有线网络发展及几种双向接入技术

有线网络发展及几种双向接入技术
有线网络发展及几种双向接入技术的比较
一、行业发展背景
随着近年来基础网络的发展和Internet应用的普及，到2006年底中国网民数量已经超过1。

3亿人，成为仅次于美国的全球第二大用户群体，有线电视用户2006年达到近1。

3亿，为世界第一，两个正在成长的数字为有线网络的发展提供了良好的市场基础。

随着数字视频技术的发展，如网络广播流媒体，视频交互业务，网络交互电视等新兴业务的产生，开始对用户的消费习惯也在发生潜移默化的巨大变化，从单向到双向，从看电视到用电视，从看节目到做节目，新技术带来的巨大的变化，不仅为运营商带来了巨大的商机，也为传统的运营商市场划分带来了变革。

所以三网融合的趋势，不仅在物理上带来了变化，更将在理念和实际的市场划分上带来了变革。

二、主要业务类型
未来几年内有线网络从网络的承载类型上
将承担广播业务、交互业务、数据业务和增值业务四类。

第一类广播业务是目前的基本业务，主要是以广播电视节目为主，信号由头端设备到用户下行传输，有线电视网可以支持模拟电视信号和数字电视信号(其中包括数据广播业务)。

下行信号频率范围在111～862MHz间，
业务对网络的要求是单向广播网；
第二类交互业务是基于数字技术，主要包括电视点播VOD、互动电视iTV、网络电视IPTV、时移电视TSTV、录播电视RDTV等业务种类，业务对网络要求是双向网络，上下行带宽要求大；
第三类数据业务为有线电视新业务，主要有Internet访问、数据下载、邮件收发、办公自动化、在线游戏等信息化应用，提供TCP/IP协议数据的计算机双向通讯服务，业务对网络要求是双向网络，下行带宽要求大，上行可以较小；
第四类增值业务：增值业务为双向数据网络提供的新增收费业务，主要有电话VOIP、视频电话V-Phone、视频会议V-Conference、即时通讯IM等新通信业务，提供了视频语音数据的交互通信服务，其特点是点对点或点对多点双向对称的视音频数据通信，视觉、听觉、读写等全互动交流，是完全的宽带数据应用。

网络为支持传输TCP/IP的宽带双向网络。

三、对承载网的新要求
由于大量新视频及交互业务的引入，原先的网络设计已经不能满足业务发展的需要，使有线运营商对承载网有了更高的要求，在网络建设成本和时间要求，网络的双向性能和可升级性，网络的安全性和可管理性等方面提出了新的要求。

网络建设的成本和时间要求。

由于新业务发展在区域上的不确定性和用户增长的阶段性，要求运营商在网络建设初期，可以在较低初始投入和较短的时间内进行大规模业务覆盖，尽量盘活存量资产，以减少启动新业务时的风险，然后根据用户发展情况和分布特点，有针对性
的改造网络，进行滚动投资，使单位每用户的网改成本最低，同时能够满足未来主要的业务需求。

网络的双向性能和可升级性。

首先要求网络的双向能力强，满足单用户有较大带宽的接入，网络有很强的可靠性和鲁棒性，可以根据业务和用户的发展，平滑升级网络，提高网络性能。

在网络发展的大趋势下，提供向全光网和无线网络的演进方法。

网络的综合安全性和可管理性。

这一点主要是针对网络的运营能力而言，如何提供针对每个用户或每种业务的安全管理方法，并可在多层面对两者进行管理，对网络运营商有重大和现实的意义。

四、有线网络的发展
根据三网融合的趋势，在现有的有线网络的基础上，网络将向支持综合业务，按功能分层结构，各层之间由标准(或运营商自己的规范)接口连接，由统一的网络管理，内容管理和用户管理对全网进行管理。

1、有线网络的分层结构，其结构如图1所示，可以分为5层，分别是：
图1 面向综合业务的有线电视网网络
·业务和内容管理层；主要对各种业务和内容进行管理；
·业务处理内容分发和接入网关层；处理内容的交换，分发和不同接入网关的协议处理；
·综合接入网层；各种不同的接入技术组成的连接用户的有线无线网络；
·用户层；主要是各类用户终端，实现各种业务的最终展示；
·网络管理和用户信息管理层；对全网的网络，业务及用户信息进行管理；
2、分层网络有以下几个特点；
·综合业务支持能力；网络需要支持多种业务，包括语音，视频和数据业务，以网络汇聚结构分的水平分层，和以某项业务为导向的垂直分层结构，使网络矩阵化和多功能化。

