电视网络宽带接入技术（精选11篇）
电视网络宽带接入技术 篇1
1 有线电视网络现状
从目前各省市有线电视台的组网方式看, 大多采用HFC (光纤/电缆混合) 网络, 这样既可利用光缆的便利 (光缆具有抗电磁干扰、无电磁泄漏、温度稳定性高等优点, 采用光缆组网可以取消一连串放大器和馈电环节, 使信号的传输质量及系统的可靠性大为提高, 又兼顾了组网成本, HFC网络通常有以下几种类型:a.光缆作为干线或超干线, 即在系统中用光缆作为远地前端与本地前端或主前端与分前端之间的超干线和干线, 这样可以省去一系列的干线放大器, 有利于提高电视信号的传输质量;b.星型结构组网, 即从主前端或分前端到各分配节点按星型方式敷设光缆, 信号在各节点进行光电转换, 从各节点到服务区域内的各用户用以星-树型方式敷设电缆, 这种模式的电缆网中只使用延长放大器, 一般一条线串接3~5个, 可覆盖4000左右用户, 这种组网方式具有很高的性能价格比;c.全光纤组网, 这种组网方式从前端到用户全部采用光缆, 并在多种传输设备和终端设备的支持下, 向用户提供多种业务服务, 这种方式因成本太高使用较少。
2 普通Cable Modem (电缆调制解调器) 宽带接入
2.1 Cable Modem宽带接入简介
Cable Modem (电缆调制解调器) 是一种可以通过有线电视网络进行高速数据接入的装置, 由Cable Mo-dem组成的计算机网络系统是一个为CATV网络用户进入数据中心获取信息服务而设计的基于电缆的数据传输系统, 是CATV网上开展的超越原有电视业务的新型综合业务之一。在Cable Modem技术中采用双向非对称技术, 在频谱中分配90~860MHz间的一个频段作为下行的数据信道, 传输速率达到27 Mbps和36 Mbps, 同时在频谱中分配5~50MHz中的一个频段作为上行回传, 传输速率达到0.3~10Mbps, 通过上行和下行数据信道形成数据传输的回路。该系统通常由前端子系统、具有双向传输功能的CATV网和用户端子系统组成, 其中, 前端子系统 (HES) 主要包含网络管理系统 (NMS) 、调制解调器、变频器和普通商业用路由器 (Router) 等, 双向传输功能的CATV网应具有750 MHz (或大于750 MHz) 的带宽, 用户端子系统主要由Cable Modem、计算机和应用软件组成。
2.2 Cable Modem宽带接入的实现方案
Cable Modem接入方案是在有线电视单向HFC网络改造的基础上, 增加回传通道的投资, 在前端增加一些设备用于语音和数据通信, 如智能网络设备HDT (局用数字终端) 、ATM交换机等;在用户端也增加一些相应的接收设备;如机顶盒 (STB) 接口、端对端设备Cable Modem等, 就可以实现双向数据通信, 从而进一步为用户提供全面服务。系统包括CMTS (Cable Mo-dem Termination System) 、Cable Network、CM (Cable Modem) 等。CMTS通常放在有线电视前端, 采用10BASE-T、100BASE-T或ATM-OC-3等接口通过交换型Hub与外界设备相联, 通过路由器与Internet连接, 也可以直接连到本地服务器, 享受本地业务。CM (Cable Modem) 是用户端设备, 放在用户的家中, 通过10BASE-T接口与用户的计算机相连。
常规的HFC电视网络是单向传输的, 而数据传输系统是双向的, 这就需对现有的HFC网络进行改造。大部分现有网络从主前端到分节点均为光缆敷设, 因而关键是从光节点到用户的电缆改造方案。按一般做法接入电缆一定要用四屏蔽电缆, 这意味着所有接入电缆要全部更换, 而实践证明只要设计好Cable Modem的回传电平, 多数情况下电缆对降低回传噪音贡献并不大, 回传噪音主要是由不良的电缆接头和用户电视机等家用电器引起的, 因此, 改造的重点并不是采用高价的电缆, 而是精心设计回传通路, 阻断电器噪音, 提高施工质量。
3 利用S-CDMA新技术的宽带接入
3.1 S-CDMA (同步码分多址) 技术概述
S-CDMA (同步码分多址) 技术是通过确保Cable Modem传送上行信息相互正交和同步而减少了交互干扰。普通HFC网在实际应用中面临的一个关键问题是电缆部分的树状拓扑结构致使其上行通道的噪声比较严重, S-CDMA (同步码分多址) 技术则圆满地解决了上行路径中的干扰和脉冲噪声问题, 而对宽带中的通道干扰问题可用6 MHz S-CDMA通道来解决这样S-CDMA数据将不影响保护带隔离的其他通道。S-CDMA技术具有超强抗噪声能力, 不需要对原有的有线电视网络进行大规模改造, 仅需开通普通有线电视网络回传功能即可实现宽带互联, 能在低投入情况下建成一个功能强大的广电综合信息网。
3.2 基于S-CDMA技术的网络数据接人系统的组成
基于S-CDMA技术的有线电视宽带网络数据挂人系统包括:网关、主控器、Cable Modem、管理软件、DHCP (动态主机配置协议) 服务器, 系统组件的主要功能如下:
网关是一个边缘集中器, 提供给终端用户访问远程IP骨干网 (Internet等) 以及同一电缆网络的Cable Modem之间的高效通信。
主控器位于电缆前端或分布式网络中心, 它是数字信道控制器和多路复用器, 主控器为Cable Modem与电缆网络之间的连接提供控制、管理和数据传输功能。
Cable Modem位于用户前端, 它与主控器在CATV网络上通信, 并且给用户PC机提供标准的IEEE802.3以太口, 该以太口允许与单个或多个PC机、服务器或LAN的路由器连接。
管理软件提供对系统的管理, 它为Cable Modem提供系统配置、RF频谱管理、运行错误监控及服务规范。
动态主机配置协议 (DHCP) 服务器位于网络运行中心或前端 (依赖于网络运行) , 它为用户PC机提供动态“地址管理和配置服务”。
在采用S-CDMA上行接人方案的HFC网络中用户终端在接入网络到开始在S-CDMA模式下正式传输数据, 还必须经历一个初始化过程, 这个过程依次完成测距、功率控制、分配MAC地址、获取传输参数几个任务。
3.3 用户接人方案
用户网络以750 MHz的双向有线电视网绪 (HFC) 为主, 除有线电视节目外, 主要传输符合DOC SIS标准的数据信号、准视频点播 (NVOD) 信号, 兼可提供D电话、视频会议、远程教育等增值服务, 用尸家中使用电缆调制解调器 (Cable Modem) 接收网络的宽带信息, 在用户端, 具体的接人方式有3种:
a.单机单用户在这类接入方式中, 每个用户使用一个电缆调制解调器 (Cable Modem) , 为用户提供双向14Mbps的接入速率, 原有的到用户端有线电视网络只需进行双向改造, 其他不必进行改造。b.单机多用户 (以太网方式) 在这种方式中多用户通过集线器 (Hub) 共用一个电缆调制解调器 (Cable Modem) , 可有效降低用户端成本但这种方式需要从Hub到用户敷设五类线, 因此较适用于机关、企业、办公楼 (智能大厦) 、网吧等已敷设局域网的地方。c.单机多用户 (混合器/分离器方式) 在这种方式中, 通过一个电视/数据信号混合器, 把来自电缆调制解调器 (Cable Modem) 的数据信号和来自有线电视分支器的电视信号混合在一起, 再通过混合器同轴电缆接口把混合信号传至用户家中。用户家中安装一个电视/数据信号分离器, 通过分离器的以太网接口把数据传给PC机, 通过分离器的同轴电缆接口把电视信号传给电视机。这种方法只需很少的设备, 降低了用户端成本, 同时又省去了重敷五类线的投资, 每用户成本大大低于其他的接人方案。
电视网络宽带接入技术 篇2
【摘要】数字有线电视是一种现代化的信息传播手段，是在信息网络通讯技术的应用水平不断提升的带动和影响下产生的。宽带网络视频点播系统在数字有限电视信息内容传播过程之中的应用，能够帮助电视台提升相应节目信息输送的质量和时效。本文在简单叙述世界范围内数字有限电视技术应用发展现状的基础之上，将视频点播系统在数字有限电视信息传输实践工作开展过程之中的应用，进行了详细的分析和介绍。更多电视电影论文相关范文尽在职称论文发表网。
【关键词】电视电影论文
前言
随着社会成员生活质量及精神文明追求水平的不断提升，人们群众对于信息内容获取的数量和方式，也逐渐呈现出多样化的发展模式。数字电视是建立在传统有线电视信息传播技术的基础之上，进一步发展和优化而得来的一种全新的电视信息传播手段。为更好的满足人民群众提出的高水平要求，将宽带网络视频点播技术应用到有限电视信息传输的过程之中，就成为了技术人员的研究重点。
