1、第八章有线电视双向网络系统有线电视双向网络系统学习目标有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统学 习 目 标学 习 方 式学 时知识目标掌握有线电视双向网络的基本组成及网络结构。掌握有线电视双向网络的三种常见的技术方案。掌握有线电视双向网络的无源光网络接入技术。掌握有线电视双向网络的用户接入技术。掌握有线电视双向网络的改造原则、质量要求、技术指标及技术选型。理论讲授课件演示16情感目标掌握有线电视双向网络改造的基本技术知识，激发学习兴趣。通过小组讨论，增强理论知识理解，培养认真观察、勤于思考的职业习惯。培养主动参与、团队协作的意识，养成“做中学”的习惯。小组讨论相
2、互协作课余时间1234第一节 有线电视双向网络概述第二节 双向有线电视的无源光网络接入技术第三节 双向有线电视的用户接入技术第四节 双向有线电视系统的网络改造第八章有线电视双向网络系统有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统一一、有线电视网络、有线电视网络演进演进1、现代有线电视系统的演进、现代有线电视系统的演进第一节 有线电视双向网络概述有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第一节 有线电视双向网络概述一、有线电视网络演进一、有线电视网络演进1、现代有线电视系统的演进、现代有线电视系统的
3、演进 目前大中城市典型的单向网络结构：第八章有线电视双向网络系统有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第一节 有线电视双向网络概述一、有线电视网络演进一、有线电视网络演进1、现代有线电视系统的演进、现代有线电视系统的演进经改造后小规模开展数据业务时，通常CMTS在总前端，典型组网：第八章有线电视双向网络系统有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第一节 有线电视双向网络概述一、有线电视网络演进一、有线电视网络演进1、现代有线电视系统的演进、现代有线电视系统的演进随着数据业务规模增长，数据城域网建设完成，大规模开展数据业务的典型组网：第八章有线电视双向网络系统有线电视技术（第三版）有线
4、电视技术（第三版）第一节 有线电视双向网络概述一、有线电视网络演进一、有线电视网络演进2.光光网络的演进网络的演进 光网络传输技术也经历了3个阶段：1）载波调制 2）数据调制 3）无源光网络3.有线电视双向网络的有线电视双向网络的演进演进 演进策略上主要有以下5点：1）光纤进一步深入，光/电节点进一步下移 2）大一统的融合型平台 3）增大上行通道的带宽容量 4）所承载视频的格式多样化 5）三网融合第八章有线电视双向网络系统有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第一节 有线电视双向网络概述二二、有线电视双向网络技术、有线电视双向网络技术有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线
5、电视双向网络系统第一节 有线电视双向网络概述二二、有线电视双向网络技术、有线电视双向网络技术 从网络物理结构看，双向网络由一个主中心和若干个分中心、一级光纤干线网和二级光纤干线网以及接入网络组成。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第一节 有线电视双向网络概述二二、有线电视双向网络技术、有线电视双向网络技术1.光纤到楼、五类线入户（光纤到楼、五类线入户（FTTB+EPON+LAN）方案方案1）适用网络 原有网络状况较差，入户线需改造，预期用户ARPU值较高的地区；新建网络。2）组网方案 网络拓扑结构为“环-星”型，组网示意图：有线电视技术（第三版）有线电视技术
6、（第三版）第八章有线电视双向网络系统第一节 有线电视双向网络概述二二、有线电视双向网络技术、有线电视双向网络技术1.光纤到楼、五类线入户（光纤到楼、五类线入户（FTTB+EPON+LAN）方案方案3）光纤和波长配置 采用G.652标准单模光纤。双向网络利用一根光纤，分别选用1490、1310nm波长进行数据信号传输。4）网络管理 EPON系统网管功能支持对OLT和ONU的配置、故障、性能、安全等管理功能。5）网络特点 FTTB+EPON+LAN方案特点是性能高，千兆到楼，百兆入户，可靠性高，建设和维护成本低。6）用户带宽优化 EPON：目前是FTTH/FTTB/FTTC(Fiber To Th
7、e Home/Building/Curb，光纤到户/大楼/路边)的普遍解决方案。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第一节 有线电视双向网络概述二二、有线电视双向网络技术、有线电视双向网络技术2.光纤到小区、同轴缆入户（光纤到小区、同轴缆入户（FTTC+EPON+EOC）方案方案1）适用网络 干线网络改造工程量较大，用户接入段改造难度较大（入户难），同轴电缆网传输距离较远、网络状况较好的地区。2）组网方案 双向网络分前端至小区接入点采用EPON技术，小区接入点后采用EOC技术。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第一节 有线电
8、视双向网络概述二二、有线电视双向网络技术、有线电视双向网络技术2.光纤到小区、同轴缆入户（光纤到小区、同轴缆入户（FTTC+EPON+EOC）方案方案3）光纤和波长配置 采用G.652标准单模光纤。双向网络利用一根光纤，分别选用1490、1310nm波长进行数据信号传输。4）网络管理 EPON系统网管功能支持对OLT和ONU的配置、故障、性能、安全等管理功能。5）网络特点 可以充分利用现有的同轴电缆资源，实现网络的快速双向化改造，改造工程量小，成本低。6）用户带宽优化 EPON：目前是FTTH/FTTB/FTTC(Fiber To The Home/Building/Curb，光纤到户/大楼/
