有线电视结构和常见技术.doc

1、有线电视网络的系统组成
有线电视网络系统由四部分组成：信号源系统、前端系统、传输系统和用户分配系统。
图1.1、传统有线电视系统的基本组成

图1.2、现代有线电视系统的基本组成
现代有线电视网络在组成上要比传统有线电视系统复杂得多，在体系上也有了很大的变化，传统系统只相当于现代网络的模拟单向传送部分。
现代有线电视网络已经是一个庞大的完整体系，集电视、电话和计算机网络功能于一体。从提供的业务来说，既有基本业务，又有增值业务和扩展业务；从传送的信号类型来说，既有模拟电视信号又有数字电视信号和IP数据信号；为了实现多种综合业务，系统不再是自成一体的独立结构而是通过上一级的数字光纤骨干环网和本地的光纤骨干环网实现与其它各有线电视系统的联网，另外，它与公共电信网也实现了互通互联；本地的传输覆盖网则采用HFC模式构成双向传输分配网，其中，光纤传输部分采用空间分割（空间复用）的方式，既上、下行的信号分别用不同的光纤传输。在图中数字电视信号源主要是数字卫星电视TS流、视频服务器和业务生成系统（CAS）、数字调制器等，数据前端则主要是Cable Modem的前端控制器CMTs。现代网络与传统系统的不同之处，除了上面所说的数模并存、双向传输、互通互联等几个方面外，还有一个更为典型、更为重要、也更具有标志性的区别，那就是综合业务的实现要求现代网络具有复杂完善的计算机管理控制系统，包括用户管理、用户授权、系统管理、网络管理、设备管理、条件接收、节目播出管理、媒体资源管理、收费管理等一系列子系统，以确保系统的正常运转，业务的可靠实现和信息的相对安全。另外，在现代有线电视网络中，用户端必须加机顶盒才能收看数字电视，才能获得授权享受个性化的视频服务和其他增值服务；必须加Cable Modem才能与计算机进行通信，实现Internet的接入，才能提供IP电话等功能。
1.1 、信号源系统
信号源是提供传送广播电视信号节目的源头，是指提供系统所需各类优质信号的各种设备。有线电视的信号源分为三大类：一类是从空中收转的各种电视信号。另一类是有线电视系统自办的电视节目，还有一类是网络的数据。
1.2、前端系统
1.2.1、前端的功能
传统的电视有线电视系统中只有模拟信号。模拟前端对信号的基本处理功能大致可概括为：
(1)、提高系统载噪比：当接收信号过弱或一般设备满足不了系统的载噪比要求时，可以在前端加入低噪声天线放大器，以改善系统的噪声系数，进而满足系统分配的载噪比指标。
（2）、邻频处理：采用邻频道配置方式，可以充分利用频道资源，在给定的频带范围内尽可能的多传节目套数。
（3）、频率变换：为了实现传输频道的合理配置，也为了避开某种干扰通常在前端采用信号处理器或解调-调制组合来变换某些频道的频率。
（4）、抑制非线性失真和寄生输出：在前端设备中广泛采用的各种带通滤波器和其它技术手段将各种失真、干扰减至最小。
（5）、调制、解调：在接收卫星和微波信号时，要采用解调技术从信号中分解出视、音频信号，再经过调制将信号调制成到所需频率的射频信号；自办节目也要经过调制后才能使用。
（6）、电平调整、电平控制：为了为传输部分提供合适的电平和平坦的复合射频信号，前端通常采用固定和可变衰减器来调整各频道的电平。为了减少前端输出电平的波动，采用AGC技术对电平进行控制。
（7）、产生导频:大型的同轴电缆系统中，前端必须给干线放大器提供导频信号以使其自动电平控制电路获得进行电平调整的“参考依据”。
（8）、混合：前端最终目的就是为了为传输系统提供一个高质量的复合射频信号，因此，前端中必须有混合设备使所有节目信号合而为一，来满足系统需要。
1.2.2、前端的类型和组成
（1）、直接混合型：从天线上接收的信号直接送入无源混合器，经宽带放大器放大后作为前端的输出。这种前端最简单，技术上容易实现，价格最低。但严格上讲不是真正的有线电视系统。
（2）、频道处理混合型前端

