數(shù)字電視雙向回傳技術(shù)分析

數(shù)字電視雙向回傳技術(shù)分析背景2008年1月1日國務(wù)院頒發(fā)的關(guān)于數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展的1號文，其中強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)寬帶通信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)“三網(wǎng)融合”。因此在這個(gè)契機(jī)下，各地廣電數(shù)字電視整轉(zhuǎn)工作都在大踏步前進(jìn)。可是數(shù)字電視整轉(zhuǎn)過程中，如何提高數(shù)字電視的價(jià)值就是廣大廣電首先要思考的問題了，換句話說也就是怎樣才能盡快收回成本乃至盈利呢。實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視的價(jià)值需要做好市場調(diào)研工作，不能照抄照搬，只能因地制宜地制定各自盈利模式。數(shù)字電視的價(jià)值主要包括以下幾個(gè)方面：視頻服務(wù)價(jià)值：開展付費(fèi)電視、VOD視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)等，這些業(yè)務(wù)都是圍繞著提供更多的節(jié)目選擇和更好的視頻服務(wù)。信息服務(wù)價(jià)值：家居銀行、電視支付、電視炒股等，增強(qiáng)數(shù)字電視強(qiáng)大的信息服務(wù)功能，為用戶提供自由、便捷、多種的一鍵式服務(wù)。游戲娛樂價(jià)值：電視本身就是一件娛樂的工作，其價(jià)值遠(yuǎn)沒有被開發(fā)完，電視游戲、視頻聊天等都講成為今后的增值可能。從數(shù)字電視的價(jià)值所包括的業(yè)務(wù)來看，只有實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視業(yè)務(wù)的雙向，才能充分地為提高數(shù)字電視服務(wù)級別、增加業(yè)務(wù)種類做完成技術(shù)上的準(zhǔn)備。數(shù)字電視雙向網(wǎng)整體架構(gòu)有線電視信道基本結(jié)構(gòu)模型通常是由一個(gè)總前端和若干個(gè)分前端、一級和二級傳輸網(wǎng)、接入分配網(wǎng)三大部分組成。有線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是通過建立雙向的城域網(wǎng)、接入網(wǎng)為用戶提供綜合業(yè)務(wù)的雙向傳輸系統(tǒng)，有線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)模型通常由城域網(wǎng)、接入網(wǎng)、用戶端等幾個(gè)部分組成。而我們臺兩張網(wǎng)都己建設(shè)完成，并且獨(dú)立的運(yùn)行著發(fā)揮各自的作用。隨著雙向的數(shù)字電視整轉(zhuǎn)工作的開展，促使兩網(wǎng)絡(luò)融合有了機(jī)會。雙向的數(shù)字電視強(qiáng)調(diào)了兩方面：一是有上、下行的網(wǎng)絡(luò)傳輸信道；二是提供標(biāo)清或高清的數(shù)字信號源。我們臺現(xiàn)在數(shù)字信號源已經(jīng)基本完成技術(shù)建設(shè)，而針對于采用怎樣的雙向網(wǎng)絡(luò)傳輸信道成為接下來的關(guān)鍵。從我們臺有線電視網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來看，數(shù)字電視下行信號是通過有線電視信道來完成傳送的，數(shù)字電視的上行信號回傳則需要由可尋址的信道來完成傳送，由于我們的10GRPR數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)是基于二、三層網(wǎng)絡(luò)一個(gè)高速傳輸信道，所以作為數(shù)字電視信號回傳信道是最經(jīng)濟(jì)和最高效解決方案。通過這樣方案就構(gòu)架出一個(gè)上、下行各自獨(dú)立，回傳速度快的撫順有線數(shù)字電視雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如圖1.