[發明專利]用于有線電視雙向網絡改造的光通信站

有效

• 申請號: 200810025046.3
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101287110A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 章冠華;陸炯;陳鑫;董濤
• 申請（專利權）人: 常熟市高事達光電科技有限公司
• 主分類號: H04N7/22
• 分類號: H04N7/22;H04N7/10
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所
• 代理人: 王海泉

技術領域

本發明涉及一種用于有線電視雙向網絡改造的光通信站，屬于有線電視技術領域，尤其是混合光纖同軸電纜網雙向網絡改造的一種基于有線電視雙向傳輸設備。

背景技術

有線電視(CATV，Cable?Television)經過幾十年的發展，目前已到了發展的關鍵階段，隨著業務的發展，數字化、光纖化及雙向傳輸技術等已逐步融入有線電視網中。為了更好的發展，增加新的服務功能，追求新的經濟增長點，因而對傳輸網絡的要求越來越高，網絡的改造已迫在眉睫。在這種情況下，混合光纖同軸電纜網(HFC，Hybrid?Fiber?Coax)作為一種寬帶接入網絡，越來越顯示出其特有的優勢：極寬的傳輸頻帶、豐富的頻率資源、方便的接入手段和相對較低的技術改造費用。因此，通過有線電視來發展綜合電信業務，即有線電視網絡除了傳送電視節目外，還具備上網、數據傳送、視頻點播、家庭信息化等功能是有線電視網絡的發展趨勢。

國內外HFC網絡雙向改造以前主要基于北美有線電視調制解調器產品標準(DOCSIS)，是在HFC網絡系統結構的基礎上設置電纜調制解調終端系統(CMTS，Cable?Modem?Termination?System)、上變頻器、操作維護系統服務器(Oss?Server)以及電纜調制解調器(CM，Cable?Modem)等設備來實現在HFC網絡中傳輸CATV信號和數據通信業務。但該技術除在人口分布比較稀疏的北美DOCSIS標準接入方式占有比較高的份額外，在亞洲及其他人口比較密集的地區，DOCSIS標準的用戶數量相對很少，國內的廣電運營商這幾年的實施也預示著DOCSIS標準在中國很難成為主流的雙向改造技術。其中：

CMTS：是HFC網絡的數據接入局端設備，是數據在HFC網絡中傳輸的連接設備，主要用于完成數據通信網中數據的轉發、協議處理和射頻調制解調功能；

上變頻器：位于CMTS中，是HFC網絡的頻率變換設備，主要用于將CMTS輸出的下行中頻模擬信號變頻到CATV的任一電視頻道上；

Oss?Server：是整個系統和網絡的管理設備，用于提供系統運行所需的各種服務支持，如為系統提供DHCP、TFTP、TOD、LOG服務功能等；

CM：與HFC網絡和用戶終端連接，主要用于完成HFC網絡和用戶終端之間的數據轉發、協議處理以及調制解調功能等。

但是CMTS技術在HFC網絡系統中只能進行數據通信業務，不能實現普通的電話業務等，在多業務實現上存在不足。同時，使用CMTS技術在HFC網絡系統中進行數據通信業務，還存在以下幾點技術問題：

1.噪聲匯聚：對于大多數有線電視運營商而言，上行噪聲是一個普遍存在的問題，尤其是在低頻帶(＜65MHz)。通常這種噪聲由電子馬達、雷電、HAM、短波廣播甚至太陽黑子以及用戶家中終端盒，埋入墻中的線纜質量，私接非標準件，家里各類接口處膠布連接線路等情況引起，它將破壞上行通道(反向回傳通道)的數據傳輸，以致于降低用戶的通信質量，尤其是在視頻或IP話音等實時業務情形下，噪聲干擾將引起數據傳輸延時和抖動，造成視頻圖象失真或話音不連續。這就要求HFC網絡中的同軸電纜接頭具有很高的電連接質量系數，并且維護和運行故障排除需要的技術支撐在我國大部分地區短期內也難妥善解決。

2.帶寬低：采用CMTS進行雙向改造，需對光接收機和放大器進行雙向改造(增加反向發射模塊，反向放大模塊)，還需添加反向光接收機和上變頻器等設備。它的下行傳輸速率為160比特/秒，上行傳輸速率為120M比特/秒100戶共享，每戶只有下行1.6比特/秒和上行1.2M比特/秒。局限在于CMTS設備包轉發能力弱，一般僅有上萬pps，無法滿足日益增長的高寬帶業務需求。另外，CMTS設備數據功能簡單，僅僅有簡單的媒體訪問控制子層協議(MAC，Media?Access?Control)學習管理，橋接轉發能力，需外接網絡之間互連的協議(IP，Internet?Protocol)路由設備完成業務平臺的搭建。

3.不符合IP化潮流：CMTS采用多值正交幅度調制(MQAM)調制方式，本質上是傳輸射頻載波信號的模擬網絡，和網絡IP化和以太網化背道而馳。

4.戶均成本高：CMTS雖然覆蓋成本低，但用戶需要配備CM作寬帶接入和上網，價格比較高。項目前期投資大，需要對現有HFC網絡中的傳輸設備進行雙向改造。用戶規模發展后，CMTS多個用戶共享38M帶寬，不能滿足大量用戶的使用，戶均成本依然偏高。