互动电视-HFC网分区改造规划方案.doc

互动电视HFC分区改造规划方案一、 对HFC网络要求数字电视节目通过HFC网络传送给用户，因此考虑到与QAM设备的匹配，在HFC中根据网络状况的不同可采用不同的调制方式，MPEG-2在HFC网络中传输可采用64/256QAM调制，在8MHz带宽内64QAM可传输41.8Mb/s（38.4Mb/s）数据、256 QAM可传输55.6Mb/s（51.2Mb/s）数据，由于HFC网络存在干扰需采用FEC前向纠错以确保信号传输质量，经FEC前向纠错后64QAM可传输38.4Mb/s数据、256 QAM可传输51.2Mb/s数据，对于HFC网络传输MPEG-2接收信号具有“峭壁”效应特性，即当网络传输C/N低于某一数值（该值为C/N门限值）时信号接收质量将出现急剧恶化，只要接收信号高于C/N门限值图像节目可实现无失真恢复。根据在实际工程测试中的经验，MPEG-2系统临界工作状态下的最低网络环境要求见下表。用户接收电平用户端C/N用户端D/U误码率BER64QAM40dB28dB22dB2*10_4256QAM48dB34dB28dB2*10_4实际测试结果表明64QAM对网络环境要求比256QAM低，适合于未经改造的有线电视网络。对于新建的网络256QAM可在部分区域得到应用，因此尽管HFC网络技术较原有网络先进，在系统建设中也必须严格规划、设计、施工才能保证网络质量。二、目前HFC网频谱方案三、上下行带宽分配方案：上行带宽 565MHz下行带宽 85860MHz1、 上行带宽60MHZ可利用，采用QPSK或16QAM调制，数据速度可达96Mbps/QPSK，192Mbps/16QAM，采用S-CDMA技术6MHz带宽传送14Mbps速率数据信号，60MHz带宽可传送140Mbps。2、 下行带宽分配方案（1）、不关断模拟信号时，HFC网频谱分布图A：FM广播 ： 88108MHz 100套调频广播节目B：110450MHz 42套 模拟电视节目。C： 470630MHz 数字视频加密节目和高速数据广播业务,160MHZ频谱带宽采用1024Mbps/QAM256、768Mbps/QAM64，可传送MPEG-编码格式128个数字视频节目（68Mbps/套节目）。D： 630680MHz NVOD业务，50MHZ频谱带宽采用350Mbps/QAM256、240Mbps/QAM64，可传送MPEG-编码格式50个数字视频节目（4.87Mbps/套节目）。可同时开展5部电影、电视NVOD业务。E ： 680810MHz 时移电视/VOD业务，120MHZ频谱带宽采用768Mbps/QAM256、576Mbps/QAM64，可传送MPEG-编码格式140个数字视频节目（35Mbps/套节目）。同时最低支持140个用户时移电视/视频点播业务，图象质量可达到目前DVD图象质量。F ： 810860MHz 交互式图文数据业务，60MHZ频谱带宽采用384Mbps/QAM256、288Mbps/QAM64，开展图文数据业务，每一个光节点同时支持110个用户并发使用时，每个用户下行最低速率可达2Mbps。 若交互式图文数据业务走IP通道，此频带可用作时移电视/VOD业务，可传送MPEG-编码格式70个数字视频节目（35Mbps/套节目）。 （2）、数字电视整体平移后，只保留少量模拟频道时，HFC网频谱分布图A： 80140MHz 60MHZ频谱带宽可传送68套 模拟电视节目。B： 140300MHz 数字视频加密节目和高速数据广播业务,160MHZ频谱带宽采用1024Mbps/QAM256、768Mbps/QAM64，可传送MPEG-编码格式128个数字视频节目（68Mbps/套节目）。C： 300350MHz NVOD业务，50MHZ频谱带宽采用350Mbps/QAM256、240Mbps/QAM64，可传送MPEG-编码格式50个数字视频节目（58Mbps/套节目）。可同时开展5部电影、电视NVOD业务。D： 350650MHz 时移电视/VOD业务，300MHZ频谱带宽采用1920Mbps/QAM256、1440Mbps/QAM64，可传送MPEG-编码格式360个数字视频节目（35Mbps/套节目）。同时最低支持360个用户时移电视/视频点播业务，图象质量可达到目前DVD图象质量。E ： 650750MHz 交互式图文数据业务，100MHZ频谱带宽采用640Mbps/QAM256、480Mbps/QAM64，开展图文数据业务，每一个光节点同时支持360个用户并发使用时，每个用户下行最低速率可达1.33Mbps。F ： 750860MHz 即时通信业务，100MHZ频谱带宽采用640Mbps/QAM256、480Mbps/QAM64，开展即时通信业务，每一个光节点同时支持360个用户并发使用时，每个用户下行最低速率可达1.33Mbps。