宽带的技术前途：IP+CATV

■ 张传智

　　宽带业务中信息传送的多少和快慢，决定于网络的速度和带宽。带宽，是网络中尤为宝贵的资源。目前，CATV网的带宽资源远未被充分利用，与Internet带宽资源的匮乏形成鲜明对比。因此，对CATV网络资源的开发就越发诱人。

　　在国际上，CATV网已成为热点，是世界各大信息业抢占市场制高点的重要手段。在过去的26个月里，国际资本市场发生了三起有关有线电视网的并购事件，总金额超过了1000亿美元。中国的CATV网是世界第一大有线电视网，地位十分重要。

　　现阶段，CATV网在我国普及率高、公益性强。我国有线电视入网户近亿，有线电视已成为我国家庭入户率最高的信息工具。我国有线电视收费相当低，仅是美国平均收费的三十分之一，而我国电信收费却高于发达的国家。因而我国有线电视可为教育和科技等部门提供廉价的信息通道。

　　随着宽带接入网的发展，面对CATV网丰富的带宽资源，国内外厂商正寻求解决方案，实现有线电视网的业务综合化。广电部门也意识到CATV网的宽广前景，在国内先后进行多功能业务先导网试验。现已开通的业务有高速Internet接入、计算机联网、视频点播、音频点播、网上购物、可视电话、电话、电视会议等内容。

　　但要使现有CATV网真正为广大居民所用，使得互联网、有线电视网和电信网“三网合一”，首先就要对CATV网进行改造。

　　双向HFC是最早的CATV解决方案，其出发点是面对所有CATV用户在CATV网中解决宽带交互向题。光纤同轴混合网HFC首先由贝尔实验室提出，HFC有着几乎与光纤环路相同的带宽，但成本要低得多，它能向用户提供宽带业务，能使模拟和数字信号兼容，并能平滑地向数字化光纤化过渡。但是，经过开发双向多功能业务, HFC固有的缺点暴露出来了，可靠性降低、误码率高、反向通道噪声等，造成了频带拥挤的问题。要克服这些缺点，高质量开展多功能业务，电视台就必须进行大规模的网络改造。

　　另一种切实可行的改造方案是，在原有的单向HFC网络的基础上叠加高速以太网(10Mbps或100Mbps)，即可向用户提供上网服务。新叠加的计算机网只是在有线台和各光节点之间， 采用“共缆分纤”的办法，不必对原CATV网进行大规模改造，其优点是造价低、高速接入、组网灵活、升级方便等。

　　为开展语音和数据等综合业务服务，还可在电视台和光节点之问加N-ISDN网，在光节点和用户端之间另布双绞线，一般用户终端接入速率为64kbps、144kbps、2Mbps。这种接入方式的优点为，网络提供端到端的数字连接、QoS高、支持综合业务、组网灵活、升级容易、扩容方便。这种技术近年来发展较快，但其造价较“单向HFC+以太网”的方式略高。

　　随着IP业务成为通信的主流，人们开始以IP业务为主，对网络进行优化设计，将密集波分复用(DWDM)宽带传输能力与千兆位路由交换机的交换、选路能力结合起来，成为IP优化光纤网络。该系统在一个波长通道内进行统计复用，在光纤内是波分复用，在波长通道内和通道之间的包交换、选路转发，完全依靠路由交换机来实现。IP优化光纤网络与传统的电信网相比，带宽可以成百倍地提高，成本会有十倍乃至百倍降低。因此，IP优化光纤网络是宽带IP网的技术基础。

　　在城市HFC光缆网上采用带有光端口的千兆位路由交换机，可直接在单模光纤上架构1000M/100M/10Mbps以大网，构成宽带城域网。计算机网络在发展过程中，由于采用不同的网络交换设备、集线器、路由器而分成局域网、城域网、广域网。随着千兆以太网的出现，原来划分的局域网、城域网和广域网的界限也将随之消失，因为千兆以太网可以用于局域网、城域网甚至广域网，只是采用不同速率的以太网而已。并且，这些以太网具有与IP数据报一致的帧格式，中间不需要任何格式转换。因此，可实现无缝连接，IP数据可直接在光缆上“跑”，设备简单，效率高。

　　层出不穷的开发有线电视网络资源的方案，归纳起来，就是对CATV进行改造和不改造的问题。不改造现有的有线电视网是比较好的方案，其中IP网架构在HFC的光缆上最为可取; 若再采用波分复用及密集波分复用技术，将大大提高光纤的利用率。有专家预测，IP宽带网架构在有线电视网上，将成为21世纪通信网的主流。

摘自《计算机世界报 第36期》