廣電網(wǎng)絡雙向改造五大技術方案淺析
訊石光通訊網(wǎng)
2010/12/8 8:09:53
當前，三網(wǎng)融合的號角越吹越響，融合的步伐也亦加快。從年初國務院制定三網(wǎng)融合的規(guī)劃方案到現(xiàn)階段的試點城市，然后再向全國推展，可以看出國家對三網(wǎng)融合的切實推進，三網(wǎng)融合的大勢所向，勢在必行。三網(wǎng)融合指的是通過技術改造，使電信網(wǎng)、計算機互聯(lián)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)在技術上趨向一致，網(wǎng)絡層上可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成無縫覆蓋，業(yè)務層上互相滲透和交叉，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務。三網(wǎng)融合的關鍵在于廣電和電信在技術上的互聯(lián)互通，業(yè)務上的互相滲透、雙向傳輸。廣電網(wǎng)絡的雙向改造問題已成定局，不僅僅要改，而且還要去探索如何去改、怎樣去改的好，適合三網(wǎng)融合后網(wǎng)絡的寬帶寬、高速率、互動等多業(yè)務發(fā)展要求，同時，在電信已瞄準三網(wǎng)融合的先機，發(fā)展互動電視、網(wǎng)絡電視，已在提前升級帶寬，這樣一個背景下，更逼迫要求廣電網(wǎng)絡必須加快速度的去雙向改造。
一、三網(wǎng)融合的背景
隨著人們生活工作水平的不斷提高，網(wǎng)絡的不斷普及和業(yè)務應用的不斷豐富，通信業(yè)務的種類已從傳統(tǒng)的單向電視業(yè)務或單一語音通信向高清電視、視頻、多方數(shù)據(jù)交換諸多業(yè)務拓展，諸如高清數(shù)字電視、高清互動電視、VOD視頻點播、IPTV網(wǎng)絡電視等新業(yè)務層出不窮，在業(yè)務種類的增多的同時，人們對各種業(yè)務的質(zhì)量要求也不斷提高，注重體驗效果，這些都需要越來越大要求網(wǎng)絡的帶寬。
從過去網(wǎng)絡提供單一的語音業(yè)務到現(xiàn)在綜合的語音、視頻、數(shù)據(jù)多業(yè)務于一體，高清數(shù)字電視、IPTV、視頻點播、視頻電話、視頻會議、家庭智能安防監(jiān)控等眾多業(yè)務，對帶寬提出更高的要求，特別是視頻類業(yè)務對帶寬的要求最高。網(wǎng)絡的帶寬也是從過去的幾KB、幾十KB到現(xiàn)在的幾M、幾十M，這個數(shù)值還會增加。據(jù)有關調(diào)查研究，我國家庭用戶的帶寬需求將達到100Mb／s，不會超過10年的時間。
然而，隨著密集型光波復用（DwDM）技術的發(fā)展和應用，骨干網(wǎng)絡的帶寬已不再是瓶頸。據(jù)了解現(xiàn)階段各大電信應運商骨干網(wǎng)絡的帶寬已經(jīng)達到Gb／s帶寬出口，而廣電網(wǎng)絡憑著其自身得天獨厚的條件骨干網(wǎng)絡的帶寬已可以達到這個要求?，F(xiàn)在及過去一段相當長的時間內(nèi)，廣電網(wǎng)絡面臨的就是國際帶寬出口問題。筆者先前就從事廣電網(wǎng)絡到用戶的接入。骨干網(wǎng)絡是光纖環(huán)網(wǎng)，整個大網(wǎng)是確保了的安全傳輸，到用戶就是同軸電纜進戶。這些滿足現(xiàn)階段一般用戶看標清電視和上網(wǎng)的業(yè)務本無可厚非，綽綽有余。而出的問題卻偏偏不是那么順利，不是技術上的問題，而是帶寬出口的問題。廣電網(wǎng)絡即發(fā)展上網(wǎng)業(yè)務以來長期就苦受帶寬出口的煩惱，這個筆者深有感受。哪怕廣電網(wǎng)絡自己的內(nèi)部網(wǎng)絡建設得再好，用戶也普遍反應上網(wǎng)速度慢，不知情的人士就知道一個勁的埋怨廣電網(wǎng)絡差，而卻不知道問題出現(xiàn)的根本所在。
廣電網(wǎng)絡一邊只能靠著電視業(yè)務維持生計，一邊在上網(wǎng)業(yè)務上苦苦煎熬，電信卻秉著它的看似無窮帶寬出口優(yōu)勢穩(wěn)坐釣魚臺，等著用戶來上鉤消費。后來，北方網(wǎng)通南方電信相互滲透，地方廣電與網(wǎng)通的結(jié)合，解決部分帶寬出口問題，此時電信看到形勢不妙，才慢慢放開帶寬出口的壟斷地位，高價向廣電要出口費用。
應合三網(wǎng)融合的呼聲，隨著國際互聯(lián)網(wǎng)出口向廣電運營商的開放，廣電網(wǎng)絡終于有了自己的出口資源，解決了廣電網(wǎng)絡帶寬出口的“瓶頸”。三網(wǎng)融合給廣電提供了進入電信市場的機會，打破了傳統(tǒng)各自進行業(yè)務的界限。電視進網(wǎng)絡，網(wǎng)絡上也可以看電視，這才是社會發(fā)展所需、人們生活所求。這是筆者對三網(wǎng)融合意義的理解。
二、廣電網(wǎng)絡雙向改造的意義
三網(wǎng)融合不僅要求電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)之間要相互整合，而廣電網(wǎng)絡自己內(nèi)部也要整合。我們知道，廣電要想在寬帶等業(yè)務上有所表現(xiàn)，就必須做好整合，為高清互動數(shù)字電視等準備工作，否則就是以卵擊石。由于歷史的原因，廣電網(wǎng)絡內(nèi)部整合可能要面臨著這樣那樣的困難和阻力，有很多相關的文章，對此不作過多的分析，在此只強調(diào)一下廣電網(wǎng)絡的整合是必須的，雙向改造的步伐是始終不移的要堅持走下的，不然就會被激烈的市場競爭淘汰掉。
