有线电视的改造方案.docx

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1、有线电视的改造方案定稿时间:毕业论文系部：通信工程系专业：通信技术题目：有线电视的改造指导老师：_曾庆珠评阅老师：曾庆珠2011年3月16日目录1弓I言12有线电视网双向化改造的重要性21. 1有线电视网络现状22. 2国家对有线电视网络进展提出的新要求23. 3双向化改造是有线电视网络未来进展的必定要求23指导思想、实施原则与任务目标54. 1指导,思、想55. 2实施原则53.3任务目标54有线电视网络双向化改造及应用技术64. 1有线电视网络基本结构64. 2有线电视网络双向化改造技术64. 2.1接入网光传输改造技术74. 2.2用户接入改造技术71.1.1 2.3HFC网络用户接入技

2、术74.2.4 基于以太网协议的用户接入技术74.2.5 其它用户接入技术84. 2.6光纤到户86. 3PON技术84. 3.1PON技术的概念与特点85. 3.2PoN技术的工作原理85改造方案106. 1HFC网络用户接入技术（图纸）105.2基于以太网协议的用户接入技术（图纸）155.3其他用户接入技术（图纸）21结论12致谢12参考文件121引言2有线电视网双向化改造的重要性1.1 有线电视网络现状1 .网络合并难度大2 .资金缺少1.2 国家对有线电视网络进展提出的新要求国民与社会进展的第十一个五年规划刚要明确指出：“加强宽带通信网，数字电视网，下一代互联网等基础设施的建设，推进3

3、网融合，健全信息安全保障体系。国家中长期科学与技术进展纲要。国家十一五时期文化进展规划纲要等文件中也对广播电视的进展做出了要求。因此，十一五期间，贯彻国家关于三网融合的要求，加快建立双向、交互、多功能的新一代数字电视网络，提升有线电视网络在国家信息建设中的地位与作用，是广播电视肩负的重要责任。2. 3双向化改造是有线电视网络未来进展的必定要求随着数字技术、网络技术的快速进展与普及应用，目前世界广播影视正处在从模拟技术向数字技术全面转换的关键时期，各国政府正大力推进广播影视数字化，进展广播影视数字内容产业。在国内，有关行业已完成从模拟技术向数字技术的转换，具备了提供音视频服务的能力，广播电视与通

4、信、互联网等行业正处在融合、汇聚、转型过程中。伴随广大人民群众物质文化与精神生活的提高，人们对交互电视业务的需求日益增加，有关行业利用数字技术、使用各类方式正力图进入传统的广播影视服务领域，收音机、电视机与银幕已不再是广播影视独享的接收与显示终端。技术与业务的不断融合导致传统的行业界限正在模糊，新兴产业群不断出现，开放与融合已成为当今技术进展的主流。信息传播正在从单向单一形态向双向多元形态、从资源垄断向资源共享、从自成体系向开放体系转变。与此同时，无源光网等网络技术的飞速进展与大量应用，用户终端宽带接入技术的层出不穷，都在极力促使全国各地有线电视网络双向化改造建设的进展有线电视网络双向化改造能

5、够为广大人民群众提供更为个性化、专业化、多样化的广播电视与信息服务，有利于国家信息化、社会信息化与家庭信息化建设，是推进“三网融合”的有效途径。3指导思想、实施原则与任务目标2.1 指导思想按照国家信息化的总体要求与广电总局科技进展的统一部署，从实际出发，因地制宜，根据双向、交互、多功能进展的具体要求，加快有线电视网络双向化改造步伐，扩大广播电视的服务领域，提高服务水平，满足广大人民群众日益增长的精神文化需求，构建以广播电视网络为基础、满足“三网融合”要求的下一代数字电视网。3. 2实施原则有线电视双向网络建设与改造需要遵循下列原则：1.标准性：技术系统、设备、接口协议要遵循已颁布的国家标准与