图1.3、频道处理混合型前端
频道处理混合型前端：在混合之前，每一个频道都有一个相应的频道处理器，其具体构成因所处理的对象（本频道信号性质）不同而不同。射频信号的处理设备是信号处理器，它可以变换频道，也可以不变换频道，还可以是解调-调制组合。典型的信号处理器通常采用下变频-中频处理-上变频方式，输入频道信号先经过下变频器变换成中频信号在中频信号上进行处理，以使本频道信号满足邻频传输的特殊要求，在经过处理后的中频信号利用上变频器变为所需的射频信号，并经频道放大后传送入混合器。视频信号的处理设备当然是中频调制器，它输出的信号同样可以满足邻频道传输的要求，此时混合器采用宽带型混合器以保证输出性能。频道处理混合型前端指标高、质量好、性能优越而稳定、满足邻频使用要求、便于增容扩容，因而广泛用于大型有线电视系统。
（3）、现代有线电视网的前端类型

图1.4、 现代有线电视的前端组成
现代有线电视网的前端类型：在现代有线电视网络中，前端对信号处理方式仍然沿袭着单频道处理的思路，因而形式上讲，现代有线电视网的前端的技术类型仍然属于频道处理混合型。但由于现代有线电视网所需实现的功能比传统有线电视丰富。所要处理的信号类型也较传统前端为多，此时对信号处理不仅仅只要达到邻频传输的要求而是包含了其它十分丰富的内容，比如对数字电视信号而言，前端需要对它进行信号编码以及卷积交织等一系列处理，为的是增强信号的纠错能力和提高信号克服突发噪声影响的能力总之现代前端必须满足良好的信号处理能力和完善的系统管理能力，从本质上讲，现代前端技术类型应该是综合处理与智能管理型。
上图简要地画出了这种前端类型的原理示意图。这类前端大致可分为模拟电视部分、数字电视部分、和数据块部分三大块，不同的部分有不同的信号处理方式和控制管理方式。模拟电视信号采用的是传统的频道处理混合方式，以使信号达到邻频传输的要求；对数字电视信号来说，前端的处理包括复用、加扰、编码、调制等等，从形式上到内容都比对模拟电视信号的处理复杂得多；对数据信号而言，前端的处理包括路由选择、网络适配和调制等，以便和用户端的Cable Modem建立起有效的连接和通信，此类业务的实现同样需要配置相应的管理控制系统。
（4）、综合前端

图1.5、现代智能综合前端
图中，模拟电视部分的组成与传统的前端完全一致，但增加了较为复杂的数字电视部分和数据部分。在当前的有线电视网络中，卫星电视信号既作为模拟通道的信号源，也有一部分节目放在数字平台上传输。一般来说，数字电视的信号源主要有：卫星电视节目（DVB-S的信号可以通过QPSK解调器变换成TS流直接进入复用加扰系统，而模拟卫星电视信号则需要数字化后经MPEG-2编码才能送至复用器）；自办数字电视节目（由磁盘阵列和视频播出服务器提供）NVOD节目（由NVOD生成系统和相应的播出服务器提供）；EPG、数据广播和其他业务（由相应的生成系统将素材按DVB-DATA格式打包形成TS流再送入复用器）；光电光纤骨干网A平台提供的节目（通过SDH分接转换和网络接口适配器将信号变成TS流）。这些节目按一定的方式复用加扰后，通过DVB-C的编码调制器（一般采用64QAM）变换到射频上在一个个的模拟频道中传输。加扰过程由用户管理系统和条件接收系统产生的控制信号进行控制。用户必须在取得授权后通过机顶盒才能收看到这些节目。前端中，复用器输出的信号在调制前需分成两路，一路直接送到QAM调制器，进入本地HFC网进行传输；另一路则通过接口适配器转换成DS3信号，复接到本地的SDH网络上传送到下一级的分前端。
前端的数据部分可以根据需要来合理配置。在图中，数据信息的交换通过中心交换机来完成，可以由专线与公用电信网连接实现Internet的接入，通过本地电话网实现拨号连接，也可以实现IP电话的业务；有线电视自办的信息业务可以通过一系列相应的服务器来提供，也可以与广电光纤骨干网的B平台进行连接。这些数据信息通过前端的CMTS进入到本地的有线电视HFC网络中。而网络的控制和管理则由功能强大的网络管理系统和用户系统来完成。
实际的前端组成是由具体的设备组成的，不同的前端其组成的思路和规律大致相同，组合式样则因系统而异。
1.2.3、前端的主要设备
（1）、无线放大器：也称前置放大器，一般位于天线附近，固定在天线竖杆上。作用是放大天线接收的信号以提高信号电平，改善前端输出信号的载噪比。
（2）频道放大器：进行单频放大的器件（现代有线电视系统已不再使用）。作用：抑制带外信号分量以减小输出信号中的交调和互调失真；对单频频道信号放大，获得较高的输出电平；进行各频道的分别调整使输出电平基本保持一致，并进行自动电平控制，以稳定电平。
（3）、频道变换器：将天线接收的电视信号的频道转换到系统安排的传输频道上去。它不改变频谱结构。
（4）、信号处理器：也称频道处理器；作用是：把接收过来的电视信号经处理后变换到有线电视系统工作频段所指定的频道上。实质上它是一种功能更全的频道变换器。分类：外差变换器型和解调-调制型。后者主要用于超大型复杂系统，可以提高质量。一般常用的是前者。
（5）、调制器：普通的开路信号可用相应的信号处理器开进行处理。而自办电视节目信号、卫星电视信号、微波传送的电视信号、自办调频立体声节目信号以及各类数字信号等则用调制器变换成射频信号在有线电视系统中进行传输。
（6）、导频信号发生器：产生导频信号，补偿电缆衰减的温特性。在750MHz以上的系统中，由于广泛采用HFC网络，故一般不用导频信号。
（7）混合器：将两个以上输入信号合并成一个组合输出信号再用一根同轴电缆或光纤传送出去的装置，也称合成网络。一般来说，混合器在形成复合信号的过程中应具有较高的相互隔离能力，尽量避免信号间的相互影响。
1.2、传输分配系统
1.2.1、同轴电缆网络