傳統(tǒng)的廣電網(wǎng)絡基本上都是基于CATV發(fā)展起來的HFC網(wǎng)絡，傳統(tǒng)的HFC網(wǎng)絡主要是為傳輸有線電視服務的，所以是以單向下行廣播式的傳輸方式。有線電視經(jīng)過近十年的發(fā)展，光纜已經(jīng)越來越靠近用戶，許多光節(jié)點覆蓋的用戶在500－200戶之間，電纜半徑在500m左右。廣電網(wǎng)絡為了提供如寬帶接入、數(shù)字電視點播等更多增值業(yè)務，所以必須對傳統(tǒng)的HFC網(wǎng)絡進行雙向網(wǎng)改造。
三、廣電網(wǎng)絡雙向改造的方式
剛剛已經(jīng)講到，不管是電信網(wǎng)還是廣電有線電視網(wǎng)在骨干網(wǎng)接入層上，帶寬基本不成問題，基本上都是采用光纖傳輸。光纖傳輸?shù)膬?yōu)點就是損耗小、傳輸距離遠等，被廣泛采用。而要想真正實現(xiàn)三網(wǎng)融合、廣電網(wǎng)絡的雙向改造問題，則是用戶到網(wǎng)絡的最后一公里接入問題。這不僅是先前電信運營商開展業(yè)務重點考慮不可缺少的基礎設施，而且是當前廣電網(wǎng)絡雙向改造必須面臨的問題。因此，基本上可以縮小到有線接入網(wǎng)的最后一公里的問題，即骨干網(wǎng)光纖到用戶家里這一段究竟要采用何種方式技術適合進戶的問題。
本文將從技術層面上，重點分析廣電網(wǎng)絡如何去整合、如何去進行網(wǎng)絡的雙向改造、如何去解決最后一公里的接入問題。根據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同，接入網(wǎng)可分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)，有線接入網(wǎng)又可分為銅纜接入網(wǎng)和光纖接入網(wǎng)。
下面就廣電網(wǎng)絡進行雙向改造，選擇介紹幾種當前比較行之有效的方案進行探析。
1)、FTTH技術
FTTH(Fiber To The Home )，顧名思義就是一根光纖直接到家庭。骨干網(wǎng)局端與用戶之間以光纖作為傳輸媒介。由于光纖接入網(wǎng)（FTTX)由OLT，ONU和ODN組成，按照ONU在接入網(wǎng)中所處的位置不同，可以將光纖接入網(wǎng)劃分為幾種主要的應用類型：光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到戶(FTTH)、光纖到辦公室(FTTO)。這幾種方式在采用的技術、組網(wǎng)方式等方面基本相同，就統(tǒng)稱為FTTH。
FTTH的顯著技術特點是采用光纖作為傳輸媒質(zhì)，優(yōu)勢主要顯現(xiàn)在：1、它是無源網(wǎng)絡，從局端到用戶，中間基本上可以做到無源；2、它的帶寬是比較寬的，長距離、抗電磁干擾正好符合運營商的大規(guī)模運用方式；3、由于它采用光波傳輸技術，支持的協(xié)議比較靈活，增強了傳輸數(shù)據(jù)的可靠性；4、隨著技術的發(fā)展，適于引入各種新業(yè)務，是理想的業(yè)務透明網(wǎng)絡，是接入網(wǎng)較為合適的發(fā)展方式。
雖然現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人，但因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求性能相對占優(yōu)的固定終端，也就是希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它具有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。
隨著技術的更新?lián)Q代，光纖到戶的成本大大降低。在我國，光纖到戶也是時代發(fā)展的方向，可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應技術的成熟與實用化，成本進一步降低到家庭能承受的水平，F(xiàn)TTH 的大趨勢是不可阻擋的。
2)、DSL技術
DSL(Digital Subscriber Line數(shù)字用戶環(huán)路)技術是基于普通電話線的寬帶接入技術，其特點是以普通的銅質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì)，在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號并不通過電話交換機設備，減輕了電話交換機的負載；并且不需要撥號，一直在線，屬于專線上網(wǎng)方式。DSL技術分為對稱DSL技術和非對稱DSL技術。當前，電信用戶上網(wǎng)普遍采用的就是ADSL（非對稱DSL）技術接入網(wǎng)的，只須家里牽一根電話線，在現(xiàn)有的電話雙絞線上，就能實現(xiàn)上網(wǎng)和語音功能，提供高達8Mbps的高速下行速率，及1Mbps的上行速率，有效傳輸距離可達3至5公里。無需重新布線，為用戶提供高速寬帶服務，極大地降低服務成本。HDSL（高比特率DSL）是目前眾多DSL技術中較為成熟的一種，并已得到了一定程度的應用。這種技術的特點是利用兩對雙絞線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，支持N×64kbps各種速率，最高可達E1速率。HDSL無需借助放大器即可實現(xiàn)3.6公里以內(nèi)的正常數(shù)據(jù)傳輸。