作為雙向數(shù)字電視回傳網(wǎng)絡(luò)的10GRPR數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：由于采用的是先進(jìn)的RPR環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具有超強(qiáng)的保護(hù)機(jī)制，提供了50ms故障自愈，無需50%冗余帶寬。穩(wěn)定可靠、傳輸能力強(qiáng)，擴(kuò)展性性良好，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間可任意增減網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。數(shù)字電視雙向接入網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在對于廣電來說都處于一個(gè)“摸著石頭過河”的階段，國家沒有制定一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，只是給出了一個(gè)大概方向，接下來的“仗”怎么打？就需要廣電各自發(fā)揮了。所以針對這些不同接入技術(shù)，我們不能夠，也不可以完全復(fù)制任何一家技術(shù)，只有因地制宜、取長補(bǔ)短才為雙向改網(wǎng)的正道。好的網(wǎng)絡(luò)也需要好的技術(shù)，EPON+EPCN接入網(wǎng)技術(shù)是我們撫順有線正在嘗試和開發(fā)的一種應(yīng)用H3C公司EOC產(chǎn)品的新接入網(wǎng)技術(shù)(其它的EOC技術(shù)及廠商的產(chǎn)品沒有見過這里不做評價(jià)，僅以EPCN為例)，在測試該技術(shù)的過程中發(fā)現(xiàn)具有很多的優(yōu)點(diǎn)：有非常高的接受靈敏度，動(dòng)態(tài)范圍在90dB，可以過電、跨接放大器、分支分配器；帶寬高，200Mbps物理層帶寬，100M鏈路層帶寬，可支持253個(gè)EPCN終端(我們還沒用經(jīng)過實(shí)際測試253個(gè)終端同時(shí)在線的情況)。(200Mbps物理帶寬是指物理層有一些校驗(yàn)、時(shí)控等開銷完后省100Mbps鏈路層帶寬)；安全性高，使用ASE加密，保證用戶完全隔離；抗干擾能力強(qiáng)，采用多大1000多個(gè)子載波的低頻OFDM技術(shù)。我對EPON+EPCN做了一些測試，發(fā)現(xiàn)它采用的是獨(dú)立回傳，可以完全把分配網(wǎng)中的噪聲限制在光站以下，甚至樓道以下，這樣必將大大減少由于回傳噪聲原因引起的網(wǎng)絡(luò)不暢的問題。對有線模擬的有線電視信號要求不高，只是利用去傳輸信道，對100MHz低頻段模擬電視信號有影響。但是有利必有弊，做為新技術(shù)的改造必須以龐大的資金作為后盾，我曾經(jīng)做了一個(gè)粗略的關(guān)于25萬戶用EPON接入網(wǎng)技術(shù)改造的預(yù)算，僅前端設(shè)備、終端網(wǎng)橋等設(shè)備投資就需一個(gè)多億。小結(jié)通過上面對三種接入網(wǎng)技術(shù)的比較，如果單獨(dú)采用哪一種方式都會因?yàn)橐恍┰蛟斐刹焕诨驕弻﹄p向數(shù)字電視整體平移工作的進(jìn)度。如CMTS接入網(wǎng)技術(shù)由于上行匯聚噪聲和資金需求比較龐大；EPON接入網(wǎng)技術(shù)雖然先進(jìn)，但我們網(wǎng)全面改造既需要資金，又需要時(shí)間；LAN接入網(wǎng)技術(shù)全面鋪開又不現(xiàn)實(shí)，封閉小區(qū)、新型小區(qū)都不允許進(jìn)入。所以我認(rèn)為本著節(jié)約資金、提高效率、因地制宜的原則，應(yīng)該采用幾種接入網(wǎng)技術(shù)混合方式，這樣就可以適應(yīng)雙向數(shù)字電視整體平移諸多的變化，另外也可以充分發(fā)揮我們撫順有線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。另外，有沒有可能利用其他網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在撫順有線寬帶網(wǎng)沒有進(jìn)入的地區(qū)，與新聯(lián)通、電信、鐵通合作利用其網(wǎng)絡(luò)回傳數(shù)字信號。