數(shù)字光纖接入網(wǎng)技術(shù)有線電視論文

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一、有限電視接入網(wǎng)應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀

由于現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，使得寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也隨之得以迅猛發(fā)展，尤其是在近些年，寬帶上網(wǎng)與共享互聯(lián)網(wǎng)中豐富的聲音、視頻等信息資源逐漸成為人們學(xué)習(xí)、生活、生活活動(dòng)及工作的新時(shí)尚。然而，在看到寬帶上網(wǎng)帶給我們好處的同時(shí)，也應(yīng)該看到在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展及建設(shè)過程中所存在的問題，即：為了搶占地盤，很多接入運(yùn)營商惡搞互聯(lián)網(wǎng)“圈地”運(yùn)動(dòng)，最后導(dǎo)致資金的嚴(yán)重浪費(fèi)，重復(fù)建設(shè)，工程維護(hù)及建設(shè)費(fèi)用難以收回。還有很多接入商為節(jié)省接入費(fèi)用，通常會(huì)在對2M端口租用后，就開始實(shí)施運(yùn)營，由此就形成窄帶在外，寬帶在內(nèi)的情況，導(dǎo)致寬帶寬不起來，在運(yùn)用時(shí)形同虛設(shè)。此外，還有很多接入商直接在接入網(wǎng)中應(yīng)用以太網(wǎng)中所包含的局域網(wǎng)技術(shù)，由此就會(huì)有比較高的系統(tǒng)接入成本，需要重新布線才能得以應(yīng)用，且在用戶信息安全及管理方面也有不少問題。

二、有線電視接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢

（一）融合與統(tǒng)一

從根本上說，融合與統(tǒng)一是有線電視接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。由DOCSIS逐漸升級(jí)為DOCSIS3.1，由EPOC+EPON逐漸升級(jí)為Epoc，EPOC又和DOCSIS3.1中的PHY不斷融合與統(tǒng)一。科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展對其融合與統(tǒng)一具有促進(jìn)作用，例如SDR，促使本來極為困難或者說幾乎是不可能的互通與融合——各個(gè)技術(shù)簡單化融合。很多廠商與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商都希望統(tǒng)一與同和，這對成本與風(fēng)險(xiǎn)的降低、市場的擴(kuò)大極為有利，其成本也包括運(yùn)維成本與設(shè)備成本。然而，以往技術(shù)通常難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化，所以急需一種統(tǒng)一架構(gòu)。統(tǒng)一架構(gòu)設(shè)想:前端多種技術(shù)本身屬于一個(gè)集成統(tǒng)一平臺(tái)，而CCAP就是其中最為典型的一個(gè)例子；基本能夠統(tǒng)一光節(jié)點(diǎn)中所含的光電轉(zhuǎn)換裝置，即：EPOC中繼架構(gòu)與C-DOCSIS2.0中所含PHY架構(gòu)、C-DOCSIS2.0在OFDM參數(shù)與編碼調(diào)制方式方面具有相近或者一致性，且從設(shè)備與芯片生產(chǎn)應(yīng)用視角來看有完全統(tǒng)一的可能性。

（二）最需要的架構(gòu)

一般系統(tǒng)速率等級(jí)均為下小上大，該系統(tǒng)具體到接入網(wǎng)，始終希望接入網(wǎng)局端設(shè)備速率比設(shè)備終端大。且各級(jí)速率總?cè)萘渴冀K為下大上小，將其收斂、匯聚的特點(diǎn)充分體現(xiàn)出來，F(xiàn)CU一方面起到電與光之間相互轉(zhuǎn)換的作用，另一方面還起到1G-10G相互轉(zhuǎn)換的作用。在已知網(wǎng)絡(luò)條件下，F(xiàn)CU中各個(gè)支路能夠頻率復(fù)用，由此EPOC頻譜需求就能夠得到完全解決。此外，EPOC局端并未設(shè)1G階段，而無法規(guī)模部署10GEPON的重中之重就是ONU光模塊有著過高的價(jià)格，10GEPOC同樣會(huì)出現(xiàn)類似性問題，所以10G與1G之間的轉(zhuǎn)換具有必要性。一般由若干個(gè)64MHZ的子信道共同組成1GEPOC，這樣不僅能夠?qū)BC技術(shù)予以采用，同時(shí)還能夠通過綁定技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而且子信道帶寬是終端速率的標(biāo)準(zhǔn)。