DSL技術對線路質(zhì)量要求低、安裝調(diào)試簡便，通過復用技術，可以提供語音、視頻與數(shù)據(jù)多路傳送等服務。然而這種接入方式在技術上雖然有了一些突破和進展，而傳輸?shù)乃俾省⒕嚯x還是受到一定的限制。
3)、CATV技術
CATV網(wǎng)絡（CAble TeleVision，有線電視/有線電視網(wǎng)），是用有線電視上網(wǎng)的一種方式，是我們最熟知的。采用同軸電纜(Coaxial)即有兩個同心導體，而導體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。常用的同軸電纜有兩類：50Ω和75Ω的同軸電纜。75Ω同軸電纜常用于傳輸電視信號，故稱為CATV電纜或CATV網(wǎng)，傳輸帶寬可達1GHz，目前常用CATV電纜的傳輸帶寬為750MHz。50Ω同軸電纜主要用于基帶信號傳輸，傳輸帶寬為1～2OMHz，總線型以太網(wǎng)就是使用50Ω同軸電纜，在以太網(wǎng)中，50Ω細同軸電纜的最大傳輸距離為185米，粗同軸電纜可達1000米。有線電視網(wǎng)(CATV)網(wǎng)是高效廉價的綜合網(wǎng)絡，它具有頻帶寬，容量大，多功能、成本低、抗干擾能力強、支持多種業(yè)務連接千家萬戶的優(yōu)勢，它的發(fā)展為信息高速公路的發(fā)展奠定了基礎。
4)、HFC技術
HFC即Hybrid Fiber－Coaxial的縮寫，是光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡三部分組成，從有線電視臺出來的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網(wǎng)絡的不同之處主要在于，在干線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電光轉(zhuǎn)換，進入用戶區(qū)后要完成光電轉(zhuǎn)換。HFC寬帶網(wǎng)解決了用戶高速接入的最后一公里問題（與ADSL、VDSL、FTTB等技術相當），它作為一種鏈路本身并不能提供服務，但它所具有的寬帶特性使其成為各類寬帶應用服務的理想載體。
HFC的主要特點是：傳輸容量大，易實現(xiàn)雙向傳輸，從理論上講，一對光纖可同時傳送150萬路電話或2000套電視節(jié)目；頻率特性好，在有線電視傳輸帶寬內(nèi)無需均衡；傳輸損耗小，可延長有線電視的傳輸距離，25公里內(nèi)無需中繼放大；光纖間不會有串音現(xiàn)象，不怕電磁干擾，能確保信號的傳輸質(zhì)量。同傳統(tǒng)的CATV網(wǎng)絡相比，其網(wǎng)絡拓撲結(jié)構也有些不同：第一，光纖干線采用星形或環(huán)狀結(jié)構；第二，支線和配線網(wǎng)絡的同軸電纜部分采用樹狀或總線式結(jié)構；第三，整個網(wǎng)絡按照光結(jié)點劃分成一個服務區(qū)；這種網(wǎng)絡結(jié)構可滿足為用戶提供多種業(yè)務服務的要求。隨著數(shù)字通信技術的發(fā)展，特別是高速寬帶通信時代的到來，HFC已成為現(xiàn)在和未來一段時期內(nèi)寬帶接入的最佳選擇，因而HFC又被賦予新的含義，特指利用混合光纖同軸來進行雙向?qū)拵ㄐ诺腃ATV網(wǎng)絡。
HFC是一種靈活的接入系統(tǒng)也是一種優(yōu)良的傳輸系統(tǒng)，HFC把銅纜和光纜搭配起來，同時提供兩種物理媒質(zhì)所具有的優(yōu)秀特性。HFC在向新興寬帶應用提供帶寬需求的同時卻比FTTC（光纖到路邊）或者SDV（交換式數(shù)字視頻）等解決方案便宜多了，HFC可同時支持模擬和數(shù)字傳輸，在大多數(shù)情況下，HFC可以同現(xiàn)有的設備和設施合并。 HFC支持現(xiàn)有的、新興的全部傳輸技術，其中包括ATM、幀中繼、SONET和SMDS（交換式多兆位數(shù)據(jù)服務）。一旦HFC部署到位，它可以很方便地被運營商擴展以滿足日益增長的服務需求以及支持新型服務?？傊谀壳昂涂深A見的未來，HFC都是一種理想的、全方位的、信號分派類型的服務媒質(zhì)。
HFC具備強大的功能和高度的靈活性，這些特性已經(jīng)使之成為有線電視（CATV）和電信服務供應商的首選技術。由于HFC結(jié)構和現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡結(jié)構相似，所以有線電視網(wǎng)絡公司對HFC特別青睞，他們非常希望這一利器可以幫助他們在未來多種服務競爭局面下獲得現(xiàn)有的電信服務供應商似的地位。
5)、無源光網(wǎng)絡PON 技術
無源光網(wǎng)絡（Passive Optical Network, PON）是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡，在OLT(光線路終端)和ONU(光網(wǎng)絡單元)之間的光分配網(wǎng)絡(ODN)沒有任何有源電子設備，避免了外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術。
