浅析有线电视接入网技术的发展

【摘要】近年来，三网融合社会形势对技术的融合与发展具有很大促进作用。本文基于个人观察视角，有线电视接入网现状与在时代变革中的发展趋势进行描述，并对有线电视接入网体系架构、信道绑定与全频带捕获、模拟和数学光纤等技术性问题提出相关建议。

【关键词】数字光纤;有线电视;接入网;发展趋势

随着近年来数字化的出现，使得广播电视行业、通信行业以及互联网行业取得迅猛发展。三大行业的融合与相互渗透对科学技术的发展与融合具有加速性作用，尤其是广电行业，更是具有极为紧迫的双向改造要求。有线电视接入网可以说正由量变向质变跨越的新时期，而EPOC、DOCIS3.1正是该变革的产物。

一、有限电视接入网应用及发展现状

由于现代互联网技术的进步，使得宽带网络建设也随之得以迅猛发展，尤其是在近些年，宽带上网与共享互联网中丰富的声音、视频等信息资源逐渐成为人们学习、生活、生活活动及工作的新时尚。然而，在看到宽带上网带给我们好处的同时，也应该看到在互联网发展及建设过程中所存在的问题，即：为了抢占地盘，很多接入运营商恶搞互联网“圈地”运动，最后导致资金的严重浪费，重复建设，工程维护及建设费用难以收回。还有很多接入商为节省接入费用，通常会在对2M端口租用后，就开始实施运营，由此就形成窄带在外，宽带在内的情况，导致宽带宽不起来，在运用时形同虚设[1]。此外，还有很多接入商直接在接入网中应用以太网中所包含的局域网技术，由此就会有比较高的系统接入成本，需要重新布线才能得以应用，且在用户信息安全及管理方面也有不少问题。

二、有线电视接入网技术发展趋势

（一）融合与统一

从根本上说，融合与统一是有线电视接入网发展的必然趋势。由DOCSIS逐渐升级为DOCSIS3.1，由EPOC+EPON逐渐升级为Epoc，EPOC又和DOCSIS3.1中的PHY不断融合与统一。科学技术的迅猛发展对其融合与统一具有促进作用，例如SDR，促使本来极为困难或者说几乎是不可能的互通与融合——各个技术简单化融合。很多厂商与网络运营商都希望统一与同和，这对成本与风险的降低、市场的扩大极为有利，其成本也包括运维成本与设备成本。然而，以往技术通常难以实现统一化，所以急需一种统一架构。统一架构设想：前端多种技术本身属于一个集成统一平台，而CCAP就是其中最为典型的一个例子;基本能够统一光节点中所含的光电转换装置[2]，即：EPOC中继架构与C-DOCSIS2.0中所含PHY架构、C-DOCSIS2.0在OFDM参数与编码调制方式方面具有相近或者一致性，且从设备与芯片生产应用视角来看有完全统一的可能性。

（二）最需要的架构

一般系统速率等级均为下小上大，该系统具体到接入网，始终希望接入网局端设备速率比设备终端大。且各级速率总容量始终为下大上小，将其收敛、汇聚的特点充分体现出来，笔者认为，与该要求相符合的架构如图1所示，从图1可以看出，FCU一方面起到电与光之间相互转换的作用，另一方面还起到1G-10G相互转换的作用。在已知网络条件下，FCU中各个支路能够频率复用，由此EPOC频谱需求就能够得到完全解决。此外，EPOC局端并未设1G阶段，而无法规模部署10GEPON的重中之重就是ONU光模块有着过高的价格，10GEPOC同样会出现类似性问题，所以10G与1G之间的转换具有必要性。一般由若干个64MHZ的子信道共同组成1GEPOC，这样不仅能够对FBC技术予以采用，同时还能够通过绑定技术实现，而且子信道带宽是终端速率的标准。

图1 最需要的架构

（三）逆向思维的EPOC

就现阶段来说，实现EPOC的关键与难点是可变速率和固定频谱的同轴怎样与固定速率光纤相匹配。逆向思维：与固定速率条件相满足，通过可变频谱同轴，同时和同轴信道相适应所导致的速率与调制效率的改变。无线通信与模拟通信是固定频谱信道主要来源，对无线电的感知，势必需要与可变频谱相适应。同轴本身属于一种处于封闭状态的本地信道，能够对频谱进行充分挖掘与灵活配置。数字化，尤其是在进一步深入光纤后，以太网中的同轴信道能且应换一种思路，确保以太网频谱、速率具有可变性，而TDO则在可变频谱更为适用。

