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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:单向HFC网有线电视双向网总前端总前端IP网络核心路由、交换、传输城城级分前端分前端CMTSIp汇聚界曲交换网接入分K网元节点光节点双向光站2m分光器用户电缆分配网|：用户分配网回传电缆网络ONU/交换 W其他接入网用1户： 广播STB端-广播STBCPE设备/终端设备交互STB；Pe智能终端:用:户 1端图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
9、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、LAN光网
10、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
11、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、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CableModem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
12、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(EthernetOverCable)等用户接入技术，调制传输接入技术要紧包含BIOC(BroadcastingandInteractivityOverCablC)等用户接入技术。4. 2.5其它用户接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(HomePowerlineAlliance)、MO
13、CA(PhonelineNetworkAlliance)、HomePlug(MuItimediaOverCoaxAlIianCe)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OLT(光线路终端)、用户侧的ONlJ(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
14、由光分路器(Splitter)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，建网速度快，综合建网成本低等优点。3.2PON技术的工作原理1.PON系统由位于中央局端的一个光线路终端(OLT)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)o3.1 于TDM/TDMA的上行/下行流量管理。在PON中，OLT与O
15、NU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OLT到多个ONlJ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3.2 HFC网络用户接入技术(图纸)1、概述该类用户接入技术以CableModem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
16、,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CableModem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CableLabs,CableLabS要紧研究新的广播电视技术，公布规范、认证产品。CabIeLabS先后公布了Dc)CSlSl.0、
17、DOCSlSI.1、DOCSIS2.0DOCSIS3.0等基于HFC的宽带接入规范。DOCSlS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、系统网络侧接口、系统用户侧接口、数据安全接口、网络管理接口等规范，实现了系统前端、终端、服务管理系统的设备兼容，极大地促进了有线电视宽带接入的进展。DOCSIS1.1在此基础上，增加了Dc)CSlS协议链路层的带宽保障机制等功能，使得有线电视宽带接入在共享带宽机制下，具备提供高速数据、电话等多业务服务能力。De)CSlS2.0引入了先进的物理层调制与多址访问技术，使得有线电视网络宽带接