PON系統(tǒng)由光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡單元(ONU)/光網(wǎng)絡終端(ONT)和光分配網(wǎng)(ODN)組成，所謂“無源”，是指ODN全部由無源光分路器和光纖等無源光器件組成，不包括任何有源節(jié)點。PON技術采用了點到多點拓撲結(jié)構，OLT發(fā)出的下行光信號通過一根光纖經(jīng)由無源光分路器廣播給各ONU/ONT。不同的數(shù)據(jù)鏈路層技術和物理層PON技術結(jié)合形成了不同的PON技術，例如ATM+PON形成了APON，Ethernet+PON形成了EPON，ATM/GEM+PON則形成了GPON，這是各種PON技術之間的最大區(qū)別。本篇就各種PON技術不作講解，我想只要明白了PON技術，其他在此基礎上發(fā)展的各種PON技術就不難理解。
PON的業(yè)務透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率信號。特別是一個ATM化的無源光網(wǎng)絡（APON）可以通過利用ATM的集中和統(tǒng)計復用，再結(jié)合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用，使成本可望比傳統(tǒng)的以電路交換為基礎的PDH/SDH接入系統(tǒng)低20%—40%。
PON的業(yè)務透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率信號。特別是一個ATM化的無源光網(wǎng)絡（APON）可以通過利用ATM的集中和統(tǒng)計復用，再結(jié)合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用，使成本可望比傳統(tǒng)的以電路交換為基礎的PDH/SDH接入系統(tǒng)低20%—40%。
PON技術具有以下幾大優(yōu)勢：ODN由無源光器件組成，OLT和ONU/ONT之間沒有昂貴的有源電子設備，降低了設備受雷電損壞和輻射干擾的可能性；可以靈活地組成樹形、星形、總線形等拓撲結(jié)構，典型拓撲結(jié)構為樹形，各ONU/ONT可共享OLT和光分路器之間的光纖，節(jié)省了光纖鋪設量；業(yè)務透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率的信號；網(wǎng)絡易于擴展，運營管理維護簡單。
此種技術跟前面介紹的幾種技術相比，是后來發(fā)展的一種全新的技術方式。在三網(wǎng)融合中較多的被提及到，應用到廣電網(wǎng)絡雙向改造的可能性較大。但在三網(wǎng)融合過程中廣電網(wǎng)絡應如何去改、采用何種標準，國家并沒有作出具體實施的方案。當前只能等待著從試點城市中去見各種技術性能的分曉。
以上幾種技術可能存在交叉，或者說在其基礎上發(fā)展起來的，但每一
種技術形態(tài)畢竟存在其自身的發(fā)展特點和優(yōu)勢所在而被傳承下來的。隨著科學技術的發(fā)展，三網(wǎng)融合將要用到其中哪一種或多種技術或者另外產(chǎn)生一種新技術都有可能。
根據(jù)當前試點城市已啟動的廣電網(wǎng)絡改造情況看，由于各個地方的網(wǎng)絡改造投入的資金不一樣，所采用的技術也不盡相同。從目前技術選擇來看，有的在原有基礎上進行雙向HFC網(wǎng)絡改造，實現(xiàn)廣電網(wǎng)絡的融合；有的則采用EPON＋FTTH方式、EPON＋LAN方式等等。最終采用何種技術和改造方案，還得需要運營商去選擇、用戶所接受。
但業(yè)內(nèi)人士表示，國務院提出推進“三網(wǎng)融合”，國內(nèi)各大城市都將實現(xiàn)光纖到戶，光纖的需求量迎來爆炸式大需求卻是毫無疑問的。
四、小結(jié)
通過上述例舉各大接入網(wǎng)絡的特點，探討對比，不難看出，各種網(wǎng)絡雙向改造的連接方式，各自有各自的特點、優(yōu)劣勢，考慮到各個網(wǎng)絡公司的實際情況、網(wǎng)絡特點可能不同，因此三網(wǎng)融合過程中廣電網(wǎng)絡可能采取不一定全部一樣的技術標準和改造方案。但可以肯定的是，總體上“光進銅退”是公認的選擇之路，是各種方案的發(fā)展所趨。具體到各個省市廣電網(wǎng)絡公司可以選擇各自行之有效的投入少、而且還快捷的網(wǎng)絡雙向改造的方案。
三網(wǎng)融合后，有線電視網(wǎng)絡提供的綜合信息業(yè)務的不斷開展，各網(wǎng)絡運營商之間市場競爭的日趨激烈，對服務質(zhì)量、對網(wǎng)絡設備穩(wěn)定可靠的運作提出更高的要求。我們必須本著高起點，構建合理、高效、安全、穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡的同時能對網(wǎng)絡進行實時監(jiān)控。這就要求我們廣電網(wǎng)絡在雙向改造過程中必須考慮到改造后的廣電網(wǎng)絡具有可擴展性、可升級性。
因此，我們必須全面綜合其各大接入網(wǎng)的優(yōu)點，實現(xiàn)我們的廣電網(wǎng)絡雙向、高效、穩(wěn)定、安全，還要可控。
最后，我們再回顧頭來，看看三網(wǎng)融合的定義，所謂三網(wǎng)融合，即計算機網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)合一，網(wǎng)絡的連通與合并，可以看出以后網(wǎng)絡之間的界限不在那么清晰明顯，而各自進行的業(yè)務也近相同，所以三網(wǎng)融合考驗我們的不再是廣電網(wǎng)絡發(fā)展電視的優(yōu)勢，電信網(wǎng)發(fā)展語音通信的壟斷地位，而后考慮到的更多是業(yè)務層面上的融合與競爭。誰發(fā)展的網(wǎng)絡好、速度快、性能佳，誰就能贏得更大的市場分額；比的是售后和服務，誰的服務態(tài)度好，誰就能贏得更多的客戶資源。
