此之间互不影响，同时还可以提升用户体验度。其次，可以基于不同模式的控制实现。除了基本的业务流实现外，还可以设置基于VLAN的控制和基于IP的过滤控制。例如，指定可以通讯的网段，可以通过基于源地址或目的地址的方式来实现。如此指定网段后，可以和特定的网段地址通讯，而此时其他网段阻止通讯，这样的控制方式可以帮助实现多种业务，如电视银行、电视商超、点播服务器通讯、医保VPN业务等。如果我们准备一份全网段阻止的配置文件，在用户到期后，计费首先是在BOSS系统实现，BOSS会根据MAC地址更改此CM在LDAP里的条目值。一旦CM重启，TFTP服务器将会重新给CM发送配置文件。在更换这种全网阻断的配置文件后，用户就无法使用宽带，这样就达到了给用户计费的目的。再次，ClassFiliter也可实现对业务的分类，能够把不同的业务设置到不同的类里面，以便更好地实现控制。影响这种组网结构的首要问题就是汇聚噪声。经过CMTS这一级的光转电后，在发射机处再由电转光，然后于光节点处再进行一次光转电。多处光节点都会有噪声产生，进而带到CMTS处，如此，噪声便会在CMTS处汇聚。如果回传通道是多个光节点共用，那么任何一个光节点的噪声都会影响整个信道的SNR，进而影响这个通道下的所有光节点。为了解决这个问题，我们使用了由PBN代理的CISCO发布的新一代CMTS技术，即CCAP（设备名CBR8）。这种新型的CMTS使用先进的RemotePHY功能，将物理层下移，极大地避免了噪声的影响，特别是对DOCSIS3.0的支持，更是为未来的发展提供了强有力的支撑。他们未来计划推出更智能的云端虚拟化CMTS，这将为所有的广电网络提供一个很好的发展方向。（3）OLT+CCMTS为更加充分利用现有网络的光纤资源，一些地市选择了OLT+CCMTS这种组网模式。该组网模式的核心可以描述为GPON+DOCSIS的技术融合，在头端利用GPON，业务使用DOCSIS协议作为最后100米的实现方法。将CMTS的一些主要功能通过特定芯片来实现，直接部署在光节点处。这可以看作是此光节点覆盖的用户独享一个CMTS设备，可提高设备利用率，使CCMTS设备更加靠近用户，基本上200~300户就可以部署一台CCMTS设备。在这种组网结构中，OLT和CCMTS都是作为2层设备来工作，OLT和CCMTS设备将指定的VLAN配置好。从OLT角度来讲，可以将CCMTS看作是一个ONU来进行配置，而CCMTS的网关可以放在OLT上层连接的路由器上，包括其DHCPRelay等功能都可以在路由器上启用，通过这台路由器来实现3层业务（网关）。原本为CMTS提供服务的各种应用服务，只要到此网关就可以正常提供服务。这种模式下，用户可以使用原有的CM设备，而且对分支分配网无需进行大规模改造升级，只需对分前端机房的传输结构进行调整升级即可，降低了升级改造的成本。升级改造完成后，从核心机房一直到光节点（CCMTS设备）处都是纯光纤网络，只有在光节点后才接入了电缆的分支分配网，将噪声终结在了光节点处，极大地提升了整体网络的可维护性。最新的CCMTS设备最多支持16个下行频点(可以不邻频，最大差不超过192MHz)和4个上行频点，提供极大的可利用带宽资源。可将回看点播功能通过DOCSIS频点实现，节约IPQAM设备。测试结果表明，服务流带宽设置为15M，就可满足高清视频或高清频道的点播回看所需带宽要求。使用CCMTS设备的问题在于增加了其维护成本。CMTS模式下，一台头端设备可以覆盖控制约20000个CM，如果需要更改一些配置，直接通过修改CMTS配置就可以实现。而使用CCMTS则不同，首先需要对CCMTS设备进行定位，如果数量级不是太多，则压力还不大。若形成规模后，一旦有光节点出现问题，就要从成百上千个CCMTS设备中迅速而准确地找到该光节点，并及时做出反应，这在无形中大大增加了运维难度。因此，这种组网结构对网管的依赖程度比较高，批量的配置升级和配置修改都需要依赖网管来实现。
3总结与展望
有线电视接入网的组网模式多样，每种组网模式都各有利弊。对未来技术的发展支持，也是在组网模式选择方面不可忽视的一点。从CMTS技术来看，DOCSIS标准已经发展到3.1版本，GPON技术发展的势头也很凶猛，云计算、虚拟化也在不断增强自身在网络环境中扮演角色的能力。整体市场已经打破了以往运营商掌握话语权的惯例，迎来了用户体验为王的新局面，这就更加要求我们在针对市场时，将自身网络优化调整，并及时升级改造，成为承载业务的最有力的基础。有线电视接入网的升级改造已经势在必行，在升级改造过程中选择以何种结构来组网，应用何种技术，这些问题都是我们必须要面对的。方案的选择不能只考虑技术层面，更要对市场环境、改造成本、运维成本以及后期投入等多方因素综合考量。只有注重细节、狠抓落实、埋头实干，才能从容面对未来激烈的市场竞争环境。只有本着科学发展、实事求是的精神，才能创造出属于我们广电人自己的光明未来。
参考文献
[1]谢希仁.计算机网络教程(第二版)[M].北京:人民邮电出版社,2006.
[2]王路群.计算机网络基础及应用[M].北京:电子工业出版社,2004.
作者：贝世鹏 单位：北方联合广播电视网络股份有限公司鞍山分公司
有线电视接入网组网模式探讨 来源：网络整理
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