18、入的带宽、特别是回传带宽大为增加，提供电话等对称性业务能力大大加强，D0CSIS3.0增加了信道捆绑技术、Ipv6支持、强化了安全与运营支撑等，使得有线电视网络数字媒体业务、数据业务、语音业务在信道、媒体流格式上统一起来，提高了宽带接入带宽，达到千兆级水平，同时，促进了数字媒体设备与宽带接入设备的融合，降低了网络的带宽成本。2、技术原理CableModem接入方式的物理基础是双向HFC网络，双向HFC网络可在单向HFC基础上进行改造，配加回传通道形成。要紧包含下列几个部分:系统使用上、下行非对称信道的传输方式，在HFC网络下行带宽A波段(GY/T106-1999)的电视频道中划分出一条到多条8
19、MHz带宽信道(中心频率小于858MHz),用于以广播形式的下行数据发送。当信号使用256QAM(正交调幅)调制方式时，每个8MHz带宽信道最高速率可达51Mbps(REED-SOLOMON编码后)，上行数据通过565MHz进行回传。CMTS(CableModemTerminationSystem)CMTS作为系统的核心，它提供对CableModem的SNMP接口，对节点内所有CableModem进行注册登录、管理与操纵。可根据带宽实际消耗情况，自动完成上行565MHz与下行108862MHZ数据传输频率间的转换、平衡分配。能基于信道特征自习惯的调整下行发送数据与上行接收数据的调制信号及调制方
20、式。CMTS支持TCP/IP、DHCP、TFTP.SNMP等协议，CMTS节点内IP地址由头端DHCP服务器动态获得，通过FE或者GE接口与骨干网相连，接入Intemet。接入管理系统通常由TFTP服务器、DHCP服务器、TOD服务器等设备构成。有线宽带网络接入系统是基于DOCSIS标准来设计的，系统要紧由前端设备:CMTS与CableModem构成。CMTS是作为前端路由器、交换集线器与CATV网络之间的连接设备，而CM是通过CMTS与广域网(Imemet)实现连接。如图Bl所示：图BlCMTS系统示意图3、技术实现方式为将单向有线电视HFC网络改造成双向HFC网络，并满足模拟电视传输、数字
21、电视传输、宽带数据传输的要求，在进行双向网络改造时，建议参照下列建设内容：(1)网络传输容量的规划：根据模拟电视、数字电视传输节目套数与可能在一定时期模、数混存的情况，数字电视增值业务、宽带业务的需求，规划系统的传输容量，考虑到目前主流的HFC网络系统使用的是860MHZ系统，860MHZ系统具有较高的性价比，建议通常的中、小网络使用860MHZ系统，有条件的网络能够选用IG系统。(2)光节点用户规模的规划：由于双向网络存在回传汇聚噪声影响与回传带宽有限的限制，建议光节点用户规模规划为300-500户。关于宽带业务市场预期不高的网络(入网率低于20%),能够规划为5001000户，关于宽带业务
22、市场预期高的网络，能够规划为500户下列。(3)系统指标及电平参数的规划：由于双向HFC网络改造，随着光节点用户规模变小、放大器级数减少，网络正向指标通常能达到有关国家标准要求，网络改造时，应重点规划反向指标及电平参数。反向指标及电平参数的规划，与网络所使用的设备、拓扑有关，建议上行传输通道需要规划的参数：序号项目技术指标说明测量方法1标称系统特性阻抗(C)752上行通道频率范围565基本信道3标称上行端口输入电平(dBV)105此电平为单项业务设计标称值，非系统回传总功率电斗4上行传输路由增益差(dB)10服务区内任意用户端口上行。详见GY/T180-20015上行通道频率响应(dB)107
23、.4MHz6L8MHz1.57.4MHZ61.8MHz任意3.2MHz范围内6载波/汇合噪声比(dB)226（Rb、RC）（对CM业务要求CNR22）电磁环境最恶劣的时间段测量，通常建议为18:0022:007上行通道传输延时(s)8008回波值()109上行通道群延时(ns)300任意3.2MHz范围内10信号交流声调制J比()711用户电视端口噪声抑制能力(clB)240关于网络规范，质量好，交互业务需求较高的区域，为方便交互业务的大面积推广，可将所有用户终端端口设计为双向端口，不需要考虑该项指标；假如网络环境较差，大部分用户终端端口只能为单向电视端口，有选择性的开通双向端口，则需要考虑该