因此，廣電網(wǎng)絡的改造進程不僅僅要進行，而且還要進行得快，進行的好。廣電網(wǎng)絡要想在這場三網(wǎng)融合的戰(zhàn)爭中取得成功，無疑首先要從技術手段的選擇上和改造的方案中取得優(yōu)勢或平等地位之后，才能去談業(yè)務上的競爭。
未來的網(wǎng)絡，即三網(wǎng)真正融合后的網(wǎng)絡，能真正融合到市場經(jīng)濟條件下平等競爭、和諧發(fā)展的進程中去，這才是三網(wǎng)融合的成功、廣電網(wǎng)絡改造的成功。相信，廣電網(wǎng)絡一定能走出一條高速的、雙向的信息通信網(wǎng)絡快車道來的。
一、三網(wǎng)融合的背景
隨著人們生活工作水平的不斷提高，網(wǎng)絡的不斷普及和業(yè)務應用的不斷豐富，通信業(yè)務的種類已從傳統(tǒng)的單向電視業(yè)務或單一語音通信向高清電視、視頻、多方數(shù)據(jù)交換諸多業(yè)務拓展，諸如高清數(shù)字電視、高清互動電視、VOD視頻點播、IPTV網(wǎng)絡電視等新業(yè)務層出不窮，在業(yè)務種類的增多的同時，人們對各種業(yè)務的質(zhì)量要求也不斷提高，注重體驗效果，這些都需要越來越大要求網(wǎng)絡的帶寬。
從過去網(wǎng)絡提供單一的語音業(yè)務到現(xiàn)在綜合的語音、視頻、數(shù)據(jù)多業(yè)務于一體，高清數(shù)字電視、IPTV、視頻點播、視頻電話、視頻會議、家庭智能安防監(jiān)控等眾多業(yè)務，對帶寬提出更高的要求，特別是視頻類業(yè)務對帶寬的要求最高。網(wǎng)絡的帶寬也是從過去的幾KB、幾十KB到現(xiàn)在的幾M、幾十M，這個數(shù)值還會增加。據(jù)有關調(diào)查研究，我國家庭用戶的帶寬需求將達到100Mb／s，不會超過10年的時間。
然而，隨著密集型光波復用（DwDM）技術的發(fā)展和應用，骨干網(wǎng)絡的帶寬已不再是瓶頸。據(jù)了解現(xiàn)階段各大電信應運商骨干網(wǎng)絡的帶寬已經(jīng)達到Gb／s帶寬出口，而廣電網(wǎng)絡憑著其自身得天獨厚的條件骨干網(wǎng)絡的帶寬已可以達到這個要求?，F(xiàn)在及過去一段相當長的時間內(nèi)，廣電網(wǎng)絡面臨的就是國際帶寬出口問題。筆者先前就從事廣電網(wǎng)絡到用戶的接入。骨干網(wǎng)絡是光纖環(huán)網(wǎng)，整個大網(wǎng)是確保了的安全傳輸，到用戶就是同軸電纜進戶。這些滿足現(xiàn)階段一般用戶看標清電視和上網(wǎng)的業(yè)務本無可厚非，綽綽有余。而出的問題卻偏偏不是那么順利，不是技術上的問題，而是帶寬出口的問題。廣電網(wǎng)絡即發(fā)展上網(wǎng)業(yè)務以來長期就苦受帶寬出口的煩惱，這個筆者深有感受。哪怕廣電網(wǎng)絡自己的內(nèi)部網(wǎng)絡建設得再好，用戶也普遍反應上網(wǎng)速度慢，不知情的人士就知道一個勁的埋怨廣電網(wǎng)絡差，而卻不知道問題出現(xiàn)的根本所在。
廣電網(wǎng)絡一邊只能靠著電視業(yè)務維持生計，一邊在上網(wǎng)業(yè)務上苦苦煎熬，電信卻秉著它的看似無窮帶寬出口優(yōu)勢穩(wěn)坐釣魚臺，等著用戶來上鉤消費。后來，北方網(wǎng)通南方電信相互滲透，地方廣電與網(wǎng)通的結(jié)合，解決部分帶寬出口問題，此時電信看到形勢不妙，才慢慢放開帶寬出口的壟斷地位，高價向廣電要出口費用。
應合三網(wǎng)融合的呼聲，隨著國際互聯(lián)網(wǎng)出口向廣電運營商的開放，廣電網(wǎng)絡終于有了自己的出口資源，解決了廣電網(wǎng)絡帶寬出口的“瓶頸”。三網(wǎng)融合給廣電提供了進入電信市場的機會，打破了傳統(tǒng)各自進行業(yè)務的界限。電視進網(wǎng)絡，網(wǎng)絡上也可以看電視，這才是社會發(fā)展所需、人們生活所求。這是筆者對三網(wǎng)融合意義的理解。
二、廣電網(wǎng)絡雙向改造的意義
三網(wǎng)融合不僅要求電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)之間要相互整合，而廣電網(wǎng)絡自己內(nèi)部也要整合。我們知道，廣電要想在寬帶等業(yè)務上有所表現(xiàn)，就必須做好整合，為高清互動數(shù)字電視等準備工作，否則就是以卵擊石。由于歷史的原因，廣電網(wǎng)絡內(nèi)部整合可能要面臨著這樣那樣的困難和阻力，有很多相關的文章，對此不作過多的分析，在此只強調(diào)一下廣電網(wǎng)絡的整合是必須的，雙向改造的步伐是始終不移的要堅持走下的，不然就會被激烈的市場競爭淘汰掉。
傳統(tǒng)的廣電網(wǎng)絡基本上都是基于CATV發(fā)展起來的HFC網(wǎng)絡，傳統(tǒng)的HFC網(wǎng)絡主要是為傳輸有線電視服務的，所以是以單向下行廣播式的傳輸方式。有線電視經(jīng)過近十年的發(fā)展，光纜已經(jīng)越來越靠近用戶，許多光節(jié)點覆蓋的用戶在500－200戶之間，電纜半徑在500m左右。廣電網(wǎng)絡為了提供如寬帶接入、數(shù)字電視點播等更多增值業(yè)務，所以必須對傳統(tǒng)的HFC網(wǎng)絡進行雙向網(wǎng)改造。
三、廣電網(wǎng)絡雙向改造的方式
