基于有线电视网络的应急广播系统

基于有线电视网络的应急广播系统
发表时间：2018-12-18T16:33:43.047Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：乌仁格日勒[导读] 我国有线电视网络改造始于2000年，之后2008年提出建设有线电视NGB，使光纤网络建设成本大幅度降乌仁格日勒
内蒙古广播电视网络集团有限公司锡林郭勒盟阿巴嘎分公司内蒙古 011400 摘要：我国有线电视网络改造始于2000年，之后2008年提出建设有线电视NGB，使光纤网络建设成本大幅度降低，其高带宽及优良的传输特性不断推动“光进铜退”的进程，HFC网络进一步优化，光纤推进到楼、到单元、同轴电缆系统的无源化。

因为光纤传输方案解决最后100M问题的成本高昂，同时广电领域充分利用自有网络优势，避免同质化竞争，且能快速降低成本实现覆盖的网络建设，为
EPON+EOC的快速发展提供了良好的机会。

云南广电网络集团有限公司瑞丽分公司网络双向改造大多采用光纤到楼FTTB(FiberToTheBuilding)和光纤到单元FTTE(FiberToTheEn-trance)模式。

按现行标准其下行达到87～1000MHz，上行达到5～65MHz，同轴分配网的损耗在26～45dB范围内，且为线性传输，这样为应急广播系统的线路建设奠定了良好的基础。

关键词：有线；电视网络；应急广播系统
一、EPON系统简介 PON(PassiveOpticalNetworks)无源光网络，是一种光纤接入技术，由光线路终端OLT、光分配网(ODN)、光网络单元(ONU)、光纤(Fiber)、光分路器(Splitter)、光连接器(Connector)等无源光器件组成的点对多点的网络。

OLT通常放置在机房，提供上行SNI接口，通过10GE、GE、PE连接交换网络，是PON系统的主要管理中心;ONU(光网络单元)放置在用户侧，接入用户终端，在用户端把光信号转换成电信，可提供GE、FE、POTS、DSL、ＲF等UNI接口;ONT(光网络终端)，用户侧光网络设备;POS(无源分光器)可以将一路光信号分成多路光信号以及完成相反的多路光信号耦合过程的无源器件，它能把光从一根光纤分至2路至128路输出;ODN(光纤分配网)，由光纤、无源分光器连接器等组成，为OLT和ONU之间提供光物理传输通道，示意图如图1所示。

典型的PON拓扑结构分为行星形结构以及树形结构，通过这两种基本组网结构，结合不同类型的分光器，可以衍生出其他多种组网形式，满足多种应用需求，示意图如图2所示。

图2基本网络形态应急广播系统采用EPON作为传输通道的主要链路，主要有如下优势:
1)节省设备投资，节省光纤，节省光纤收发器，灵活扩容，高带宽、避免不断升级。

2)节省运维投资，节省机房资源(房租、电费、维护)，减少网络层级，减少网络故障点。

3)主流技术。

国内乃至亚洲地区采用的主流技术，经过多个国家的实际使用验证，并不断发展。

4)标准化优势。

由于IEEE的EPON标准化工作比ITU－T的GPON标准化工作开展得早，而且IEEE关于802．3标准体系已经成为业界最重要的标准。

5)成熟度高。

从产业链的角度看，光发射机与光接收机产业已经形成了标准化的生产，成熟稳定。

二、EPON在广播系统中的原理
在EPON系统中，OLT向ONU以广播的形式发送应急广播系统前端设备的广播消息，可以灵活地对ONU进行功率控制以及带宽控制；ONU接收到OLT发送的广播数据之后，将其转换成以太网协议或者射频ＲF电信号输出，同时又能将需要回传的数据，通过OLT分配的发送窗口向上行方向发送，如此完成一次数据交换的过程。

现有应急广播系统的建设中，国内绝大多数的厂家方案采用的模式均是乡镇和行政村的平台，通过IP链路将本地音源以及控制指令发送到县级中心机房，再由县级机房的设置将信号下发到各个终端，“IP上行，TS下行”。

乡镇平台的上行，采用的是EPON系统中的WDM(波分复用)技术，实现单纤双向传输，下行数据流采用广播技术，上行数据流采用TDMA技术。

下行方向采用802．3帧广播，每个ONU根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据，ONU注册成功后，分配一个唯一的LLID(LogicalLinkIdentifer，逻辑链路标记)，在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节;OLT接收数据时，比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。

上行方向数据分时发送，各个ONU的发送时间与长度由OLT集中控制，这样可以有效避免与互动节目的带宽冲突。

采用EPON作为应急广播系统中平战结合的主要传输通道，具有以下特点: 1)终端集成ONU板卡，将IP信号与射频信号同时接入，保证双通道接收的同时替代GPＲS状态回传，节省建设费用，高效地进行系统维护，合理分配资源。

2)广电自有网络使系统安全得到最有利的保障;每个终端需要在OLT注册，与应急广播系统中的终端管理相辅相成，在运维中用以往的工作小组即可完成应急广播系统的监管监测，减少人力资源的投入。

三、EOC在广播系统中的原理
EOC(EthernetOverCable)为利用现有的HFC网络在一根同轴电缆上同时传输电视信号和数据信号的技术，同轴电缆的网络特性目前仅次于光缆。

同轴电缆可以方便地部署在双向光纤没有完成的区域内，是利用有线电视网络高速传输宽带信号的另一种解决方案。

调制EOC技术采用点到多点的用户网络拓扑结构，一个典型的有源EOC系统由局端、终端、同轴分配网等部分组成，示意图如图3所示。

图3EOC系统组成
EOC局端一般安装于光节点位置，起到为上层以太网数据、汇聚设备终端的作用;EOC终端放于用户家里冲到家庭CPE设备接入用户电脑或互动机顶盒;同轴电缆分配网就是从CATV光节点位置到用户家里的网络，除了同轴线缆以外，还包括有源放大器、EOC桥接器、分支分配器等设备。

EOC局端将上层网络设备过来的以太网电信号调制到低频段，通过同轴电缆输出，EOC终端发送上来的调制信号解调还原为标准的以太网电信号输出，最终EOC局端将低频信号和有线高频信号进行混合分离。

EOC终端通过有线电视同轴电缆和局端配合构建二层以太网传输网络，用于射频的输出以及以太网数据的交换。

应急广播接收终端部署在同轴电缆覆盖的区域，可以采用内置EOC板卡的模式，实现与内置ONU板卡同样的功能，使其终端既能接收到上级下发的广播信号，也可以将接收终端的状态通过网络回传。

EOC在部署时应当注意以下指标:SNR(信噪比)，以23以上为优;信号发射功率一般为116dBμV，局端的发射功率建议不超过光接收机最低频点电视信号的输出电平15dB，终端的输出电平建议不超过终端接收最低电视信号的输出电平65dB，应急广播接收终端的最低接收电平40dB;链路衰减、局端到终端之间低频段(5～65MHz)信号损耗值，建议不大于45dB。

EOC局端最大汇聚噪声电平应小于40dBμV。

结束语
对于已经完成集中网改的小区，建议采用“EPON+EOC”解决方案，对于已完成五类线入户或新小区，建议采用“EPON+LAN”解决方案。

这两种模式能最大化地利用广电原有资源，避免重复建设，可管可控，安全高效。

参考文献
[1]马汉良,陈伟钢,吴健.应急广播系统关键技术创新及应用[C]//2014国际传输与覆盖研讨会.2014.
[2]丁森华,刘春江,张乃光,等.一种基于数字电视的应急广播系统设计[J].电视技术,2016(1):58-61.。