24、项指标12通道串扰抑制比(dB)254为操纵正向广播信号干扰回传通讯，参考IEC60728-10Ed.2.0及IEC60728-1Ed.V4.0(4)网络改造方案的设计反向为主，兼顾正向：电缆接头的质量与接头制作工艺；把好设备及器件选材关。提出在实施设计过程中，不能只考虑下行信号，而要上、下行信号一并考虑，同时当二者出现矛盾时应优先考虑上行信号的要求。回传光发射机的选取：由于双向HFC网络支持宽带数据接入，网络管理、小区智能化等多业务接入，宽带数据接入也出现了多回传通道捆绑技术及高阶调制技术，建议回传光发射机在NPR230dB时，动态范围大于20dB。电平参数的设计：建议使用OdB增益法，光发
25、射机的反向输入使用每赫兹(HZ)功率法计算，在用户终端到最近的有源设备之间的反向衰减为30dB左右。在分前端，应设计从回传光接收模块出来的回传射频信号的分配、混合网络,支持回传射频的多端口的提取，以保障多回传业务的实施及提高网络的习惯性。作为抑制用户噪声的一种措施，能够在用户终端加装高低通滤波器。(5)网络改造的反向调试：回传信号通常经反向楼放、反向干放、反向光发射机，到分中心机房的反向光接收机，进入回传射频信号的分配、混合网络，上连至CMTS上行端口。回传的反向调试可分前端网络、光系统、电缆传输网络逐段调试。(6)网络改造工程的验收：由于双向HFC网络系统稳固性往往取决于反向通道的质量，因此
26、，对HFC双向改造务必从施工工艺、系统调试、回传噪声分段操纵等方面进行严格的验收。4、业务承载能力CableMOdem接入方式使用非对称性接入方式，下行使用64QAM/256QAM调制方式时，每8MHz频道能够提供38/51MbPS的数据数率，上行根据网络状况，能够选用QPSK、16QAM、64QAM等调制方式，调制带宽从200KHz到6.4MHz不等，提供带宽从200KbPS到30Mbps不等，并可实现多通道捆绑，。CableModem用户接入技术可承载包含高速上网、高清/标清、广播、IPTV、VOD、Vc)IP等多种业务应用。5、技术特点与应用分析CableModem接入方式要紧有下列技术
27、特点：(1)具备较完善的国际协议体系支撑，形成了完整的业务体系、运营支撑体系。技术较成熟，得到全球范围内的广泛应用，系统前端、终端与管理系统之间的兼容性好，具备可运营、可管理特性。(2)具备业务流的分类、QoS策略与严格的带宽保障机制，具备严格的接入终端签权与数据安全传输能力，具备开放的业务操纵接口规范，可架构可管理的IP网络。(3)具备业务接入时用户不需要重新布线的特点，同时用户家庭中的有线电视终端盒处都有数字媒体、宽带接入能力，习惯于交互媒体业务的进展。(4)双向网络的覆盖可根据用户规模、业务进展逐步安装数据前端设备，组网方式灵活，适合于宽带业务的逐步进展，并通过使用多个数据频道或者频道捆
28、绑技术，系统可平滑扩容以满足业务进展的带宽需求。(5)线路保护与单向HFC网络保护使用相同的技术规范、仪器仪表，保护效率高，但双向HFC网络的保护比单向网络需要更严格的保护规程。(6)数据前端设备放置在分前端机房，覆盖用户规模较大，数据前端设备具备较好的性价比，满足双向业务的高可靠性要求。CableModem技术比较成熟，其接入方式对网络质量与技术保护要求较高，适用于上行带宽有限业务的开展。3.3 基于以太网协议的用户接入技术(图纸)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
29、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(Ethel*netverCable)等用户接入技术，调制传输接入技术要紧包含BIOC(BroadcastingandInteractivityOverCable)等用户接入技术。4. 2.1以太网接入技术局域网(LAN)技术要紧包含以太网系列技术、令牌网络技术等技术，以太网技术具有成本低、技术简单、使用管理方便等特点，以太网系列技术要紧包含以太网、快速以太网、千兆以太网与IOG以太网等技术。在该类技术中，双向网络的接入使用五类线进行入户改造，完成双向数据.业务的接入功能，有线电视网络仍然使用HFC网络实现。五类线接入方