G：若交互式图文数据业务，即时通信业务走IP通道，此频带210MHZ可用作时移电视/VOD业务，可传送MPEG-编码格式252个数字视频节目（35Mbps/套节目）。三、交互式业务网络流量分析和光发射机所带用户数下面针对目前HFC网频谱资源情况分析各种业务光发射机所带用户数1、窄波时移电视/VOD业务 ：频率范围 ： 680810MHz 16个 8MHz模拟频道求：每光发机最大所带用户数公式 ： 每光发射机所带用户数量=支持交互式视频每光发所需的频道数目 / ( 交互视频入户率百分比 * 并发用户数目百分比 * MPEG-2Mbps每视频流 256QAM Mbps分配带宽流量/8MHZ Channel调制带宽流量 ) （1）采用256QAM调制 交互式视频服务带宽速度16*51.2Mbps = 819.2Mbps 业务入户率5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%并发率50%50%50%50%50%50%50%50%50%50%收敛系数0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.225 0.250 16/( 20% * 50% * 4.0/ 51.2 )= 2048户256QAM调制，120MHZ带宽，每视频流4.0Mbps，支持用户数与业务收敛系数间的关系 收敛系数=业务入户率*并发率 函数关系： Y=204.8/X（2）采用64QAM调制 交互式视频服务带宽速度16*38.4Mbps = 614.4Mbps16/( 20% * 50% * 4.0/ 38.4 )= 1536户64QAM调制，120MHZ带宽，每视频流4.8Mbps，支持用户数与业务收敛系数间的关系 收敛系数=业务入户率*并发率 函数关系： Y=153.6/X2、 交互式图文数据业务 ： 频率分配范围810864MHz，68个 8MHz模拟频道求：每光发机最大所带用户数公式 ：每光发射机所带用户数量 = 支持交互数据每光发所需的8M频道数目/(交互视频入户率百分比* 交互式图文数据入户率百分比 * 并发的用户数目百分比 *平均每户下行流量/64/256QAM Mbps/8MHZ Channel 带宽流量)采用64QAM调制:6/ 20% *100% * 50% * 2M/38.4= 1152户采用256QAM调制:6/ 20% *100% * 50% * 2M/51.2= 1536户3、上行流量分析上行带宽565MHZ，一般525MHZ反向噪声过大，无法使用，实际使用带宽约40MHZ。求：每反向光发机最大所带用户数公式 ： 每反向光发射所带用户数量= 支持交互式业务每光发射机所需带宽/交互式业务入户率百分比 *并发的用户数目*平均每用户上行流量/QPSR/16QAM Mbps/MHZ 40MHZ/ 20% * 50% *0.5M/ 1.8(3.2 ) = 1440（2560）户四、综合以上分析得出以下结论：1、 在时移电视业务开展初期，只有320个并发视频流，在不关断现有42套模拟信号前提下,128MHZ频道带宽同时支持160个视频流，即同时支持在线用户160时移电视业务用户，假若初期移电视业务用户入户率为4%，用户并发率为20%，支持最大覆盖用户20000户。目前宽带网覆盖用户5万户，有线电视业务网只需分两大区域就可满足要求，网络改造的主要工作量是将原网络上有源设备非860MHZ设备替换为860MHZ设备替，经过网络普查需更换设备（放大器）334台，投资27.95万元。2、 在不关断现有42套模拟信号前提下,128MHZ频道带宽同时支持160个视频流，即同时支持在线用户160时移电视业务用户，假若初期移电视业务用户入户率为5%，用户并发率为50%，支持最大覆盖用户6400户。由此HFC改造模式主要是在现广播网叠加构建一张窄波传输网络，窄波传输网分传输层和汇聚层，汇聚层光发射机所带用户不能超过6400户，传输层是将汇聚点以星形方式传输中心机房点的光纤传输网，为保证传输层可行性，对特殊汇聚点采用星形双路由备份。100000用户需支持2500个并发视频流。3、 在关断现有的模拟信号时，最大可用400MHZ频道带宽/64QAM调制带宽1920 Mbps，同时支持480个视频流，五年内业务入户率为80%，用户并发率为50%，支持最大覆盖用户1200户，汇聚层改造最终目标是光发射机所带用户不能超过1000户。100000用户需支持40000个并发视频流。4、 HFC改造工作量是构建交互式业务窄波传输网络，以汇聚层光发射机所带用户数逐步减少为目标，分四步走20000户、4000户、2000户、1000户。四种改造建设方案投资预算见附表。