童永清

（雷科通技術(shù)（杭州）有限公司，浙江 杭州 310013）

1 引言

隨著數(shù)字電視整體平移的穩(wěn)步推進(jìn)，數(shù)字電視用戶數(shù)取得快速增長，據(jù)格蘭研究公司統(tǒng)計：截至2010年7月底，我國有線數(shù)字電視用戶達(dá)到7 719萬戶，有線數(shù)字化程度達(dá)到44.38%。但目前數(shù)字電視整體平移的方式多以單向廣播方式完成模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換，觀眾無從體驗數(shù)字電視的優(yōu)越性，也無法體現(xiàn)廣電運營商的核心價值。

國家廣電總局張海濤副總局長在2010年5月17日深圳召開的全國有線電視數(shù)字化推進(jìn)工作現(xiàn)場會上指出：“有線電視數(shù)字化不是目的，整體轉(zhuǎn)換也不是目的，目的是要依靠科技創(chuàng)新充分發(fā)揮有線電視的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢、用戶優(yōu)勢和內(nèi)容優(yōu)勢，不斷提供新業(yè)務(wù)、新服務(wù)，不斷滿足用戶的新需求、新要求?！睘榇?，要求加快有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造步伐，推動有線電視網(wǎng)向雙向、交互、多功能方向發(fā)展。

有線電視網(wǎng)具有寬帶優(yōu)勢，但多是單向廣播方式的網(wǎng)絡(luò)，難以開展業(yè)務(wù)。在“三網(wǎng)融合”背景下如何開展雙向交互業(yè)務(wù)，擴(kuò)大廣播電視的服務(wù)領(lǐng)域，增加廣電運營商的ARPU值，日益引起關(guān)注。

2 當(dāng)前交互業(yè)務(wù)發(fā)展面臨的瓶頸

國內(nèi)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，數(shù)字電視豐富的業(yè)務(wù)內(nèi)容得到了廣大電視觀眾的認(rèn)可，特別是隨著互動電視的逐步發(fā)展，不僅讓觀眾感受到交互式媒體的未來，也讓廣大運營商看到潛在的無限商機(jī)。但是，從目前交互業(yè)務(wù)的運營現(xiàn)狀來看，即便是一線大城市，平均開通率一般也是在10%以下，用戶規(guī)模非常小，大部分的用戶仍然只能使用單向的數(shù)字電視業(yè)務(wù)。究其緣由，目前互動業(yè)務(wù)過高的資費政策是主因之一，直接導(dǎo)致用戶發(fā)展緩慢。以國內(nèi)雙向業(yè)務(wù)開通情況比較好的城市——杭州華數(shù)為例：其幾年前動用大量資金對杭州城區(qū)通過以太網(wǎng)接入的方式進(jìn)行雙向網(wǎng)絡(luò)改造，為了回收網(wǎng)絡(luò)投資，在雙向網(wǎng)絡(luò)改造的成本過高的情況下，華數(shù)不得不為互動電視業(yè)務(wù)制定了高達(dá)每月48元的資費政策。在這種收費模式下，即使經(jīng)過華數(shù)多年的努力，目前杭州中心城區(qū)的互動電視開通率也僅僅保持在20%左右。

當(dāng)考慮全覆蓋、全開通時，平均每個用戶需投入幾百元、甚至上千元的改造費用。為了在一定期限內(nèi)回收雙向網(wǎng)改、互動電視前端系統(tǒng)（包括VOD，IPQAM等）的投資，運營商為互動電視業(yè)務(wù)制定很高的收費政策也就變得很自然。因此，高昂的雙向網(wǎng)改成本已成為制約當(dāng)前互動業(yè)務(wù)快速發(fā)展的瓶頸。

從目前國內(nèi)主流的雙向網(wǎng)改技術(shù)來看，比較成熟的有線電視接入網(wǎng)雙向改造技術(shù)方案有 HFC+CMTS+CM，F(xiàn)TTB+LAN和FTTN+EoC，簡單比較如下：

1）HFC+CMTS+CM：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品成熟，利用原有的同軸電纜，但需對HFC光電傳輸鏈路部分進(jìn)行雙向改造，施工工藝質(zhì)量要求高，帶寬受限，無法滿足大帶寬業(yè)務(wù)的需求，戶均成本高。