30、式具有接入带宽高，可扩充，能够承载多业务运营等特点。在后期保护中，五类线入户方式符合综合布线系统要求。用户间相互影响小，保护与故障处理方便。五类线接入方式存在着五类线需重新入户施工，施工量与施工难度较大，因此五类线接入方式要紧适用于新建住宅预埋线路或者办公楼等网络用户密集的地区。5. 2.2E0C技术1、概述EOC(EthernetOverCable)是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术。在用户楼道邻近，使用特定的介质转换技术(要紧包含阻抗变换、平衡/不平衡变换等)，将符合802.3系列标准的数据信号通过同轴电缆传输，接入用户家中。2、技术原理EC)C传输技术基本原理是：利用有线电
31、视信号在Ill860MHZ频率传输，基带数据信号在020MHZ频率传输的特性，能够使两者在一根同轴电缆中传输而互不影响。把电视信号与数据信号通过合路器，利用有线电视网络送至用户。在用户端，通过分离器将电视信号与数据信号分离开来，接入相应的终端设备。Ec)C技术原理如图B2所示。要紧由二四变换、高/低通滤波两部分实现。由于使用基带传输，无需调制解调技术，楼道端、用户端设备均是无源设备。由于现有的以太网技术是收发共两对线，而同轴电缆在逻辑上只相当于一对线，因此在无源滤波器中需要进行四线到两线的转换(见图B3)o图B2-图B33、技术实现方式EOC对现有的有线电视网络系统改造工作量较小，也不用其它有
32、源设备,能够作为有线电视网络双向改造的一种经济有用的技术方案。网络架构如图：图B4EoC要紧由二四变换、高/低通滤波两部分实现。由于使用基带传输，无需调制解调技术，楼道端、用户端设备均是无源设备。以太网技术是收发共两对线,而同轴电缆在逻辑上只相当于一对线，因此在无源滤波器中需要进行四线到两线的转换(见图B3)。整体解决方案简洁、成本低。4、业务承载能力EC)C技术可承载包含高速上网、高清/标清、广播、IPTV、VODVC)IP等多种业务应用。5、技术特点及应用分析(1)、即插即用，无需在客户端进行复杂的调试；(2)、用户端设备为无源设备；(3)、运营保护简单，费用低；(4)、能够为每个用户提供
33、IOMbPS全双工带宽；EOC接入技术能够利用同轴电缆替代五类线，交换机端口速率需配置。由于用户终端为无源设备，系统传输损耗容限约为12dB左右，故楼栋内的入户分配网需使用星型集中分配方式，从楼栋以太同轴网桥到用户终端之间不能有任何分支器与损耗较大的分配器，楼内的同轴电缆分配网改造较小。另外，有源EOC技术也得到了相应的进展，比如EPCN等。5.2.3BlOC技术1、概述BIOC(BroadcastingandInteractivityOverCable)广播交互同轴网络接入技术，是针对HFC网络光节点后最后1公里的双向接入解决方案。该技术利用原有的分配网资源，承载广播电视信号(模拟/数字电视
34、)与数据信号，是将基带数据信号经数字调制到射频频段(900TlOOMHz),与电视信号混合，通过同轴电缆传输到用户，在用户端将电视信号与数据信号分离后，再使用对应的解调技术，把调制数据信号还原为基带数据信号。2、技术原理BIOC技术原理框图如下图所示，包含两个要紧部分：基带数据信号的OFDM与QAM调制、电视信号与数据调制信号的混合/分离。图B5BlOC技术原理示意图BIOC技术是根据实际的线路质量自习惯使用QPSK到64QAM的调制方式，并使用前向纠错编码等技术将以太数据信号经数字调制到射频频段(900-11OOMHz),与电视信号混合后在同轴电缆上共缆传输，实现基于有线电视网络同轴电缆的I
35、P包传输(IPOVerCabIe)。3、技术实现方式BIOC技术根据HFC网的光节点下列同轴电缆分配网的设备与环境要求提供满足有线电视分配网各类拓扑的双向化解决方案。在使用BIOC技术的有线电视网络双向化改造方案中，根据数据接入点位置的不一致，灵活部署BlOC局端设备，将有线电视信号(111-860MHZ)与调制过的数据信号(900-1100MHZ)混合输出到电缆分配网上，在用户家中有线电视接口上连接一个用户终端设备，将有线电视信号与数据信号分离，用户通过该设备实现广播电视、交互电视与宽带等业务。BIOC网络管理NMS(NetworkManagementSyStem)是基于TMN思想与SNMP