9、路边)的普遍解决方案。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第一节 有线电视双向网络概述二二、有线电视双向网络技术、有线电视双向网络技术3.光纤到小区、电缆调制入户（光纤到小区、电缆调制入户（FTTC+CMTS）方案）方案1）适用网络 严格按双向HFC网络标准设计和建设的网络。2）总体组网方案 采用基于CMTS技术的的双向化改造技术。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第一节 有线电视双向网络概述二二、有线电视双向网络技术、有线电视双向网络技术3.光纤到小区、电缆调制入户（光纤到小区、电缆调制入户（FTTC+CMTS）方案）方案
10、3）光纤和波长配置 采用G.652标准单模光纤。分前端以下采用1310nm波长，正向和回传向各占用1芯光纤。4）网络管理 CMTS系统设备应支持SNMP网管功能。5）网络特点 充分利用现有同轴电缆资源，入户施工难度小，可实现快速改造，但对HFC网络要求高，整改难度较大，后期带宽升级空间小，不能满足下一代广电网络的需求。6）用户带宽优化 CMTS：CMTS系统是基于DOCSIS标准来设计的，系统主要由前端设备:CMTS和Cable Modem组成。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第一节 有线电视双向网络概述三、三、有线电视双向系统常用有线电视双向系统常用缩略
11、语缩略语AON Active Optical Network 有源光网络APON ATM Passive Optical Network ATM无源光网络BIOC Broadcasting and Interactivity Over Cable 广播交互同轴网络BPON Broadband Passive Optical Network宽带无源光网络CM Cable Modem电缆调制解调器CPE Custom Premise Equipment 用户端前置设备CMTS Cable Modem Termination System 电缆调制解调器终端系统EOC Ethernet Over C
12、able 以太同轴网络EPON Ethernet Passive Optical Network以太无源光网络FTTH Fiber To The Home光纤到户GPON Gigabit-Capable Passive Optical Network 千兆比无源光网络HFC Hybrid Fiber-Coax光纤同轴混合网HINOC High performance Network Over Coax 高性能同轴网络有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第一节 有线电视双向网络概述三、三、有线电视双向系统常用有线电视双向系统常用缩略语缩略语HomePlug Ho
13、mePlug Powerline Alliance 家庭电力线联盟HomePNA Home Phoneline Network Alliance 家庭电话线联盟IP Internet Protocol 网际协议LAN Local Area Network 局域网MOCA Multimedia Over Coax Alliance 同轴电缆多媒体联盟OLT Optical Line Terminal 光线路终端ONU Optical Network Unit光网络单元PC Personal Computer 个人电脑PON Passive Optical Network无源光网络QPSK Qua
14、drature Phase Shift Keying 正交相移键控QAM Quadrature Amplitude Modulation正交幅度调制STB Set Top Box 机顶盒WiFi Wireless Fidelity 无线接入技术有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第二节 双向有线电视的无源光网络接入技术一、概述一、概述 光接入网技术通常有两种：有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。二、技术二、技术原理原理EMS(Element Management System网元管理系统有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络
15、系统第二节 双向有线电视的无源光网络接入技术三、三、技术实现技术实现方式方式 EPON系统可以采用波分复用技术进行数据和电视信号的单纤传输。四、业务四、业务承载能力承载能力 可承载包括高清/标清数字电视业务、广播、IPTV、VOD、VOIP、高速数据等多种业务应用。五、技术特点及应用分析五、技术特点及应用分析 1.PON技术消除了OLT和ONU一般采用点到多点的结构，减少了局端与用户端之间的光有源设备，网络拓扑结构简单；2.相对有源系统成本和运维管理开销方面，费用均相对较低；3.带宽资源丰富、配置灵活，可以满足用户多种宽带业务的需要；4.建设投资低、易于扩容升级、业务扩展灵活；5.尚未开始网络
16、双向化改造的有线电视网络运营单位，并且光纤管道资源丰富，可以考虑采用PON技术进行网络双向化改造。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第三节双向有线电视的用户接入技术一、一、HFC网络用户接入网络用户接入技术技术1.概述概述 该类用户接入技术以Cable Modem为例。有线电视网络核心的资源之一是同轴电缆入户，对于一个860MHz的HFC网络，其接入下行带宽在采用64QAM调制方式时为3.5Gbps，采用256QAM调制方式时为5Gbps,1024QAM时为6.25Gbps。2.技术原理技术原理 Cable Modem接入方式的物理基础是双向HFC网络，双向
