有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

1、110849_Icons_Apr2008北京傲天動(dòng)聯(lián)技術(shù)有限公司北京傲天動(dòng)聯(lián)技術(shù)有限公司 有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)講解有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)講解High-PerformanceTM Wireless LANs內(nèi)容提要有線電視網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)有線電視網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹同軸電纜分配網(wǎng)設(shè)備介紹同軸電纜分配網(wǎng)設(shè)備介紹EOC技術(shù)介紹技術(shù)介紹EPON+EOC和和CMTS+CABLEMODEM對(duì)比對(duì)比High-PerformanceTM Wireless LANs有線電視網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀 現(xiàn)狀現(xiàn)狀 我國(guó)有線電視用戶已達(dá)1.74億，為全球最大的有線電視網(wǎng)絡(luò)。但是目前仍然有近2/3的用戶還是模擬的

2、，已難以滿足用戶需求，且隨著三網(wǎng)融合進(jìn)程的加快，廣播電視業(yè)務(wù)已不屬于廣電運(yùn)營(yíng)商的壟斷業(yè)務(wù)，廣電運(yùn)營(yíng)商面臨著巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。 有線電視數(shù)字化、雙向化進(jìn)程必須加快。通過(guò)數(shù)字化、雙向化的廣電網(wǎng)絡(luò)為用戶提供嶄新的互動(dòng)娛樂(lè)服務(wù)（互動(dòng)電視，上網(wǎng),VoIP等）。單向模擬電視基本節(jié)目單向數(shù)字電視付費(fèi)電視單高清電視NVOD雙向VOD寬帶上網(wǎng)VoIP語(yǔ)音政企專(zhuān)網(wǎng)High-PerformanceTM Wireless LANs有線電視網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 特點(diǎn)特點(diǎn) 1、我國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)主要以混合光纖同軸電纜（混合光纖同軸電纜（HFC）分配網(wǎng)）分配網(wǎng)為主，且該網(wǎng)絡(luò)僅具備領(lǐng)先的傳輸帶，天然的視頻屬性,入戶率高等特點(diǎn)； 2、我國(guó)有

3、線電視網(wǎng)絡(luò)目前以單向下行視頻廣播業(yè)務(wù)單向下行視頻廣播業(yè)務(wù)為主，光網(wǎng)和同軸電纜分配網(wǎng)均以樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)為主； 3、市網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)差異較大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，雙向數(shù)字化運(yùn)營(yíng)和管理經(jīng)驗(yàn)有限。High-PerformanceTM Wireless LANs雙向改造后的網(wǎng)絡(luò) 雙向改造后的網(wǎng)絡(luò)：雙向改造后的網(wǎng)絡(luò)： 改造原則：利用原有線路，不進(jìn)行改動(dòng)，通過(guò)增加設(shè)備實(shí)現(xiàn)雙向通信；High-PerformanceTM Wireless LANs光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-光發(fā)射接收機(jī) 用于實(shí)現(xiàn)廣播電視信號(hào)傳輸?shù)墓庥糜趯?shí)現(xiàn)廣播電視信號(hào)傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備： CATV的光網(wǎng)主要為由光發(fā)射機(jī)、光纖、光分路器、光接收機(jī)組成的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。其

4、結(jié)構(gòu)通常為樹(shù)形結(jié)構(gòu)，用于廣播電視信號(hào)的下行單行廣播傳輸； 1、光發(fā)射機(jī)：專(zhuān)為廣播電視傳輸而設(shè)計(jì)的單向傳輸設(shè)備，將有線電視射頻信號(hào)調(diào)制成光信號(hào)在光線中進(jìn)行傳輸； 2、光分路器（POS）：也稱(chēng)“分光器”，用于實(shí)現(xiàn)特定波段光信號(hào)的分路及再分配功能的無(wú)源光纖器件。 3、光接收機(jī)：專(zhuān)為廣播電視傳輸而設(shè)計(jì)的單向傳輸設(shè)備，將光發(fā)射機(jī)發(fā)射的有點(diǎn)電視光信號(hào)解調(diào)成射頻信號(hào)；通常具有1-4個(gè)射頻輸出口，輸出功率為100dBuv，工作頻段40-860Mhz；通常一個(gè)光節(jié)點(diǎn)覆蓋200-500用戶。 High-PerformanceTM Wireless LANs光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-EPON1、EPON設(shè)備：Ethernet P