36、简单网络管理协议的综合网络管理监控中心。多个本地或者者远程客户端(NMS-Client)可通过网管服务器(NMS-SerVer)对网络设备进行远程配置、管理与保护。EPON+B1OC双向改造技术实现如下图所示。图B6EPON+BIOC双向改造技术实现示意图4、业务承载能力BIOC技术为有线电视网络承载广播电视、互联网接入与其他增值业务提供了高性价比的解决方案，通过同轴电缆同时传输广播电视信号与数据网信号，没有改造双向HFC网的成本，从而实现高速宽带数据接入。BIOC技术提供了对称双向对称高速宽带接入，按每个有线电视网络光节点覆盖300500户(端)计，用户平均设计带宽为0.8L4Mbps速率，
37、根据业务进展需要可平滑升级带宽。按30%并发用户测试实际网络的用户数据吞吐率达到L5Mbps以上，能够满足音视频流媒体播放、视频通信、高速数据上下载。5、技术特点及应用分析1、是基于有线电视网络同轴电缆接入的解决方案，利用了现有的同轴电缆资源；2、在双向化改造中，能够根据有线电视网络拓扑结构，按需部署光节点位置；3、对称高速数据传输，每路可提供IOoMbPS带宽，达到宽带接入要求；4、设计简单、施工方便，安装调试容易，兼容性强，可平滑升级扩容。BIOC技术能够利用有线电视电缆分配网，解决双向业务传输问题，适合于多种网络拓扑的改造，其应用特点是用户接入网络中的有源设备需要跨接设备。5.3其他用户
38、接入技术(图纸)5.3.1HiNOC技术1、概述HiNOC(HighperformanceNetworkOverCoax),HiNOC用户接入技术一种基于同轴电缆的射频调制技术。该技术利用有线电视网络的同轴电缆，通过增加HiNOCBridge(HB)与HiNOCModem(HM)等有关设备，实现高速与高质量多业务接入，可承载包含IPTV、VOD.VOIP、高速上网等宽带业务应用。2、技术原理HiNOC使用860MHz以上的空余频段进行以IP为主的数据信号传输。HiNe)C使用16MHZ频带作为一个数据传输信道，使用QAM的调制方法，并可根据电缆的噪声、衰减等情况自习惯使用BPSK到256QAM
39、的调制技术。同时,为避免多径引发码间干扰、提高信道利用率，HiNOC选择多载波OFDM体制传输数据。HiNOC头端设备与处于同一信道的HiNOCModem(HM)构成一个逻辑独立的楼内分配网络，HiNOC技术支持在多个信道同时构建多个相互独立的分配网络，HiNOC的头端设备能够是只支持一个信道的HiNOCBridge(HB),也能够是支持多个信道集成的HiNc)CSwitch(HS)0如图B7所示：图B7HiNOC信道FDM频分示意图HB为单信道HiNOC头端设备；HS为多信道HiNOC头端设备，可将以太网数据调制到多个信道上，在同一根Cable上传输，相当于多个HB的集合；HM为单信道HiN
40、C)C调制解调器。图中共有三个逻辑独立的分配网络。右圈代表其中一个分配网络，由HB与若干HM设备构成；左圈中两个方框各代表其中一个分配网络，由HS与若干HM设备构成。利用FTTB,以太网数据通过HiNOC头端设备(HB或者HS)进入楼内分配网络，并被调制到CabIe的一个相应信道内，经分配网络到达处于同一信道的HiNOC调制器(HM),经HM解调后传送到终端设备(PC或者STB)。从图中能够看到，HS设备构成的分配网络能够支持多个HiNOC信道，各信道占用不一致的频带，信道之间按照FDM频分方式分隔复用。在单个HiNOC信道内，其物理拓扑结构为总线型。为更好支持业务的QoS与优先级等特性，务必
41、对该网络施以更多的操纵，因此HiNOC的MAC层使用下列架构：网络使用中心结点操纵的星型拓扑结构,一个HB目前最多可支持31个HM；使用全协同的TDD/TDMA；使用预约/许可协议的MAC策略，保证各结点收发过程中无碰撞发生；支持不一致级别的QoS与各结点灵活的带宽分配。为了在每个信道上达到更高的速率，可使用多个子载波的OFDM,每个子载波上的调制方式可自习惯选择BPSK,QPSK,8QAM,16QAM,32QAM,64QAM,128QAM,256QAM,这样每个信道的最高物理层速率可达80Mbps,MAC层速率达到44Mbps(MAC层速率与物理层的速率之间的系数取0.55)o3、技术实现方
