把大中型城市光纤CATV网络改造为综合业务接入网网络构造研究.pdfVIP

把大中型城市光纤CATV网络改造 为综合业务接入网的网络构造研究 上海天博光电技术有限公司 林如俭 上海大学现代通信工程研究中心 上海天博光电技术有限公司 周小利 李力 摘要：本文论述基于光纤同轴混合网(HFC)的大中型城市综合业务接入网的网络构造问题，包括干线网络和分配网络。对于 联接前端和分前端的干线网络(backbone 在分配网络(distribution 的构造进行了论述。 1 前言 在建设国家信息基础构造的浩大工程中，如何把光纤CATV网改造成为综合业务接入网是一个值得研究 的重大课题。HFC(光纤同轴网)的宽带特性和它联接千家万户的高渗透率，已使它成为构造综合业务接入网 的优选平台。现在的突出问题是何种网络构造最适合于大、中城市。这里，网络构造一词的含义既包含网络拓 扑，也包含传输方式(信号形式、通信规约、典型设备等)。 在网络拓扑方面，早期的光纤CATV网的光纤干线部分绝大多数都是采用星形拓扑或两级星形拓扑，而 同轴电缆部分则采用树形拓扑，这主要是从便于电视分配的角度考虑，那时为了集中控制和节约投资，我们不 主张设立分前端，自然的选择就是从前端直接用星形光纤线路向光节点播送节目的结构形式。这种形式对于 络，星形方式要求数百上千的光纤汇集于前端，既不便于光缆的制造和架设，也不便于维护，所需投资也很 大。当开展数字业务时，集中于一个中心的交换方式，要求交换机有极大的交换容量，容易造成信息流阻塞，不 如采用分布式交换方式。这两个方面都要求建立分前端。对广播业务分前端是二级分配中心，对窄播业务，分 前端是节目发送地。对交互式数字业务分前端是交换节点。这样，我们就应当把整个网络分成联接前端和所有 分前端的干线网和各个分前端以下的分配网，前者是环形结构而后者是星树形结构，如图1所示。 在传输方式方面要回答的问题是对干线网和分配网最合适的传输方式分别是什么?在这里又要分别针对 有用户，而窄播(narrowcast)业务是指向网内某一局部的用户播送他们需要的节目。 2．干线网传送方式 连接前端与分前端的干线(当距离很长时有时称为超干线)必须十分可靠，因为它是整个网络的骨干，通 信容量大。为了获得高的可靠性，可采用冗余环形的于线网络拓扑。 2．1 干线模拟传送方式 对于模拟信号，用两根光纤分别沿两个方向给各个分前端分配光功率，如图2所示。每一分前端均获得来 自不同光纤的两路输入光功率，一主一备。 2000年中国有线电视论坛179■ 图1 环形光纤干线——HFC综合业务接入网的构造 图2两纤冗余模拟环 当主用信号消失(上游设备损坏或光纤断裂)时，光开关会自动接通备用光信号。这种保护方式需备用一 两个发送EDGA(各有两个输出口)为两个环作交叉备份，这是最经济最安全的冗余保护方案。 如果要求更高的传输质量，可不用沿途光分路的方法，而用两个发送光分路器和多芯光缆构造物理环形、 逻辑星形的冗余网络，如图4。 这种干线模拟传输方式既适合当前的模拟电视广播，也适合将来的数字电视广播，两者都工作于副载波 复用光纤传输体制，只是副载波频段和调制方式不同。对模拟电视，副载波频段取65～550MHz，调制方式为 ■180 (第八届)全国有线电视综合信息网学术研讨会 图3交叉保护通与模拟双环 图4物理环形、逻辑星形的冗余网络 1550nm波长的好处还有： 作第二次发送，这样能获得最高的传输指标。 (2)在将来开展窄播业务时，可对不同的分前端采用1550波段中不同波长，采用密集波分复用技术从前 端把不同的节目(如数字电视)发送到各个分前端，如图5所示。这样就不必在各个分前端安装视频服务器和 存储器，而是将昂贵的数字电视节目源设备集中安装在前端，达到节省系统投资的目的。 2．2 干线数字传送方式 视频节目交换等。如果这些业务都通过IP协议承载，则最简捷的传送方式是千兆以太网。在前端和每个分前 端设置干兆位交换式路由器，