1、世界数字有线电视的发展历程
数字有限电视信息传播方式的产生，最早出现于20世纪的60年代左右，已有将近80年的历史。在当今社会的发展进程之中，世界各个国家通过应用人造卫星技术手段，实现和保障有限电视信息传播技术的应用效率。全部有限电视使用用户的数量，可以达到全球总人口的一般以上。数字电视信息传播工作的开展，其在地球表面的覆盖比率可以到九十九个百分点以上。仅在美国一个国家当中，拥有和使用数字电视信息传播技术的用户，就可以达到将近1500万户[1]。最近几年，我国在数字有线电视技术应用方面取得了较为显著的`研究成果。部分专业生产领域的研发人员，将我国有线电视信息技术的研究和传播工作的开展，根据研究深入程度划分为启蒙时期、初期及后期完善的三个发展阶段。有关网络宽带视频点播系统在有线电视中的应用，就是在后期完善阶段期间产生的。
2、宽带网络视频点播系统在数字有限电视中的应用
2.1视频点播系统在有线电视中的应用原则
视频点播系统是在互联网络宽带技术结合应用下产生的。将视频点播系统结合应用到有线电视信息传输的实践过程中，有一定的原则。根据其规范内容指向对象的不同，可以将信息系统构建的基本使用原则按照主次顺序，分为两个相互独立又相互依存的不同方面。①在网络宽带技术帮助下传播的电视信息内容，应当严格遵循国家广电总局的播放要求和信息传播标准。不能将有损国家名誉、违反国家规定或者违背著作权基本工作原则的电视信息内容大面积传播，给公众造成极其恶劣的不良影响。②在视频点播系统构建前提下播放的电视节目信息，还应当尽可能遵循国家权利穷竭的基本工作原则。将有线电视信息传输工作的开展，实现与观众之间的高效信息互动，更好的扩大信息传播的影响范围[2]。
2.2双向视频点播系统，在有线电视中应用的设计
双向视频点播系统的构建，是在传统有限电视信息传输技术应用的基础之上产生的。通过将光纤信息传播方式与传统同轴电缆的信息传播途径相结合，形成有限电视信息传输的混合网络构建系统。将节目信息的信号内容转变成光信号，在光纤宽带网络线路上迅速传播，就是双向视频颠簸系统应用的主要传输流程。相比以往CATV信息系统传输模式的构建，现代化HFC网络系统的设计具有更加显著的应用优势。HFC网络系统能够在同一时间适应多种信息传播技术的应用方式，无疑是对数字有线电视技术手段的优化和发展。
2.3数字有限电视交互播出系统的设计
数字有限电视交互播出系统的构建和设计，是在双向视频点播系统成功构建的依托下实现的。移动网络相互连通技术的应用、节目信息内容数字压缩技术的应用、视频影像内容传输技术的应用等，在交互播出系统的构建设计过程之中都有所体现。相应数字有线电视用户只需在使用时，通过应用机械遥控设备，对宽带机顶盒装置做出一定的信息获取指示。相应数字有线电视节目信息内容的点播请求，就会传达给电视台媒体播放部门。通过网络点播系统的自动调换。有线电视用户就可以在第一时间接收到自己想要收看的电视节目信息。但需要相关用户尤为关注的是，在现代化宽带网络信息系统构建的模式当中，有关电视节目信息内容的选取，有着固定的点播信息清单。用户对信息传播方提出的指令内容，不能超出点播清单当中信息列表的囊括范围。否则有线电视用户做出的信息点播指令，则不能得到网络，宽带机顶盒的回应。用户想要收看节目信息内容的请求，也不在短时间内能得到满足[3]。
3、结论
总之，在人类社会进入到21世纪知识型经济的发展阶段以后，各种各样现代化信息技术手段的应用，正在不断改变着人类社会以往的生活方式和生活理念。在有线电视信息播放传输的过程之中结合应用宽带网络的视频点播技术，是社会发展进步的必然趋势和结果。只要技术工作人员能够更好的掌握社会群众的实际需求，顺应社会变化发展的基本潮流，就实现相应点播系统的高效构建。
参考文献
[1]张东旭，白可祯.基于数字有线电视宽带网络的视频点播系统设计[J].黑龙江科技信息，2012，01：99.
[2]梁俊豪.双向有线电视网络[J].机电工程技术，2016，Z1：178~180.
电视网络宽带接入技术 篇3
【关键词】接入技术；宽带化；网络规划；协议检测；通信网
视频电话、视频点播、网络电视和3G等宽带业务的飞速发展，极大刺激了宽带入网的发展需求。时下，电信业的发展趋势也已经很明朗，网络融合水到渠成，建立以以太网为基础的宽带社区网，满足用户更多需求，以及拓展更多业务的接入技术被提上了研发的日程。近几年各种宽带的接入技术粉墨登场，比较先进的技术有非对称数字用户环路（ADSL）、光纤同轴混合网（HFC）、ATM无源网络（APON）以及交互式以太网。当然人们仍然在寻找一种已扩展、简单、高效率和经济的接入技术。
一、宽带网的概念
宽带指在某种特定且同一传输介质上，利用特殊的设备和技术，使用不同的频道进行多重传输，速率要求高于56Kb/s。一般情况下，主干网的传输速率要求在2.5Gb/s以上、接入网速率满足不下于1Mb/s的网络才认为是宽带网。宽带IP城域网就是以TCP/IP协议为基础互联，利用电信网的易扩展性、易管理性为基础，在一定的范围内接入各种宽带、窄带的用户，面向满足团体和个人的用户对各式各样的网络多媒体业务需求的综合性宽带网。接入网就是从用户的需求节点用户网络接口间各种传送和接入手段的总称。
宽带业务节点对应的是宽带接入网。宽带接入网主要有以下几部分组成：宽带本地交换机、用于分配业务的前端（HED）、提供宽带无连接数据业务的无连接服务器（CLS）、提供数字视频点播业务的业务节点和提供租用线的业务节点等，也可以只是以上的某几个。
二、通信网的技术分析
通信网未来的发展要求网络综合化、数字化、宽带化。其中，网络交换层和网络的传输层已经达到数字化和宽带化的要求，但接入层因为投资巨大、接入手段落后单一、带快窄以及城市建设规划等因素一直不能达到技术要求，显然已经成为制约通信网发展的技术难关。所以通信网络发展的首要任务就是利用接入网实现优化网络结构及设备接入层的综合化、数字化、宽带化。
按照功能通信网可以分为接入网、交互网、传送网三个部分，位于通信网络最底层的是接入网，也是通信网为客户提供各式服务的平台。它在整个通信网络中的位置是客户和本地交换机的连接设备，他可以给客户提供各式透明的业务。业务节点是指为客户提供实际的电信业务的实体。接入网的功能模型包括五个方面的功能：用户端口功能（IJPF）、核心功能（CF）、傳送功能（TF）、业务端口功能（SPF）和接入网系统管理功能（AN-SMF）。
三、宽带接入技术探究
宽带接入技术日新月异，前面已经提到了几种常用的，下面将对这几种接入技术做详细的介绍对比，以此找到我们需要的接入技术。
1.非对称数字用户环路。非对称数字环路英文缩写为ADSL，它依托现有的铜线网络，也就是我们通常用的普通的电话线，在一对双绞线传输650kbps～7.5Mbps的宽带，并且它的MODE一直与网络连接，不用总是进行网络拨号，是一种专线的连接方式。利用离散多音频技术（DMT）还可以进行语音通信。目前，通过对ADSL在多方面的改进，例如：提高网络线路的检测能力、加长传输距离以及增强稳定性等，使ADSL有更强的控制功率的能力，逐渐形成了ADSL2以及ADSL+等接入技术。
2.光纤接入技术。光纤接入网顾名思义就是以光纤作为传输介质而搭建的网络，也就是从用户到网络管理中心的通信系统都用光纤传输。光纤接入技术现今有如下几类：
①FTTx技术（FTTx，x=H for home，P for premises，C for curb and N for node or neighborhood），其中FTTH光纤到户，FTTP光纤到驻地，FTTC光纤到路边/小区，FTTN光纤到结点。
②有源点对点的以太网（P2P）。点对点接入技术就是在信号传输过程中现将电信号转化为光信号传送。目前，国内外市场都已经有比较成熟的产品，传输速率可以达到100Mbit/s甚至1000Mbit/s，而且技术相对简单，安全性经过大量的实际检测也达到了预期的结果，在国外已经广泛使用。但是，其最大的弊端在于大量光纤的使用使成本急剧增加，以及大规模的铺设和节点的建设使很多城市望而却步。因此，人们又发明了另一种点对多的无源接入技术（PON），在一定程度降低了成本，但相对已有的铜资源还是很昂贵，而且他也有自己的弊端，那就是它的加密技术，也就是安全性有待考验。
通信网的接入技术俨然成为建立大规模宽带网的技术瓶颈，随着国家物联网以及三网融合的实际规划，一种高效、简单、经济而且安全的接入技术越来越重要。而且接入技术应经从有线方式向无线转变，笔者和大家一起期待这种新技术的问世，以及新时代的到来。
参考文献：
[1]顾淑珍，戴鑫等.宽带增值服务开发实例[M].北京：北京邮电大学出版社，2003.