图1.5、发泡同轴电缆示意图
现代有线电视系统最根本的目的是要解决覆盖问题，因此，由前端产生的复合射频信号最终必须通过合理的传输分配网络才能被准确、优质地传送到千家万户。
传输分配网络通常由传输干线和用户分配网组成，从目前采用的传输媒介看，传输分配网络主要有四种应用模式：即HFC网（光纤同轴电缆混合网，传输干线由光纤传输系统组成，而用户分配网则仍然是同轴电缆）、同轴电缆网（传输分配均采用同轴电缆）和MMDS（多路微波分配系统）系统。还有一种LAN接入方式。MMDS通常只做辅助或补充手段，在一些地形特殊、用户分散、不便于铺缆架线的地区使用。
HFC网络是新建网络普遍采用的方式，也是技术发展的方向。但是同轴电缆仍大量存在于实际系统，至少HFC中用户分配网还是采用的同轴电缆。因此先了解同轴电缆时必要的。
图1.6、采用CMTS+CM的双向网络示意图

图1.7、LAN接入示意图
同轴电缆网络实际上由同轴电缆、放大器以及各种无源部件按照实际需要组成的。
同轴电缆不做太多介绍，介绍下放大器：主要包括传输系统使用的干线放大器和在分配系统使用的分配放大器、延长放大器和楼栋放大器（楼放）等。
图1.8、双向干线放大器
图1.9、干线放大器
干线放大器主要作用在于补偿传输电缆的衰减，确保信号能够优质、稳定地进行远距离的传输。安装：
1、在架空电缆线路中，干线放大器应安装在距离电杆1M的地方，并固定在吊线上。2、在墙壁电缆线路中，干线放大器应固定在墙壁上。吊线有足够的承受力，也可固定在吊线上。3、在地下穿管或直埋电缆线路中干线放大器的安装，应保证放大器不得被水浸泡，可将放大器安装在地面以上。4、干线放大器输入、输出的电缆，均应留有余量；连接处应有防水措施。
分配放大器：用于干线传输的最末端，主要作用是将干线传输来的信号同时提供给若干条分配支路。与干线放大器的区别在于其输出电平较高，不在于主干线输出端，且一般不具有AGC和ALC功能。（其安装同干放也可以安装在室内）

