摘要：為了解決傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)頻道規(guī)劃數(shù)受空間無(wú)線信道影響，高清或3D電視受帶寬制約和光接收機(jī)下電纜網(wǎng)射頻指標(biāo)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)前端對(duì)原TS流進(jìn)行IP化，傳輸信號(hào)由調(diào)制到載頻上的TS流信號(hào)演進(jìn)到IP基帶信號(hào)，按照廣播方式傳輸IP基帶信號(hào)，滿足入戶(hù)廣播帶寬為萬(wàn)兆的需求。結(jié)合廣播網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和城域網(wǎng)的接入現(xiàn)狀，對(duì)前端廣播電視系統(tǒng)和光纖接收終端電路進(jìn)行改造優(yōu)化，提出一種新型廣電下光纖入戶(hù)萬(wàn)兆IP廣播系統(tǒng)的建設(shè)方案，采用PON技術(shù)，達(dá)到萬(wàn)兆廣播加PON入戶(hù)的接入。

　　關(guān)鍵詞：光纖入戶(hù);廣電;PON;萬(wàn)兆IP廣播

　　在光纖入戶(hù)三網(wǎng)融合的大趨勢(shì)下，各大運(yùn)營(yíng)商逐漸向視頻業(yè)務(wù)發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)電視OTT和IPTV的雙模融合，對(duì)有線電視網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了較大的沖擊[1]。本文提出了一種廣播電視環(huán)境下的萬(wàn)兆IP廣播方案，根本解決了有線電視網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)Cable線入戶(hù)的帶寬局限性問(wèn)題，拓寬了電視業(yè)務(wù)的支撐能力。

　　1現(xiàn)有數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)及光纖入戶(hù)方案

　　傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

　　傳統(tǒng)的廣播電視系統(tǒng)通過(guò)對(duì)音視頻進(jìn)行編碼和復(fù)用加擾，再通過(guò)QAM設(shè)備調(diào)制后輸出可在cable中傳輸?shù)腝AM信號(hào)，最后經(jīng)過(guò)光發(fā)和入戶(hù)分配器到用戶(hù)終端。

　　通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)的分析，可以得出現(xiàn)有廣播系統(tǒng)存在的問(wèn)題[2]：

　　(1)受空間無(wú)線頻道影響，實(shí)際頻道數(shù)遠(yuǎn)小于規(guī)劃頻道數(shù);

　　(2)因規(guī)劃的帶寬為1000M，后期向高清或3D電視發(fā)展時(shí)無(wú)法滿足帶寬需求;

　　(3)光接收機(jī)以下為電纜網(wǎng)，射頻指標(biāo)的影響較大。

　　基于傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)絡(luò)調(diào)制信號(hào)實(shí)現(xiàn)光纖入戶(hù)的方案如圖2所示。

　　現(xiàn)有數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的傳輸原理是把信息調(diào)制到載波上進(jìn)行傳輸，被調(diào)制載頻的包絡(luò)為所要傳輸?shù)男盘?hào)，被調(diào)制的載頻在導(dǎo)體上傳輸。導(dǎo)體可以是金屬線纜、光纜等。無(wú)線傳輸時(shí)的介質(zhì)為空氣。分配機(jī)制是無(wú)源分配，是功率分配，而不是帶寬分配，所以發(fā)端到入戶(hù)帶寬相等。由于發(fā)端和收端有約定，發(fā)端把信息調(diào)制到規(guī)定好的頻點(diǎn)上，收端按規(guī)定的頻點(diǎn)接收，并進(jìn)行解調(diào)解碼即可獲取所要的信息。