[2]张民，潘勇，徐荣.宽带城域网[M].北京：北京邮电大学出版社，2003.
[3]韦乐平.接入网[M].北京：人民邮电出版社，1997.
互动电视网络用户接入技术综述 篇4
1 Cable Modem网络用户接入技术 (HFC+CM模式)
为规范Cable Modem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, 该组织主要研究新的广播电视技术, 发布规范、认证产品。
CableLabs先后发布了DOC-SIS1.0、DOCSIS1.1、DOCSIS2.0、DOCSIS3.0等基于HFC的宽带接入规范。DOCSIS协议被国际电信联盟采用, 编号为ITU-T J.112。DOCSIS1.0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发展。DOCSIS1.1在此基础上, 增加了DOCSIS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。DOCSIS2.0引入了先进的物理层调制和多址访问技术, 使得有线电视网络宽带接入的带宽、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, DOCSIS3.0增加了信道捆绑技术、Ipv6支持、强化了安全和运营支撑等, 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。
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, Cable Modem用户接入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。
2 基于局域网的用户接入技术
在局域网模式中, EPON是目前广电领域FTTB-FTTH的最佳的解决方案;而LAN方面则同样有着技术成熟、成本低廉的优势, 因此FTTB+LAN是广电实现双向网改造其中一种重要模式。
LAN是一个覆盖地理范围相对较小的高速容错数据网络, 它包括工作站、个人计算机、打印机和其它设备。提供包括对设备和应用的共享访问、互联用户的文件交换、电子邮件和其它应用程序间的通信等。局域网的典型特性如下:高数据率、短距离、低误码率。
LAN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。
3 基于EOC用户接入技术
对EOC (Ethernet over Coax) 是当下双向网改造中最热门的技术之一。它以简单、稳定、安全及低费用等优点成为了双向网改造技术中的“宠儿”。目前, 按其标准与非标准来划分共可分为10大类。其中, 标准的有:基带EOC、HPNA3.0、MoCA、同轴Wi Fi和PLC;非标准的有:BIOC、UCLINK、Cable--BAS、EPCN和Cable RAN。以下, 本文就基带EOC等其中三种较为典型的技术进行描述。
3.1 EOC (基带) 技术
基带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。在用户楼道附近, 采用特定的介质转换技术 (主要包括阻抗变换、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。
基带EOC技术原理如图1所示。主要由二四变换、高/低通滤波两部分实现。由于采用基带传输, 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, 所以在无源滤波器中需要进行四线到两线的转换EOC (基带) 技术主要有以下技术特点:
-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;EOC接入技术可以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采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和损耗较大的分配器, 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发展, 例如EPCN等。
3.2 BIOC技术技术
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。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) 与数据信号, 是将基带数据信号经数字调制到射频频段 (900-1100MHz) , 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和数据信号分离后, 再采用对应的解调技术, 把调制数据信号还原为基带数据信号。
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, 通过同轴电缆同时传输广播电视信号和数据网信号, 没有改造双向HFC网的成本, 从而实现高速宽带数据接入。
3.3 MOCA (Media over Coax Alliance)
Comcast、EchoStar、Entropic Communications、Linksys、摩托罗拉、松下Radio Shack和东芝建立了同轴线多媒体联盟 (MOCA) 联盟, 至今它已邀请100多家公司加盟。2006年3月2日, 同轴线多媒体联盟 (MOCA) 宣布, 已经批准MOCA MAC/PHY v1.0标准, 这套标准除了一个完整的规范外, 还包括认证测试计划和程序, 供要采用这一规范的公司用。行业组织MOCA的目标是, 用现有有线电视网络向家庭提供高速宽带连接。
MOCA技术中局端与小区间采用光纤连接, 小区的复用区内电视信号分配便用现有的同轴电缆进行各住户间的连接, 使用的频率因地区而异, 如美国使用860-1550MHz频带, 日本使用770-1030MHz频带, 相当于每一信道使用50MHz的带宽, 理论上最大可以获得270Mbps的传输速度。使用多个信道之后, 理论上可以获得1Gbps以上的传输速率。
结论
通过综合比较, 关于双向网改造总结如下:
凡是已经建好双向HFC的地区或广电单位, 继续使用HFC。如果你的双向网还没有照原来的模式去起步建的地方, 就把HFC网认定为单向广播网, 尽量把它做好, 最好能做到光纤到楼, 把模拟电视和数字电视传输好。
凡是还没有做双向网的地方, 在之后10年的这个阶段, 应该停止用传统的1310nm双向+CM的办法来建HFC双向网, 应该用1550nm传输广播电视到楼 (模拟平台) , 1310/1490nm EPON建数据平台。这样, 我们就把原来用于建双向HFC的钱用来建E-PON这个平台, 由于它是点到多点的结构, HFC也是点到多点的结构, 只要你努力去做FTTB, 这两个网的户外网完全可以合并为一个网, 所以它花的钱很少, 广播业务和数据业务都解决了。
在EPON光纤到楼的情况下, 五类线入户成本最低, 运行稳定, 仍然是最佳的方案。
RF调制EOC和点对多点基带EOC技术能够充分利用同轴电缆资源, 布线方便, 但是目前处于发展阶段, 有待技术进一步成熟。如果能够推出技术成熟, 成本适中的产品, 它将会是今后组网的理想选择。
摘要：本文首先对互动电视网络接入网络的三种不同的技术特点进行了介绍, 并分析了不同技术的应用实例, 最后提出了互动电视接入网双向改造的建议。
电视网络宽带接入技术 篇5
现在由于网络电视的发展，部分年轻人已经脱离有线电视的观看，网络的视频和媒体占据了他们的生活，同时很多网络电视也进入了现代人的生活，因此加速了互联网技术与宽带技术的融合发展。
2.2历史发展状况