图1.10、分配放大器
延长放大器：当分配支路传输距离过长，能量会衰减，所以采用其提高电平，以便分配。

图1.11、延长放大器

楼栋放大器：是电缆传输的最后一级放大器，它后面是无源分配网络。作用是输出高电平以带动无源网，使用户得到足够的信号电平。
图1.12、楼放
1.2.2、主要无源部件
分配器
分配器能将一路输入信号的功率均等的分成几路输出，它具有一个输入端和几个输出端，通常一般按输出路数的多少进行分类。（可安装在室内和室外，在室外要用室外防水型）。
图1.13、集中分配器
分支器：作用是从传输线路中取出一部分信号送到用户终端盒，一般有主路输出端和多个分支输出端。
图1.14、分支器
1.2.3、用户分配网的布局
常见的分配系统结构形式主要有两种：
第一种形式在来自干线桥接（分支）放大器的分配线上串接分支器，再通过分支器直接覆盖用户。该方式要求干线分支器具有高电平的分支输出，以便带动更多分支器。这种方式可串接线路延长放大器2-3个，一般用于覆盖位于传输干线两侧的零散用户。
用户
分支器
干线桥接放大器

图1.15、第一种形式
第二种形式，它用于干线末端主要适用于用户密集地区。这种方式不一定要求信号分配具有很高的输出电平，只要能补偿分支线的损耗就可以了，但却要求分支放大器具有高电平输出，一般情况下该方式仅允许串接一级线路延长放大器。
用户
分支器
分配器器器
延长放大器
干线桥接放大器

图1.16、第二种分配形式
无源分配网络的设计原则
在进行分配网络设计时要根据用户分布的特点进行归类，对不同形式的用户进行不同的设计，尽量使之规范化，便于统一组织施工。在进行规范化的设计时，要注意以下几点：
①不同的用户群离前端的距离以及信号经过放大器的数目等都是不同的，设计时应分别计算。
②为做到均衡分配，一般都从楼房中间输入信号，经过分配器均匀送出；对距离较远处，则采用较粗的电缆，使各串分支器输入电平的差别尽可能的小。
③为了带动更多的用户，设计时应选用分配损失尽可能小的分配器，尽量减少分支线的电缆长度。
④计算用户电平时应把最高频道和最低频道分开计算，使它们都符合设计要求。
⑤一串分支器的数目不能超过四个。离分配器放大器近的分支器应选择分之损失大的分支器，离分配放大器远的分支器应选择分支损失小的分支器，以保证各用户输出口电平差尽可能小。
⑥为了保证用户端相互隔离大于30dB的要求，邻频系统中每一串分支器最后两个分支器的分支损失之和不能小于20dB。
1.2.2、光纤传输网络
电视信号在光纤中的传输方式有模拟和数字方式，模拟方式主要有AM-IM、FM-IM；数字方式包括非压缩及数字压缩的PCM-IM、数字压缩预调制-IM方式。
主要说下混合光纤同轴网（HFC）：有线电视信号通过光缆传送到光节点，在光节点把光信号转换成射频信号，馈入电缆网，通过电缆网络将电视信号传送给用户。可实现双向传输。HFC是一个以前端为中心、光纤延伸到小区并以光节点为终点的光纤星形布局，同时，以一个星树型同轴电缆网络从光节点延伸覆盖用户。　HFC网采用频分复用技术，将5-1000MHz的频段分割为上行和下行通道。5-65MHz为上行通道，87-1000MHz为下行通道。上行通道为非广播业务，主要传输包括状态监控信号、视频点播信号以及数据通信业务等。下行通道将87-550MHz为普通广播电视业务，该频段全部用于模拟电视广播时，除调频广播业务外，可安排约54个频道的模拟电视节目。550-750MHz为下行数字通信信道，用于传输数字广播电视、VOD数字视频以及数字电话下行信号和数据，上行数据一般利用5-65MHz频段，为了提高抗干扰能力，采用QPSK(或16QAM)调制。
　　有线电视HFC网上综合多种数字业务是依靠电缆调制解调器Cable modem和机顶盒Set-topBox。Cable modem系统由置于用户端的Cable modem(CM)和设置于前端的CMTS(电缆调制解调端接系统)组成。用户端CM的基本功能是将上行的数字信号调制成RF信号，将下行的RF信号解调为数字信号。HFC接入网的主要优势为：巨大的接入带宽，可提供各种模拟和数字业务；Cable modem系统的下行速率高是显著的优势，提高了网络资源的利用率；同时，还具有永久在线、无须拨号的优点。
2、有线电视网络的总体布局
2.1、省骨干网拓扑结构

