一、引述
我們知道,當有線電視系統(tǒng)(也稱電纜電視(CATV)系統(tǒng))由光纖同軸電纜混合(HFC)網(wǎng)絡承載后,有線電視系統(tǒng)不再僅僅是分發(fā)模擬/數(shù)字廣播電視業(yè)務和聲音廣播業(yè)務,同時可以支撐數(shù)據(jù)業(yè)務、交互式業(yè)務等通信業(yè)務。為此,ITU-T建議書J.83《用于電纜配線的電視、聲音 和數(shù)據(jù)業(yè)務的數(shù)字多節(jié)目系統(tǒng)》中,在規(guī)定分發(fā)的多媒體信號包括數(shù)字多節(jié)目電視、聲音和數(shù)據(jù)信號的相關技術要求時,分別用附件A到附件C提供了四種技術方案供各國根據(jù)自身的具體情況來選用。另外,在ITU-T建議書J.112《交互式有線電視業(yè)務的傳輸系統(tǒng)》中也有相應的幾個附件,其應與J.83的附件一起使用。建議書J.83規(guī)定的是下行技術要求,而J.112建議書的規(guī)定包括了上、下行的技術要求。
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事實上,在這建議書J.83和J.112中各種附件方案是借鑒了分別來自國際上電纜電視(CATV)技術的不同標準化研究組織,如歐洲的數(shù)字視頻廣播與數(shù)字音視管理委員會(DVB/DAVIC,Digital Video Broadcast/Digital Audio and Video Council)、美國的多媒體電纜網(wǎng)絡協(xié)會(MCNS,Multimedia Cable Network System partners)和IEEE 802.14工作組等,它們?yōu)榛?/span>HFC網(wǎng)絡的有線電視系統(tǒng)研究制定了可觀的標準規(guī)范(包括上行和下行的技術方案),為推動有線電視系統(tǒng)(CATV)的數(shù)字化、雙向化、多業(yè)務化等做出了巨大的貢獻。當然它們各自具體適用于歐洲地區(qū)、北美地區(qū)等。
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二、相關標準化組織的技術方案簡介
1、DVB/DAVIC
自從MPEG-2規(guī)定數(shù)字音視頻的壓縮和傳送流的復用以來,歐洲在1993年成立了數(shù)字視頻廣播(DVB,Digital Video Broadcast)組織。該組織建立的新技術必須建立在MPEG-2壓縮算法的基礎上。DVB的宗旨是要設計一個通用的數(shù)字電視系統(tǒng),在此系統(tǒng)的各種傳輸方式之間的轉換由最簡單的方式。其傳輸方式有:DVB-C(有線系統(tǒng))、DVB-S(衛(wèi)星系統(tǒng))、DVB-T(地面無線系統(tǒng))等。其中DVB-C(有線系統(tǒng))被ITU-T建議書J.83直接收錄為附件A。
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數(shù)字音視頻理事會(DAVIC,Digital Audio and Video Council)起始于1994年的歐洲,有近20多個國家的200多個成員,與DVB一樣,制定了音視頻方面的數(shù)字標準,其宗旨是通過頒布開放式接口規(guī)范和協(xié)議來促進交互式數(shù)字音頻視頻的應用。通常稱為DAVIC技術規(guī)范。它由12個部分組成,其名稱詳見下表2-1。
表2-1:DAVIC技術規(guī)范的名稱
實際上,DVB和DAVIC所制定的標準大多被歐洲標準化協(xié)會(ETSI)收編為歐洲通信標準(EN)。其中DVB-C(有線系統(tǒng))就為ETSI的EN 300 429標準,EN 300 429被ITU-T建議書J.83的附件A直接引用。我國的有線電視系統(tǒng)的下行方案(GY/T 106)就參照了此規(guī)范。
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2、MCNS