中国的有线电视行业发展很多年，在发展中电视技术不断进步，电视行业有了固定的用户群体，加上电视节目具有丰富性和多样性的特点，使电视行业成为世界上规模最大、发展前景最广的网络延伸，但是网络的发展前期只是运用于商业发展和科技文化，民用的互联网技术发展缓慢，前期与有线技术结合的机会很少，加上早期的宽带网速不足以支撑视频播放的速度，宽带走的是流量费用，导致有线电视与宽带技术的融合缓慢而滞后。
2.3两者的相互融合
电视网络宽带接入技术 篇6
关键词：多媒体宽带 技术 有限电视 传输 分析
1 概述
我国的有线电视网络经历20多年的发展，线路总长度已有300多万公里，仅仅光纤干线的长度就有26万公里。目前，已经有2000多个县开通了有线电视，其中实现了光纤到乡村的就有600多个，可以说，HFC网已经发展成为了主流。目前使用有线电视的用户总数位居世界第一，已经超过了Array000万。以此依托有线电视网络资源，利用PC/Cable Modem或TV/STB组合并对HFC进行双向改造，向普通百姓提供集数据、视频和音频三合一的多媒体信息服务。利用Cable Modem在HFC结构的基础上，除了提供Internet高速数据接入服务外，还提供了IPphone话音服务以及交互式数字电视服务。
在时代的背景下，一种多媒体通信边缘性技术伴随着多媒体计算机技术和通信技术的结合发展产生了。多媒体、计算机、通信以及网络等的相互渗透和发展的产物即为多媒体通信，目前的各个领域都开始广泛应用此技术，除了有效的提高了人们的工作效率外，还降低了社会交通运输的负担，因此，很大程度上改变了人们的教育和娱乐方式，可以说，21世纪，人们最重要的基本通信方式就是多媒体通信。
2 有线电视宽带综合业务网的服务质量保证措施
承载多媒体业务的多媒体宽带网络实质就是将传统的三种通信网络“三网合一”，即将电信业务、广播电视业务以及计算机数据业务集为一体的统一的网络，且具有宽频带和高速率的特征。
多媒体宽带网络由超干线传输与交换网以及接入网两部分组成。其中，超干线传输与交换网能够解决多媒体信息大容量以及超长距离即省际和市际之间的传输和交换。此外，通过超干线传输与交换网还能够实现多媒体宽带网络中任意两个或多个用户之间以及用户与服务提供者之间的相互连接。接入网最终需要完成用户终端和多媒体宽带网络的连接，他为用户接入多媒体宽带网络提供了一个重要的手段。
基于高速大容量同步数字系列的光纤传输技术、异步转移模式的宽带交换技术的超干线传输与交换网以及光纤同轴混合结构的宽带网络多媒体宽带接入网随着通信、计算机以及多媒体和广播电视技术的快速发展，也相继进入了实际推广和应用阶段。
具有丰富的频谱资源和交互式双向传输等技术特点的HFC多媒体宽带入网（简称HFC接入网）以宽带入户，除了承载广播电视业务外，还能够承载通信业务和计算机数据业务等多媒体宽带业务。目前，一个上限频率为750MHz的HFC接入网，在一个500户左右的光节点覆盖区，能够提供60路模拟广播电视业务、每户至少2路电话业务、最少可存200路MPEG—2的VOD（视频点播）业务、速率至少达10Mb/s的数据业务以及其他双向通信业务。
3 HFC有线电视网络双向传输方式的实现
HFC接入网应当具备承载上下行双向交互式多媒体宽带业务的能力，因此，不仅要对有线电视网进行单向改造，还应当在其前端、干线传输网、用户分配网以及用户终端设备通过增设或改造以实现双向传输。首先，将具有接收、运算以及处理和显示信息等功能的设备安装在前端；其次，在干线传播网上安装双向滤波器，采用双向放大器替换原来的单向放大器，不仅将每个光点的单向改为双向，还应当加设电/光转换器；最终，在上行信道上增加回传激光束和回传光缆或光波分复用器，还应当将用户分配网的同轴电缆的宽带升级到750MHz以上，除了在用户端配置电视机外，还要配备具有接收、发出指令和信息的设备，如：电话机、机顶盒STB以及PC机和Cable Modem等。此外，HFC接入网还应当采用时分复用法、频分复用法、空分复用法以及波分复用法等方式以提供上行回传信道。
第一，空分复用法：为完成光节点以下信号的上下行传输，此法采用双电线。如果有线电视网采用双同轴电缆完成双线传输的话，成本会比较高，因此，空分复用法实际上采用有线电视网和普通电话线相结合，但是由于其上行窄带拨号接入，并且许多通信协议需要相互依赖的双向对称通信能力，即较弱的上行能力就会限制下行的通信能力。因此，这个方法不具有解决同轴电缆分配网双向传输的主要手段。为了完成光结点以上能够上下行传输信号，可以在每条干线上采用双光缆。此外，运用此方法还能在前端和分前端之间，具有故障自愈功能的双向双环光纤核心传输环形网的顺时针和逆时针方向的筑路和备路信号。
第二，波分复用法：此法主要采用单根光纤异波长双工工作方式，能够通过不同的光波长传送上下行信号，在光纤干线传输网部分多采用此法。
第三，时分复用法：此法在实际应用较少，这是由于在传输介质相同的情况下时分复用上行和下行信号，不仅技术复杂而且成本也较高。
第四，频分复用法：分割光节点以下的工作频率，并利用不同的频段以达到同时传输上下行信号的目的。上行信道一般采用低频段，下行信道采用高频段，而HFC接入网实现的功能以及所需传输的信息量决定了上下行频段的分割点频率的高低。
4 多媒体宽带通讯技术在HFC有线电视长距离信号传输中的应用
HFC随着我国有线电视的快速发展，也得到了广泛的应用，加上HFC具有以下特点：由于传输损耗小，25公里内无需中继扩大，可以延长有线电视的传输距离；具有较好的频率特性，无需均衡有线电视内的宽带；传输容量大且容易实现双向传输；由于不会存在串音以及不怕电磁干扰，能够很好的保证信号的传输质量。HFC与传统的CATV网络相比，在拓扑结构方面也存在以下不同：光纤的干线一般采用环形或星形结构；在配线网络的同轴电缆部分以及支线常采用树状或总线式结构；由于整个网络是按照光结点划分为一个服务区的，因此，用户通过这种网络结构能够获得更多的服务。HFC随着数字通信技术的飞速发展以及信息化时代的到来，已经成为当前以及未来一段时期内接入宽带的最佳选择。因此，HFC也特指利用混合光纤同轴进行双向宽带通信的CATV网络。
5 结束语
Internet双向接入技术和用户端机顶盒接入技术及股票发送、准视频广播、远程教育等高速数据广播技术在 HFC网络工程中的实现，说明了该系统能够为电信和广电全面开展多媒体增值业务提供一套适合我国国情、满足我国公众经济承受能力的信息高速公路完整解决方案。
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电视网络宽带接入技术 篇7
一、EPON技术概念及特点
IEEE802.3EFM工作组为EPON技术进行了标准化,即IEEE802.3ah。在这一标准当中,通过结合以太网和PON技术,将以太网协议应用在数据链路层、将PON技术应用在物理层,在以太网当中,采用PON拓扑结构进行接入。在EPON技术当中,融合了以太网技术和PON技术当中的优势,例如管理便利、兼容性好、扩展性强、成本低、带宽高等。随着我国宽带业务的不断发展,运营商为了进一步提高网络速度,使用光纤来代替原有的电话线及五类线已是大势所趋且逐步普及。在光纤到户的过程当中,EPON技术是一项重要的支持技术。EPON技术又叫做以太网无源光网络,是一种以以太网为基础的PON技术。EPON技术基于以太网,利用无源光纤传输、点到多点结构,提供多种多样的业务[1]。
二、有线电视混合光纤同轴电缆网的网络结构
除了电信网络之外,另外一个十分庞大的网络就是有线电视网。在早期传统的有线电视光节点中,对双向光工作站进行了应用,并且在同轴电缆方式之下,采用Cable Modem的方式进行接入。光节点能够将下行数据信号转变为电信号,然后向用户端传输。运营商在改造有线电视网络的时候,要预留有足够的光纤。基于此进行EPON接入网的构建,可更好的开展数据业务、音频业务、视频业务,从而实现有线电视网络宽带的三网融合。当前的有线电视网已经不再是传统的单一同轴电缆,而是转变为同轴电缆与光纤综合应用的混合光纤同轴电缆网。该有线电视网络结构具有双向通信能力,利用双向机顶盒或ONU等设备,就能够接入网络。随着有线电视混合光纤同轴电缆网结构的不断发展,双向传输技术得到了极大的优化[2]。在当前的有线电视中,大多采用了混合光纤同轴电缆网,对数字电视信号和模拟电视信号进行传输。主要开展的业务包括数据接入业务、NVOD业务、数字电视业务、模拟电视业务等。