剛剛已經(jīng)講到，不管是電信網(wǎng)還是廣電有線電視網(wǎng)在骨干網(wǎng)接入層上，帶寬基本不成問題，基本上都是采用光纖傳輸。光纖傳輸?shù)膬?yōu)點就是損耗小、傳輸距離遠等，被廣泛采用。而要想真正實現(xiàn)三網(wǎng)融合、廣電網(wǎng)絡的雙向改造問題，則是用戶到網(wǎng)絡的最后一公里接入問題。這不僅是先前電信運營商開展業(yè)務重點考慮不可缺少的基礎設施，而且是當前廣電網(wǎng)絡雙向改造必須面臨的問題。因此，基本上可以縮小到有線接入網(wǎng)的最后一公里的問題，即骨干網(wǎng)光纖到用戶家里這一段究竟要采用何種方式技術適合進戶的問題。
本文將從技術層面上，重點分析廣電網(wǎng)絡如何去整合、如何去進行網(wǎng)絡的雙向改造、如何去解決最后一公里的接入問題。根據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同，接入網(wǎng)可分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)，有線接入網(wǎng)又可分為銅纜接入網(wǎng)和光纖接入網(wǎng)。
下面就廣電網(wǎng)絡進行雙向改造，選擇介紹幾種當前比較行之有效的方案進行探析。
1)、FTTH技術
FTTH(Fiber To The Home )，顧名思義就是一根光纖直接到家庭。骨干網(wǎng)局端與用戶之間以光纖作為傳輸媒介。由于光纖接入網(wǎng)（FTTX)由OLT，ONU和ODN組成，按照ONU在接入網(wǎng)中所處的位置不同，可以將光纖接入網(wǎng)劃分為幾種主要的應用類型：光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到戶(FTTH)、光纖到辦公室(FTTO)。這幾種方式在采用的技術、組網(wǎng)方式等方面基本相同，就統(tǒng)稱為FTTH。
FTTH的顯著技術特點是采用光纖作為傳輸媒質(zhì)，優(yōu)勢主要顯現(xiàn)在：1、它是無源網(wǎng)絡，從局端到用戶，中間基本上可以做到無源；2、它的帶寬是比較寬的，長距離、抗電磁干擾正好符合運營商的大規(guī)模運用方式；3、由于它采用光波傳輸技術，支持的協(xié)議比較靈活，增強了傳輸數(shù)據(jù)的可靠性；4、隨著技術的發(fā)展，適于引入各種新業(yè)務，是理想的業(yè)務透明網(wǎng)絡，是接入網(wǎng)較為合適的發(fā)展方式。
雖然現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人，但因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求性能相對占優(yōu)的固定終端，也就是希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它具有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。
隨著技術的更新?lián)Q代，光纖到戶的成本大大降低。在我國，光纖到戶也是時代發(fā)展的方向，可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應技術的成熟與實用化，成本進一步降低到家庭能承受的水平，F(xiàn)TTH 的大趨勢是不可阻擋的。
2)、DSL技術
DSL(Digital Subscriber Line數(shù)字用戶環(huán)路)技術是基于普通電話線的寬帶接入技術，其特點是以普通的銅質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì)，在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號并不通過電話交換機設備，減輕了電話交換機的負載；并且不需要撥號，一直在線，屬于專線上網(wǎng)方式。DSL技術分為對稱DSL技術和非對稱DSL技術。當前，電信用戶上網(wǎng)普遍采用的就是ADSL（非對稱DSL）技術接入網(wǎng)的，只須家里牽一根電話線，在現(xiàn)有的電話雙絞線上，就能實現(xiàn)上網(wǎng)和語音功能，提供高達8Mbps的高速下行速率，及1Mbps的上行速率，有效傳輸距離可達3至5公里。無需重新布線，為用戶提供高速寬帶服務，極大地降低服務成本。HDSL（高比特率DSL）是目前眾多DSL技術中較為成熟的一種，并已得到了一定程度的應用。這種技術的特點是利用兩對雙絞線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，支持N×64kbps各種速率，最高可達E1速率。HDSL無需借助放大器即可實現(xiàn)3.6公里以內(nèi)的正常數(shù)據(jù)傳輸。
DSL技術對線路質(zhì)量要求低、安裝調(diào)試簡便，通過復用技術，可以提供語音、視頻與數(shù)據(jù)多路傳送等服務。然而這種接入方式在技術上雖然有了一些突破和進展，而傳輸?shù)乃俾省⒕嚯x還是受到一定的限制。
3)、CATV技術
