用自組織多頻EoC實現(xiàn)下一代廣電網(wǎng)絡*

田 明 ，許如鋼 ，顧士平 ，3，吳軍基

（1.南京理工大學 動力學院，江蘇 南京 210014；2.江蘇廣電電視信息網(wǎng)絡股份有限公司，江蘇 南京 210008；3.杭州初靈信息技術股份有限公司，浙江 杭州 310052）

1 引言

自組織多頻EoC技術是系統(tǒng)根據(jù)信道的使用情況和信道的干擾情況，自動選擇1個或幾個空閑的信道，調(diào)制、解調(diào)寬帶數(shù)據(jù)，從而實行EoC高速寬帶數(shù)據(jù)傳輸。筆者將介紹杭州初靈信息技術股份有限公司新一代Cab.Link系列產(chǎn)品是如何利用自組織多頻EoC技術實現(xiàn)寬帶上網(wǎng)、雙向數(shù)字電視點播、語音通信等功能[1-9]，進而實現(xiàn)下一代廣播電視網(wǎng)絡（NGB）的。

2 實現(xiàn)方案

2.1 系統(tǒng)結構

圖1所示為下一代互聯(lián)網(wǎng)超寬帶同軸電纜實現(xiàn)裝置的組網(wǎng)圖。由圖可知，下一代互聯(lián)網(wǎng)超寬帶同軸電纜實現(xiàn)裝置由1個或多個主設備、多個從設備構成。

主設備與從設備之間采用同軸電纜相連接，主設備與從設備的組網(wǎng)可以是樹形網(wǎng)絡，也可以是星形網(wǎng)絡。主設備與從設備之間通信采用多個相連或不相連的頻道，每個頻段采用一定的模擬帶寬，如8 MHz或8 MHz整數(shù)倍的模擬帶寬。主設備與從設備之間上下行通信頻段采用跳頻算法。主設備與多個從設備之間上下行通信在1個頻段內(nèi)采用動態(tài)時分復用或CSMA/CA方式進行通信。

圖1 系統(tǒng)結構框圖

2.2 主設備結構

圖2所示為主設備結構框圖。網(wǎng)絡口與主處理器連接采用高速網(wǎng)絡口，實現(xiàn)主處理器與核心網(wǎng)的高速數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡管理數(shù)據(jù)的通信。主處理器與處理器1、處理器2及處理器n采用USB接口，差分線對LVDS，SPI總線，并口線連接，實現(xiàn)主處理器與處理器之間的數(shù)據(jù)通信。處理器與高頻調(diào)諧器之間采用USB接口，差分線對LVDS，SPI總線，并口線連接。

圖2 主設備結構框圖

2.3 數(shù)模轉換電路結構

圖3為數(shù)模轉換電路結構框圖。接收處理器使用一定的載波頻率將零中頻基帶信號轉換為載頻電路，或將載頻轉換為零中頻基帶信號。這兩種載波頻率可以相同，也可以不同，可通過程序控制。主設備根據(jù)系統(tǒng)的設置來配置不同的載波頻率，1個主設備可以有多個不同的載波頻率。

圖3 數(shù)模轉換電路結構框圖

2.4 主從設備通信

主設備又叫局端設備，可以帶多個從設備，有1個以太網(wǎng)口與上聯(lián)網(wǎng)絡相連，下行數(shù)據(jù)轉換為模擬信號發(fā)送給從設備進行通信，主端接收從端的上行數(shù)據(jù)轉換為以太網(wǎng)信號傳送給核心網(wǎng)。

從設備又叫用戶設備，多個從端設備與主端設備相連接，接收主端設備的數(shù)據(jù)，并將接收的從端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通過同軸電纜傳輸?shù)街髟O備。從設備通過以太網(wǎng)連接家用以太網(wǎng)終端，如IPTV電視、數(shù)字電視機頂盒、計算機、VoIP電話等。

主設備的模擬前端有多個模擬發(fā)送（將零中頻基帶信號轉換為載頻）及模擬接收（將載頻轉換為零中頻基帶信號）電路，本案例以8 MHz為單位進行劃分，例如將 383～391 MHz，399～407 MHz，431～439 MHz作為1個模擬發(fā)送頻率；將494～502 MHz，518 ～526 MHz，574 ～582 MHz作為模擬接收頻率。

在主設備發(fā)送數(shù)據(jù)到從設備時，可使用分離或連續(xù)的幾個頻率；從設備發(fā)送數(shù)據(jù)給主設備時，也同樣可以使用分離或連續(xù)的幾個頻率。

主設備頻率下行數(shù)據(jù)及從設備調(diào)頻接收過程時，用于下行通道傳輸頻率分配信號和數(shù)據(jù)通信的是下行主頻率，只用于從端接收終端寬帶下行數(shù)據(jù)的是下行副頻率，而數(shù)據(jù)命令則是在下行主頻率中的1個用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。例如，在下行主頻率中，下行數(shù)據(jù)的幀格式為“FAFAFAFA＋終端號＋頻道號”，終端號是從端上線時由主端設備自動分配，其ID號為從端的MAC地址。

從端設備接收有2個頻率：下行主頻率和下行副頻率。當從端用戶寬帶數(shù)據(jù)在下行主頻率就能滿足要求時，不再分配下行副頻率；當下行主頻率的帶寬不能滿足從端的帶寬傳輸時，主端自動啟動下行副頻率，并通過下行主頻率的下行數(shù)據(jù)，從端接收主端的數(shù)據(jù)進行正常通信。

從設備發(fā)送數(shù)據(jù)給主設備的頻率有2種：上行主頻率，即從端設備的數(shù)據(jù)通過主頻率將數(shù)據(jù)傳送給主設備；上行副頻率，即從端設備的數(shù)據(jù)通過副頻率將數(shù)據(jù)傳送給主設備。具體步驟為：1）登錄下行主頻率；2）接收下行主頻率的命令數(shù)據(jù)，將從端發(fā)送的數(shù)據(jù)按1個副頻率傳送到主端；3）從設備跳到更適合的副頻率，進行通信。

為了避免從端設備與主端設備連接時產(chǎn)生不必要的振蕩，其頻率由主設備分配，并且在一定時間內(nèi)保持穩(wěn)定，避免產(chǎn)生頻率振蕩。

3 小結

本項目的實施將使廣播電視的同軸電纜通信速率大幅提高，從而在有線電視同軸電纜上實現(xiàn)每個EoC用戶獨享100 Mbit/s速率，進而實現(xiàn)NGB。

[1]顧士平，許如鋼，顧海燕.可控、可管、可信、可回溯的下一代互聯(lián)網(wǎng)：中國，200910101572.8[P].2009-8-17.

[2]顧士平，吳軍基，馮劍弘.EoC編解碼分層實現(xiàn)方法[J].中國有線電視，2009（4）：381-383.

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[4]馮劍弘，顧士平，占億民，等.基于SoC的低成本低功耗同軸電纜三網(wǎng)融合系統(tǒng)[J].電視技術，2009（4）：66-67.

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