[转帖]三网融合，一线到户----CATV双向HFC网络是最佳选择。

HT-BEYOND · 发表于 2006-6-29 08:21:00

三网融合，一线到户 
 
CATV双向HFC网络是最佳选择。 
 
作为一种理想的综合信息传输模式，三网融合的概念在20世纪90年代初就已提出。但真正三网融合的实现到现在才具备了条件。即双向HFC有线电视网的开通。这种提法不否认电信网的ADSL、VDSL技术和计算机网对三网融合的贡献，但由于接入网部分物理介质的不同，造成了三种网络对“三网融合”的结果不同。 
 
一、 CATV双向HFC网的优势分析 
 
综合信息，是集语音、影视、宽带Internet互联网信息及各种多媒体多功能信息为一体的总称。要把以上众多信息在一个网上实现双向交互传输，必然要求网络带宽足够。即我们称之为宽带网。现在电信网、计算机网、有线电视网的主干及支干线基本都采用光纤光缆技术，不存在宽带问题。限制带宽的瓶径是在最后一公里，或者现在称最后几百米的接入网部分。 
 
1、传统的电信电话接入网，采用的是双绞线入户，线径仅有0.4mm，传输距离1～2Km，采用ADSL、VDSL传输速率可达10Mbps。电信称其为宽带网，以综合信息业务要求来讲，它们是一种典型的窄带网，它绝对不可能完成传输电视节目的任务。 
 
2、计算机网，是大家公认的一种宽带网。它的传输介质是五类线、超五类线、六类线。其线径不超过0.5mm，是多芯线的组合。它的传输速率可达到10Mbps、100Mbps、1000Mbps，但随着传输带宽的增加。其传输距离越来越短。单级传输距离在低速率不足100M，最多接链4次。而高速率传输距离仅有十几米。这种特性决定了其LAN接入网的组网范围。它仅适用于集团用户内部网和用户集中的单楼栋。对于较为分散的用户，其建网成本很大，维护维修费用也很高。它虽然有综合信息传输的能力，但其没有广泛覆盖用户的优势。因此其既代替不了电话网，更代替不了有线电视网。 
 
3、CATV双向HFC接入网，使用的是75Ω阻抗的同轴电缆，导线直径在1～2.8mm，其物理带宽按广电标准规划为1000MHz。它不仅可传送模拟电视信号、调频广播信号，经QAM调制后，还可传送大量数字电视信号和各种数据业务信号、IP电话、internet互联网宽带接入，在双向HFC有线电视网中已有运行，还不影响电视节目、广播节目的传送。随着有线电视向全数字化推进，其同轴电缆的宽带资源可达到5Gbps。其传输距离可达2KM左右，传输综合信息业务，完全可满足各种用户的覆盖任务。 
 
传统的有线电视网以单向广播为主，虽然宽带资源丰富，但不开通双向也不能称为宽带网。随着信息业务的发展，有线电视网要开展增值业务，必须进行双向改造。近几年来广电行业双向HFC网的升级改造和建设已全面展开，作为综合信息宽带网的优势越来越显出其强劲的竞争能力。 
 
按照广电部GY/T106-1999标准，有线电视网的频率划分如下： 
 
5-65MHz，作为回传信道，按纯数据业务计算，其速率宽带可达到120Mbps(QPSK调制)、或240Mbps（16QAM调制），对用户而言，其回传带宽完全满足要求。 
 
66-87MHz，20MHz带宽的隔离带，为上下行双向通道安全运行提供了可靠保证。 
 
88-108MHz，作为调频广播下行信道，可传送100套以上调频广播节目。 
 
110-550MHz，是传送模拟电视信号的下行通道，可传送54套模拟电视节目。随着数字电视的不断推广，54个模拟信道可传324套MPEG-2的数字电视节目。按64QAM调制，这一频段具有2.268Gbps的数据传输带宽。 
 
550-860MHz，310 MHz的物理带宽,作为下行数据业务，有1.6Gbps的带宽。 
 
860-1000MHz，140MHz的物理带宽留作备用带宽。 
 
以上是针对有线电视同轴电缆接入网的频率划分，充分说明了有线电视接入网的宽带特性。在这一点上，电话双绞线、计算机五类线都与其无法相比。这就是我们提出“三网融合，一线到户”，CATV双向HFC网络是最佳选择的根本依据。当然社会发展到光纤到户阶段，带宽已不成为通信的障碍，“三网融合”已成为不必讨论的问题。 
 