CATV網(wǎng)絡（CAble TeleVision，有線電視/有線電視網(wǎng)），是用有線電視上網(wǎng)的一種方式，是我們最熟知的。采用同軸電纜(Coaxial)即有兩個同心導體，而導體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。常用的同軸電纜有兩類：50Ω和75Ω的同軸電纜。75Ω同軸電纜常用于傳輸電視信號，故稱為CATV電纜或CATV網(wǎng)，傳輸帶寬可達1GHz，目前常用CATV電纜的傳輸帶寬為750MHz。50Ω同軸電纜主要用于基帶信號傳輸，傳輸帶寬為1～2OMHz，總線型以太網(wǎng)就是使用50Ω同軸電纜，在以太網(wǎng)中，50Ω細同軸電纜的最大傳輸距離為185米，粗同軸電纜可達1000米。有線電視網(wǎng)(CATV)網(wǎng)是高效廉價的綜合網(wǎng)絡，它具有頻帶寬，容量大，多功能、成本低、抗干擾能力強、支持多種業(yè)務連接千家萬戶的優(yōu)勢，它的發(fā)展為信息高速公路的發(fā)展奠定了基礎。
4)、HFC技術
HFC即Hybrid Fiber－Coaxial的縮寫，是光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡三部分組成，從有線電視臺出來的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網(wǎng)絡的不同之處主要在于，在干線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電光轉(zhuǎn)換，進入用戶區(qū)后要完成光電轉(zhuǎn)換。HFC寬帶網(wǎng)解決了用戶高速接入的最后一公里問題（與ADSL、VDSL、FTTB等技術相當），它作為一種鏈路本身并不能提供服務，但它所具有的寬帶特性使其成為各類寬帶應用服務的理想載體。
HFC的主要特點是：傳輸容量大，易實現(xiàn)雙向傳輸，從理論上講，一對光纖可同時傳送150萬路電話或2000套電視節(jié)目；頻率特性好，在有線電視傳輸帶寬內(nèi)無需均衡；傳輸損耗小，可延長有線電視的傳輸距離，25公里內(nèi)無需中繼放大；光纖間不會有串音現(xiàn)象，不怕電磁干擾，能確保信號的傳輸質(zhì)量。同傳統(tǒng)的CATV網(wǎng)絡相比，其網(wǎng)絡拓撲結(jié)構也有些不同：第一，光纖干線采用星形或環(huán)狀結(jié)構；第二，支線和配線網(wǎng)絡的同軸電纜部分采用樹狀或總線式結(jié)構；第三，整個網(wǎng)絡按照光結(jié)點劃分成一個服務區(qū)；這種網(wǎng)絡結(jié)構可滿足為用戶提供多種業(yè)務服務的要求。隨著數(shù)字通信技術的發(fā)展，特別是高速寬帶通信時代的到來，HFC已成為現(xiàn)在和未來一段時期內(nèi)寬帶接入的最佳選擇，因而HFC又被賦予新的含義，特指利用混合光纖同軸來進行雙向?qū)拵ㄐ诺腃ATV網(wǎng)絡。
HFC是一種靈活的接入系統(tǒng)也是一種優(yōu)良的傳輸系統(tǒng)，HFC把銅纜和光纜搭配起來，同時提供兩種物理媒質(zhì)所具有的優(yōu)秀特性。HFC在向新興寬帶應用提供帶寬需求的同時卻比FTTC（光纖到路邊）或者SDV（交換式數(shù)字視頻）等解決方案便宜多了，HFC可同時支持模擬和數(shù)字傳輸，在大多數(shù)情況下，HFC可以同現(xiàn)有的設備和設施合并。 HFC支持現(xiàn)有的、新興的全部傳輸技術，其中包括ATM、幀中繼、SONET和SMDS（交換式多兆位數(shù)據(jù)服務）。一旦HFC部署到位，它可以很方便地被運營商擴展以滿足日益增長的服務需求以及支持新型服務?？傊谀壳昂涂深A見的未來，HFC都是一種理想的、全方位的、信號分派類型的服務媒質(zhì)。
HFC具備強大的功能和高度的靈活性，這些特性已經(jīng)使之成為有線電視（CATV）和電信服務供應商的首選技術。由于HFC結(jié)構和現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡結(jié)構相似，所以有線電視網(wǎng)絡公司對HFC特別青睞，他們非常希望這一利器可以幫助他們在未來多種服務競爭局面下獲得現(xiàn)有的電信服務供應商似的地位。
5)、無源光網(wǎng)絡PON 技術
無源光網(wǎng)絡（Passive Optical Network, PON）是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡，在OLT(光線路終端)和ONU(光網(wǎng)絡單元)之間的光分配網(wǎng)絡(ODN)沒有任何有源電子設備，避免了外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術。
PON系統(tǒng)由光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡單元(ONU)/光網(wǎng)絡終端(ONT)和光分配網(wǎng)(ODN)組成，所謂“無源”，是指ODN全部由無源光分路器和光纖等無源光器件組成，不包括任何有源節(jié)點。PON技術采用了點到多點拓撲結(jié)構，OLT發(fā)出的下行光信號通過一根光纖經(jīng)由無源光分路器廣播給各ONU/ONT。不同的數(shù)據(jù)鏈路層技術和物理層PON技術結(jié)合形成了不同的PON技術，例如ATM+PON形成了APON，Ethernet+PON形成了EPON，ATM/GEM+PON則形成了GPON，這是各種PON技術之間的最大區(qū)別。本篇就各種PON技術不作講解，我想只要明白了PON技術，其他在此基礎上發(fā)展的各種PON技術就不難理解。