5、assive Optical Network 以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。 主要由局端設(shè)備OLT和終端設(shè)備ONU組成：是一種基于光纖為傳輸介質(zhì)，支持PON網(wǎng)絡(luò)（由光纖和光分路器組成的樹(shù)形光纖分配網(wǎng)絡(luò)）結(jié)構(gòu)的光通信設(shè)備（點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光通信設(shè)備）； 該設(shè)備主要優(yōu)勢(shì)為適用于CATV的無(wú)源樹(shù)形光分配網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)。 當(dāng)前主流EPON設(shè)備可以支持2.5G的物理層速率，最大支持64臺(tái)終端設(shè)備（ONU）和60KM的傳輸距離，具有比較良好的適用性。ONU設(shè)備通常具備4個(gè)以太網(wǎng)口并支持2層以太網(wǎng)功能；2、光纖收發(fā)器設(shè)備： 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光通信設(shè)備。價(jià)格相對(duì)低廉，適用于部分廣電采用的星形光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。用于實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳

6、輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)設(shè)備： 當(dāng)前CATV光網(wǎng)雙向改造方案均在不改動(dòng)原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下，利用原有光網(wǎng)絡(luò)中的預(yù)留備纖，通過(guò)加裝設(shè)備實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的雙向通信；High-PerformanceTM Wireless LANs有線電視頻率規(guī)劃表有線電視頻率規(guī)劃表 按照有線數(shù)字電視頻道配置指導(dǎo)性意見(jiàn)以及實(shí)際應(yīng)用，目前有線電視網(wǎng)絡(luò)受網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、分配網(wǎng)絡(luò)線路衰減、前端發(fā)射設(shè)備、放大器等因素影響，存在550M，750MHz，860M的網(wǎng)絡(luò)。為兼容現(xiàn)有的頻率分配，可供EoC使用頻率有兩個(gè)部分，一是低頻565MHz，將來(lái)隨著數(shù)字化改造完成，且88108是FM頻道，在同軸電纜中仍可傳輸，因此低頻將有可能擴(kuò)展至110MHz，低頻技術(shù)

7、主要有HomePNA和HomePlug BPL、HomePlug AV，后兩種也被稱(chēng)為PLC技術(shù)。 有線電視網(wǎng)頻率分配圖 如果采用高頻技術(shù)，考慮到實(shí)際要和860MHz數(shù)字電視頻道兼容，我國(guó)目前大部分分支分配器支持51000MHz，因此，實(shí)際采用高頻技術(shù)實(shí)際可用頻率為9001000MHz，高頻技術(shù)方案主要是WiFi （降頻）、MOCA。High-PerformanceTM Wireless LANs同軸電纜分配網(wǎng)設(shè)備-放大器 同軸電纜分配網(wǎng) 以同軸電纜為傳輸介質(zhì)，把CATV射頻信號(hào)分配并傳送至用戶單元的樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)。主要由放大器、分支/分配器、用戶面板、同軸電纜以及60V供電器組成； 1、CATV放