二、 CATV双向HFC网的功能 
 
有线电视双向HFC网丰富的带宽资源，为其开展综合信息业务创造了有利条件，除传统的有线电视节目，数字电视节目，调频广播节目的传送外，还可开展很多增值业务。 
 
1、Internet互联网宽带业务接入。这是目前双向HFC网最热门的一项增值业务。现在全国有很多网开展了这一业务。就有线电视双向网的带宽资源而言，上行信道可达240Mbps，下行信道给数据业务的就有1.6Gbps，比电信接入网的带宽高出几百倍。Internet网上的电子商务、资料查找、广告宣传，信息交流、个人信箱、互动游戏、远程医疗、远程教育、影视节目点播、高速下载等等，所有业务都可开展，而且速度很快。 
 
2、IP电话业务、VOIP（Voice over Ip）是架够在IP以太网上的一种通话业务。双向HFC网DOCSIS技术标准，开通了Internet宽带网的功能，同时也为IP电话业务建立了通道。IP电话业务占用带宽资源不到10Mbps，所以在有线电视双向HFC网上开通IP电话业务很容易。此外会议电视系统也可以在IP电话实施。音视质量要高于电信网系统。 
 
3、数据广播业务，严格讲仍然是单向广播业务。但其仅占用一个8MHz通道就可完成股市行情、上网浏览、新闻广播、资料查询等功能，是投资小，用户喜欢，效益较好的项目。 
 
4、VOD点播业务。数字电视的推广，双向HFC网的开通，克服了模拟频道带宽资源不够的问题，为开展VOD点播业务创造了条件，200多个数字电视信道可满足2000户小区的点播需求。 
 
5、智能小区建设业务。有线电视已成为人们生活中不可缺少的一部分，智能小区的建设没有有线电视不行。而双向HFC有线电视网又可完成宽带网接入、IP电话、VOD点播、安防监控等综合信息功能，依托双向有线电视网建设智能家居、智能园区，比综合布线方案节省投资还便于统一管理。它的业务范围，已超出了三网融合功能的内容，是三网以上功能的集中。 
 
6、双向HFC网络，为安防监控、企业管理，条件接收等功能的实施提供了可靠的信道资源。它不仅对双向HFC网的安全性，可靠性，服务质量提高创造了条件。而且还可以为公安、交警、银行、税务、政府、企业集团、行业用户等集团用户提供办公自动化、电子商务、家庭办公、行政管理、业务宣传、行业互联等等高质量的音视频服务和数据资料传输服务。 
 
三、 CATV双向HFC网的建设 
 
双向HFC网的丰富带宽和强大功能，信息界人士无不认可。但同时也认为建双向HFC网投资巨大，有线电视行业不可能在短期内实现，无形中把“三网融合，一线到户”放到一个可想不可及的位置。其实认真分析双向HFC的建设并非想像的困难。 
 
1、目前双向HFC网的发展现状。 
 
有线电视网从90世纪90年代初进入大规模建设，以300MHz、450MHz、500MHz带宽设计，以单向广播电视为主，靠用户初装费集资建网。进入21世纪后，这些网大部分都已处于老化期，如网络不进行升级改造（实际是重建），不要说开展双向业务，就是单向广播业务也不能很好传送。网络仅有的一些收视维护费，因信号不好很难收取。为此各县市、地市广播局都积极的投入网络升级改造的建设中。而且这次改造都按GY/T106-1999标准进行，大部分为 750MHz，也有按860MHz带宽建网，基本上都采用预留双向，有的直接建成了双向HFC网。建网资金从何而来？ 
 
（1）、随着有线电视网络技术、产品的不断发展与进步，光钎、光缆及光收发传输设备产品大幅降价。4芯光缆的价格比-12、-9电缆还便宜，光接收机与较好的放大器同等价格。这为CATV双向HFC网络的建设创造了良好条件，大大节约了建网投资。双向HFC网的主干、支干全部采用光传输系统，光节点覆盖用户范围从2000户降到500户，甚至200-300户。双向HFC网的建设已不像人们想象的那么困难。 
 
