廣播電視網中的光傳輸網絡及其技術

        現有廣播電視網絡主要采用的技術有SDH傳輸、DVB-C、HFC分配網絡等。其中骨干網絡傳輸主要是通過光纜組成長距離光傳輸網絡，在光纜網絡基礎上構建SDH網絡，主要用于廣播電視節(jié)目、新聞傳送和網絡互聯(lián)的長距離傳輸通信。SDH技術的優(yōu)點很突出：技術成熟穩(wěn)定；可以進行成環(huán)保護；接口形式豐富，由2M、45M、MPLS等多種業(yè)務接口，可以服務于語音業(yè)務、視頻傳輸、網絡互聯(lián)等多種業(yè)務類型的應用；傳輸質量可靠。但是SDH技術的缺點同樣突出，適用于帶寬需求比較穩(wěn)定的業(yè)務，對于帶寬動態(tài)范圍較大的業(yè)務形態(tài)支撐不足，尤其是新興的互聯(lián)網絡業(yè)務和互動電視業(yè)務，主要原因是采用固定速率的接口實現業(yè)務傳輸。

         DVB-C技術主要是基于MPEG-2編碼技術，采用64QAM傳輸廣播電視業(yè)務的歐洲標準，由于技術標準成熟，開放性較好、支撐廠家較多，應用廣泛，在我國的廣播電視網絡數字化改造中廣泛使用。但是由于DVB-C技術標準制定已經多年，且MPEG-2編碼技術已經逐步被使用更廣泛的H.264技術和正在進行產業(yè)化的國標AVS所代替，因此無論從帶寬占用和編碼效率而言，MPEG-2標準都已經無法滿足廣電行業(yè)發(fā)展的需求，新編碼技術和產品必將替代MPEG-2標準。同時由于新興數字調制技術的應用和芯片的推出，基于64QAM的系統(tǒng)也將逐步退出歷史舞臺，歐盟已經在積極推進DVB-C2標準的完善制定和產業(yè)推廣。

        對于HFC網絡而言，現有的1550和1310射頻光傳輸系統(tǒng)技術已經十分成熟穩(wěn)定，完全可以滿足單向網絡下廣播電視業(yè)務的傳輸要求，也可以滿足基于IPQAM技術的雙向網絡改造要求，但是對于“三網融合”后的全業(yè)務融合用戶接入而言，在用戶信息交互和雙向網絡接入上無法支撐，必須使用其他技術作為補充。

        新興網絡技術的應用

        在現有階段國內眾多的廠商和網絡運營商在新興網絡技術上不斷探索創(chuàng)新，已經有多種技術得到很好實現，以下就是幾種主要技術介紹。

        OTN（光傳送網，Optical Transport Network）：是以波分復用技術為基礎、在光層組織網絡的傳送網，是下一代的骨干傳送網。屬于第三代傳送網技術，從設計上就支持話音、數據和圖像業(yè)務，配合其他協(xié)議時可支持帶寬按需分配（BOD）、可裁剪的服務質量（QoS）及光虛擬專網（OVPN）等功能。

        ASON(智能光網絡)：是構造在各種傳送技術之上的，也就是在傳送平面SDH、光傳送網(OTN)之上增加了獨立控制平面，因此它支持目前傳送網可以提供的各種速率和不同信號特性(如格式、比特率等)的業(yè)務。ASON網絡可以在兩個客戶網元之間提供具有固定帶寬的傳輸通道，通道界定在光網絡的輸入接入點和輸出接入點之間。 

        基于IP的視頻傳輸技術：主要是DVB over IP技術，主要是通過將TS包打包為IP包的方式進行視頻分發(fā)和業(yè)務傳輸。 

        DVB-C2：第二代DVB有線傳輸系統(tǒng)，在2008年被開發(fā)出來，其性能非常接近理論的香農（Shannon）極限。DVB-C2在相同的條件下比DVB-C高30％的頻譜效率，并且下行信道容量大多比優(yōu)化過的光纖同軸電纜混合網（Hybrid Fiber Coaxial的縮寫，簡稱HFC）要大。

        骨干和城域網絡的技術發(fā)展

        現有骨干網絡技術主要是通過SDH傳輸基帶信號（負責骨干傳輸）和通過HFC傳輸頻帶信號（負責用戶接入和業(yè)務匯聚），因此對于骨干網絡而言我們首先討論基于基帶信號的干線和城域網絡傳輸。

        現有的SDH技術主要是采用環(huán)路保護技術的光傳輸網絡，由于業(yè)務的發(fā)展和帶寬需求的不斷增加，基帶傳輸對于帶寬、質量、穩(wěn)定性和保護方式提出了更高的要求。因此今后的基帶傳輸網絡必須滿足以下技術要求：首先可以滿足多種格式和多種速率接口的業(yè)務需求；其次可以進行動態(tài)的帶寬分配和調度；同時可以滿足各類業(yè)務的不同Qos保障要求；可以實現網狀結構的多路由業(yè)務保護。

        由此可見，只有采用基于OTN技術的ASON平臺才能滿足以上需求，因此對于骨干網絡和城域核心網絡應當采用以上技術才可以滿足“三網融合”后視頻、數據、語音及多種融合型業(yè)務的技術承載要求。

        對于頻帶傳輸的HFC技術，應當充分考慮現同現有1550nm和1310nm的射頻光網絡系統(tǒng)的兼容性，由于頻帶信號的傳輸主要是在用戶分配網絡進行使用，由于網絡改造中對于光發(fā)射機、光放大器和光接收機的使用量巨大，因此必須同原有系統(tǒng)具有一定的兼容性。同時由于現有城市內管網已基本完成改造落地，新敷設光纜在多數地區(qū)存在一定的困難，因此對于原有光纖資源必須充分利用，挖掘光纖資源的傳輸帶寬潛力。對此國內已有部分廠家做出積極探索，在射頻和接入網絡技術上使用波分復用技術，實現單向廣播和雙向數據業(yè)務的共纖傳輸，這樣原有的光接收機和光放大器大部分可以保留使用，而通過逐步的更新?lián)Q代可以完成對于整個城域用戶接入網絡的雙向傳輸的改造。