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打造节约成本的CMAP平台

2011-02-23 《传播与制作》


打造节约成本的CMAP平台

  CMAP英文全称为Converged Multimedia Access Platform,就是“多媒体融合接入平台”的意思。目前北美有线电视运营商正为未来的CMAP平台进行升级换代。针对未来新一代的CMAP,有线电视运营商试图将多种窄带业务接入架构,以整合到一个全新的平台。这个平台将更加节省能耗和节约前端空间的使用,由此将降低所需成本,获得更多成本效益。

  CMAP最先是由美国Comcast公司提出来的,今天这个平台在行业内将会得到更广泛的应用和发展。CMAP为扩大窄播频道数和这些频道上传输服务的多样性提供更高效、更节约空间和更节能的解决方案。与以前设计的迁移路径相比,如模块化CMTS(电缆调制解调器终端系统)、DOCSIS

  旁通以及为每个服务区的VOD频道堆积通用边缘QAM,CMAP显然都更胜一筹。

  从本质上讲,CMAP在前端结合了交换、路由、CMTS和QAM功能,因此所有的视频、语音和数据流都可以以IP模式被交换,以便以适应某一时间市场需求所需的任何组合,聚合到窄播和广播QAM频道。而此流线化服务迁移的方案对于网络中光传输资源的分配意义重大。在前端工程师继续关注CMAP规范和实施发展战略的同时,网络工程师开始考虑CMAP对其传输架构的影响。他们很快就会发现,要避免日后不必要的更换成本,必须改变目前老一套采购设备的做法。

  幸运的是,现在运营商可以通过部署针对适应面向CMAP信号的传输要求而设计的新设备,在预算内和往往低于预算满足当前的光纤替换要求。
  如果CMAP的目标之一是降低推出新服务的成本和复杂性以及增加窄播频道数量,那么在传输层实施CMAP也应如此。

  当然,同样的动力也适合已经安装了全面的商业服务的有线电视运营商。这里业务的一大部分也建立于同轴电缆连接上的DOCSIS连通性的基础之上。但现在,增加消耗带宽的新服务的机会要求对接入结构有新思维。虽然DOCSIS 3.0为扩大同轴电缆连接上的产品提供立竿见影的灵活性措施,但同轴电缆有限的容量和消费者对带宽不知足的要求通过使用替代的低成本光纤接入可更好地得到满足。有线电视运营商在过去的两年内显著扩大了每个服务区的QAM频道数,在某些场合甚至达到了十几个或更多。但是,这只是开始,一些运营商预测未来5年内每个服务区可能会有30或以上的QAM频道数。

  窄播QAM的挑战

  运营商不仅预期对SDV(交换式数字视频)、时移电视节目和电影点播的窄播要求激增,而且随着消耗每个专用码流更多带宽的高清频道的比例提高及需要更高带宽的3DTV的出现,他们也期待为DOCSIS 3.0服务的频道绑定分配更多的专用带宽。此外,许多运营商正在计划IPTV迁移战略,利用窄播带宽为混合机顶盒提供增加的内容。让事情变得更加困难的是,由于运营商不断减小其服务区的规模,前端QAM总频道数也相应地增加了。
在高密度处理技术迅速增加每个机型的QAM数量时,可能性是窄播频道增长率将超过密度增长,导致空间和电力资源的净扩大以容纳所有的QAM频道。此外,QAM专用于特定的服务,并且按每个服务区集聚,因此随着一种类型的窄播服务对另一种的相对比例不断变化,运营商需要更多的DOCSIS频道容量时,难以调整QAM资源的分配方式。

  CMAP的优势

  行业架构师预期CMAP使用一半的机架空间实现QAM容量增加两倍,同时功耗减少一半。采用现代化高密度处理的分布式边缘设备—CMAP设备,通过将DOCSIS 3.0 CMTS和全部广播和窄播QAM功能结合到一个机箱,实现这些效率。

  此技术利用增加的窄播内容在以太网上链路上以IP模式馈送到前端,而越来越多的广播内容也将通过IP从中心前端分配到分前端这一个事实。通过在内容转换到RF前交换内容,CMAP能够在不会带来当前架构要求的更改RF资源的成本和复杂性的条件下,动态改变到QAM的相称的服务分配。CMAP芯片组还为运营商提供不需调整硬件,改变相对于基于DOCSIS的IP传输,分配给传统MPEG-2传输的带宽量和服务种类。

  此外,CMAP允许运营商按照每个服务而非地理位置配置服务群,例如,与当前所有服务上均匀的服务群配置方案相对的视频点播服务群或高清广播服务群。任何窄播服务组合都能馈送到某一组为个别节点提供信号的QAM。与此同时,这种每端口的窄播QAM配置保留所有由一个下行线路卡服务的所有端口上的全部广播式QAM的均匀配置。的确,这种灵活性和变化—调节无需重新配置结合网络的RF就能实现,总的说来,此网络可得到大幅简化。

  CMAP为一种旨在仅提供QAM调制频道的选择技术,并不支持传统的模拟视频频道或传统的模拟服务频道。因此仍必需结合网络的RF,尽管得到简化。

  CMAP提供安排每个RF输出端口的方式,使每个RF输出端口广播频道和QAM窄播频道。

  CMAP的传输挑战

  在当前的传输架构,用于不同类型的窄播服务(VOD、DOCSIS数据和SDV)的不同的QAM都在前端被聚合于专用于特定节点的波长上,以便分发到分配HUB,在那里窄播信号从每个波长被交由各条光纤以便分配到每个服务区。与此同时,广播QAM频道在前端与模拟频道混合,经由大功率激光器在另一条光纤或波长上传输,服务连接到某一HUB的全部节点。

  为支持对窄播容量增大的需求以及利用CMAP获得的高效率,运营商必须能够把总下行频谱的很大一部分转移到窄播激光器(比这些激光器以前能够传载的要大得多)。由于激光器在光纤大色散区域工作欠佳,并且二阶和三阶失真相当高,老的C波段光发射机将不能够在更广的RF频谱传输,因而在不容忍噪声和失真水平增加的条件下,不能传输更多的QAM频道。

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   1550nm的优势

  1550nm模式的一个大优点是通过降低光纤损耗和采用工作于1550nm的EDFA(掺铒光纤放大器),使信号传输更长的距离。与1310nm窗口中窄播多波长应用相比,更长的传输距离以及更高的波长密度为运营商提供更高的使用无源波长解复用及混合技术的灵活性,从而能够更节约成本地满足当前的需求,并随着时间推移过渡到更深的光纤渗透和更多的窄播频道。

  例如,如图1和2所示,运营商使用DWDM发射机、无源解复用器和混合器,能够以极低的增量成本,增加窄播频道和更深的光纤渗透率。图中所示的最新一代窄播发射机工作于以ITU C波段100GHz间隔分开的波长,能够以每条光纤40个波长(1530-1560nm)长距离(110km或以上)传输承载QAM频道(80x6MHz)的高达500MHz带宽(在总HFC下行带宽中模拟频道数量较少的条件下可更高)。与此同时,外调制大功率激光器在1565nm窗口,在另一条光纤上传输模拟频道及一些QAM广播频道至相当的距离。[Page]

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   结论

  为满足当今的市场需求,窄播频道数量在不断增加,这对服务层和传输层架构都提出了巨大的挑战。

  事实上,无论运营商选择什么样的方式满足日益增加的窄播扩容要求,他们都面临在QAM频道数量增加而模拟频道数量减少时,如何以最低成本(尤其是建设成本)优化传输效率的普遍难题。B&P

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