广州珠江数码集团股份有限公司 510220
摘要：伴随着计算机技术的不断发展,有线数字电视的光纤入户网络连接工作受到了社会各界的广泛关注,在实际技术应用过程中,要结合复合架构体系对网络参数进行统筹分析。通过对相关技术的研究和开发，本文提出了一种有线电视网络光纤入户IP广播系统的技术架构，并分别介绍了其系统架构、IP前端设计、传输网和终端模块，该架构有助于实现数字电视、宽带数据乃至语音业务的捆绑运营，构建立体、丰富的业务体系。
关键词：有线电视；光纤入户；IP广播
1背景
为了积极应对三网融合，广电企业在过去几年内大范围地进行了双向化网络改造，就目前来看虽能满足眼前的业务需求，但随着业务的快速发展，受到传统接入方式带宽限制，无法有效地支撑未来的全业务部署，不能与电信现在主推的光纤到户形成有效竞争，为了给用户提供高带宽、高QoS的接入网络，广电企业迫切需要采用拥有广电特点的光纤入户方式进行业务覆盖。本文针对有线电视网络公司现有的运营环境，深入分析了各类网络改造系统，提出了一种端到端的广播电视网络光纤入户的整体解决方案。
2FTTH技术发展概述
随着通信业务量的增加，业务种类更加丰富。人们不仅需要语音业务，而且高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已得到用户青睐。这些业务不仅要有宽带的主干传输网络，用户接人部分更是关键。传统的接入方式已经满足不了需求，只有带宽能力强的光纤接入才能将瓶颈打开，核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。目前光纤到户技术主要有点到点的FTTH和无源光网络（PON）两种技术方案。PON产品按照其采用的技术，主要分为APON、EPON和GPON，其中GPON是最新标准化和产品化的技术。不同的数据链路层技术和物理层PON技术结合形成了不同的PON技术，例如ATM+PON形成了APON，Ethernet+PON形成了EPON，ATM/GEM+PON形成了GPON，这就是各种PON技术之间最大的区别，下面对各种PON技术做简要概述对比。
3有线电视网络光纤入户接入组网方案
3.1RFoverlayxPON的FTTH组网方案
RFoverlayxPON的FTTH组网方案分为两纤三波和单纤三波组网方案。两纤三波组网方案是在两根光纤中分别传输广播电视信号和数据信号，单纤三波组网方案是在同一根光纤中传输广播电视信号和数据信号。（1）两纤三波组网方案PON的上下行波长和广播电视光波长不复用在一起，数据传输链路和广播电视链路完全分开，避免了多波长间的干扰。（2）单纤三波组网方案OLT通过波分复用/光合波功能器将PON的下行数据传输波长和广播电视光波长复用在一起，同时在上行方向分离出PON上行数据传输波长。ONU端通过内置波分复用/光分路器将PON下行数据传输波长和广播电视光波长分离，同时在上行方向插入PON上行数据传输波长。ONU将PON下行数据传输波长和广播电视光波长分离后，分别通过FE接口和RF接口提供给PC终端和电视。单纤三波方案的特点是主体光纤共用，节省光纤资源。
3.2基于CMTS的FTTH组网方案
CMTS网络向FTTH演进采用RFoG技术实现。RFoG方案通过在分前端增加合波器、在光节点增加分光器，并用皮线光缆替换原HFC网络中光节点到用户的同轴分配网，实现HFC网络向FTTH的过渡，它兼容HFC网络的所有信号。基于CMTS的FTTH组网方案中，下行波长为1550nm，上行波长为1310nm或1610nm。基于CMTS的FTTH组网方案如图3所示。
3.3基于IP的FTTH组网模式