2） FTTB+LAN：帶寬寬，可擴(kuò)展性好，戶均建網(wǎng)成本低，但需重新入戶施工，施工量比較大，用戶接受程度低，施工難度難以估計。

3） FTTN+EoC：帶寬 寬，可擴(kuò)展性好，利用原有的同軸電纜，無須改造用戶電纜，戶均成本較高。

總體上，上述3種技術(shù)方案目前仍各有優(yōu)缺點，從戶均成本、帶寬、施工工藝質(zhì)量等角度看，比較合適的有線電視雙向改造技術(shù)方案應(yīng)具備以下特質(zhì)：

1）戶均建網(wǎng)成本足夠低；

2）充分利用有線電視接入網(wǎng)資源，同時符合目前主流的“光進(jìn)銅退”建設(shè)思路；

3）帶寬寬，可擴(kuò)展性好，滿足一定時期內(nèi)業(yè)務(wù)增長的需求；

4）施工難度低。

結(jié)合以上特質(zhì)，雷科通（Laketune）公司推出創(chuàng)新的低成本寬帶雙向網(wǎng)改技術(shù)方案。

3 低成本的寬帶雙向網(wǎng)改解決方案

本方案在系統(tǒng)側(cè)采用雷科通公司基于BIOC技術(shù)的CP-N8000和CP-B8000系列通用頭端產(chǎn)品，在用戶側(cè)采用創(chuàng)新型的低成本終端（以下稱之USB終端），是BIOC技術(shù)與機(jī)頂盒結(jié)合的產(chǎn)物，類似U盤與PC機(jī)的連接方式，通過USB接口將終端納入機(jī)頂盒的結(jié)構(gòu)體系。充分利用目前交互機(jī)頂盒高速、標(biāo)準(zhǔn)的接口——USB接口和機(jī)頂盒其他系統(tǒng)資源，在不降低EoC網(wǎng)絡(luò)通信能力和機(jī)頂盒正常工作性能的前提下，以很低的成本實現(xiàn)高速的雙向通信。方案的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

3.1 BIOC廣播交互同軸網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)

BIOC廣播交互同軸網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)是雷科通公司采用數(shù)字調(diào)制/解調(diào)技術(shù)開發(fā)的新一代基于HFC有線電視網(wǎng)實現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)接入的技術(shù)，是廣電總局推薦的主要新興雙向接入技術(shù)之一。BIOC技術(shù)是將10/100Base-T的以太數(shù)據(jù)信號進(jìn)行糾錯編碼/自適應(yīng) m-QAM調(diào)制/OFDM調(diào)制后的數(shù)據(jù)信號搬移到合適的頻段（確保電視信號和數(shù)據(jù)信號間無干擾），與電視信號混合后實現(xiàn)廣播交互信號在同軸電纜上共纜傳輸。BIOC技術(shù)方案在物理層設(shè)計上采取了OFDM加自適應(yīng)的QAM調(diào)制方式，在適應(yīng)實際網(wǎng)絡(luò)中的微反射、系統(tǒng)的動態(tài)范圍等方面具有優(yōu)勢。BIOC技術(shù)在單個信道上為用戶提供了為用戶提供超過150 Mbit/s的物理層速率，MAC層提供100 Mbit/s左右的速率。該產(chǎn)品具有覆蓋成本低、建設(shè)進(jìn)度快并充分利用HFC網(wǎng)資源等突出優(yōu)勢，提供了通過HFC網(wǎng)發(fā)展“最后一公里”寬帶接入最優(yōu)的解決方案。

BIOC產(chǎn)品解決方案是在有線電視用戶分配網(wǎng)部署CP8000系列產(chǎn)品，其主要設(shè)備包括：局端設(shè)備N8000系列、中繼設(shè)備B8000系列、用戶終端設(shè)備T8000，系統(tǒng)提供綜合網(wǎng)管功能。

3.2 低成本終端方案介紹

目前交互型標(biāo)清或高清機(jī)頂盒的解決方案相對普遍地采用了嵌入式操作系統(tǒng)，配置了較高的主頻CPU、容量較大的Flash和SDRAM，提供了包括 USB、串口等在內(nèi)豐富的數(shù)據(jù)接口。如何有效地利用這些資源與BIOC接入技術(shù)進(jìn)行結(jié)合是本方案的出發(fā)點：一方面可以使機(jī)頂盒“增值”為家庭媒體中心；另一方面使推出低成本的、高性能的終端產(chǎn)品成為可能。