所有FCU均与一个调制简表相对应：统一对下行进行调制，下行调制后保证速率固定，且匹配于10GEPON速率，根据该FCU应用场景最差的情况对频谱进行配置。如果宽带有多余，可作他用，例如：低等级、非实时的应用。由此光纤段与同轴段相同，均为固定码率，而频谱宽带与调制指数两者可有所不同。在准动态或者静态对上下行宽带进行配置的情况下，FDO和TDD也无根本性差别。基于FTTB（光纤到楼），除一些频段高端损耗比较大或者有干扰外，设计SNR的指标可超过45dB，能够为调制率最高要求提供有利保障。就算是有太大损耗的频谱，若未受到干扰，那么其信噪比是相对较为平稳的，只是无法上升至调制率要求最高值，然而，基本上调制率处于稳定状态。所以，频谱需求一般不会有特别大的改变。

对OLT进行进一步扩展：其中一部分与10GEPON相对应，其速率从头到尾处于固定状态;另一部分则对可变速率技术予以绑定且扩展，像HPAV或者HiNoc。在调制后具有不恒定速率的条件下，同轴段由信道频谱中将（10GEPON）速率通道划分出来，此为固定通道，其余为可变通道。由此能够与EOC演进相适应，同时与前后代技术两者具有兼容性与共存性。一般由OAM统一调度频谱资源[3]。

（四）高度分散与高度集中

由于存储容量、计算能力及传输宽带的不断增大，控制、调度及业务平台逐渐向云端集中，且应用处理与选择也逐渐向终端分散，其中间逐渐简约化，层次也逐渐变少，仅仅剩透明管道。此为有线电视接入网技术高度分散与高度集中的必然发展趋势。首先，接入网部分会出现高度集成，即：功能下降大约2个数量级，基层度上升大约2个数量级，其成本同样会相应下降。某企业在CCBN领域所展出CCAP板卡容量为64（频点）×50（IPQAM）+32（频点）×50 Mbit/s×8（DOCSIS3.0端口）=16Gbit/s。如果根据户均静态宽带计算，那么一块板卡就能够支持1301户。如果一个机架有80块板卡的容量，那么一个机架就能够支持大约10万户。就算是静态宽带箱100Mbit/s升级，一个机架也能够支持1万户，这样计算得出，一个10m2的计算机房间能够支持大约10万户。若根据20%的静态宽带渗透率计算，如果一个机架能够为5万户地区服务，那么一个面积为10m2左右的机房就能够为50万户地区服务。由于以太网高度集中带来业务平台与技术平台的不断统一与融合、高度分散所引发的终端融合具有其发展必然性。

三、有线电视接入网技术发展目标

有线电视接入网技术发展的未来，下一代技术与现代技术很有可能会长期共存，这就不仅要保护投资，而且还要确保服务需求差异化，既要存在低带宽需求，又要确保高带宽需求;既要包含低等级服务需求，同时还要满足高等级服务之需。所以，各个技术均会有属于自己的生存空间。其技术也会逐渐呈现高性价比、多业务承载、少维护及低能耗的发展目标。技术发展目标最终落脚点：未来会和FTTH相竞争，通过同轴入户取缔FTTH。对于所有技术来说，都有属于自己的生命周期，所以同轴接入网同样会有终结之日，必将会被FTTH所取代[4]。然而，未来FTTH会以何种状态呈现在我们面前，目前难以预测。笔者认为，应用成本最低、最简单、升级最方便且维护最好的当属全光交换网，该网络的前端为以太网光交换机，与程控交换机具有相似性，用户端口利用光纤连通信号，与以往电话双绞线类似。此外，建议家庭网络设备全用新型能源，这样也能够保证用电供应，并为社会造福。

参考文献

[1]刘汉武.有线电视接入网络改造技术对比及分析[J].广播与电视技术，2011（4）：87-90.

[2]陈晓峰.有线电视接入网技术分析[J].电视技术，2013， 37（14）：152-153.

[3]李远东.下一代广电宽带接入网技术-EPoC[J].电视技术，2012，36（4）：32-36.

[4]姚永，吴广生.有线电视接入网技术发展趋势[J].电视技术，2013，37（24）：145-146.

作者简介：李丽丽（1970—），女，河南西平人，助理工程师，现供职于河南省西平县有线电视台。