该组网模式的核心技术是基于IP广播的IPTuner调谐器，能从基带IP视频流中，选择出需要收看的电视节目。从前端到入户全部为无源光纤网路，完全采用IP广播技术，取消调制解调技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用TS流的IP广播方式。首先把TS流打成IP包，利用IP组播技术的UDP协议，可以实现真正的IP流广播，但是必须满足的前提条件如下：一是必须有足够的入户带宽，这和现在广播网发射端带宽和入户端带宽同等大一样，这个条件可以通过光纤入户来解决；二是终端有海量媒体数据的处理能力，这相当于现在广播网的高频头和解调器，能够在广播网的频点中选出你想要的频点和频道，这个技术通过专用处理芯片得到解决。所以IP广播技术在光纤入户条件下能够实现万兆媒体数据的推送。该组网模式因为取消了传统有线广播网中的调制解调技术，所以不存在频点概念，从而克服了空间干扰问题，但是需要更大的接入网带宽。
4全IP光纤入户系统架构和组成
4.1系统架构
广电网络全IP光纤入户系统整合了IP广播光网络和IP双向光网络。其中IP双向光网络参考1GEPON、GPON、10GEPON技术规范体系，上下行采用不同的波长；IP广播光网络则应用IP广播技术，在光纤上利用1550nm波长单向传输万兆IP数据，包含IP广播前端、IP广播传输系统和IP广播接收模块。光纤接入网可以采用双纤三波：一根光纤利用1550nm波长传输广播信号，另外一根光纤采用1490nm/1310nm两个波长分别传输PON的上行和下行信号。光纤接入网也可以采用单纤三波：广播信号、PON的上行和下行信号以不同波长合波在一根光纤上传输。
4.2IP广播前端设计
整个平台完全采用IP广播传输技术。接入网到入户全部为无源光纤网路传输。考虑到数据业务，接入网内采用三个波长传输机制，1550nm波长传输有线电视IP广播，1490nm/1310nm波长传输其他数据业务。前端音视频采用编码独立加扰方式，即取消复用器。直播前端采用UDP组播方式，具体包括编转码器、DRM/CA服务器、加扰器、EPG服务器和其他应用服务器。实现了海量直播业务数据的加扰和播发，电子节目指南信息的采集、编排、传送。其中，编转码器支持TSoverIP输出，IP传输支持UDP传输。EPG子系统须支持UDP封装和IP输出。万兆组播交换机必须支持静态组播、端口隔离、VLAN划分。
4.3IP广播传输系统
IP广播传输系统主要包括国家或省级干线传输网、城域网、接入网等，要求以IP广播方式单向传送UDP组播报文。
4.4IP广播接收模块
IP广播接收模块通常位于终端系统内，用于接收来自光纤的单向传输的UDP组播报文，并根据一个或多个终端的请求，按照组播地址和端口号对UDP报文进行选通过滤，并以百兆或千兆的速率在终端系统的局域网内进行转发。
5总结
通过分析比对，采取全IP广播方式进行节目传输，从前端到入户全部为无源光纤网路，可以大大提高接入网的运行稳定性，消除了传统射频技术带来的弊端，同时不存在空间干扰问题，也没有了频点限制，随着光模块及处理芯片不断升级，带宽可以从10G向20G、40G扩展。实际网络建设中可采用双纤三波入户方式或单纤三波入户方式，带宽高，维护难度与成本降低，建立“千兆交互，万兆覆盖”的光纤入户模式。
参考文献：
[1]吕朔. 广播电视网络通信系统运维管理模式探讨[J]. 电视指南. 2018(04).
[2]谢泽富. 新媒体时代光纤网络传输技术在广播电视网络中的应用研究[J]. 科技传播. 2017(19).
[3]梁毅. 光纤传输技术在有线广播电视网络中的应用研究[J]. 信息系统工程. 2017(09).
论文作者:梁梓棋
论文发表刊物:《科技新时代》2018年11期
论文发表时间:2019/1/11
标签：光纤论文; 波长论文; 技术论文; 网络论文; 方案论文; 业务论文; 广播电视论文; 《科技新时代》2018年11期论文;