图2.1、省骨干网络拓扑结构
自治域管理中心：建立全省IP网络的域名管理系统、网络监控管理系统和AAA系统（AAA系统是专为目前通信市场需求和未来发展趋势推出的一体化认证、计费系统，采用RADIUS协议，应用于电信、ISP、尤其是公众多媒体网、宽带城域网、IP电话网等），负责地址资源调度管理、网络设备管理、电路资源调度管理、网络信元管理等。
业务接入中心：负责内部应用系统的接入、外部ICP业务的接入；
国际互联网出口：负责网内所有宽带接入用户以及内网其他用户系统对国际互联网的访问出口。
2.2、市州城域网核心节点拓扑结构
本地城域网完成市州及所属县市网络的汇聚和交换,并在全省统一网络和业务规范下,完成本地数字电视双向业务、pc宽带业务、专线业务以及其他业务的接入。城域网按照核心层、光汇聚层和用户接入层构成具体结构见下图。

图2.2、市州城域网核心节点拓扑图
城域网路由交换层。路由交换层采用高性能路由交换机，一方面完成省干网接入节点的功能，同时完成城域网核心路由交换的功能。此设备安装在城域网前端节点机房。
核心层网络连接：省干网城域网接入节点与省中心骨干节点之间采用多条GE电路。核心层与业务控制层的BRAS和USR之间采用多路GE连接，具体见上图。
业务控制层完成网内业务的控制处理，配置宽带业务接入控制网关BRAS和多业务接入控制网关USR。业务接入网关设备安装在城域网总前端机房。
业务接入采用PPPOE（point-to-point protocol over ethernet的简称点到点连接协议）和IPOE报文特征标记进行分类。前者我为宽带业务标记，后者为STB业务接入标记，业务控制层完成上述业务的分类。
BRAS宽带业务接入控制设备：BRAS设备收到OLT（光缆终端设备）发来的带有PPPOE信息特征的双层标签后，对相关信号进行处理。