6、行业标准,使用的硬件设备应通过广电总局或者有关管理机构的入网认定，确保系统设备的互连互通。2.可靠性：网络建设与施工应遵循低故障、易保护、可操纵、可管理原则，确保有线电视双向网络的系统安全与可靠运行。3.适用性：系统设计与建设要因地制宜，业务与技术模式要紧密结合本地的业务进展与本地的网络条件。4.可扩展性：系统设计实施应遵循先进性、扩展性原则，充分考虑随着业务的扩展与技术的进步能够实现系统的平滑升级。3.3任务目标“光进铜退”是有线电视网络宽带化、双向化的进展趋势，有线电视网络双向化改造应将光纤进一步向用户端推进，实现高可靠、高带宽、高承载力、可管理、可运营的目标。各地有线电视网络双向化建设应

7、因地制宜的扩大光纤传输覆盖范围，基本实现光纤到楼，逐步向光纤到户进展。接入分配网的双向化改造应根据各自的业务规划，充分利用入户线路的同轴电缆资源，使用适合当地的宽带双向接入技术，使有线电视网络具备承载模拟与标准清晰度数字电视节目、高清晰度电视、广播、视频点播、宽带数据接入、语音服务等多种业务的能力。4有线电视网络双向化改造及应用技术4.1 有线电视网络基本结构原有的有线电视网络是一个单方向传输宽带广播式信号的信道。利用广播信道构建的传输与分配平台称之广播平台。广播信道基本结构模型通常由一个总前端与若干个分前端、一级与二级传输网、接入分配网三大部分构成。有线电视双向网络是通过建立双向的城域网与接

8、入网为用户提供综合业务的双向传输系统。双向网络基本结构模型通常由城域网、接入网、用户端等几部分构成。其逻辑结构图如下:图4-1有线电视的基本结构4. 2有线电视网络双向化改造技术鉴于有线电视网络城域网的进展已基本定型，本文所指的有线电视网络双向化改造技术要紧包含接入网光传输改造技术与用户接入改造技术两部分内容。有线电视网络双向化改造要通过建立回传通道以满足终端用户的双向化需求。目前,国内部分网络双向化改造使用了有线电视电缆调制解调技术、以太网接入技术、无源光网络技术与各类新的双向接入技术。从技术进展趋势上看，这些技术都是向FTTH进展的过渡技术，各地有线电视网络运营单位能够根据现有网络基础、投

9、资成本、技术成熟度、双向综合业务的进展规划使用不一致的网络双向化改造技术。4. 2.1接入网光传输改造技术光网传输技术，通常分为有源光网络(AoN)与无源光网络(PON)两大类。有源光网络具备传输距离长、需供电、需保护等特点，有源光网络通常是基于点到点的网络拓扑结构，如HFC光网、1AN光网等部分，有源光网络要紧应用于干线传输网络与城域网。无源光网络通常是基于点对多点的传输方式，多使用树型或者星型(多级星型)的拓扑结构，是多用户共享系统。无源光网络具备拓扑结构简单、设备成本低、消除了局端与用户端之间的有源设备等特点。由于PON技术的网络拓扑与广电网络的拓扑结构相类似，无源光网络技术成为一种在广

10、电网上应用的新技术。4. 2.2用户接入改造技术有线电视网络双向化改造的用户接入技术种类较多，基本上可分为HFC网络用户接入技术、基于以太网协议的用户接入技术、其它用户接入技术等几类。这几类用户接入技术的共性为：广播电视业务能够通过同轴电缆传输，双向数据业务能够使用IP协议实现，均支持电视广播、宽带互联网接入、语音服务、视频点播、网络游戏等业务。4. 2.3HFC网络用户接入技术该类技术是基于HFC网络的射频调制类用户接入技术，系统通常通过数字调制技术实现双向数据信号与有线电视广播信号的混合共缆传输，在用户端信号由相应的终端设备提取，从而提供基于有线电视同轴电缆的数据接入技术。大多数系统使用上