三、EPON技术在有线电视网络宽带接入中的运用
在当前的电信领域当中,随着IPTV的研究和发展,基于当前的数字电视广播业务,有线宽带运营商可以在有线宽带网络中,利用EPON技术进行互动点播业务和组播业务的开展,从而实现IPTV业务与数字电视业务的共同发展。随着EPON业务的不断开展,可逐步在全部的光纤当中传播EPON业务,从而实现全IP无源光网络。混合光纤同轴电缆网在光路上也是点对多点的树形结构,与PON的结构较为匹配。
目前采用的EPON+EOC模式,在前端机房处放置OLT,在光节点处放置ONU,同时将1310m、1490m、1550m波分复用器引入,就能够在确保传输视频和广播的同时,提升至千兆以上的干线数据接入速度。在实际应用中,EPON技术提供了较为良好的方案,能够实现真正的三网融合。考虑到有线电视运营商的成本和投入问题,可以朝着IP无源光网络逐渐过渡。在当前的混合光纤同轴电缆网当中,上下行方向共有两根光纤,用于传输上下行信号。可以利用其中的一根光纤传送EPON网络信号,另一根光纤仍然用于传送数字电视广播业务,从而保留原有的数字前端[3]。
四、结论
在人们的日常生活和工作当中,有线电视是人们最为主要的娱乐方式之一,人们在茶余饭后,通常选择一家人在坐在客厅中观看电视。但是,在当今社会中,随着科技的不断发展,互联网、智能手机等正在不断取代有线电视地位。对此,有线电视网络运营商为了更好的应对这种冲击,通过对EPON技术的应用,大幅提高有线电视功能和质量,从而吸引更多的观众。
参考文献
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电视网络宽带接入技术 篇8
关键词：有线电视,接入网络,双向改造技术,应用研究
在三网融合的发展趋势下,我国广电事业迎来了全新的发展机遇,实现有线电视双向网络的构建,能够为广电行业实现增值业务的创新开辟途径,并为实现数字电视网络化奠定基础。机遇与挑战并存,当前我国广电网大多数为单向网络,相应的用户群体只能接收信号,无法实现数据的上传,而要想落实三网融合的目标,就需要实现对有线网络电视的双向改造,进而才能够满足用户的实际需求,促进广电事业的发展。
1 双向改造技术综述
1.1 PON技术
这一技术也被称为光接入网技术,在实际应用的过程中,投入试用的技术手段主要包括:APON/BPON、EPON/GEPON、APON/BPON,其中,第一项技术手段要相对较难,不仅需要较高的资金投入,同时对相应的技术人员有着极高的要求,在实际应用的过程中,其速率等并不高,因此当前此项技术已被淘汰;而第二项技术手段的应用能够很好满足用户实际需求,但是大规模建设下需要技术与资金成本的不断投入。
1.2 CMTS技术
该技术的应用能够通过数字调制来实现相应数据、信号以及宽带IP等服务内容,且相应的服务功能较为强大,进而为实现增值业务奠定了基础。在实际应用该项技术的过程中,有着较为突出的优势特点:一般情况下,如果接入网路符合标准,就能够实现接入并且呈现出较强的稳定性以及便捷性等优势功能,同时其能够实现较广的覆盖率,相应的建设成本投入大大降低。
1.3 EOC技术
这一技术是通过同轴电缆来实现相应数据信号的传输,进而能够落实相应宽带服务,而基于数据信号的差异性,这一技术能够分为基带与调制两种EOC技术形式,其中的基带EOC通常都是无源设备,所采用的是频分复用技术,进而实现两种不同信号的同时传递。
1.4 点对点以太网技术
这一技术是以MC和相应交换机共同组建而成的,通过光信号的点对点传输功能,能够在降低光纤消耗、解决系统管理性能差问题的基础上,降低成本投入。
2 有线电视接入网络双向改造技术的应用分析
2.1 明确所要解决的问题
在落实双向改造技术的过程中,首先要明确所要落实的业务,进而根据实际需求来明确落实这一技术下有线电视接入网络后所应具备的功能、相应个体用户实际带宽速度需求等,进而才能够为广电行业实现增值业务拓展奠定基础。与此同时,要综合考虑落实这一技术的成本投入量、现有技术人员是否能够满足相应技术要求等,并要从可持续发展角度出发,走在科技发展的最前沿,确保相应技术的应用能够具备一定的发展与改造空间,进而才能够确保在未来一段时间内相应的技术能够满足业务拓展更新的需求。
2.2 双向改造技术的具体落实
首先,采用EPON+LAN的模式。采用这一模式能够有效实现双线入户,进而实现数字网络电视双线化,其能够在节约相应网络频率资源的同时,能够承载其整个业务的运转,并且还具备着较好的扩充性。从目前两种产品的市场现状看,其中的LAN产品不仅种类多且相应的价格也比较低,而EPON产品的兼容性较好,同时价格也逐渐下降。所以采用这一模式能够在满足双向接入需求的同时,实现成本效益,但是,这一模式也存在着不足之处,即在实际落实的过程中需要入户施工,且施工难度大,对相应施工技术人员的要求也相对较高。其次,采用EPON+EOC模式。最后,FTTH模式。此模式是将靠近光网络的用户接入到这一网络中,进而在满足用户对宽带需求的基础上,提升速率以及协议等的透明度,与此同时,相应的供电要求降低且相应的维护工作更加便利。但是,从目前的市场需求看,由于对普遍使用的宽带网络需求低,因此推广这一模式的必要性较低。
3 总结
在三网融合背景下,实现有线电视接入网络双向改造技术的落实,是当前广电媒体行业发展的必然趋势,因此,这就要求广电行业要在构建数字网络电视的过程中,明确双向改造技术的内容,并要结合实际情况所需选择最为合理的改造方案,进而实现相应改造技术的完善落实,以创新增值业务内容,满足当前用户的实际需求,推进三网融合的进程。
参考文献
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电视网络宽带接入技术 篇9
该方案的优点可概述为以下3点。
第一, 本方案运用现有的CATV网络实现双向通讯, 适用于一些网络覆盖面积密度较低的地区。
第二, 如果要进行大范围的开通, 但开通率较低, 选用该方案可以节约成本, 且本方案前期投入小, 在全网范围内都可以实现业务受理。
第三, CMTS+CM方案的技术规范和产品标准都已趋于成熟。
该方案也具有一定缺点。
第一, 对于HFC光电传送线路这一部分, 则必须采取双向改造。
第二, 本方案会产生噪音汇集效应, 从而波及到系统的带宽与功能。同轴缆和接头需要具有更高的质量, 且后续维护工作不易开展。从大部分数字电视运营商的角度看, 上行噪音是目前亟待解决的问题。这类噪音会损坏Cable Modem在上行渠道中的信息传送, 拉低了用户的通讯质量。
第三, 若是利用CMTS实行双向改造, 就需要安置反向光发射器、接收器、上变频器等多项设施, 但目前下行传送的速率是160 Mb/s, 上行传送速率则为120 Mb/s, 每户享有的速率较低。
第四, 该方案能够承接的业务有限, 不能完成大带宽的任务量, 也难以提供所有业务的负载。
第五, 其后续系统若要扩展, 则需投入很高成本。
第六, 单位带宽成本较高, 若是用户在短时间内只用带宽上网, 网速还能达到200 kb/s至2 Mb/ s左右, 但如果用作IPTV、VOD等业务, 则成本会超出大量用户的承受范围。
第七, 交互业务只能选用极为有限的频道, 通常来讲最多8个, 且该方案前端设施数目过多, 会给维修工作带来困难。
2 EPON+LAN接入技术方案
对于FTTB+LAN的方案而言, 早期光传送的线路部分大多都选用了光收发器的模式。EPON技术是近年来发展较快、运用较为普及的新型技术。从目前的市场情况看, 其价格也呈下降趋势。如果根据其技术先进程度、投入成本、发展前景等因素划分, 可以看出EPON的技术更加优秀且高效。所以, 目前大多数主干线的光链线路都选择了运用EPON技术。
该技术的优点可以分为以下4个方面。