（三）逆向思維的EPOC

就現(xiàn)階段來說，實(shí)現(xiàn)EPOC的關(guān)鍵與難點(diǎn)是可變速率和固定頻譜的同軸怎樣與固定速率光纖相匹配。逆向思維：與固定速率條件相滿足，通過可變頻譜同軸，同時(shí)和同軸信道相適應(yīng)所導(dǎo)致的速率與調(diào)制效率的改變。無線通信與模擬通信是固定頻譜信道主要來源，對無線電的感知，勢必需要與可變頻譜相適應(yīng)。同軸本身屬于一種處于封閉狀態(tài)的本地信道，能夠?qū)︻l譜進(jìn)行充分挖掘與靈活配置。數(shù)字化，尤其是在進(jìn)一步深入光纖后，以太網(wǎng)中的同軸信道能且應(yīng)換一種思路，確保以太網(wǎng)頻譜、速率具有可變性，而TDO則在可變頻譜更為適用。所有FCU均與一個(gè)調(diào)制簡表相對應(yīng)：統(tǒng)一對下行進(jìn)行調(diào)制，下行調(diào)制后保證速率固定，且匹配于10GEPON速率，根據(jù)該FCU應(yīng)用場景最差的情況對頻譜進(jìn)行配置。如果寬帶有多余，可作他用，例如：低等級(jí)、非實(shí)時(shí)的應(yīng)用。由此光纖段與同軸段相同，均為固定碼率，而頻譜寬帶與調(diào)制指數(shù)兩者可有所不同。在準(zhǔn)動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)對上下行寬帶進(jìn)行配置的情況下，F(xiàn)DO和TDD也無根本性差別。基于FTTB(光纖到樓)，除一些頻段高端損耗比較大或者有干擾外，設(shè)計(jì)SNR的指標(biāo)可超過45dB，能夠?yàn)檎{(diào)制率最高要求提供有利保障。就算是有太大損耗的頻譜，若未受到干擾，那么其信噪比是相對較為平穩(wěn)的，只是無法上升至調(diào)制率要求最高值，然而，基本上調(diào)制率處于穩(wěn)定狀態(tài)。所以，頻譜需求一般不會(huì)有特別大的改變。對OLT進(jìn)行進(jìn)一步擴(kuò)展：其中一部分與10GEPON相對應(yīng)，其速率從頭到尾處于固定狀態(tài)；另一部分則對可變速率技術(shù)予以綁定且擴(kuò)展，像HPAV或者HiNoc。在調(diào)制后具有不恒定速率的條件下，同軸段由信道頻譜中將(10GEPON)速率通道劃分出來，此為固定通道，其余為可變通道。由此能夠與EOC演進(jìn)相適應(yīng)，同時(shí)與前后代技術(shù)兩者具有兼容性與共存性。一般由OAM統(tǒng)一調(diào)度頻譜資源。

（四）高度分散與高度集中

由于存儲(chǔ)容量、計(jì)算能力及傳輸寬帶的不斷增大，控制、調(diào)度及業(yè)務(wù)平臺(tái)逐漸向云端集中，且應(yīng)用處理與選擇也逐漸向終端分散，其中間逐漸簡約化，層次也逐漸變少，僅僅剩透明管道。此為有線電視接入網(wǎng)技術(shù)高度分散與高度集中的必然發(fā)展趨勢。首先，接入網(wǎng)部分會(huì)出現(xiàn)高度集成，即：功能下降大約2個(gè)數(shù)量級(jí)，基層度上升大約2個(gè)數(shù)量級(jí)，其成本同樣會(huì)相應(yīng)下降。某企業(yè)在CCBN領(lǐng)域所展出CCAP板卡容量為64(頻點(diǎn))×50(IPQAM)+32(頻點(diǎn))×50Mbit/s×8(DOCSIS3.0端口)=16Gbit/s。如果根據(jù)戶均靜態(tài)寬帶計(jì)算，那么一塊板卡就能夠支持1301戶。如果一個(gè)機(jī)架有80塊板卡的容量，那么一個(gè)機(jī)架就能夠支持大約10萬戶。就算是靜態(tài)寬帶箱100Mbit/s升級(jí)，一個(gè)機(jī)架也能夠支持1萬戶，這樣計(jì)算得出，一個(gè)10m2的計(jì)算機(jī)房間能夠支持大約10萬戶。若根據(jù)20%的靜態(tài)寬帶滲透率計(jì)算，如果一個(gè)機(jī)架能夠?yàn)?萬戶地區(qū)服務(wù)，那么一個(gè)面積為10m2左右的機(jī)房就能夠?yàn)?0萬戶地區(qū)服務(wù)。由于以太網(wǎng)高度集中帶來業(yè)務(wù)平臺(tái)與技術(shù)平臺(tái)的不斷統(tǒng)一與融合、高度分散所引發(fā)的終端融合具有其發(fā)展必然性。

三、有線電視接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)

有線電視接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的未來，下一代技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)很有可能會(huì)長期共存，這就不僅要保護(hù)投資，而且還要確保服務(wù)需求差異化，既要存在低帶寬需求，又要確保高帶寬需求；既要包含低等級(jí)服務(wù)需求，同時(shí)還要滿足高等級(jí)服務(wù)之需。所以，各個(gè)技術(shù)均會(huì)有屬于自己的生存空間。其技術(shù)也會(huì)逐漸呈現(xiàn)高性價(jià)比、多業(yè)務(wù)承載、少維護(hù)及低能耗的發(fā)展目標(biāo)。技術(shù)發(fā)展目標(biāo)最終落腳點(diǎn)：未來會(huì)和FTTH相競爭，通過同軸入戶取締FTTH。對于所有技術(shù)來說，都有屬于自己的生命周期，所以同軸接入網(wǎng)同樣會(huì)有終結(jié)之日，必將會(huì)被FTTH所取代。然而，未來FTTH會(huì)以何種狀態(tài)呈現(xiàn)在我們面前，目前難以預(yù)測。應(yīng)用成本最低、最簡單、升級(jí)最方便且維護(hù)最好的當(dāng)屬全光交換網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)的前端為以太網(wǎng)光交換機(jī)，與程控交換機(jī)具有相似性，用戶端口利用光纖連通信號(hào)，與以往電話雙絞線類似。此外，建議家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全用新型能源，這樣也能夠保證用電供應(yīng)，并為社會(huì)造福。

作者：李麗麗 單位：河南省西平縣有線電視臺(tái)