17、HFC网络可在单向HFC基础上进行改造，配加回传通道形成。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第三节双向有线电视的用户接入技术一、一、HFC网络用户接入网络用户接入技术技术3.技术实现方法技术实现方法 建议参照以下建设内容：1)网络传输容量的规划 2)光节点用户规模的规划 3)系统指标及电平参数的规划 4)网络改造方案的设计 5)网络改造的反向调试 6)网络改造工程的验收序号项目技术指标说明测量方法1标称系统特性阻抗()75 2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平。4上行传输路由增
18、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)107.4MHz61.8MHz1.57.4MHz61.8MHz任意3.2MHz范围内6载波/汇集噪声比(dB)26(Rb、Rc)(对CM业务要求CNR22)电磁环境最恶劣的时间段测量，一般建议为18:0022:00 7 上行通道传输延时(s)800 8回波值()10 9上行通道群延时(ns)300任意3.2MHz范围内10信号交流声调制比()7 11 用户电视端口噪声抑制能力(dB)40对于网络规范，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
19、要考虑该项指标；如果网络环境较差，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，则需要考虑该项指标12 通道串扰抑制比(dB)54为控制正向广播信号干扰回传通讯，参考IEC 60728-10 Ed.2.0及IEC 60728-1 Ed.V4.0有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第三节双向有线电视的用户接入技术一、一、HFC网络用户接入网络用户接入技术技术4.业务承载能力业务承载能力 Cable Modem接入方式采用非对称性接入方式，下行采用64QAM/256QAM调制方式时，每8MHz频道可以提供38/51Mbps的数据数率，上行依据网络状
20、况，可以选用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。5.技术特点与应用分析技术特点与应用分析 Cable Modem接入方式主要有以下技术特点：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。2)具备业务流的分类、QoS策略和严格的带宽保障机制，具备严格的接入终端签权和数据安全传输能力，具备开放的业务控制接口规范，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。4)双向网络的覆盖可依据用户规模、业务发展逐步安装数据前端设备，组网方式灵活。5)线
21、路维护与单向HFC网络维护使用相同的技术规范、仪器仪表，维护效率高。6)数据前端设备放置在分前端机房，覆盖用户规模较大。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第三节双向有线电视的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术1.以太网接入以太网接入技术技术 局域网(LAN)技术主要包括以太网系列技术、令牌网络技术等技术。2.EOC技术技术 1）概述 EOC(Ethernet Over Cable)是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术。2）技术原理有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第三节
22、双向有线电视的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术2.EOC技术技术3）技术实现方式有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第三节双向有线电视的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术2.EOC技术技术4）业务承载能力 EOC技术可承载包括高速上网、高清/标清、广播、IPTV、VOD、VOIP等多种业务应用。5）技术特点及应用分析 即插即用，无需在客户端进行复杂的调试；用户端设备为无源设备；运营维护简单，费用低；可以为每个用户提供10Mbps全双工带宽；有线电视技术（第三版）有线电视技术（
23、第三版）第八章有线电视双向网络系统第三节双向有线电视的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术3.BIOC技术技术 1）概述 BIOC(Broadcasting and Interactivity Over Cable)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。2）技术原理有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第三节双向有线电视的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术3.BIOC技术技术3）技术实现方式 BIOC技术根据HFC网的光节点以下同轴电缆分配