第一, 运营商不必负担用户终端的成本, 且网络在将来进行升级改良会更为便利。
第二, 网络可接入的带宽中, 有1 000 M到达小区, 100 M到达楼道, 10 M到达用户处。接入的带宽具有良好的可扩展性, 能够承担起所有业务的运作。
第三, 该技术运用了外交互的方法, 没有占据同轴电缆的相关资源, 且光传送利用了EPON技术, 在传送线路中可以实现便捷的设备维护。此外, 两张网络同时工作, 单网如果出现故障, 不会影响到另外一张。
第四, 当前的LAN产品拥有极为丰富的种类, 且价格低廉, 几乎人人都可消费。EPON产品具有非常多的支持商家, 其有关商品兼容性强, 性价比高。
该技术方案的缺点有以下几点。
第一, 需要重新进行入户施工, 增加了工人的工作量以及施工难度。
第二, 两张网络没有合作运行, 要求维修人员具有相当高的技术水平和专业素质。
第三, 五类线入户的模式比较适用于没有网络的公司, 其他公司采用这种方式会遇到各种困难。
3 EPON+EOC接入技术方案
EOC技术全称是Ethernet Over Cable, 是以太网的信号作用于同轴电缆的高级传送技术。该技术可以分成3种形式, 即基带传送、调制传送和2.4GHz拓展应用。在这之中, 又可以分出许多详细的标准或非标准技术, 比如基带、Mo CA、同轴Wi-Fi、 Cable Ran、Uclink等等。
这一方案的主干线选用了EPON技术, 高效运用了现有的光纤资源, 其OLT分布于中心位置, ONU分布于光接收器和用户电放大器的位置。在光接收器和用户放大器后, 有一个靠近用户的点, 在该点上安置POC局端设施, 并在终端用户安置对应地POC终端设施, 利用当前的数字电视网络, 达到网络双向化改造的目的。
该方案的优点有以下几点。
第一, 高效利用了当前网络内部的同轴电缆和分支部位的分配器等资源, 施工难度不高, 投入成本较低。
第二, 处在小光站直带用户的大背景之下, 施工量较小, 建设速度较快。
第三, 终端设施投入成本不高。
EPON+EOC这一技术, 对广电具有很大的战略性意义。
首先, 其IP驻地网络公共平台较为先进, 拥有了以万兆路由交互平台为基础的高级处理方案, 不同于以往单纯的EPON接入技术, 能够支撑高效能的IP语音、VPN等复杂业务。
其次, 该技术符合广电网络将来的发展势态, 且该技术特征不易受到个别商家私有技术的局限, 具有一条较为完整的产业链。
最后, 该技术贴合“三网合一”的发展理念, 对于业务的发展而言, 不论从硬件还是软件方面, 都可以提供强有力的技术支撑。
4结束语
目前, 互动增值业务发展越来越快, 要求相关人员必须对数字电视网络实行双向化改造, 以实现完善的电视点播 (IPTV和IPQAM) 以及宽带上网等业务功能。从现阶段的数据分析看, EPON+EOC技术方案是对数字电视网络进行双向改造的最优选择。该技术方案较为妥善地解决了国内有关数字电视网络的问题, 打造了独一无二的双向宽带网络, 为增值服务营造了上升空间。
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电视网络宽带接入技术 篇10
互动电视技术属于交叉学科,它涉及网络技术、视频编解码技术、计算机技术以及IP传输技术等多个技术领域。互动电视技术的每一次发展和进步都是其支撑技术发展所产生的必然结果。互动电视技术发展始于20世纪90年代,其发展进程是一个复杂的及交替上升的过程。网络技术、计算机技术、视频编解码技术等都相继引领了互动电视技术的发展,但是却没有决定其发展方向。互动电视的发展过程有着深刻的信息产业技术发展的烙印。目前,数字电视技术的成熟、三网融合发展以及高清电视的普及,又为互动电视发展提供了新一轮的发展契机。
微软公司作为全球领先的软件公司,一直致力于电视、音乐等娱乐媒体与网络融合的研究。1997年8月,微软公司收购了能够将Web在电视机上呈现的软件开发商Web TV,2001年推出Microsoft Web TV Plus and Ultimate TV,并开始有计划地开发IPTV产品,通过与有线电视以及内容业者合作累积经验并在瑞士与Swisscom开展互动电视试运行。在2003年之后增加与美国AT&T,加拿大电信Bell Canada、英国电信British Telecom,印度Reliance与新加坡电信等在内的电信业者进行IPTV服务试运行及商业部署。合作者包括Tandberg,SA,Sigma Design,Motorola,Tatung,Cisico,Pace Micro等。2005年与Alcate达成全球合作计划,推动IPTV解决方案。2007年6月,微软新一代互动电视平台隆重退出,正式命名新品牌Microsoft Mediaroom。截止到2010年6月,Mediaroom全球部署用户为500万。
在2008年,微软(中国)公司正式与广电总局广播科学研究院合作,共同针对中国广电行业,以微软Mediaroom技术平台为基础,研究适合中国有线电视行业的宽带IP互动电视解决方案。本文结合近期对多家有线电视运营商的调研,以及对互动电视技术方案的研究,从互动电视平台结构、部署方式、可扩展性以及技术特点四个方面进行阐述。
2 技术方案简介
广播科学研究院联合微软(中国)有限公司,共同以Mediaroom技术为基础,提出了一套融合网络宽带IP互动电视技术方案。该方案作为推广有线电视数字化的一种解决方案,充分利用现有广电有线网络资源,利用IP技术,通过双向宽带有线电视网,建立一套适合中国广电特点,具有安全播出机制,可扩展、可管理、易部署的融合网络宽带IP互动电视技术方案。方案层次结构见图1。
该方案由运行在通用硬件上的软件组件构成,通过运营商的IP网络提供服务。其首要目标是向订户提供高质量的视频服务,网络上的增值应用以终端设备的互联和对数字家庭的支持为主。该方案通过为订户提供质量更高、响应更快和控制更灵活的收看体验来改善订户对电视节目的收看效果。
安全播出对于播出系统一个重要的要求,包括三个方面的内容:节目源的安全、播出的安全以及传输的安全。本方案在设计上充分考虑了运营商对播出管理的要求,在结构上支持冗余、热备份、频道切换及系统监视等功能。同时,广播科学研究院联合相关企业,研究设计基于互动电视的安全播出控制系统,使得互动电视能够满足运营商对播出安全的要求。
该技术方案是一个端到端的软件业务平台。无论是直播、点播、时移、增值应用全部由同一个平台提供服务;无论是机顶盒、PC还是移动设备也都是由这个统一平台来管理和分发业务。无须再整合CA、中间件、浏览器等模块。能够快速部署、各功能模块之间紧密结合、界面清晰。运营商可以根据自身的网络状况,无论是在有管理有Qo S的网络、有管理但带宽“尽力而为”的网络、互联网固网或者移动网络上制定部署计划。
在设计上,该方案采用国际标准和基于标准协议的设计,避免了供应商之间的壁垒。同时,针对国内存在多种双向网接入方式的情况,在传输机制的设计上采用了纯IP的技术体系,可以与现有服务提供商基础结构集成。
1)采用可靠的UDP数据传送方式,当客户端发现丢失了部分数据包,它会向平台要求将丢失的数据包重传给客户端。从而为直播传输质量提供了保障。
2)在视频编码格式上支持传统的视频编码格式MPEG-2与当前主流的编码格式H.264和VC-1。
3)视频点播体系结构具有很好的可伸缩性与开放性,不仅可以大范围扩展视频点播服务,还可以支持非运营商订户从不同终端的安全访问。
4)提供丰富的Web Services服务接口,以便与第三方系统进行集成,例如,运营支持系统(OSS)和业务支持系统(BSS)。
5)与业界领先的制造商合作,开发出低成本的系统级芯片的芯片组,这种芯片组可以嵌入到多种电视设备中,包括机顶盒、电视机、游戏控制台等等,使这些设备成为“可扩展网络电视功能”的接收器。
6)对于增值应用开发者,利用Visual Studio开发的基于MVC的ASP.net应用,可以在包括电视机在内的多种显示终端上呈现。即使是以前为PC或者手机开发的ASP.net应用也可以顺利迁移,使应用跟上需求。