图2.3、OLT机箱前视图
2.3、城域网光接入层
主要有以下几种接入方案，以下是对它们的对比：
1、CMTS+CM （如图）
　　CMTS+CM组网方案在光传输部分，下行数据信号和CATV的下行信号采用频分(FDM)方式共纤传输，上下行数据信号采用空分(SDM)方式共缆不同纤传输，在电缆部分，上下行信号按FDM方式同缆传输
　　此方案适合已建HFC网络改造，可利用原网络中预留的光纤和无源分配到户的电缆网络组成双向传输系统；只需要在前端和用户端分别加装CMTS和CM即可实现双向传输。
1.1CMTS+CM优点
利用现有的CATV网络提供双向通信，适合稀疏模式网络覆盖区域；
大面积覆盖，低开通率情况下成本较低，前期投入少；
技术标准及产品比较成熟。
1.2CMTS+CM缺点
需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造；
噪声汇聚效应影响系统的带宽和性能，同轴缆及接头质量要求较高，后续维护工作量较大；
CMTS下行通道带宽有限，头端共享38Mbit/s，可开通用户数少；
可承载业务有限，大带宽业务无法满足；
后续系统扩容成本巨大。
2、EPON+LAN
　　OLT上联接入数据网，ONU直接接入或者通过下联的交换机接入STB(机顶盒)，提供IPTV/HDTV视频业务，具体应用方案如图2所示EPON+LAN组网方案。
2.1EPON＋LAN优点
运营商不承担用户终端的投入，网络升级改造方便；
网络接入带宽：1000M到小区，1000M/100M到楼道，100M到户，接入带宽高；
可扩充性好，可以承载全业务运营；
不占用同轴电缆的频率资源，光传输采用EPON技术，传输链路中实现没有有源设备；
两张网同时运营，维护方便，单网故障相互不影响；
目前的LAN产品异常丰富，价格也非常低；EPON产品支持厂家众多，相关产品兼容性好，价格也在大幅降低。
2.2EPON＋LAN缺点
需重新入户施工，施工量及施工难度都较大；
两张网络分开运营，维护人员素质要求高。 EPON+LAN、EPON+EOC
3、 EPON+EOC
　　EPON+EOC中的EOC技术主要包括3种：无源EOC、低频有源EOC、高频有源EOC。
3.1无源EOC
　　无源EOC技术将以太数据信号IP DATA和有线电视信号TV RF采用频分复用技术，使这两个信号在同一根同轴电缆里共缆传输，在楼宇内利用HFC网络入户的同轴电缆将IP DATA和TV RF混合信号直接传送至客户端，再在客户端分离出TV RF射频信号连接至电视机或DVB机顶盒；分离出IP DATA数据信号连接至计算机。也可以直接将IP DATA和TV RF混合信号直接连接至双模机顶盒，用户可以通过双模机顶盒实现IPTV、VOD等交互电视业务，同时在机顶盒上另外提供一个以太网RJ45接口外接电脑提供宽带上网业务，具体组网方案如图3所示无源 EOC组网方案。
　　无源EOC系统技术特点：系统支持每个客户独享10Mbit/s的速率；遵循以太网协议，标准化程度高；客户端为无源终端，提高了系统的稳定性，减小了运营维护成本；工程安装不需重新敷设5类线，有效的解决了楼内重新敷设线缆施工困难问题，建设成本较低。
3.2低频有源EOC
　　使用频段为5~30MHz，传输速率为85Mbit/s，传输距离可达500m。
　　具体组网方案如图4所示有源低频EOC组网方案。
　　有源低频EOC技术特点：能够通过分支分配器，工作频率在低频段，网络适应能力较好不需要更换优质的分支分配器和电缆；家庭中至少需要一个有源设备，成本较高。
3.3高频有源EOC
　　高频有源EOC使用频段为800~1500MHz，每个频道带宽为50MHz，共有29个频道；每个频道最大135Mbit/s的数据速率；每个频道支持一个NC(局端)设备，每NC支持31个CPE(终端)设备；传输距离300~600m，具体组网方案如图5所示有源高频EOC组网方案。
　　高频有源EOC的技术特点：可与现有模拟电视、DVB数字电视、IPQAM等应用并存；传输距离远(同轴网上可达500m以上)；单个Master设备可以连接253个用户；无需敷设新的用户线缆，数据直接在已有同轴电缆上传送；OFDM调制，多载波技术保证噪声环境下数据稳定传输；网络结构适应性强，适合树型和星型的同轴电缆分配网；无需新的供电系统，直接获取馈电供电，并提供“过电”功能，为下联设备供电；可结合EPON系统的分步建设，按开通率的变化计划投入和建设；但是，高频有源EOC需要更换优质的分支分配器和电缆,家庭中至少需要一个有源设备(HomePNA Modem)，成本较高。
4、FTTH
4.1单纤三波传输，OLT外置合波器
　　CATV业务通过OLT外接采用合波器设备，把CATV信号和数据语音信号合并在一根光纤内传输，在用户端的ONU设备分波，通过RF射频接口把CATV信号传输到CATV电视机上。
　　技术特点：OLT外置合波器，采用单纤三波传输，1310nm/1490nm传数据信号，1550nm传CATV视频信号。
4.2单纤三波传输，OLT内置合波器
　　CATV业务通过OLT内置采用合波器设备，把CATV信号和数据语音信号合并在一根光纤内，通过PON口后在光网络上传输，在用户端的ONU设备分波，通过RF射频接口把CATV信号传输到CATV电视机上。
　　技术特点：OLT 内置合波器，ONU内置分波器；单纤三波传输，1550nm 传输视频；
4.3双纤分别传输数据和CATV信号
　　CATV业务通过单独一路光纤经分光器分光后传输到ONU，CATV信号通过ONU内置的光电转换器后，通过RF射频接口把CATV信号传输到CATV电视机上。
　　技术特点：ONU嵌入CATV光电转换器；采用双纤分别传输数据和CATV信号；采用1310/1550nm传输CATV信号。
4.4技术对比
　　单纤三波传输,从对比中可以看出，采用OLT外置合波器是目前经济合理的技术解决方案；但随着市场应用量的增大和光模块成本的下降，OLT内置合波器将是最终的技术解决方案。
市场应用案例
淄博广电双网改造
　　淄博双向有线电视网是将IP网络与有线电视HFC网络紧密结合，充分发挥各自技术特点，在用户终端融合为一体的双向全业务精品网络服务平台，机顶盒采用基本交互型，通过与前端平台的交互，在技术上真正实现了电视、网络和语音业务的“三网融合”；网络针对不同的小区和用户情况分别采取EPON+LAN和EPON+EOC的解决方案。
武汉FTTH项目
　　武汉先后开通了长飞公寓、紫菘小区、南湖都市桃园、行呤水榭、万科香港路8号等多个项目，采用FTTH技术方案，为用户同时提供CATV、数据和语音业务，真正实现了“三网融合”，同时大大节省了网络建设投资，为运营商和用户都带来了巨大的效益。
6、结束语
　　EPON和CMTS比较，不但具有很大的技术优势，而且可以在以下方面大大节省投资。
　　(4)不需要有源电缆网，不但使电缆网的成本极小化，而且使下行光接收机所需的光功率降低，导致下行发送光功率的节省；
　　(5)借助于CWDM实现一根光纤上的双向传输，不像HFC网在上行方向用一根独立光纤联接众多光节点和前端，就节省了光纤线路的投资；
　　(6)若干个上行光发送机对应于一个上行光接收机，又节省了上行光接收机的投资；
　　(7)交互式数据业务不经过Cable Modem系统，提高了数据业务和运行效率，又节省了数据设备的投资。
　　总之，从三网融合背景下的有线数字电视技术发展看： EPON+EOC/LAN方案具有灵活、方便、经济等特点，是HFC网络双向化改造的目前首选组网方案。FTTH方案真正实现了三网融合，节省了网络建设透支，对于新建住宅小区或者商业区是最佳的方案选择。
HFC网络的分布，在城域网关与用户接入层这件采用以太网无源光网络技术（EPON）接入，将用户接入网汇聚后接入到城域网核心层上，减少中间环节，使整个城域网最大限度地扁平化
EPON网络中的OLT设备，在整个网络中充当网络汇聚层的功能，负责用户接入网的汇聚和业务的分离。其安装在各级前端系统（包括总前端和分前端）。
EPON网络由OLT、ODN（光分路器）、ONU（Optical Network Unit) 光节点）以及光缆组成如图2.4所示