3.2.1 雙向接入終端模塊的硬件部分

圖2為基于機(jī)頂盒架構(gòu)體系的雙向接入終端模塊的硬件設(shè)計示意圖。

通過機(jī)頂盒的USB接口提供USB終端供電，并利用機(jī)頂盒 CPU、Flash、SDRAM等空閑資源實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信及對USB終端的管理。與機(jī)頂盒連接可采用以下方式：

圖2 雙向接入終端模塊的硬件設(shè)計示意圖

1）外置模式：對機(jī)頂盒的硬件部分（包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、PCB設(shè)計、電源設(shè)計等方面）不進(jìn)行任何改動，通過機(jī)頂盒USB接口外接的USB終端即可。

2）內(nèi)置模式：將USB終端融入機(jī)頂盒內(nèi)，減少了一個外部設(shè)備，連接更簡單；通過同軸電纜就能實現(xiàn)通信業(yè)務(wù)，無須考慮用戶在使用時插拔USB接口的線纜而引起業(yè)務(wù)的中斷。

3.2.2 雙向接入終端模塊的軟件部分

圖3為基于機(jī)頂盒架構(gòu)體系的USB終端的軟件體系示意圖。

圖3 USB終端的軟件體系示意圖

機(jī)頂盒USB終端的軟件設(shè)計包括USB驅(qū)動、EoC接入通信協(xié)議、二層管理協(xié)議等。USB驅(qū)動作為連接機(jī)頂盒和USB終端的基本接口，包含USB驅(qū)動初始化函數(shù)、USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌诤瘮?shù)等。EoC接入通信協(xié)議基于標(biāo)準(zhǔn)的EoC通信協(xié)議，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信。二層管理協(xié)議具有網(wǎng)管管理、業(yè)務(wù)優(yōu)先級、帶寬限速、廣播包抑制等一些二層管理能力。

系統(tǒng)實現(xiàn)流程如下：

1）將USB終端通過USB接口連接至機(jī)頂盒；

2）機(jī)頂盒將對USB終端進(jìn)行初始化并激活USB終端；

3）USB終端向頭端注冊，注冊完成后建立接入通道，并通過頭端接受網(wǎng)管的管理。

4 業(yè)務(wù)應(yīng)用與特點

雷科通公司推出的低成本寬帶系統(tǒng)提供上下行對稱100 Mbit/s的通信能力，能夠很好地支持當(dāng)前互動電視業(yè)務(wù)及未來一定時期內(nèi)的業(yè)務(wù)擴(kuò)展，包括VOD、時移電視、Java 游戲、Java股票、收視調(diào)查、問卷調(diào)查、電視投票、家居銀行等等。運營商可以以很低的接入成本，為用戶提供豐富的互動電視業(yè)務(wù)。

比較目前國內(nèi)主流的雙向網(wǎng)絡(luò)解決方案，采用雷科通公司提出的低成本的寬帶全開通解決方案具有如下特點：

1）高帶寬，速率最高可達(dá)物理層150 Mbit/s，MAC 層 100 Mbit/s。

2）低成本，戶均100元（人民幣）左右，與窄帶全開通方案持平，是現(xiàn)有寬帶雙向網(wǎng)改方案成本的1/3～1/2。

3）唯一支持USB接口、RS-232串口、RJ45接口的EoC技術(shù)，可解決存量單向機(jī)頂盒問題。

4）充分利用有線電視的同軸資源，無須改造用戶電纜。

5）完全開放的思路進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)，系統(tǒng)具有良好的開放性和兼容性：（1）不改變現(xiàn)有機(jī)頂盒的體系架構(gòu)，只需移植相應(yīng)的USB終端驅(qū)動程序即可；（2）與業(yè)務(wù)無關(guān)，不會限制任何新業(yè)務(wù)、新產(chǎn)品的開發(fā)。

5 結(jié)論

通過BIOC技術(shù)和機(jī)頂盒創(chuàng)新性地結(jié)合，實現(xiàn)了低成本、高帶寬的有線電視雙向網(wǎng)改，為廣電運營商在未來雙向網(wǎng)改中提供了新的思路，相信基于高性價比的EoC技術(shù)和機(jī)頂盒融合的方案必將得到運營商和機(jī)頂盒廠商嚴(yán)重關(guān)注，并推動交互業(yè)務(wù)的發(fā)展。