·综合网络和用户管理能力；由于业务种类的丰富，网络结构的复杂，用户需求的多样，使网络管理的要求大量增加。

对设备和物理层的管理，对多种业务的管理，对业务内容的管理，对用户业务和帐务的管理是几个主要内容。

·各层间的协议接口和标准；由于分层结构复杂，相关各子层间的协议和接口就更加重要，如何使接口协议有开发性兼容性，又要把握制定协议和协议本身的效率，使有共生特点的产业链的各个环节联系得更紧密。

·多种接入手段和多种终端多样化；因为有线网络的现况和多业务发展的需求，使得网络的接入手段不是单一的，HFC网，以太网，
光接入网，无线接入网，会在业务发展，用户
发展和投资等影响下，为运营商按需选择。

同时，用户终端也将涵盖各种类型。

五、几种有线接入技术的比较
多业务的导入，尤其是大带宽需求的交互视频业务的要求，使得运营商需要对在目前的单向或是小流量的双向网络进行改造，目前多种双向接入技术比较多，下面笔者对四类主要的有线接入技术做一些具体分析和比较。

1、LAN方案
LAN(五类线)网络是目前使用较多的一种
技术，主要在汇聚层通过光纤网，由路由器和交换机组成交换网络，在接入层上使用五类线电缆(或光纤)接入小区，楼栋和用户家中。

它的优点是技术成熟，设备商较多，接口和标准规范，且大多数终端支持Ethernet接口；大规模组网或用户密度很大时，户均成本低；户均带宽大，可支持多种大带宽需求业务，网络可远端管理。

不足之处是要新铺网络，小区楼道和入户布线施工难度较大；网络机构繁杂，
容易受各种原因而损坏，对维护人员的压力大。

所以LAN网络比较适用与高密度用户和大带宽业务需求下，进行双向接入网组网。

2、CMTS方案
CMTS在北美已经使用多年，通过对信号进行QPSK/QAM调制，在HFC低频端进行双向传输。

CMTS的优点是前期可实现大规模双向覆盖，便于市场的业务部署；技术较成熟，网管能力强。

其缺点是传输速率低(头端共享3 8Mbps)，户均带宽低；网络改造施工工艺要求高，系统维护要求高；系统产品较高，头端成本偏高，终端价格也不低。

因此CMTS 较适用与低户均带宽要求的交互业务，或在交互业务初期为迅速提供服务进行大规模覆盖，现在为弥补其下行带宽小的问题，CMTS和IP QAM捆绑也是一种解决方案。

3、EoC 方案
EoC是相对较新的一种技术，它是通过将信号调制在HFC网络上，在原有的网络上实现大带宽的双向功能，由于EoC的头端往往安装在光节点或之下，更靠近用户侧，所以全网和户均的带宽都较大。

其优点是对基本不需对H
FC网络改造，带宽大，组网灵活，可快速对热点地区进行双向覆盖；网络建设初期成本低，滚动投资，户均成本较低；维护难度低，网络管理能力较强。

不足之处在于标准还有待完善；性能需经实践检测。

EoC技术适用于大带宽需求的交互业务和多业务需求的网络，是目前一种灵活的双向网络改造方式。

4、FTTH/FTTB方案
光纤到户/到楼(FTTH/FTTB)是将信号通过光纤直接送到用户家中或楼头，是用户端带宽最大的一种解决方案。

它的优点是大带宽接入，可以解决目前可以看到的几乎所有的业务。

但缺点也很明显，OLT/ONU的成本太高，如果是到户成本更高；要新铺到每个用户的关缆，施工难度大；标准也有待完善。

所以目前来看，可以做为业务密集的办公楼和别墅区的解决方案，全网实现还不现实。

对于这四种技术的具体比较，可参看表1的内容。

表1 几种主要双向接入技术的比较。