鹤山市广播电视台乡镇网络改造技术方案研究

【摘要】按照鹤山市有线电视数字整转总体计划方案，认真研究制定乡镇有线电视网络升级改造，依据鹤山市乡镇有线电视网络的实际情况，详细阐述了乡镇有线电视网络双向改造的技术解决方案，包括设计思路、设计原则、方案要求以及现代网络新技术的应用和网络传输技术方式等，该方案可以实现数字电视信号和数据宽带多业务的灵活发展。

【关键词】同轴电缆;光纤;光功率;HFC;CMTS;EPON

1.现状

鹤山市各乡镇于1998年完成了收编工作，实现了垂直管理，并且通过一级1550光纤联网，边远山区通过1310二、三级光纤联网。各乡镇网络基本为300MHZ单向网络，传输24套有线电视节目。自1998年以来，各乡镇均进行了光纤网络改造工程，实现了光纤基本到达行政村，同时部分村网均进行了简单的村网改造，网络基础为550MHZ，每月每户有线电视维护费为10元。另外，全市乡镇网络基本未进行过全面系统性改造工程，大部分网络存在光纤使用率低、放大器级数过多，放大器级间距离过长等问题，造成传输信号带宽窄、信号指标低，收视质量差等现象。

2.改造目的

（1）全面进行光纤干线改造，使干线一步到位升级到750MHz或更860MHz;

（2）与前端信号源统一，传送城区所有节目，包括有线电视节目及数字、互动电视节目;

（3）结合新技术进行双向业务探索，开展乡镇双向业务功能。

3.技术要点分析

3.1 光缆网络设计

（1）实现光纤到行政村向光纤到自然村转移。充分利用现有各种光纤资源，在此基础上进行补缆设计，适当使用TVPON（户外无源光分路器）等技术，使光点尽量到达自然村，取消大量户外同轴干线，原则上一自然村一光点，个别较大自然村按实际分布设立光点;

（2）结合较为成熟的超低光功率接收技术（最低接收功率为-7dBμv，设计值为-3-5dBμv），提高光发射机利用率，并增加光接收点光功率宽容度，达到减少投资、降低管理、维护难度;

（3）适当利用直调式1550nm光传输技术或长距离传输中继方式，增加传输距离，加大信号覆盖面;对超远行政村采用中继型接收发射机（光工作站），节约光纤芯数，简化网络结构，减少光纤资金投入及降低光功率损耗，以快速实现光点覆盖，并降低成本。

（4）改造按“先中心后村网、先光纤后分配网”原则进行;

（5）每一中心光分配点至少预留一芯光纤，以满足日后进行双向改造要求，减少光干线投入，尽量利用现有资源，同时又可快速覆盖，提高网络带宽，降低维护成本。

（6）光节点后最大放大器数量为3级。

（7）先不对村网进行全面大规模改造，可通过调整同轴电缆干线结构、临时增加放大器等方式进行快速升级，以满足信号传输要求并降低网络改造成本，在有条件时再对村网进行彻底改造。

3.2 村网双向化改造技术

展望未来，当实现了电视数字化整转后，市场竞争将从广播式业务向双向业务转移。广电面对的不仅是IPTV（电信、联通），更要面对OTT（互联网电视）的竞争，群众收视的介质将由传统电视机向智能电视机、掌上移动媒体转移，未来必是双向业务的天下。要能在多变的市场立足，国家提出了NGB（下一代广电网络）计划，其实质就是建设一个双向宽带有线电视网，因此网络改造必须要兼顾双向改造，可以先不建设，但能升级。

在单向网络改造的同时，对部分乡镇新建小区或镇中心小区进行双向业务开展，包括互联网接入、互动电视接入等。

目前双向网络改造的主流方案有两种：一种是基于HFC网络的双向改造方案（CMTS方案），现城区主要以此方案为主，另一种是采用HFC+EPON+LAN或HFC+EPON+EOC方案。

CMTS方案单位带宽成本太高，需要大量星型光纤网络支持及需安装大量回光发射收机、光回传接收机及价格高昂的头端设备，对于乡镇网络光纤资源大量缺乏情况下并不适用，具有明显劣势，并且网络带宽很窄，扩展难度大;另外这项技术环节复杂，对安装、调试、维护、检修人员和仪器设备提出了较高要求，同时要对所有单向网络设备及网络结构进行全面双向改造，大大增加了网络运营成本。在乡镇网络质量不良，光纤资源缺乏的情况下，不建议采用。

EPON是一种新型的光纤接入网技术，现为电信行业大量应用，而国内大部分城市广电已开展了应用，技术成熟。其结构采用点到多点方式，无源光纤传输，即节省光纤资源，又能提供灵活的带宽分配，性价比最高。采用EPON+EOC方案，无需对原有网络进行双向改造，可以迅速利用原有光纤资源布局，快速实现双向业务开展。现时EPON+EOC设备在排除光纤因素外，价格仅为CMTS方案的1/20，但网络带宽是CMTS方案的30倍;同时由于网络结构简单，维护成本低，稳定性高，不需要专业设备及人才维护，更适合于村网改造应用。