图2.6、用户终端设备连接图
OLT功能
　　1、向ONU以广播方式发送以太网数据；
　　2、发起并控制测距过程，并记录测距信息；
　　3、为ONU分配带宽；即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小．
　　EPON无源光网络系统中的局端设备（OLT），是一个多业务提供平台，同时支持IP业务和传统的TDM业务。放置在城域网边缘或社区接入网出口，收敛接入业务并分别传递到IP网。
EPON无源光网络系统组网灵活，下联半径20公里范围内处于业务接入点的多个终端, 构成 EPON系统网络。该系统可支持多种业务模式，适应多种工作环境，为用户提供FTTx系列解决方案。

　　OLT除了提供业务汇聚的功能外，还是集中网络管理平台。在OLT上可以实现基于设备的网元管理和基于业务的安全管理和配置管理。不仅可以监测、管理设备及端口，还可以进行业务开通和用户状态监测，而且还能够针对不同用户的QoS/SLA要求进行带宽分配。
　　OLT路由功能测试方法可用CDRouter进行全自动测试
光节点的设计。光节点的设计应分成两种情况：用户密集的城市和用户稀疏的农村。用户密集光节点的设计主要考虑用户的数量，一般一个光节点所带的用户数大概在500左右；用户稀疏光节点的设计主要考虑光节点所带的范围，一般光节点电缆的传输距离不超过两级延放加一级楼放。
３． 接续盒的设计。接续盒的设计主要考虑减少光缆的重复走线。
４． 交接箱的设计。交接箱的设计原则如下：
（1） 交接箱一般带8至12个光节点。
（2） 光缆主环上的交接箱要适当。
（3） 在城市之间主要路口的交汇处要适当设立交接箱，为今后的城市联网作准备。
（4） 在工业区和已规划的大片的开发区要适当设立交接箱，为今后的专网业务作准备。
（5） 综合考虑用户性质（如大型企业职工宿舍，高档商业住宅区与普通住宅区的用户往往需要求其提供不同的服务）、道路、天然障碍、地下管道资源。
（6） 考虑今后HFC网的网格状连接。
５． 前端的设计。前端的设计原则如下：
（1） 光分路器控制在4-6分路，对于同一光分路器下光纤传输距离相差不大的情况采用等分光比的光分路器，对于同一光分路器下光纤传输距离相差很大的情况采用不等分光比的光分路器。