（2）、网络产品价格下调，可节省投资，但网络建设的资金仍然是建设者面临的一大难题。有线电视工作者采用增加节目，光缆改造、提高服务质量等符合国家政策的理由向用户收取部分升级改造费，双向HFC网的强大功能和良好的发展前景，为集资、贷款、引进社会资金创造了条件，这就基本上解决了双向HFC网的建设费用。仔细分析分析起来，双向HFC网的建设，比单向HFC网的投资大不了多少。750MHz的基础网必须建设，双向升级仅仅是一些设备器材的更换和增加。 
 
（3）、CATV双向HFC网的强大功能及可开发各种增值业务的诱人前景，为广电行业建设双向HFC网增添了很大的决心和信心。这就是近几年广电CATV双向HFC网建设能顺利发展的原因。 
 
2、CATV双向HFC网络建设的要求 
 
CATV双向HFC网络带宽资源雄厚，网络功能强大，是建立在一个合格的双向网基础上的。因此如何建好双向HFC网成为关键。双向网比单向网增加了回传噪声，汇聚均衡和回传功率分配等新的技术难度，这就要求网络建设者必须从设计、器材选购、网络施工几方面严格把关。 
 
（1）、双向HFC网的总体设计，可以说是网络建设的灵魂，它既要考虑整个网络光节点的合理分布，光路由走向可行与光功率分配的科学性，又要考虑各项技术参数符合国标要求，它既要考虑用户电平分配，又要考虑网络结构能很好解决回传噪声和汇聚均衡问题，双向网的设计应尽量采用准星型分配结构，接头越少越好，电缆分配网的回传损耗必须进行认真计算，各用户回到光节点的回传信号电平误差尽量控制在±5dB之内，对于大型网络还要考虑分前端的合理配置。以上都是网络设计者必须全面考虑的问题。设计要写出整体解决方案，画出全部图纸，包括设备器材选型等确定。尤其是电缆网部分，必须设计出每个光节点下的用户分配图。这即可检验设计的科学合理性，又便于施工队照图纸施工。又是将来竣工、验收、维修、维护的基本依据。 
 
（2）、双向HFC网络设备器材的选用，也是网络建设的关键之一，它不同于单向网，只要能完成下行传输任务，器材设备选型的价格越低越好，这种追求性价比的观念，在双向HFC网建设中必须彻底抛弃。双向网建设应首先把产品质量放在首位。在保证产品质量的前提下再谈价格。一分价钱一份货，一唯追求低价位造成的是双向网开不通，浪费更大。但也不能一唯追求高性能，造成投资加大。比如实践已证明符合国标的一级同轴电缆产品，-5电缆64编，0.12mm编织网线，其屏蔽性能可达85dB以上，完全满足双向网的要求，没有必要选用四屏蔽电缆。但网络接头，必须选用冷压式防水F头。 
 
（3）、网络的施工建设，是双向HFC网成败的又一关键因素。有线电视网是一个“接头工程”，接头处理不好，比如防水，屏蔽连接，牢固可靠等问题解决不好，再好的设计与产品也不能保证双向HFC网的开通。因此网络建设必须选用经过培训，有施工经验，全员素质较高的施工队伍。施工队伍必须按图纸施工，而且要有专人检查、监督，抓好施工管理工作。把网建成既美观漂亮，又符合施工规范要求的合格双向网络。 
 
四、CATV网各种增值业务的解决方案。 
 
CATV双向HFC网的基本业务是传送模拟电视、数字电视、调频广播。这里不再多作介绍。它的增值业务功能包括宽带Internet互联网接入，IP电话和会议电视开通，VOD点播，智能小区建设，集团用户联网。下面就以上业务分别介绍其在双向HFC网络上的解决方案，因篇幅所限，只能介绍一些原则措施和方法。 
 
1、宽带Internet互联网的接入方案。 
 
在双向HFC网中接入宽带Internet业务已是很成熟的技术方案。它的主要技术路线是把基带数据信号调制成适于HFC网传输的射频数据信号。通过相关的调制解调技术，完成交互式通信。它克服了电信双绞线带宽不够的困难，也解决了五类线传输距离受限制的问题。 
 
在双向HFC网中开展Internet宽带接入，采用的是国际ITU标准的DOCSIS标准。初期使用DOCSIS 1.0版本，取得了适用效果，经不断完善又发展VoIP功能的DOCSIS 1.1版本，这两款是非对称传输模式。2000年以后，DOCSIS 2.0版本通过批准。协议更完善、功能更强大，对VoIP实施更方便。它包含两项调制技术：高级同频码分多址接入（S-CDMA）和高级频率捷变时分多址接入（A-TDMA）。其传输带宽，在一个有线电视射频频道内，按256QAM调制，北美标准：下行38Mbps，上行29Mbps,欧洲标准：下行50Mbps，上行29Mbps，为对称传输。 
 