8、大器： 放大有線電視射頻信號(hào)，放大增益30dB左右，但考慮到均衡問(wèn)題通常實(shí)際放大增益為25-28dB。RF輸出口2-3個(gè)。輸出電平100dB左右；分為220V外置供電和60V線路供電。High-PerformanceTM Wireless LANs同軸電纜分配網(wǎng)設(shè)備-分支分配器 2、CATV分支分配器 分支/分配器是一種高頻寬帶信號(hào)功率分配的無(wú)源器件，分配器的所有輸出口的信號(hào)功率相同，而分支器的主輸出口功率高，支口輸出功率低。帶寬51000MHz，器件分為室內(nèi)型和野外型兩種結(jié)構(gòu)，野外型器件除具有防水功能外，通常還具有過(guò)流功能（60V電路供電），以適應(yīng)需要通過(guò)電纜供電的網(wǎng)絡(luò)。 知識(shí)點(diǎn)：輸入口和輸

9、出口之間的射頻信號(hào)功率差異稱(chēng)之為插入損耗。3、用戶面板： 通常安裝在用戶家墻壁處，是一種外觀變化了的分支分配器。部分用戶家中使用的用戶面板直接把線路并線進(jìn)行分配，該方式不符合使用要求，會(huì)造成數(shù)字電視信號(hào)和EOC信號(hào)質(zhì)量急劇變差。High-PerformanceTM Wireless LANs同軸電纜分配網(wǎng)設(shè)備-同軸電纜 4、同軸電纜、同軸電纜 特性阻抗為75歐姆的單芯屏蔽導(dǎo)線；High-PerformanceTM Wireless LANs同軸電纜分配網(wǎng)設(shè)備-電纜規(guī)格和參數(shù)High-PerformanceTM Wireless LANs同軸電纜分配網(wǎng)設(shè)備-電纜相關(guān)注意事項(xiàng) 注意：注意： 線纜的

10、本身的質(zhì)量和施工質(zhì)量直接決定了所傳輸?shù)碾娨曅盘?hào)質(zhì)量和EOC信號(hào)的傳輸質(zhì)量； 對(duì)于EOC信號(hào)來(lái)說(shuō)，線纜接頭制作不良、屏蔽層破損、并接等會(huì)造成各種空間信號(hào)竄入線纜形成噪聲。而同軸電纜分配網(wǎng)均為樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)，此種網(wǎng)絡(luò)可能因某一段線故障線纜引入噪聲并最終匯聚到跟節(jié)點(diǎn)處（也就是EOC局端處），造成EOC局端無(wú)法正常接收終端發(fā)射的上行信號(hào)，從而造成上行丟包，甚至無(wú)法通信。 另外，由于線纜固有的高頻信號(hào)衰減大的特性，傳輸在低頻的EOC信號(hào)會(huì)比傳輸在高頻的EOC信號(hào)在傳輸距離上遠(yuǎn)很多。High-PerformanceTM Wireless LANs同軸電纜分配網(wǎng)設(shè)備-供電器 60V供電器 通常網(wǎng)絡(luò)中的放大器處無(wú)法

11、取得220V電源，為解決此問(wèn)題，我們使用60V供電器把220V交流市電轉(zhuǎn)化成60V交流供電，并饋入射頻線纜中供放大器使用。 注意：因部分網(wǎng)絡(luò)為60V網(wǎng)絡(luò)，為了與之匹配，要求我們的EOC局端設(shè)備和橋接器支持饋電功能，并且EOC頭端應(yīng)具備利用射頻線纜中的60V交流電工作的能力。 High-PerformanceTM Wireless LANsEOC技術(shù)介紹 EoC電纜接入技術(shù)： 原文是“Ethernet over Coax”，基于同軸電纜傳輸以太網(wǎng)信號(hào)的一種傳輸技術(shù)。 EOC技術(shù)應(yīng)用前景 我國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)擁有用戶近1.7億戶。而電纜接入技術(shù)（EOC）是下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）的關(guān)鍵技術(shù)之一。 利