（2） 同一前端的光发射功率尽可能相同,使得光发射机可以实现N+1备份。
（3） 为了便于今后的管理，同一区域路由的光节点尽可能共同使用一台光发射机。
（4） 光发功率一般控制在10dB左右。
（5） 传输距离小于35公里选用1310nm的光设备，传输距离大于35公里选用1550nm的光设备1、因为交接箱和接续盒的功能很接近，只是接续盒没有上架模块，因此跳纤不方便，如果接续盒装上铁箱，增加熔配单元就可以成为交接箱了。
由于光传输设备、光缆等价格较高，在建设HFC网时，往往采用光节点以下两千米的范围内以光机+干放+楼放的形式带用户如图所示)，这样投资相对比较低，但随着线路的老化，弊端也越来越明显，主要有以下几个方面：①电缆干线及放大器等器件陈旧老化，线路的故障率越来越高，维护量大大增加；②电缆干线所用的有源器件过多且多点供电，相互影响较大；③利用现有线路直接向数字电视过渡，改造起来比较复杂，实现网络的多功能也比较困难。

随着光传输设备价格大大降低，有线电视网络升级改造的时机已经成熟，因此在设计中我们充分考虑光传输网，利用光缆直接进小区，采用光工作站直接带
用户的方式。

光工作站的性能比较优良，价格比较便宜，它可以同时输出4路106 dBμV或2路110 dBμV的电平，可覆盖200—300用户，利用AC220 V供电，以星型分配
的方式入楼，相对光机+干放+楼放来说，网络结构比较简单，优点比较明显，主要有以下几个方面：
(1)系统可靠性高。采用光工作站直接带用户，网络结构简单，供电点减少，无其他有源部分，不需要进行同轴供电，电缆部分以星型分配方式进楼，网络中的接头数量大大减少，降低了发生故障的可能性。
(2)节约器材，降低功耗。取消了于放和楼放；每个光节点只覆盖几座楼，可就近选取可靠的AC220 V市电直接供给光工作站，省去了220／60 V供电器
和UPS。
(3)调试简单。在发射端只需调整射频激励电平，在光工作站只需调整一个可调衰减器，其他无源部分一般不需调试(4)维护量少维护点基本限定在光工作站，故障恢复快，系统运行费用低。
(5)容易实现数字化。每个光节点只覆盖200户左右，为数字电视整体转换提供了有利条件，在整体转换过程中更加灵活，可实现小片化转换，以减小机顶盒
安装调试的压力。
(6)容易实现双向传输。该模式为开展双向业务打下良好的网络基础，已基本实现光纤到楼，光工作站以后没有放大器，且采取星型分配模式，可避免有源器
件造成的噪声积累。通过这种新的模式，我们将逐步对现有网络进行
改造，以降低故障率，同时为开通数字电视和实现多功能打下基础。
光站地面箱：
箱体内部安装设备主要是光接收机、光缆接续盒、供电器、过流分支分配
器。

图3.1、光站地面箱内部安装图

图3.2、光站地面箱正视图
楼栋设备箱：
用于FTTB（Fiber to The Building(光纤到楼)）+LAN网络楼栋光接收机的安装，也可用于HFC网络楼栋放大器的安装；可明装，也可在墙体内以壁龛式暗装。每50～60户设置一个楼栋设备箱。箱体内部安装设备：楼栋光接收机、ONU、交换机、五类线配线架、熔接单
元、供电设备及附件组成。箱体需配置220VAC供电。

图3.3、楼栋设备箱结构
楼栋光接收机或放大器地面箱：对于建筑物内部无安装条件的FTTB+LAN网络楼栋光接收机或HFC网络楼栋放大器，均采用地面箱安装。地面箱露天设置在小区内楼栋附近，砌底座，箱体下方与小区管道联通，或通过引上保护管与架空线路相连。箱体内部安装设备：楼栋光接收机或HFC网络楼栋放大器。
图3.4、放大器地面箱正视图
过流器件地面箱：用于安装设置于室外的过流型分支分配器。地面箱在小区内楼栋附近露天设置，砌底座，下方与小区管道联通或通过引上保护管与架空线路连接。
图3.5 、 过流器件地面箱内部安装图
单元集中分配箱：用于安装FTTB+LAN或HFC网络楼栋单元内集中分配器。可明装，也可在墙体内 壁龛式暗装，每10～16户设置一个箱体内部安装设备集中分配器支架、高频模块支架。

图3.5、单元集中分配箱