　　對(duì)圖1和圖2進(jìn)行比較可以看出，光纖入戶(hù)前，前端對(duì)TS流進(jìn)行復(fù)用并調(diào)制到載頻上傳輸，載頻指標(biāo)決定傳輸鏈路指標(biāo)。光接收機(jī)在小區(qū)或樓頭，光接收機(jī)下為電纜網(wǎng)，同軸線入戶(hù)。入戶(hù)廣播帶寬為860兆。光纖入戶(hù)后，前端和光纖入戶(hù)前一樣，傳輸信號(hào)仍然是調(diào)制載頻。載頻指標(biāo)決定傳輸鏈路指標(biāo)。光接收機(jī)小型化后入戶(hù)。實(shí)現(xiàn)了光纖入戶(hù)，但和電纜網(wǎng)相通，入戶(hù)廣播帶寬為860兆。

　　由此說(shuō)明，基于傳統(tǒng)數(shù)字電視系統(tǒng)架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)光纖入戶(hù)，但其技術(shù)指標(biāo)和傳輸帶寬仍然是原電纜網(wǎng)的技術(shù)和傳輸帶寬，仍然存在傳輸鏈路指標(biāo)要求和最高帶寬限制的問(wèn)題。

　　采用PON+RF調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)光纖入戶(hù)，沿用了目前HFC的技術(shù)，并沒(méi)有發(fā)揮光纖介質(zhì)的帶寬優(yōu)勢(shì)，對(duì)未來(lái)4K/8K超高清、大帶寬節(jié)目的傳輸支持存在不足。采用PON的IPTV方式實(shí)現(xiàn)光纖入戶(hù)，實(shí)現(xiàn)了全I(xiàn)P的雙向化傳輸。但直播節(jié)目與寬帶業(yè)務(wù)共享下行帶寬，會(huì)造成直播節(jié)目和寬帶業(yè)務(wù)之間互相侵占帶寬;同時(shí)，由于用戶(hù)整體有效靜態(tài)帶寬小，也無(wú)法支持超高清和4K節(jié)目的100%用戶(hù)覆蓋，無(wú)法保障廣播效果[3]。

　　2萬(wàn)兆IP廣播光纖入戶(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

　　為滿足全業(yè)務(wù)IP化接入策略，萬(wàn)兆IP廣播光纖入戶(hù)方案應(yīng)當(dāng)符合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)架構(gòu)簡(jiǎn)單化、技術(shù)體系標(biāo)準(zhǔn)化、信號(hào)傳輸IP化、接入網(wǎng)絡(luò)無(wú)源化的特點(diǎn)[4]。

　　第一，對(duì)要傳輸?shù)膹V播電視信號(hào)進(jìn)行IP化，但不采用IPTV的單播或組播方式，而是對(duì)IP化的廣播電視信號(hào)仍按有線電視廣播模式傳輸。

　　第二，在光網(wǎng)絡(luò)條件下，對(duì)IP化廣播電視信號(hào)取消原有同軸網(wǎng)有線電視傳輸系統(tǒng)電信號(hào)層的調(diào)制解調(diào)環(huán)節(jié)，對(duì)IP化廣播電視信號(hào)進(jìn)行直接廣播方式傳輸。從而保留和利用了有線電視網(wǎng)絡(luò)的廣播特性，直播頻道的播出仍然保持廣播功能。

　　第三，在光纖終端接收機(jī)中，研發(fā)一個(gè)接收電路，相當(dāng)于原來(lái)有線電視接收終端的高頻頭，在IP廣播電視信號(hào)中選擇用戶(hù)想要收看的廣播電視節(jié)目。

　　第四，雙向通道，不考慮EOC、CMTS、CDOOSIS等技術(shù)，直接采用PON技術(shù)，達(dá)到萬(wàn)兆廣播加PON入戶(hù)。

　　3萬(wàn)兆IP廣播系統(tǒng)建設(shè)方案

　　3.1數(shù)字電視系統(tǒng)前端改造

　　萬(wàn)兆IP廣播前端系統(tǒng)改造整體流程如圖3所示。

　　通過(guò)搭建新的萬(wàn)兆IP廣播平臺(tái)，對(duì)編碼器輸出、核心交換機(jī)、中間件交換機(jī)、EPG交換機(jī)、CA交換機(jī)和獨(dú)立加擾器進(jìn)行重新整合。前端不再對(duì)編碼后的TS流IP包進(jìn)行復(fù)用，而是以單節(jié)目流的方式輸出，并且編碼器輸出端口應(yīng)為該節(jié)目的IP端口號(hào)。