12、用該技術(shù)對(duì)同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)寬帶、雙向化改造，可以有效保護(hù)現(xiàn)有資源，并發(fā)揮有線電視網(wǎng)頻帶寬、成本低、易普及的優(yōu)勢(shì)，有利于有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為千家萬(wàn)戶的多媒體信息平臺(tái)，推進(jìn)三網(wǎng)融合；High-PerformanceTM Wireless LANsEOC技術(shù)介紹 EOC技術(shù)分類(lèi)技術(shù)分類(lèi)無(wú)源EOC有源EOC高頻EOC方案低頻EOC方案WIFI方案MOCAHomePNAHomeplug Homeplug BPLHomeplug AVHigh-PerformanceTM Wireless LANsEOC技術(shù)分析 實(shí)現(xiàn)EOC必須同時(shí)滿足兩個(gè)必要條件； 第一：信號(hào)的主要能量成分在5MHz以上：因?yàn)槭覂?nèi)電視網(wǎng)絡(luò)

13、必然存在信號(hào)分配器，5MHz以下的信號(hào)成分不能 通過(guò)。如果使用無(wú)源EOC,其信號(hào)頻譜成分大部分集中在5MHz以下,在通過(guò)分配器時(shí)信號(hào)大幅度衰減,會(huì)導(dǎo)致通信速率下降或掉包現(xiàn)象，致使系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作。 第二：必須解決多地址問(wèn)題：因?yàn)槊恳粋€(gè)用戶（尤其是高端用戶）戶內(nèi)交互終端必然存在兩個(gè)以上（計(jì)算機(jī)需要和互動(dòng)電視需要）。無(wú)源EOC和簡(jiǎn)單變換的有源EOC都難以解決多地址問(wèn)題（如果因?yàn)槎嗟刂穯?wèn)題而在室內(nèi)安裝交換機(jī)和五類(lèi)線以太網(wǎng)，這種EOC沒(méi)有任何用途）。無(wú)源EOC不滿足上述兩個(gè)必要條件，目前已逐步淘汰High-PerformanceTM Wireless LANs 應(yīng)用環(huán)境條件下的EoC技術(shù)選擇的條件：符

14、合電視網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃： 因?yàn)殡娨暰W(wǎng)絡(luò)的頻率資源要為各種業(yè)務(wù)服務(wù)，EOC占用頻率資源必須有明確而嚴(yán)格的劃分。不能干擾電視業(yè)務(wù)： 不能因?yàn)槟壳暗拈_(kāi)展寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，產(chǎn)生干擾電視業(yè)務(wù)或者限制未來(lái)業(yè)務(wù)的問(wèn)題。 （在用戶端，EOC終端上行信號(hào)通常有110dB，而電視信號(hào)可能不足60dB，如不能保證足夠的隔離度則很容易對(duì)電視信號(hào)產(chǎn)生干擾；）EOC技術(shù)分析High-PerformanceTM Wireless LANsEOC技術(shù)分析 低頻EOC技術(shù)難點(diǎn) 因同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的固有特性，20Mhz以下會(huì)存在很強(qiáng)的噪聲，且極難排除。工作在5-65Mhz的低頻EOC技術(shù)需要克服20Mhz以下的噪聲干擾問(wèn)題； 高頻EOC技

15、術(shù)難點(diǎn) 因同軸電纜網(wǎng)絡(luò)對(duì)高頻信號(hào)的衰減相對(duì)低頻信號(hào)的衰減大很多（ 例：75-5電纜的衰減，50M5dB/100m；750M20dB/100m ）。所以工作在900-1000Mhz高頻EOC要克服鏈路衰減過(guò)大的問(wèn)題。High-PerformanceTM Wireless LANs EOC的系統(tǒng)組成的系統(tǒng)組成 通常由局端設(shè)備、終端設(shè)備、橋接器組成；EOC系統(tǒng)組成High-PerformanceTM Wireless LANsEOC設(shè)備的基本要求對(duì)EOC設(shè)備基本的要求局端設(shè)備形態(tài)支持兩入兩出、內(nèi)置兩個(gè)EOC局端模塊、可選60V/220V供電、具備室內(nèi)型和野外型終端設(shè)備形態(tài)單、雙、三網(wǎng)口終端、板卡形式