在双向HFC网中接入宽带业务选用的设备是符合DOCSIS标准的CMTS头端设备和Cable modem终端用户调制解调器。目前这种产品生产厂家很多，有摩托罗拉、科学亚特兰大、太力阳、爱瑞斯（Arris）、思科（Cisco）等等。产品价格，CMTS从原来的几十万元降到十几万元。Cable-modem（以下简称CM）从原来的5000美元降到了不足1000元人民币。国内已有很多有线电视双向HFC网开通了宽带业务。在双向HFC网上开通宽带业务的示意图如图（一）： 
 
 
 
CMTS头端设备一般安装在有线电视网前端，对于几十万户的特大型网，CMTS一般设置在分前端，分前端覆盖用户数最好在10000户左右。CM安装在宽带用户家中最合适。但也有为了节省费用，几户和十几户共用一个CM的方法。对集团用户LAN，可利用HFC网上的光纤资源，直接与有线电视前端交换设备相连。 
 
2、在双向HFC网上开展IP电话业务方案 
 
利用IP数据网络传输语音的技术就是VoIP(Voice over IP)，VoIP是将模拟话音信号数字化，进行压缩后经IP（Internet protocol）网络路由或交换，到达目的地后将IP包还原实现语音通信的过程。 
 
通过CMTS与CM设备，实际上已在双向HFC网上构建了一个IP局域网平台。目前符合DOCSIS 2.0版本的设备，已增加了VoIP功能,只要在有线电视前端配置控制管理设备CMS（各种语音,数据业务结合的服务器）,OSS/BSS网管系统,计费系统就可开展IP电话业务.这时要求CM必须是具有MTA功能的CM,称作E-MTA.双向HFC网必须与IP骨干网(Backbone)链接,在IP骨干网上通过SG信令网关与SST信令网链接,通过MG媒体网关与PSTN公众网链接.就可实现IP电话的各种功能.其解决方案示意图如图(二) 
 
 
在双向HFC网上展开语音业务的方法还有一种叫电缆电话cable phone的解决方案。如图（三）所示。依托SDH骨干网通过EI与PSTN公众网链接。在有线电视网前端配置HDT主数据终端，通过双向HFC网与用户端的RSU远端服务单元实现交互，可为用户在有线电视网上开通电话业务。同普通PSTN电话一样，用户可享受到呼叫转移、呼叫等待、三方通话、虚拟交换机等等智能业务。 
 
 
图（三）电缆电话系统示意图 
 
图中的EMS是整个系统的监控、管理、报警设备及软件协议。 
 
3、在双向HFC网上开展VOD点播业务的方案。 
 
VOD点播业务本来就是CATV双向HFC网的一种增值业务。过去传模拟信号受频率资源限制没有条件实施。目前有线电视正向数字电视节目发展，按国家规划，到2015年全国有线电视全部实现数字化传输。过去的一个模拟电视信道，现在最少可传送6套数字电视节目，频率资源得到了充分利用。为VOD点播业务的实现创造了良好条件。在现有的110～550MHz频率中可传送300～500套数字电视节目。从中划出200套以上的节目信道。就可满足3000户左右小区的VOD点播需求，解决方案如图（四）所示： 
 
 
 
 
 
图（四）VOD点播系统示意图 
 
用户端通过机顶盒，就可实现想看什么就看什么与VCD、DVD机一样，可选择快进、快退、停止、播放等一切功能。用户只要付租用光盘的费用，就可在双向HFC上看到自己想看的节目。 
 
4、用双向HFC网，完成智能家居和智能小区的解决方案。 
 
目前房地产开发商大力推荐智能家居和智能小区的概念。说明信息社会的今天，用户对宽带综合信息、电话、电视、安防报警等智能化的需求越来越高。为此国家建设部专门制订了《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》，把智能小区功能要求划分成三个等级，即一星级、二星级、三星级。智能小区的基本功能要求如下： 
 
 
 