第一步：以25000户划分区域，城区50000户分2个区，根据现有HFC网络结构，直接在广电大楼中心机房划分2个区，由中心机房所带光节点覆盖区域为一个区，其它由十堰桥头站房、顾家岗站房、配套处站房和红卫转盘站房、东风轮胎厂站房、花果站房、白浪站房二级光转发覆盖光节点为一个区。其投资是将现有网络上非860MHZ有源设备替换为860MHZ设备。更换设备（放大器）334台，投资27.95万元。（若频谱630MHZ750MHZ可利用，网络前期可不用改造）第二步：以4000户划分区域，城区80000户分20个区，根据现有HFC网络结构，广电大楼中心机房共有9个区，十堰桥头站房共有3个区，顾家岗站房共有1个区，配套处站房和红卫转盘站房共1个区，东风轮胎厂站房2个区，花果站房1个区，白浪站房3个区。第三步：在第一种方案基础上，将20个区划分为40个区，每一分区为为2000户。各站房分区数增加一倍。第四步：在第二种方案基础上，将40个区划分为80个区，每一分区为为1000户。各站房分区数再增加一倍。方案一：以4000户来分区站房名称光纤长度(KM)分区名称设备功率配置设备方案单链备用环设备名称数量价格小计广电大楼中心机房分区1混合器9100900分区2光传输平台22000040000分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9十堰桥头站房5.86.2分区1049%，51%。6.85dBm,4.55mW混合器31003005.86.2分区1149%，51%。6.85dBm,4.55mW光传输平台120000200005.86.2分区1249%，51%。6.85dBm,4.55mW光收发机31800054000顾家岗茅箭区文化馆站房1111分区1350%，50%。8.58dBm,7.21mW混合器1100100光传输平台12000020000光收发机11800018000配套处站房510.7分区1419%，21%，28%，32%混合器210020011dBm,11.5mW光传输平台22000040000红卫转盘站房6.39.4一发二收光收发机12100021000白浪站房17.225分区1532%，68%。13dBm,19.5mW混合器310030017.225分区1632%，68%。13dBm,19.5mW光传输平台1200002000017.225分区1732%，68%。13dBm,19.5mW光收发机33100093000东风轮胎厂站房5.6分区183dBm,2mW混合器31003005.6分区193dBm,2mW光传输平台22000040000花果站房15.6分区207.2dBm,5.3mW光收发机31800054000光纤长度118.1124.7242.8600145680光分路器183005400总计573180方案二：以2000户来分区站房名称光纤长度(KM)分区名称设备功率新增配置设备方案单链备用环设备名称数量价格小计广电大楼中心机房分区1混合器9100900光传输平台22000040000分区18十堰桥头站房5.86.2分区1949%，51%。6.85dBm,4.55mW混合器31003005.86.249%，51%。6.85dBm,4.55mW光传输平台2000005.86.2分区2449%，51%。6.85dBm,4.55mW光收发机31800054000顾家岗茅箭区文化馆站房1111分区2550%，50%。8.58dBm,7.21mW混合器1100100光传输平台200000分区26光收发机11800018000配套处站房510.7分区2737%，63%。7.47dBm,5.58mW混合器2100200光传输平台200000红卫转盘站房6.39.4分区2842%，58%。7.36dBm,5.45mW光收发机12100021000白浪站房17.225分区2932%，68%。13dBm,19.5mW混合器310030017.22532%，68%。13dBm,19.5mW光传输平台1200002000017.225分区3432%，68%。13dBm,19.5mW光收发机33100093000东风轮胎厂站房5.6分区353dBm,2mW混合器31003005.6分区383dBm,2mW光传输平台200000花果站房15.6分区397.2dBm,5.3mW光收发机31800054000分区39光纤长度118.1124.7243500121400光分路器183005400合计428900方案三：以1000户来分区站房名称光纤长度(KM)分区名称设备功率新增配置设备方案单链备用环设备名称数量价格小计广电大楼中心机房分区1混合器181001800光传输平台12000020000分区36十堰桥头站房5.86.2分区3749%，51%。6.85dBm,4.55mW混合器61006005.86.249