16、（內(nèi)置到機(jī)頂盒中，且需把工作狀態(tài)傳送給機(jī)頂盒）支持WIFI和提供語(yǔ)音接口（支持普通模擬電話）鏈路衰減要求70dB支持終端數(shù)量單局端模塊支持大于50臺(tái)吞吐量要求點(diǎn)對(duì)點(diǎn)：100Mbps，點(diǎn)對(duì)最大終端數(shù)時(shí)效率：65%延遲要求最大：50ms 平均：20ms網(wǎng)管需求支持帶內(nèi)網(wǎng)管和帶外網(wǎng)管。功能全面、可管可信；擴(kuò)展需求可通過(guò)擴(kuò)展?jié)M足未來(lái)需求。應(yīng)保證基于本需求開(kāi)發(fā)的技術(shù)和系統(tǒng)可隨業(yè)務(wù)需求進(jìn)展和技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行平滑升級(jí)（如支持多頻道工作和新一代產(chǎn)品和當(dāng)前設(shè)備縱向兼容）High-PerformanceTM Wireless LANs主流廠家EOC產(chǎn)品技術(shù)分析技術(shù)方案賽瑞琪康特H3C雷克通廣達(dá)參考規(guī)范HomePNA3

17、.1HomePlug BPLHomeplug AVWiFiMOCA設(shè)備芯片CopperGate CG3210SPIDCOMIntellon INT6300atherosEnreopicEN3011/1011工作頻段12-442-625-30960-1060800-1500局端設(shè)備形態(tài)符合符合無(wú)雙模塊局端符合無(wú)室外設(shè)備終端設(shè)備形態(tài)不符合無(wú)板卡、語(yǔ)音接口不符合無(wú)WIFI、語(yǔ)音接口不符合無(wú)板卡、無(wú)WIFI、語(yǔ)音接口不符合無(wú)板卡、WIFI、語(yǔ)音接口不符合無(wú)板卡、語(yǔ)音接口鏈路衰減要求符合符合符合符合符合支持終端數(shù)量符合61符合64符合253符合256不符合31吞吐量要求符合154M不符合 66.4M基本

18、符合99.4M 不符合 78M符合120MHigh-PerformanceTM Wireless LANs主流廠家EOC產(chǎn)品技術(shù)分析技術(shù)方案賽瑞琪康特H3C雷克通廣達(dá)參考規(guī)范HomePNA3.1HomePlug BPLHomeplug AVWiFiMOCA方案缺點(diǎn)抗噪性能表現(xiàn)較差；上行帶寬低、不支持多信道工作，擴(kuò)展性較差；速率低、延遲大，帶外抑制差干擾電視信號(hào)；不符合業(yè)務(wù)需求；長(zhǎng)期丟包率較高，支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)困難；上行帶寬相對(duì)較低；點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)時(shí)上行速率下降過(guò)大；高頻信號(hào)衰減大；頻譜利用率不高；實(shí)際不支持多信道工作，擴(kuò)展性較差；支持終端數(shù)量小，僅為31臺(tái)；高頻信號(hào)衰減大；High-PerformanceTM Wireless LANs主流廠家EOC產(chǎn)品技術(shù)分析 總結(jié)； 1、當(dāng)前主流EOC方案性能上均存在一定問(wèn)題。低頻技術(shù)擴(kuò)展性差，易受噪聲干擾影響；高頻技術(shù)鏈路衰減過(guò)大，實(shí)際擴(kuò)展性較差，無(wú)實(shí)際擴(kuò)展應(yīng)用。 2、終端形態(tài)整體較為單一。僅個(gè)別廠家提供內(nèi)置WIFI的終端設(shè)備；板卡形式的終端設(shè)備