數(shù)字電視雙向回傳網(wǎng)絡(luò)改造難點(diǎn)雙向數(shù)字電視整體平移本就是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，無論是數(shù)字機(jī)頂盒的選購、還是用戶端鏈路接入網(wǎng)技術(shù)，都可能會遇到不同等級、不同層次的難點(diǎn)。雖然我在寫這篇文章前已經(jīng)做好了分析解決遇到問題難點(diǎn)的準(zhǔn)備，但是在一步步的調(diào)研過程中，我卻發(fā)現(xiàn)在改造數(shù)字電視雙向回傳網(wǎng)絡(luò)時(shí)有很多矛盾難點(diǎn)。首先，10GRPR數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)是一個(gè)承載著多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的綜合型網(wǎng)絡(luò)，我認(rèn)為將來要承擔(dān)數(shù)字電視回傳自然是環(huán)網(wǎng)中的寬帶接入網(wǎng)，而我們所設(shè)計(jì)的寬帶接入網(wǎng)卻是一個(gè)極為簡單的、端口隔離開的二層網(wǎng)絡(luò)。這樣在接入網(wǎng)的用戶側(cè)只規(guī)定了唯一一種的寬帶業(yè)務(wù)，根本無法區(qū)別其它的業(yè)務(wù)，也就是說當(dāng)數(shù)字電視回傳業(yè)務(wù)接入時(shí)，在接入網(wǎng)中數(shù)字電視回傳業(yè)務(wù)和寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)在MAC子層是無法區(qū)分的。其次，這些簡單的接入網(wǎng)以匯聚的方式接入上層MA5200(F)BAS設(shè)備，并通過BAS上發(fā)起PPPOE方式認(rèn)證獲取IP地址等。可是數(shù)字機(jī)頂盒是一個(gè)用單片機(jī)完成所有運(yùn)算的設(shè)備，而所支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也僅是TCP/IP協(xié)議而已，根本不支持PPP協(xié)議，也就數(shù)字電視信號回傳無法路由尋址。業(yè)務(wù)區(qū)分是靠基于支持VLAN的交換機(jī)，路由尋址則要靠支持DHCP、PPPOE三層路由交換設(shè)備。從直觀上看，兩者似乎沒有什么聯(lián)系，但實(shí)際上這兩個(gè)問題確是一個(gè)整一的矛盾體。兩種技術(shù)可以相對獨(dú)立，也可以組合應(yīng)用，改造起來都會有一些矛盾。采用接入網(wǎng)基于VLAN區(qū)分業(yè)務(wù)，利用BAS完成DHCP、PPPOE認(rèn)證接入網(wǎng)用戶側(cè)，利用支持VLAN的交換機(jī)把寬帶業(yè)務(wù)和數(shù)字信號回傳業(yè)務(wù)劃為不同VLAN區(qū)分，并通過接入BAS的不同VLAN啟用不同的認(rèn)證協(xié)議完成獲取IP路由尋址。矛盾在于有悖于寬帶接入網(wǎng)簡單化理念，需要增添接入支持VLAN交換機(jī)的成本，BAS的認(rèn)證用戶數(shù)有限制，對覆蓋絕大面積LAN接入網(wǎng)改造，增填維護(hù)環(huán)節(jié)。采用QINQ技術(shù)區(qū)分于業(yè)務(wù)，利用BAS完成DHCP、PPPOE認(rèn)證改造匯聚層網(wǎng)絡(luò)，利用S7500完成發(fā)起QINQ來區(qū)分業(yè)務(wù)，并通過接入BAS的不同VLAN啟用不同的認(rèn)證協(xié)議完成獲取IP路由尋址。矛盾在于我們現(xiàn)有MA5200(F)BAS無法終結(jié)QINQ，所以許要增加一次性大投資購買MA5200G設(shè)備。但改網(wǎng)最為簡單，網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)實(shí)最容易，一勞永逸。基于機(jī)頂盒特定的DHCP認(rèn)證報(bào)文，分別利用三層交換與BAS完成DHCP、PPPOE認(rèn)證要求機(jī)頂盒供應(yīng)商的研發(fā)部門為機(jī)頂盒的研發(fā)特定的DHCP認(rèn)證條件報(bào)文，改造匯聚層，數(shù)字信號回傳業(yè)務(wù)采用S7500（僅支8K個(gè)）