42、式结合HFC网络进行双向改造，PON系统能够部署在分前端与光节点之间，并延伸至楼道，提供FTTB方式的宽带接入，HiNc)C能够部署在ONU出口与用户终端之间，解决用户分配问题。使用PON+HiNOC进行双向改造的组网结构如下图所示：图B8PON+HiNOC组网示意图在楼内，HiNOC的头端设备HB(HiNOCBridge)与其下一级的HiNOC终端设备HM(HiNOCMOdem)通过同轴电缆的连接共同构成逻辑上点到多点的HiNOC高速通信网，HB与PoN终端ONU的端口连接，使以太网数据通过HB进入楼内分配网络，并被调制到电缆的一个空闲可用信道内，经分配网络到达处于同一信道的HiNOC调制器
43、(HM),经HM解调后传送到终端设备(PC或者STB)o楼内分配网络也能够使用HS头端设备，HS支持多个HiNOC信道，各信道之间按照FDM方式分隔，每个信道上的所有HM与HS构成一个逻辑独立的HiNOC网络。4、业务承载能力HiNOC设备能够在一个同轴电缆分支分配网内同时使用4个以上的信道，每个信道能为用户提供80MbPS的共享带宽，在同一个信道内支持一个头端设备接入31个用户端设备的能力。通过HiNOC技术在对现有的用户分配网络结构改动小的情况下，可承载包含高速上网、高清/标、广播、IPTV、VODVOIP等多种业务应用。5、技术特点及应用分析(1)、技术特性，HiNOC技术，同一根同轴电
44、缆能够容纳860MHz的CATV信号与HiNOC数据信号；HiNe)C使用OFDM调制技术，能够增加频谱利用率;HiNOC同时支持多个调制信道，在使用256QAM调制时单信道最高可支持80Mbps物理层带宽。(2)、网络特性，HiNC)C技术可充分利用现有同轴网络，HiNOC对户内现有的有线电视网络布线改动小，适合网络双向改造需求。(3)、业务特征，HiNOC设备在不影响有线电视信号情况下，能够同时支持IPTV、高速上网、VolP等几种业务；HiNc)C使用128位数据加密技术，有效保护用户数据安全性；HiNOC设备能够提供面向高速数据的流量限速与整形,保证业务的QOS特性；HiNOC设备可操
45、纵用户使用带宽，支持用户优先访问设定功能。(4)、网络管理，使用HiNoC技术的设备可提供网络管理接口，供运维人员进行本地与远程的安装保护。并可提供一种自动配置的方法，方便设备的零配置即插即用。HiNOC使用中心结点操纵的星型拓扑管理结构，支持各下联结点灵活可控的双向带宽分配，支持不一致级别的QoS,各下联结点互通可操纵，下联结点通信可溯源。(5)、网络扩展特性，HiNOC技术在对现有同轴电缆网络结构改动较小情况下，可实现有线网络双向化。业务需求的变化对HiNOC网络结构影响不大。通过增加FDM方式分割的调制信道，能够增加HiNOC网络带宽。HiNOC技术适用于有线电视体系楼宇内的无源同轴电缆
46、网络,可在现有的分支分配器、射频同轴电缆线路上提供高速的数据接入，能够满足有线电视网络最后100米双向改造的需求。其应用特点是不能跨越有源放大器，无源的同轴电缆网络中需要使用IGHZ的分支分配器件。5.3.2HomePNA(HomePhonelineNetworkAlliance)1、概述HomePNA3.0于2005年5月被国际电联(ITU-T)同意成为国际标准(G9954)oHomePNA利用原有的有线电视光纤网络来构建GEPON基础传输网络，利用HomePNA3技术构建基于同轴无源分配网的宽带接入网，这种改造方式对网络的改造量较小，能够利用现有网络开展双向业务，满足今后FTTH的进展趋势
47、。2、技术原理及实现方式HomePNA使用QAM/FDQAM调制方式，FDQAM增加了信噪比边界，有较好的抗扰性。目前HomePNA系统要紧工作在三个频段：4MHz-2IMHz,12MHz-28MHz,36MHz-52MHz,其大部分频点能够使用256QAM调制技术，并可根据信道实际的SNR要求自习惯地使用128QAM,64QAM,32QAM,16QAM,8QAM0HomePNA3的覆盖能力及规划，要紧根据为其传输距离与带宽的分配。目前HomePNA3的通常传输距离为300米(最大电平衰减一6Idbm),带宽最大提供128Mbps。根据实际测试结果，在300米传输距离的前提下，通常能够覆盖23栋住宅楼。按照带宽分配计算，每用户可提供最大吞吐90Mbps；考虑同时在线率因素，每个在线用户可提供带宽2Mbps以上。在HomePNA3.1标准中，调制带宽将提高到160320MbPs。其网络架构如下图：图B9HOmePNA3网络架构在HomePNA3技术中，同轴电缆线路终端CLr(CoaxLineTerminal),作为局端设备，将
