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【摘 要】以县乡有线广播电视网络的现状为着眼点，分析了以太无源网络EPON的技术、结构及组网方法，同时对用户接入网中的EOC技术的基本性能和特点进行了介绍。提出了以EPON+EOC技术进行有线广播电视网络双向改造，以实现视频点播、宽带接入和多功能开发之目的。
【关键词】县乡有线广播电视网；双向改造；EPON；EOC
1.前言
我国县乡有线电视始建于上个世纪80年代末期，而在90年代得到了迅速发展，而县乡有线电视数量占全国半数之多，它的受众面之广，影响面之大是我们可想而知的。根据现代农村精神文明建设和社会发展的需要，发展和完善县乡有线广播电视网络迫在眉睫。可是随着社会进步和信息化程度的不断加快，传统的广电模式正面临着严峻的挑战。传统电信业、移动通信业、单片机网络甚至是卫星直播电视、使得有线广电网络产业发展空间缩小，竞争压力日趋加大。
2.县乡镇有线电视网的现状
目前县乡有线广播电视节目多样，内容丰富，与广播电视正面宣传和引导分不开，与被动收看和多种多样教育是分不开的，但是目前县乡有线电视网络也存在以下的不足。
(1)单向传输，网络陈旧。现有的县乡有线电视网络基本上是单向传输，已经跟不上时代的发展要求和日益增长的社会需求。首先现有的网络是单向传输被动收看，要达到人们快节奏的生活需求，要提供给用户高速的主动看功能，其次，大部分的网络经过几十年的发展，部分早期的分配网络没有实质性的改造，造成网络陈旧，线路损耗大。故障多和维护量大问题，有待急需解决。
(2)管理松懈，效益低下。乡镇站隶属各级广播电视台，属于事业单位，以行政事业式管理，机构臃肿，管理松懈，公益性事业繁多等特点，但最重要的是私拉乱接严重，存在着收费困难等诸多缺点。
(3)资金紧缺，人才贫乏。有线电视网络的视听维护费只能维持日常的有线电视的维护费用，对于现行的广播电视光缆村村通和城市地下管道的建设已改成相当的负担，加上各县市的现代化办公设施的建设也造成资金普遍比较紧张。广电队伍文化水平的偏低，专业知识贫乏，对现有的高科技适应性较差。
3.网络改造技术
县乡有线电视网络通过技术改造，建立回传通道满足终端用户的交互的需求，目前国内双向化改造一般采用了有线电视电缆调制解调技术和，无源光网络技术以及各种其它的双向接入技术。从发展趋势上看，这些技术都是向FTTH发展的过度技术。根据各县乡现有的网络基础，投资成本，技术成熟度，双向综合业务的发展规划可采用不同的网络进行双向化的改造，近年来，在接入网部分普遍采用以太无源光网络EPON技术，在用户接入网中采用EoC技术进行网络改造。
3.1 EPON在县乡广电网络的使用
EPON作为新兴的宽带接入网技术，非常适合光纤接入网建设，同时EPON网络点到多点的网络结构也类似广电网络的星形结构，采用EPON技术对有线电视网络进行双向改造比其它网络改造方式更具有成本和业务方面的优势。
EPON宽带接入网技术可以在原有的HFC网络中利用原有的冗余光纤进行传输，也可以用耦合器传输，同广播电视节目传输互不干扰。EPON网络由分前端OLT设备、分光器、和放置于FTTx的ONU设备组成，提供数据双向传输通道，解决分前端到FTTx光纤双向传输问题。可采承载IPTV、数据等多种业务。有线广播电视承载网由县台数字电视平台、总前端设备、分前端设备、光节点组成。完全继承和利用广电原有的网络资源，承载原有的广播电视信号，如图1。
图1中原有的有线广播电视节目传送的方式完全没有改变，利用EPON双向传输业务。一般广播电视节目根据传送距离的远近，采用1550nm/1330nm物理星型、逻辑环型的拓扑结构，先由总前端送至分前端（乡镇站），然后再由分前端(乡镇站）采用1550nm/1330nm将信号送至FTTx或村庄内各个光接点。另外，EPON系统使用单模光纤，在一芯光纤上利用上下行两个不同波长（上行波长1330nm，下行波长1490nm）传输双向业务。OLT把双向信号经光纤通过耦合器送到FTTx或村庄内各个光接点ONU上，上行回传信号通过耦合器混合后经原光纤送到OLT上。以达到了广播电视节目传送和双向业务的开展。
利用EPON技术实现数据、多媒体等业务的入户可采用多种方式。其中最好、最直接的方法是FTTH(光纤到户)，把ONU放置在家中，直接同电脑连接，相当于局域网的延伸。但由于光纤和设备一次性投入高，在现阶段无法大规模实施。因此，EPON+LAN、EPON+EOC等方法入户方式应运而生。
3.2 EoC在同轴电缆中的应用
EOC主要分为基带传输、调制传输、2.4G扩展应用3类，同时又可具体细分出很多标准、非标准的技术，国内目前主要有基带EOC、MoCA、同轴Wi-Fi、HomePlugAV/BPL等技术。