综合以上分析，双向改造坚持一方面不能对现有的网络产生过大的影响，以保证传统业务运营，另一方面还要结合目前网络实际情况及光纤资源情况、投入产出比等情况，选择合适的双向改造方案。

4.乡镇网络改造要求

4.1 网络结构标准及展望

4.1.1 网络结构的改造

目前，各地正着手采用光纤/电缆混合网（HFC）的模式对原同轴电缆进行升级改造，一方面使有线电视系统的传输节目套数及播出信号质量有较大的飞跃，另一方面，也为今后开展企业专用网（VPN）、因特网接入等各种交互式多功能业务做好准备。

鹤山有线电视网原先的网络结构为能进行双向传输的HFC网，带宽达到750MHz以上，每个光节点覆盖200～500个用户设计。

4.1.2 网络改造设计要遵循现行国际标准

由于地区的差异和国情的不同，系统标准会有差别，然而从标准制定过程和今后发展看，其目标是一致的：使有线电视网络能在一个均匀的、一致的、开放的、非专利的及多厂家协同的基础上传送高速数据业务。其核心是：从信道、接口及设备三个角度来描述一个交互式的系统。

4.1.3 光缆芯数考虑长远发展

原有的HFC网络所敷设光缆芯数一般从几芯到十几芯，在以上的论述中可以看到，如果一个较完整、可靠、多功能的网络在模拟电视信号传输中至少需一上、一下共2芯光缆，而数字传输至少也需2芯，两者共需4芯（最低限度）。随着新技术发展，对光纤复用技术越来越先进，可采用先覆盖率，后升级原则对需要的光纤网络进行下一步建设。在现基础上，保证每光点到达汇聚点至少要有两芯光纤，原则上以4芯光纤为单位。

4.2 分配网设计的基本原则

在实际工程中，确定一种网络结构往往要与城市的道路情况、用户分布情况、可使用的电缆路由以及系统信号结合起来考虑，可掌握以下几个原则：

4.2.1 从前端至最远端选择尽可能短的干线长度和支线长度

从前端至用户区，尽量使用光纤作干线，同轴线路越短，技术指标越有保证。

4.2.2 满足系统功能的要求

传输网络是实现系统功能的媒介。网络结构的形成对下行信号一般没什么影响，但对上行信号要考虑充分。考虑采用EOC技术，可按双向网标准进行施工要求，网络只需满足单向信号传输即可

4.2.3 满足系统技术指标的要求

网络结构与系统技术指标有一定的关系，主要是C/N和非线性指标。如果网络比较规整，C/N和非线性指标劣化的环节也就相应少一些，系统信号的质量也就多一分保证。

4.2.4 使用尽可能少的有源设备

网络使用有源设备越多，不但工程造价随之提高，系统的技术指标也会降低一些。

4.2.5 负载用户均衡

要合理均衡地让干线承担负载，不要有的线路挂用户满而又满，有的线路负载无几。要为系统的稳定运行和维护提供方便。

4.3 改造要达到的技术指标

4.3.1 改造技术依据

GB5610-86《30MHz-1GHz》声音电视信号的电缆分配系统

GYT106-92《有线电视广播系统技术规范》

GBJ79-85《工业企业通讯接地设计规范》

GBJ-50200-94《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》

GY5063-1998《市县有线电视设计规范》

表1

项目 设计值（dB） 前端 光干线 分配网

比例 指标dB 比例 指标dB 比例 指标dB

C/N 46 2/10 53 4/10 50 4/10 50

CTB 55 4/10 65 7/11 58

CSO 55 4/10 61 6/10 58

表2 系统各部分技术指标分配表

C/N CTB CSO

BG6510-86 43 54 ―

GY-106-72 43 54 ―

系统设计值 46 55 55

4.3.2 系统指标的设计、分配

技术指标的分配原则依据GY-106-92，同时考虑CSO对系统指标的影响，为了适应网络的功能要求，设计时系统的技术指标应留有余量，所以系统总的技术指标要求见表1、所示。

5.结束语

乡镇改造的首要目标是提升乡镇网络质量，全面统一信号标准及收费标准，即做到同网同价。改造全市九个镇，在原有光纤基础上进行光纤延伸，采用一村一光点、全面750MHZ预留双向标准建设，做到有计划，有规划有序进行。

在实现与江门联网的基础上，达到与省有线广播电视网络联网。根据全省有线电视工作会议的要求，在全面改造全市的有线广播电视网络的基础上与省的有线电视网联网，成为大容量、多功能的综合信息系统的组成部分。

在条件许可时，进一步升级乡镇有线广播电视网络，开发有线电视其他业务功能， 从单向传输广播电视节目发展到双向信息交流，开展电视电话会议、数据通讯、计算机联网、数据广播、互动数字电视、语音通信及IPTV等多功能服务，将涉及到政治、经济、文化、生活等各方面。因此，根据有线广播电视网络的功能和利用多媒体技术，进行多功能开发应用，如节目回传、现场实况转播、电视电话、电视会议、节目点播数据通讯等服务，使有线广播电视网向综全信息网发展，是规划的重要内容。