11、、下行非对称信道的传输方式，使用QPSK或者者QAM等数字调制技术。目前，该类技术要紧包含Cab1eModem等接入技术。4. 2.4基于以太网协议的用户接入技术基于以太网协议的用户接入技术是以以太网系列技术为基础的数据接入技术。该类技术的物理传输介质能够是普通的五类线，也能够是同轴电缆；数据传输能够使用基带传输技术也能够使用调制传输技术。目前，基带传输接入技术要紧包含以太网用户接入技术、EOC(EthernetOverCab1e)等用户接入技术，调制传输接入技术要紧包含BIOC(BroadcastingandInteractivityOverCab1C)等用户接入技术。4. 2.5其它用户接

12、入技术其他用户接入技术是在电话线上网、电力线缆上网、无线上网的基础上进展起来的数据接入技术，该类技术正逐步在有线电视同轴网络上应用。目前该类技术要紧包含HiNOC(HighperformanceNetworkOverCoax)HomePNA(HomePower1ineA11iance)、MOCA(Phone1ineNetworkA11iance)、HomeP1ug(MuItimediaOverCoaxA1IianCe)等用户接入技术。4. 2.6光纤到户FTTH(FiberToTheHome),光纤到户，是指将光网络单元(ONU)安装在用户处。其显著技术特点是提供更大的带宽且增强了网络对数据格

13、式、速率、波长与协议的透明性。4. 3PON技术4. 3.1PON技术的概念与特点无源光网络(PON)技术是一种一点到多点的光纤接入技术，它由局侧的O1T(光线路终端)、用户侧的ON1J(光网络单元)与ODN(光分配网络)构成。所谓“无源”是指在ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器(Sp1itter)等无源器件构成。无源光网络(PoN)是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰与雷电影响，减少了线路与外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节约了保护成本，是通信行业长期期待的技术。同有源系统比较，PON技术具有节约光缆资源、带宽资源共享，节约机房投资，设备安全性高，建网速度

14、快，综合建网成本低等优点。4. 3.2PON技术的工作原理1PON系统由位于中央局端的一个光线路终端(O1T)与位于客户端的一组关联光网络终端(ONT)构成，在它们之间是由光纤与无源分光器或者连接器构成的光分配网络(ODN)o4.1 于TDM/TDMA的上行/下行流量管理。在PON中，O1T与ONU之间使用的数据传输方式包含WDM八VDMA、SCM/SCMA、CDM/CDMA与TCM/TCMA,实际应用中通常使用TDM/TDMA方式，图1、2说明在PON系统中从O1T到多个ON1J其下行使用TDM广播方式、上行使用TDMA(时分多址)方式的数据传输过程图4-3-1PON系统中的上行方向工作原理

15、图4-32(b)PON系统中的下行方向工作原理PON系统工作原理5改造方案4.2 HFC网络用户接入技术(图纸)1、概述该类用户接入技术以Cab1eModem为例。有线电视网络核心的资源之一是同轴电缆入户，关于一个860MHz的HFC网络，其接入下行带宽在使用64QAM调制方式时为3.5Gbps,使用256QAM调制方式时为5Gbps,1024QAM时为6.25Gbps0关于一个光节点覆盖500户的HFC网络，在上述三种调制方式下的网络带宽全部用于点对点的业务户均带宽分别为7Mbps.IOMbps与12.5Mbpso因此，在光纤入户尚未实现前，利用同轴电缆入户传输宽带数据的接入方式是有线电视运营商进行宽带服务的选择之一。为规范Cab1eModem的宽带接入，美国有线电视网络运营商、主流有线电视设备供应商、电视工业研究机构等于1998年组建成立非赢利组织Cab1e1abs,Cab1e1abS要紧研究新的广播电视技术，公布规范、认证产品。CabIe1abS先后公布了Dc)CS1S1.0、DOCS1SI.1、DOCSIS2.0DOCSIS3.0等基于HFC的宽带接入规范。DOCS1S协议被国际电信联盟使用，编号为ITU-TJ.112oDOCSIS1.0定义有线电视网络宽带接入的系统框架、射频接口、系