7)应用平台也提供了开放的接口,使互联网视频网站内容可以顺利接驳。
在内容的管理上,该方案将视频的获得和传输从逻辑上分开来,使得内容更容易运营和管理,并统一传送。该方案可管理的内容不仅有直播、点播、时移、录制这些传统视频服务,还包括音乐、游戏、电视与互联网结合的增强型电视节目以及互联网的视频和资讯这些新媒体。该方案定义了“服务”作为内容的基本单元,使用统一的框架进行管理。内容与传输的松耦合,使得一个内容集成前端可以对应多个不同的传输网络,同时一个网络也可以接收来自不同内容集成前端的节目,这样可以大大提高运营商的灵活性,符合未来节目分发平台及内容集成平台的发展趋势。
3 主要逻辑结构
该方案可分为三个逻辑计算机组(如图2所示):视频后台、分支和数据服务中心。视频后台负责直播、点播等视频内容的处理,包括加密、封装等;分支负责服务的管理、用户的管理、视频及其他服务的提交;数据服务中心汇集了可以通过互联网传送、可以向非运营商订户传送的服务内容。
该方案服务器软件在物理结构上也是实现三层体系划分,外围网络(包含DMZ外围安全区域)、应用程序区域和数据区域。这种体系结构有效地保证了服务器的安全性。
1)后台
直播后台负责从编码器采集直播电视服务,并通过直播获取服务器将组播流分发到分支和终端。后台对节目内容进行加密、再封装等。直播后台包括以下计算机角色:直播获取服务器、数据库、控制器、直播管理接口服务器。点播后台负责管理视频点播节目、导入视频点播节目和分发资产给分支和数据服务中心。点播后台负责对媒资的检查、节目的加密、封装以及倍速流的生成等。点播后台包括以下角色:数据库、视频点播控制器管理及资产共享、视频点播导入和视频点播资产的后台存放。
2)分支
“分支”是一种逻辑结构,不说明物理位置。负责用户的管理、服务的管理和服务的分发。分支和后台是多对多关系。一个后台可能部署到一个或n个分支;一个分支也可能连接多个后台的视频服务。每个分支作为一个独立的运营实体,有它自己完整的数据库、分发功能和服务管理子系统。分支之间不互相通信,每个分支的服务器数目及其特定角色配置可以不同。分支包含一个或多个服务组,服务组是承担特定用户服务的一组服务器,是分支中的可扩展单元。根据分支所支持的订户数目,一个分支可包含多个服务组。每个服务组又有它自己的独立于分支的数据库、分发功能和Web服务器。服务组的独立分发功能也体现在一个服务组可以包括一个或多个视频节点。视频节点通常离最终用户比较近,向最终用户提供视频服务的物理节点。其部署将根据运营商的网络结构,尽可能部署到网络的边缘,有效利用网络资源。
3)数据服务中心
如果说分支和服务组是运营商向有管理的用户、有管理的终端提供服务的核心组件,数据服务中心的部署能够将运营商的服务更方便地扩展到互联网用户、任意终端的服务支撑。数据服务中心可以是多个分支的超集,可提交的视频也更加灵活并易于在互联网上部署。
4 方案的可伸缩性
可伸缩性是在保证用户服务不受影响的同时以近乎即时的方式增加(或减少)计算机及用户规模的能力。该方案有许多特性可使其获得高可伸缩性。
1)多层次模块化的应用程序平台
融合网络宽带IP互动电视技术方案设计为多层次平台,每一层执行特定功能,层相互之间单独缩放,并且可以像积木一样被定制出系统的功能。例如,可以扩展同一组软件组件以有效地支持仅含视频点播系统、电视节目系统或同时包含视频点播和直播节目服务的系统。再比如系统可以只为订户部署核心视频服务,包含或者完全不包含发布在互联网上的数据服务中心。这样的设计促进了系统总体可伸缩性和安全性。
2)分离音频/视频后台和分支
处理电视节目和视频点播节目的后台与这些服务到客户端的分发和传送是分支在逻辑上是分离的。单个后台系统可以为多个分支提供服务,一个分支也可以接纳多个后台。如果直播频道或视频点播节目数量增加了,则只需要缩放后台系统的规模;如果客户端数量或并发率增大,则只需要缩放分支系统。获取和分发系统可能位于同一物理点(最大限度地降低网络要求),也可能分布在整个网络中(优化访问网络)。
3)服务的分发节点
为了保证视频服务质量以及对带宽的合理利用,可将视频服务器部署在网络的边缘节点,也就是视频服务的CDN。运营商可以根据网络和用户情况逐步将视频服务器分发到节点。
4)视频点播集群
该方案中视频服务器都是以集群为最小管理单元,同一个集群之间的视频可以动态复制。首先同一个视频点播集群中有基于内存和基于磁盘阵列的服务器,系统可以据视频点播影片的访问热度来优化设备的使用。其次订户观看的视频点播节目通常放置在高容量的视频点播群集中,低使用率的资产放置在低容量的视频点播群集中,这可让服务提供商优化管理和传送视频点播节目所需的设备总体成本。
5)服务组
服务组是服务于特定用户的一组服务器。系统可以通过增加服务组来支持新增长的订户,并且执行操作系统升级时也可以做服务的备份。总而言之,服务组使得系统在扩容或变更的时候,用户的服务不会中断。
6)数据服务中心与分支节点
数据服务中心为外部访问提供更开放的服务接口,与有管理的订户相比,外部用户数量的伸缩更具有不确定性。数据服务中心的中心节点与分支节点相结合的设计,使得外部用户数量增加或者访问并发率增高的时候,通过简单扩充分支节点就可以解决。
5 方案的部署方式
融合网络宽带IP互动电视技术方案支持灵活的部署,不仅在业务模块上可以定制,在规模上通过集中式部署和分布式部署以满足各种规模的部署需要。一般来说,后台、分支中的大部分服务器、数据服务中心会部署在有线网络公司的总前端,视频节点服务器和数据服务中心会部署在有线网络公司的分前端。
1)集中式参考体系结构
图3概括了适用于该方案系统的集中式参考体系结构的概念。在此体系结构中,全部3个逻辑组的服务器计算机都位于1个前端机房中,如图3所示。
2)部分分布式参考体系结构
图4概括了适用于系统的分布式参考体系结构的概念。在此体系结构中,各逻辑组的服务器计算机分布在不同的物理机房。直播和点播的后台在视频处理中心机房;分支、服务组和数据服务中心在总前端机房;视频节点在分前端机房;而且为外部用户发布的公共数据将通过公共的CDN资源进行基于云计算的平台进行分发。
6 内容保护与系统安全
融合网络下内容保护、用户的认证、系统的安全防范都是系统建设中非常重要的环节。融合网络宽带IP互动电视技术方案的安全体系涵盖了内容保护、传输安全和系统自身安全3个主要部分。
1)内容保护
融合网络宽带IP互动电视技术方案集成了Microsoft数字版权管理DRM和新一代的Play Ready,提供内容的全面保护。无论是直播、点播、录制,还是发布到数据服务中心的媒体,都采用了相同的机制进行保护,尤其是对于直播,密钥的更新默认在6~8 h。为了避免内容的翻录,该方案也整合了CGMS-A,Macrovision和HDCP等模拟和数字输出的翻录控制。
2)传输安全
融合网络宽带IP互动电视技术方案在网络通讯的安全设计上采用具有国际标准规范的基于公钥的安全体系(PKI)。无论是客户端还是服务器都安装了通用的X509格式证书。以证书为凭据,服务器与服务器之间、机顶盒和系统间都进行双向认证。融合网络宽带IP互动电视技术方案不仅要检查机顶盒的合法性,同时机顶盒也会检查融合网络宽带IP互动电视技术方案的合法性。从而构建起双方的安全通信,使得视频密钥和非视频数据的安全传输都得到保证。
3)系统安全
终端只能直接访问相关的服务器:客户端网关、视频和应用服务器以及数据服务中心,其他服务器全在保护范围之内,有效地解决了来自于终端的多种攻击形式,如拒绝服务等。在融合网络宽带IP互动电视技术方案平台中,服务器间的相互访问需要彼此认证身份,微软活动目录(Active Directory)和证书认证起着关键性作用。每个服务器都具有标识其身份的证书,禁止了外来的非本系统的攻击。机顶盒的安全芯片设计以及生产用软件的数字签名机制使得机顶盒的软件不能够有任何的篡改,保证了机顶盒自身程序的安全性。完善的监控和管理机制也保证了系统的安全性。系统平台中所有服务都受到监测,任何服务的异常都会在第一时间反馈给系统维护人员。系统架构能实现信号源设备、功能角色、设备端口和系统核心网之间的1+1或n+1的备份,并且通过对设备的强行停电、插拔网线和模拟故障等手段验证了系统的安全性和稳健性,备份启动的反应时间很短,在用户端不会造成影响。