等级 
 
项目功能 一星级 二星级 三星级 
小区管理中心 ★ ★ ★ 
安 
 
全 
 
防 
 
范 
 
功 
 
能 出入口门禁管理系统 ★ ★ ★ 
周界防越报警子系统 ★ ★ ★ 
闭路监控子系统 ★ ★ ★ 
电子巡更子系统 ★ ★ ★ 
对讲与防盗门控 ★ ★ ★ 
安全防范系统联网管理 ★ ★ 
消防系统管理 ★ ★ ★ 
物 
 
业 
 
管 
 
理 
 
功 
 
能 小区办公自动化 ★ ★ 
小区供排水监控系统 ★ ★ ★ 
小区供暖监控系统 ★ ★ ★ 
小区机电设备控制系统 ★ ★ ★ 
小区灯光控制子系统 ★ ★ ★ 
一卡通中央管理子系统 ★ ★ ★ 
停车场管理子系统 ★ ★ ★ 
远程控制管理 ★ ★ 
小区物业管理智能化系统 ★ 
信 
 
息 
 
通 
 
信 
 
功 
 
能 有线电视网络子系统 ★ ★ ★ 
电信网络子系统 ★ ★ ★ 
宽带信息网络子系统 ★ ★ 
光纤到户宽带系统 ★ 
住 
 
宅 
 
智 
 
能 
 
化 家庭保安报警 ★ ★ ★ 
防火防有害气体报警 ★ ★ ★ 
紧急求助报警 ★ ★ ★ 
家庭电气自动化控制 ★ 
自动抄表子系统（水、暖、电、气） ★ ★ ★ 
可视对讲子系统 ★ ★ ★ 
VOD点播系统 ★ 
电话、电视每户各不少于两个 ★ ★ ★ 
注 三星级要求各项功能高度智能化、公安、消防、煤气泄露等系统要符合国家有关标准规定 
 
 
 
智能化小区建设，目前基本采用综合布线方式，即各系统功能需各系统功能的线路。这样不仅增加了施工难度，加大了建设费用，而且不便于统一管理，有线电视双向HFC网可实现“三网融合，一线到户”的全部功能。在智能小区可实现光节点到楼头（FTTC）无源分配入户的水平，为将来光纤到户打下了良好基础。每个光节点可最少留4芯光纤。根据需要还可增加，除电话、电视、宽带网使用外，其它智能小区园区监控管理功能的信号线都可使用双向HFC网的光缆主干线，仅在终端需要配简单的网络完成链接任务。双向HFC网完成智能小区建设任务，可达到投资节省，施工集中，统一管理方便的较好效果。通过CATV双向HFC建设智能小区的解决方案，如示意图（五）。 
 
 
通过本文论述，CATVA双向HFC网已经解决了宽带上网、IP电话、电视、VOD点播等功能业务，智能家居要求的家电自动控制，自动抄表收费，家庭安防报警、紧急求助、可视对讲等功能，可通过家庭智能终端NDT全部解决。这些功能所占用的数据资源带宽很少，有20 Kbps左右就够用了。有关智能园区的功能，如图所示，各子系统全可通过有线电视主干光缆网链接到小区管理中心进行集中控制管理和统一指挥。双向HFC网为智能小区建好了基础网络平台，各种功能的实现于实施，还需配备相关的头端、终端设备和相应的技术、软件支持。现在完成智能小区各项功能的技术设备都很成熟，建设者只要做好系统集成工作即可。 
 
 
五、理想与现实 
 
“三网融合，一线到户”是综合信息网建设的理想模式，也是最受用户欢迎的网络。由于政策、体制的原因，使这一模式不能尽快实施。目前杭州网通与杭州广电的强强联合，为此开辟了一条途径，山西广电与电信行业的联合也有了初步意向，衷心希望能有一个双赢的局面，丰收的汇报。 
 
 
山西广电网络市场部技术顾问 
 
李同忠 
 
2004年2月

海南菜 · 发表于 2006-6-29 11:00:42

真希望三网融合的日子近快到来。。..

haha500 · 发表于 2006-7-18 17:15:23

太老了……………………

niufenglei · 发表于 2006-7-18 15:00:10

好贴，顶！

xibeilang · 发表于 2006-11-25 10:23:00

好贴,讲的十分细!<img src="leadbbsfile/UBBicon/em08.GIF" width=20 height=20 align=absmiddle border=0>

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re:真希望三网融合的日子近快到来。。..

re:太老了……………………

re:好贴，顶！

re:好贴,讲的十分细![em08]

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