多媒體電纜網(wǎng)絡協(xié)會(MCNS,Multimedia Cable Network System partners)是由美國的電纜經營者Comcast Cable Communication公司、Cox Communication公司、Tele-Communication公司、Time Warner Cable公司、MediaOne公司、Continental Cablevision公司、Rogers Cable-systems有限公司和Cable Labs(美國電纜實驗室)等聯(lián)合成立的聯(lián)合體。電纜電視系統(tǒng)發(fā)展成為雙向HFC網(wǎng)以后,為了在有線電視網(wǎng)增加電信業(yè)務和計算機業(yè)務,MCNS委托Cable Labs制訂標準和檢定產品,主要是電纜調制解調器(Cable Modem)的標準--DOCSIS、機頂盒的標準--Open CableTM和是基于多媒體業(yè)務(包括電話和電視會議)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)臉藴?/span>--PacketCable三個方面。這三種標準的簡介詳見下表2-2-1中。
表2-2-1: MCNS 的蛋類規(guī)范簡介
其中,MCNS 的DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification),即《有線電視系統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務接口規(guī)范》被ITU-T建議書J.112收編為附件B。該規(guī)范規(guī)定的是在前端設置電纜調制解調器端接系統(tǒng)(CMTS,Cable Modem Termination System),在用戶端設置電纜調制解調器(CM,Cable Modem),其網(wǎng)絡層基于IP的傳輸系統(tǒng),如下圖2-2所示。DOCSIS規(guī)范有1.0、1.1、1.2、2.0及3.0等版本,DOCSIS 3.0版本時,其數(shù)據(jù)率可達100Mbit/s。下表2-2-2給出了DOCSIS規(guī)范1.x幾個版本的簡介。
圖2-2:電纜調制解調器系統(tǒng)示意
2-2-2:DOCSIS規(guī)范1.x的幾個版本的簡介
3、IEEE 802.14工作組
IEEE 802.14工作組是IEEE 802委員會于1994年5月成立工作組,并專門著手為HFC網(wǎng)絡制定支持雙向通信的多媒體網(wǎng)絡標準。由于是IEEE 802的一個工作組,其制定的相應標準也是參照OSI/RM的下兩層結構,其中邏輯鏈路控制子層(LLC)是符合IEEE 802.2要求,其下行物理層(PHY)的射頻接口可以支撐基于16-VSB(殘留邊帶)或QAM的調制方式。當時制定的標準有《HFC通道模型建議》等。由于IEEE 802.14工作組的工作進度較慢,最后停止了。J.83建議書的附件C是基于MPEG-2傳輸復用和16-VSB(殘留邊帶)的下行數(shù)字傳輸。
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三、相關方案的技術性能的比較
1、三個標準組織技術方案的比較
前述三個標準化組織基于HFC網(wǎng)絡的相關技術方案的主要技術指標比較詳見下表3-1-1。DVB/DAVIC和MCNS(稱為DOCSIS 1.1)標準的影響程度較高,為此,這里收集了DOCSIS 1.1和DVB/DAVIC的上行和下行RF頻道傳輸特性參數(shù)的要求,具體詳見下表3-1-2和3-1-3。這些比較僅供了解、參考。
表3-1-1:3種主要HFC網(wǎng)絡標準的主要技術指標比較表
表3-1-2:DOCSIS 1.1和DVB/DAVIC的上行RF頻道傳輸特性參數(shù)
表3-1-3:DOCSIS 1.1和DVB/DAVIC的下行RF頻道傳輸特性參數(shù)
2、J.83的四個附件方案比較
ITU-T建議書J.83《用于電纜配線的電視、聲音 和數(shù)據(jù)業(yè)務的數(shù)字多節(jié)目系統(tǒng)》中以四個附件(A、B、C和D)給出了四個技術方案供各國選擇,它規(guī)范的是基于HFC網(wǎng)絡的電纜電視業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務的下行傳輸要求,包括成幀結構、信道編碼和調制等要求。下表3-2中對四個技術方案進行了比較,說明了它們共同的特征。實際上,總體來說,歐洲采用的是附件A和附件C的方案,北美多采用的是附件B方案。我國選用的是附件A方案,即DVB方案(EN 300 429)。
表3-2:建議書J.83推薦的四種技術方案比較
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