24、网的设备和环境要求提供满足有线电视分配网各种拓扑的双向化解决方案。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第三节双向有线电视的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术二、基于以太网协议的用户接入技术3.BIOC技术技术4）业务承载能力 BIOC技术为有线电视网络承载广播电视、互联网接入和其他增值业务提供了高性价比的解决方案。5）技术特点及应用分析 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；在双向化改造中，可以根据有线电视网络拓扑结构，按需部署光节点位置；对称高速数据传输，每路可提供100Mbps带宽，达到宽带接入要求；设计简单、施工方
25、便，安装调试容易，兼容性强，可平滑升级扩容。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第四节双向有线电视系统的网络改造一、有线电视一、有线电视网络双向化改造技术网络双向化改造技术1.接接入网光传输改造技术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)和无源光网络(PON)两大类。2.用户用户接入改造技术接入改造技术 1）HFC网络用户接入技术 2）基于以太网协议的用户接入技术 3）其它用户接入技术3.光纤到户光纤到户 FTTH(Fiber To The Home)，光纤到户，是指将光网络单元(ONU)安装在用户处。有线电视技术（第三版）有线电视技术（
26、第三版）第八章有线电视双向网络系统第四节双向有线电视系统的网络改造二、有线电视二、有线电视网络双向化改造建设质量要求与技术指标网络双向化改造建设质量要求与技术指标1.基本质量要求基本质量要求 网络双向改造工程的设计建议应做到科学、合理、准确。2.前端和分前端前端和分前端(不含信号源不含信号源)质量要求质量要求 对于用户数大于8万户的网络建议应设立分前端，每分前端覆盖用户不宜超过6万户，机房选点应合理，使用面积可按照GY5075-2005要求执行。机房内机柜、机架、配电柜布局应合理，间距符合GB50200-94要求。3.传输网络质量要求传输网络质量要求 1）光缆：材料选择；路由设计；敷设方式要求
27、；架空敷设要求；沿墙或建筑物间敷设要求；管道敷设要求。2）同轴电缆：材料选择；室外敷设要求；楼栋内敷设要求；设备、部件安装要求；同轴电缆接头(连接器)；接地；供电。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统第四节双向有线电视系统的网络改造二、有线电视二、有线电视网络双向化改造建设质量要求与技术指标网络双向化改造建设质量要求与技术指标4.用户终端质量要求用户终端质量要求1）用户终端盒(系统输出口)建议安装在室内。2）入户线安装工艺：入户线除利用原有管线外，可从窗户或楼门进线，分别进线为1.5m、3m左右长度，并用线卡固定于墙上。电缆敷设方法同2.3。3）入户线打孔建议
28、应内高外低，相差应在1020mm为宜。4）当设计无特殊要求时，暗装的终端面板和明装的终端盒低边距地高度不应小于300mm，并应与其它电器插座统一高度。5）明装终端盒宜选择隐蔽位置安装，用胀塞、木螺丝固定于墙壁上，暗装用户盒用面板螺丝固定于终端盒底座上，安装要求牢固、端正、表面干净整洁、无变形。6）终端盒宜选用带电视端反向滤波的双向终端产品。7）用于暗装的预埋终端盒应符合设计文件规定尺寸，固定件齐全，安装端正。8）预埋电缆与终端盒面板连接时应牢固可靠，用于明装的终端盒和面板应配件齐全，与墙面的规定螺丝钉不得少于2个。9）五类线施工工艺参见相关施工规范。有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）
29、第八章有线电视双向网络系统第四节双向有线电视系统的网络改造二、有线电视二、有线电视网络双向化改造建设质量要求与技术指标网络双向化改造建设质量要求与技术指标5.技术指标要求技术指标要求5.2下行有线数字电视信号传输系统主要技术要求序号项目 数字电视(64QAM)1C/N(dB)282MER(dB)30不加均衡3BER 10E-6RS纠错前5.4上行传输通道主要技术要求(GY/T108-2001)序号项目技术指标说明1标称系统特性阻抗()75 2上行通道频率范围(MHz)565基本性能3标称上行端口输入电平(dBuV)100此电平为设计标称值，并非设备实际工作电平4上行传输路由增益差(dB)10服
30、务区内任意用户端口上行5上行通道频率响应(dB)107.4MHz61.8MHz1.57.4MHz61.8MHz，任意3.2MHz范围内6上行最大过载电平(dBuV)112三路载波输入，当二次或三次非线性产物为-40dBc时测量7载波/汇集噪声比(dB)20(Ra波段)电磁环境最恶劣的时间段测量，一般为18：0012：00；注入上行载波电平为100dBuV26(Rb、Rc波段)8上行通道传输延时(us)800 9回波值(%)10 10上行通道群延时(us)300任意3.2MHz范围内11信号交流声调制比(%)7 12用户电视端口噪声抑制能力(dB)40 13通道串扰抑制比(dB)54有线电视技术（第三版）有线电视技术（第三版）第八章有线电视双向网络系统思 考 题8-1 有线电视网络系统的技术演进体验在哪些方面？8-2 为什么需要进行有线电视网络的双向化改造？8-3 FTTB+EPON+LAN、FTTC+EPON+EOC、FTTC+CMTS三种双向网络技术方案各自有什么优缺点？在实际应用中需要注意哪些？8-4 请讨论并阐述无源光网络接入技术的技术原理、技术实现方式、技术特点。8-5 双向有线电视的用户接入技术主要有哪些？基于以太网协议的用户接入技术先进在哪些方面？8-6 有线电视网络双向化改造质量要求与技术指标主要有哪些？