PON的業(yè)務透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率信號。特別是一個ATM化的無源光網(wǎng)絡（APON）可以通過利用ATM的集中和統(tǒng)計復用，再結(jié)合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用，使成本可望比傳統(tǒng)的以電路交換為基礎的PDH/SDH接入系統(tǒng)低20%—40%。
PON的業(yè)務透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率信號。特別是一個ATM化的無源光網(wǎng)絡（APON）可以通過利用ATM的集中和統(tǒng)計復用，再結(jié)合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用，使成本可望比傳統(tǒng)的以電路交換為基礎的PDH/SDH接入系統(tǒng)低20%—40%。
PON技術具有以下幾大優(yōu)勢：ODN由無源光器件組成，OLT和ONU/ONT之間沒有昂貴的有源電子設備，降低了設備受雷電損壞和輻射干擾的可能性；可以靈活地組成樹形、星形、總線形等拓撲結(jié)構，典型拓撲結(jié)構為樹形，各ONU/ONT可共享OLT和光分路器之間的光纖，節(jié)省了光纖鋪設量；業(yè)務透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率的信號；網(wǎng)絡易于擴展，運營管理維護簡單。
此種技術跟前面介紹的幾種技術相比，是后來發(fā)展的一種全新的技術方式。在三網(wǎng)融合中較多的被提及到，應用到廣電網(wǎng)絡雙向改造的可能性較大。但在三網(wǎng)融合過程中廣電網(wǎng)絡應如何去改、采用何種標準，國家并沒有作出具體實施的方案。當前只能等待著從試點城市中去見各種技術性能的分曉。
以上幾種技術可能存在交叉，或者說在其基礎上發(fā)展起來的，但每一
種技術形態(tài)畢竟存在其自身的發(fā)展特點和優(yōu)勢所在而被傳承下來的。隨著科學技術的發(fā)展，三網(wǎng)融合將要用到其中哪一種或多種技術或者另外產(chǎn)生一種新技術都有可能。
根據(jù)當前試點城市已啟動的廣電網(wǎng)絡改造情況看，由于各個地方的網(wǎng)絡改造投入的資金不一樣，所采用的技術也不盡相同。從目前技術選擇來看，有的在原有基礎上進行雙向HFC網(wǎng)絡改造，實現(xiàn)廣電網(wǎng)絡的融合；有的則采用EPON＋FTTH方式、EPON＋LAN方式等等。最終采用何種技術和改造方案，還得需要運營商去選擇、用戶所接受。
但業(yè)內(nèi)人士表示，國務院提出推進“三網(wǎng)融合”，國內(nèi)各大城市都將實現(xiàn)光纖到戶，光纖的需求量迎來爆炸式大需求卻是毫無疑問的。
四、小結(jié)
通過上述例舉各大接入網(wǎng)絡的特點，探討對比，不難看出，各種網(wǎng)絡雙向改造的連接方式，各自有各自的特點、優(yōu)劣勢，考慮到各個網(wǎng)絡公司的實際情況、網(wǎng)絡特點可能不同，因此三網(wǎng)融合過程中廣電網(wǎng)絡可能采取不一定全部一樣的技術標準和改造方案。但可以肯定的是，總體上“光進銅退”是公認的選擇之路，是各種方案的發(fā)展所趨。具體到各個省市廣電網(wǎng)絡公司可以選擇各自行之有效的投入少、而且還快捷的網(wǎng)絡雙向改造的方案。
三網(wǎng)融合后，有線電視網(wǎng)絡提供的綜合信息業(yè)務的不斷開展，各網(wǎng)絡運營商之間市場競爭的日趨激烈，對服務質(zhì)量、對網(wǎng)絡設備穩(wěn)定可靠的運作提出更高的要求。我們必須本著高起點，構建合理、高效、安全、穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡的同時能對網(wǎng)絡進行實時監(jiān)控。這就要求我們廣電網(wǎng)絡在雙向改造過程中必須考慮到改造后的廣電網(wǎng)絡具有可擴展性、可升級性。
因此，我們必須全面綜合其各大接入網(wǎng)的優(yōu)點，實現(xiàn)我們的廣電網(wǎng)絡雙向、高效、穩(wěn)定、安全，還要可控。
最后，我們再回顧頭來，看看三網(wǎng)融合的定義，所謂三網(wǎng)融合，即計算機網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)合一，網(wǎng)絡的連通與合并，可以看出以后網(wǎng)絡之間的界限不在那么清晰明顯，而各自進行的業(yè)務也近相同，所以三網(wǎng)融合考驗我們的不再是廣電網(wǎng)絡發(fā)展電視的優(yōu)勢，電信網(wǎng)發(fā)展語音通信的壟斷地位，而后考慮到的更多是業(yè)務層面上的融合與競爭。誰發(fā)展的網(wǎng)絡好、速度快、性能佳，誰就能贏得更大的市場分額；比的是售后和服務，誰的服務態(tài)度好，誰就能贏得更多的客戶資源。
因此，廣電網(wǎng)絡的改造進程不僅僅要進行，而且還要進行得快，進行的好。廣電網(wǎng)絡要想在這場三網(wǎng)融合的戰(zhàn)爭中取得成功，無疑首先要從技術手段的選擇上和改造的方案中取得優(yōu)勢或平等地位之后，才能去談業(yè)務上的競爭。
未來的網(wǎng)絡，即三網(wǎng)真正融合后的網(wǎng)絡，能真正融合到市場經(jīng)濟條件下平等競爭、和諧發(fā)展的進程中去，這才是三網(wǎng)融合的成功、廣電網(wǎng)絡改造的成功。相信，廣電網(wǎng)絡一定能走出一條高速的、雙向的信息通信網(wǎng)絡快車道來的。
新聞來源：訊石光通訊網(wǎng)