7 方案特点分析
融合网络宽带IP互动电视技术方案充分利用成熟的互联网传输协议和数字化双向网的抗干扰、高速率传输和安全的特性,引入互联网的相关特性,大力提升现有广电有线网的利用率,减少网络的重复性投入,对促进三网融合具有重要的推动和促进意义,如图5所示。该方案利用先进的软件、硬件和数据传输机制与宽带网络的优势,建立高度分布式互动电视系统部署架构,从而保证系统能够提供安全可靠的数据传送、方便完善的系统支撑和平滑的系统扩容与升级。同时,利用第三方接口可以实现与播出控制系统进行对接,从而建立一套符合总局要求的播控系统,具体来说具有以下特点:
1)视频传输自适应多种不同的传输网络
该方案采用以IP协议为核心的传输机制,集成了微软公司的平滑流控制(Smooth Streaming)技术,它能够根据网络结构、带宽及服务质量的不同,自适应地为用户提供不同服务等级的节目流。该系统通过能够侦测终端节目的网络接入状态及收集节目播出质量,将终端信息反馈给前端服务器。服务器收到这些信息后,自动调整节目的播出码率,以保证在不同的网络状况下,用户都能收看到流畅的节目。
2)跨多种终端的应用开发环境
单纯基于机顶盒的中间件开发应用,已经不能适应融合网络下的多种终端的需求。融合网络宽带IP互动电视技术方案支持基于ASP.net开发的网络应用,尤其是基于MVC架构的ASP.net应用,支持多种视图,使得一个应用可以在计算机、电视机、手机上同时显示。
3)兼容互联网业务
融合网络宽带IP互动电视技术方案为互联网业务的接驳提供了管理和呈现的接口,可以很好地兼容互联网上目前主流的应用,为用户提供良好服务体验。即可以将互联网内容与电视内容无缝结合成增强型电视节目,很好地将互联网服务与电视节目内容进行整合。互联网内容作为独立的应用来展示,包括互联网的搜索、视频、音乐、图片、社区等等。融合网络宽带IP互动电视技术方案利用Mediaroom技术已经将Windows Live的部分内容整合到电视上,称为Windows Live on TV。
8 总结
电视网络宽带接入技术 篇11
1 EPON技术的简介
EPON技术也就是无源光网络技术, 这是一种点对多点的光纤传输和接入技术, 下行则是传统的广播方式, 上行是多地址方式, 所组成的网络根据用户的选择可以有多种方式, 比如说树型、星型等等, 在技术上也比较简单, 只需要在光分支节点上安装光分路器即可, 能够大大的节约光缆资源, 实现贷款资源共享, 具有投资少、建网络的特点。目前在我国, 所使用的PON技术主要可以分为两种, 也就是ATM-PON (APON, 一种基于ATM的无源光网络) 和Ethernet-PIN (EPON是一种基于以太网的无源光网络) , 后者是有线电视网络建设中的主要选择。
目前, 在我国应用的EPON当中主要是由光线路终端 (OLT) 、光合/分路器和光网络单元 (ONU) 组成的, 多数采用的是树型拓扑结构, OLT一般设置在中心的局端, 主要用于分配和控制信道链接, 并具有实时监控和管理维护的作用。ONU一般设置在用户端, 二者之间用无源光合/分路器链接起来, 由此构成了一个基本的网络。与传统的光纤带宽相比, EPON技术实现了上下信号不同波长传输, 具备了双向信号传输的能力。在上行传输当中就是对IEEE802.3的以太数据帧格式进行改动, 计入时戳等内容, 满足宽带传输的要求。而在下行网络当中, 一般还是采用纯广播的方式。从上面分析可以看出, 这种技术相对于单纯的宽带网络建设比较简单, 比较适合已经建成的广播网络。
2 EPON技术在有线电视网络宽带建设中的应用
随着有线电视不足的逐渐凸显, 很多城市开始利用EPON技术在有线电视网络的基础上, 建设自己的宽带网络, 其中主要有两种方案, 也就是直接将EPON网络与有线电视网络融合, 另一种方案就是EPON+C-Switch网络建设。具体的建设方案如下:
2.1 EPON网络与有线电视网络融合
现有的有线电视网络是一种HFC网络, 这种网络也是一种点对多点的树型结构, 这与EPON网络机构基本上是一样的, 因此在应用EPON技术的时候, 只需要将下行光发送机前端设置一个OLT装置, 然后在光节点处设置ONU, 再在网络机构中加入1 310/1490/1 550nm波分复用器, 这样就能在不影响有线电视网络信号传输的情况下, 扩展干线数据, 接入宽带数据, 带宽可达千兆, 可以满足一般宽带网络的运营要求 (图1) 。看上去这种方案比较简单, 实际上在具体的建设过程中也会面临不少复杂性的问题, 实际上在这种方案当中用户侧同缆共享带来的上行带宽问题并没有得到良好的解决, 而且在实际接入的时候会不会对现有的网络造成影响, 在实践当中也很难进行哦按段, 实际上这只是在现有的有线电视传输光网络的基础上提供了一个EPON改造方案。
但是, 随着技术的进步这种方案不仅成为一个简单可行且高效的方案, 对于实现三网合一也具有重要意义, 技术的成熟让这种技术已经开始在一些城市的有线电视网络改造当中得到运用, 并且取得了不错的效果, 一些城市经过改造以后已经形成了基于IP的无源光网络。比如说在山东德州的有线电视EPON改造当中, 就是在原有的HFC网络的基础上, 在下行和上行方向建立了两根光缆, 分别用于上行信号和下行信号的传输, 其中原来建成的一根网线网络主要进行数字电视广播业务的传送, 另外新建成的一根用于EPON网络信号传输, 既保留的原有的数字前端, 又能满足网络宽带的建设需要。目前, 德州有线电视不仅开通的数字电视服务, 在此基础上也开始宽带业务, 借助于原有的网络电视网络优势, 在宽带业务当中也取得了不错的建设成效, 很多用户选择了比较便利的有线电视宽带, 与原有的有线电视网络绑定在一起, 还能享受一些优惠, 可以说深受用户的欢迎。
2.2 EPON+C-Switch网络建设
EPON-HFC宽带网络建设方案虽然成本比较低, 且能够很快的形成较为完善的宽带网络, 但是无法回避的一个问题就是这一方案没有根本上实现三网融合, 而且带宽的问题也是一个亟需解决的问题。基于上述考虑, 一些城市在改造过程中开始尝试EPON+C-Switch网络建设, 这种方案在具体运用当中可以分为三种类型, 也就是一纤三波方案、二纤三波方案 (1550nm模拟光发) 、二纤三波方案 (1310nm模拟光发) , 这三种方案主要是以光纤的数量和模拟广发进行区别的, 在第一种类型当中, 不需要再建设新的光纤, 而是在现有有限电视光纤网络的基础上, 通过分光器和用户内的光接收机, 进行有限电视、数字电视和网络传输, 可以说是一种一纤多用的方案, 这大大减少了光纤使用量, 节约了网络的建设和改造的成本。另外两种方案实际上就是在现有HFC网络的基础上, 再建设新的宽带光纤网络, 所选择的光纤不同, 建设的实际上效果可以分为1550nm模拟光发和1310nm模拟光发两种类型, 这两种方案的建设成本相对来说比较高一些。在EPON+C-Switch网络建设在用户层有多种方案可选, 如过分配器方式、后分配方式、综合接入方式等等, 过分配器方式主要是指在用户中安装分配器, 实现RF信号的多房间分配和接入, 但是数据的总量和传输能力不变。后分配方式也就是在用户中安装D-box设备, 在利用用户中的交换机/HUB设备等, 接入多路数数据线, 能够实现多个房间的CATV信号的接入, 同时也不影响宽带的传输。在具体运用的时候可以根据用户的需求进行选择。
总之, 随着互联网的快速发展, 有线电视在发展过程中面临的竞争压力越来越大, 要向提高竞争能力, 有线电视可以利用已有的网络建设网络网络, 而EPON技术不仅能够满足有限电视宽带网络的建设需要, 技术上也比较成熟, 建设的成本也比较低, 是目前宽带网络建设的最佳选择。
参考文献
[1]陈雪.无源光网络技术[M].北京:北京邮电大学出版社, 2006.