基带EOC一般为无源设备，适用于集中分配的小区，一般情况下数据信号必须到楼道，因此基带EOC技术无法适用于网络中的普遍存在的树型网络。
调制EOC系统能克服基带EOC的缺点，优点是是传输距离远，能跨越放大器、分支分配器，较高带宽，支持QoS，支持集中网管等。
招远有线电视网络同轴电缆分配网大多为树形分配，而无源EOC的基带信号经过多级分支分配器后大幅衰减，影响用户接收效果，因此招远广电无法合适地采用无源EOC如基带EOC技术，而在双向改造中采用有源EOC技术。
一个典型的有源EOC系统由同轴线路终端（CLT）、同轴网络�端(CNU)和分支分配器组成。如图2所示。CLT类似于一个集中器，放置于小区光节点或楼道内，CNU放置于用户家中，两者由分支分配器组成的树形或星形网络连接。CLT除了提供网络集中和接入的功能外，还采用了VLAN/QQS技术，能对用户的数据、语音和视频的全业务进行精细化管理，可以针对用户的不同业务要求进行带宽分配和管理分配。所有CNU的上行数据都传递给CLT，CNU之间不能相互通讯，各个用户之间隔离，可以避免相互影响（见图2）。
有源EOC调制，物理层速率可以达到200Mbps，数据带宽可以达到100Mbps，而且采用的QoS机制和TMDA上行机制可以保证在用户不断增加的情况下实现负载的均衡，从而有效保证带宽，支持点播和上网业务。
每个CNU设备只能和CLT设备通讯，终端设备之间无法通信，有效保证了各个用户之间的隔离。同时设备还支持VLAN，可以根据用户、业务等划分VLAN，进一步隔离各个用户的相互影响，防止黑客攻击、故障异常等影响用户正常使用。
4.县乡有线广播电视网络改造分析
当前县乡广播电视网络改造正在部分地区悄然展开，先期改造是在网络的物理线路分析。首先是网络的支干线改造。其次是用户接入网的改造即现有同轴电缆分配网络部分，而网络的多功能开发等可根据各地区、各单位的实际情况进行运营。
4.1 支干线的改造
作为县乡有线广播电视网，经过近几年来的发展和村村通的改造，干线和支干线基本上中心机房光缆四芯到乡镇，乡镇分前端光缆二芯或分支二芯到村庄，部分大集镇采用前端光缆二芯到路边的原则，光接点到用户一般经过一到三级放大器，距离在800米以内，带用户在1000户左右。根据有源EoC的MoCA技术，传输距离最长600米，因此，现有的接入网光缆线路必须进行有目的的改造，根据“有线电视双向化改造指导意见”一个光节点最多带着300～500个用户。建议每个光节点带用户200～300以内，传输距离以无源EoC的要求最远不能超过100米来设计。有条件的地区和经济开发区尽量把光节点往下移，以达到FTTH的要求，避免近期重复布线的麻烦，为以后用户接入网技术打下良好的基础。
在支干线线路改造中采用EPON技术，传输距离最远可达20公里。把OLT放置于各乡镇站的前端，而把ONU置于街道、楼栋或村庄中，一般乡镇都在这20公里内能够覆盖，POS根据需要可以在分前端，也可放置于村庄或街道处。根据以上的要求重新布设增加光缆，进行改造达到目的。
4.2 用户接入网的改造
用户接入网的改造是县乡有线广播电视网络的重要部分，有线广播电视经过近20的发展，网络发展参差不齐，早期城镇安装的网络以为300～450MHz为主，经过较小的改造，网络可以勉强达到顶点550MHz的传输标准，网络大多以分支分配器混合传输为主，部分先期同轴电缆仍在使用，老化的情况比较严重，近些年来乡村安装的网络主要以标准的550MHz标准线路，并以集中分配。因此，县乡网络最好按以下要求进行改造。
(1)网络采用0～860MHz传输
(2)尽量使用分配器进行集中分配
(3)传输距离不要超出100米
(4)每个光接点带用户应在200～300户以内
如果能达到以上的四条要求，用户接入网无论采用无源EoC或者有源EoC技术的改造在若干年内不会落后，并且用户点播高清电视也能如原。
5.结束语
县乡广播电视网络的改造，牵扯面广，时间长，工时多，工程大，技术要求高及使用的接入网技术是否合时，合理合适等诸多因素。因此，作为网络改造的关键，技术管理干部和工程技术人员应根据本地区、本部门的实际编写多套网络改造的总体规划和技术方案，并通过集体论证，取长补短，形成整体规划，有条件的地区，可进行分乡镇多技术方案的前期试验，最后进行推广。但必须明确指出的是网络改造一定要发挥有线电视网络带宽的优势，使有线电视网络具备承载模拟和标准清晰度数字电视、高清晰电视节目，广播、视频点播、宽带数据接入、语音服务等多种义务的能力。
参考文献：
[1]阎德升.现代通信接入网技术及标准规范手册[M].香港:中国科技文化出版社,2005.
[2]王建英.广电网络双向化EPON之道[J].广播与电视技术,2007(03):78-82.
作者简介：徐春玲（1974―），女，助理工程师，主要从事广播电视技术工作。