　　3.2全業(yè)務(wù)縣市機(jī)房接入

　　VOD平臺(tái)業(yè)務(wù)通過(guò)推流交換機(jī)至地市節(jié)點(diǎn)后則不再沿用IPQAM收流與轉(zhuǎn)換輸出，直接采用I-TMUX廣播交換機(jī)設(shè)備，再根據(jù)兩纖三波入戶(hù)方式對(duì)1550nm直播信號(hào)和上下行兩波互動(dòng)寬帶信號(hào)進(jìn)行合波至本地光纖網(wǎng)，至入戶(hù)端后可根據(jù)芯片的波分模塊對(duì)直播信號(hào)和互動(dòng)寬帶信號(hào)進(jìn)行分波[5]。

　　4平臺(tái)新舊標(biāo)準(zhǔn)過(guò)渡

　　目前，現(xiàn)網(wǎng)數(shù)字電視系統(tǒng)條件下推動(dòng)AVS+、TVOS等新標(biāo)準(zhǔn)只是對(duì)編碼格式、操作系統(tǒng)進(jìn)行了替換，但仍然存在網(wǎng)絡(luò)帶寬、傳輸模式未得到改善的問(wèn)題，因此推進(jìn)的動(dòng)力不足。采用新的萬(wàn)兆IP化光纖入戶(hù)方式作為新起點(diǎn)推動(dòng)新標(biāo)準(zhǔn)，一方面可兼容現(xiàn)網(wǎng)數(shù)字電視系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，另一方面也能妥善解決舊標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸和傳輸鏈路指標(biāo)問(wèn)題。

　　4.1原數(shù)字電視平臺(tái)下同軸和光纖共存方案

　　基于現(xiàn)有的省級(jí)前端系統(tǒng)和縣市前端網(wǎng)實(shí)現(xiàn)同軸機(jī)頂盒和光纖機(jī)頂盒的共存方案，如圖4所示。

　　采用這種方式同樣能夠兼容現(xiàn)網(wǎng)STB和新的IP光纖機(jī)頂盒，但入戶(hù)廣播帶寬上限仍然為860M，傳輸鏈路指標(biāo)仍然為原電纜網(wǎng)的技術(shù)。

　　4.2新建IP化平臺(tái)下同軸和光纖共存方案

　　新建數(shù)字電視IP化平臺(tái)下同軸機(jī)頂盒和光纖機(jī)頂盒共存方案如圖5所示。

　　在新建萬(wàn)兆IP廣播平臺(tái)下對(duì)同軸和光纖機(jī)頂盒進(jìn)行兼容，其技術(shù)指標(biāo)和傳輸帶寬不再受限于原電纜網(wǎng)的技術(shù)和傳輸帶寬，有效提高了接入端的服務(wù)提供能力[6]。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　為了解決廣電網(wǎng)絡(luò)光纖入戶(hù)方案多年來(lái)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題，從頭端到終端全部IP化傳輸，對(duì)未來(lái)融合業(yè)務(wù)完全支持[7]。從頭端到終端全部無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，對(duì)智慧城市、智能家居提供無(wú)障礙傳輸平臺(tái)。

　　萬(wàn)兆IP光纖入戶(hù)方案，是廣電網(wǎng)絡(luò)的革命性創(chuàng)新，真正體現(xiàn)了傳輸介質(zhì)光纖化、傳輸機(jī)制IP化;同時(shí)以廣播網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)逆補(bǔ)了IPTV的不足，以IPTV的優(yōu)勢(shì)提升了廣電網(wǎng)絡(luò)支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力，真正體現(xiàn)出了廣電實(shí)現(xiàn)傳輸海量數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)。

　　[參考文獻(xiàn)]

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　　[3]李永寧,李憲幫.“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略下廣電網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)最佳解決方案[J].有線電視技術(shù),2016,(4):23-24.

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