50000字硕士毕业论文广播电视双向联网技术方案分析
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：50000字
论点：双向,网络,业务
论文概述：
本文仔细研究了关于HFC网络双向化技术的文献，分析了我国广播电视有线网络的结构和现状，从设计原则、主要业务和宽带需求等方面对HFC网络的双向化改造进行了思考。
论文正文：
第一章简介
1.1有线电视网络双向技术研究的意义
近年来，由于互动电视、移动电视、网络流媒体和直播卫星的迅速崛起，有线电视网络陷入了两面树敌的境地，不得不正视生存和发展的现实问题。有线电视网络通过单向广播向用户传输视频。用户只能被动地接收信息，不能满足双向交互服务的需求。为了适应当前多业务提供和三网融合的总体趋势，当前的单向广播有线电视网络必须完全转变为双向互动网络，使有线电视网络成为一个全新的能够在同一英寸承载电信和电视业务的双向宽带接入网络。只有这样，有线电视网络才能满足广大用户对丰富多彩的互动服务的迫切需求，才有可能实现在三网融合过程中先占知识产权数据服务，逐步渗透视频点播服务和语音服务的战略目标。为了实现双向有线电视网络，有必要采用先进技术来建设双向宽带接入网。显然，研究广电有线网络双向技术方案意义重大，值得学者们深入研究。
1.2广播电视有线网络的结构和现状
我国的有线网络是一个点到多点网络。主体为混合光纤同轴电缆HFC结构，是广电网络参与三网融合的主体(1)。有线电视网络连接成千上万的家庭，是中国信息基础设施的重要组成部分。HFC网络具有建设成本低、频率带宽宽、容量大、抗干扰能力强和多业务承载能力强的优点。它主要由三个部分组成:一个通用前端和几个子前端、一级和二级城域光纤骨干网和本地接入网[2]。一级光纤主干网通常采用环形网络结构，二级光纤主干网通常采用树形或星形网络结构。当市区太大时，二级光纤干线网络也可以由环形网络组成。在这种情况下，需要构建第三光纤网络，其通常采用树形或星形网络结构，如图1-1所示。HFC网络是一种网络模式，其中光纤用于主干网和长距离路径，而同轴电缆用于用户接入端。在中国有线电视网络系统中，许多用户共享同一根同轴电缆。当这种共享电缆用于电视广播时，这种共享可以充分发挥其优势。然而，从有线电视网络服务的发展趋势来看，当这种电缆用于相互观看时，广播服务、数据服务、增值服务和互动服务将成为下一代有线电视[5]的主要服务。
广播服务是广播电视网的传统服务，而后三种服务必须在有线电视网上双向传输。国家广播电影电视总局(广电总局)于2003年开始实施全国有线电视数字化的整体转型。在广电总局数字电视推广计划的指导下，全国各地的有线数字化工作正在全面展开。根据初步统计，截至2011年底，全国348个城市进行了数字转换，其中152个城市完成了转换。目前，全国有1.97亿广播电视用户和1.19亿数字电视用户，占全国有线电视用户的60.41%，其中5000多万覆盖双向网络[6]。可以看出，全国各地的整体数字转换正在顺利进行。同时，一些地区也根据自己的实际情况进行了有线电视网络的双向改造。以上内容简要介绍了我国有线电视网络的网络拓扑结构、频率规划、主要承载业务和发展现状。从这些方面，我们可以大致了解中国有线电视网络的总体构成和现状，为我们研究[有线电视网络双向技术提供必要的基础。
1.3有线电视网络双向改造的思考
1.3.1双向网络
有线电视网络的设计原则作为该地区信息基础设施的重要组成部分，在改造过程中必须充分考虑当地的政治、经济和文化背景。为了满足多媒体交互服务的需求，支持三网融合平台和技术，双向网络的设计必须符合以下标准:(1)标准，开放系统软硬件平台应符合国家标准和国际标准，具有灵活性。(2)先进、前瞻性的有线电视网络双向改造应采用成熟的先进技术，同时也满足未来网络升级和用户带宽的需求。(3)可靠性和稳定性为了保证有线电视双向网络系统的安全可靠运行，双向改造的设计和实施必须遵循可控性、可管理性、易维护性、低故障性等原则。(4)经济性和适应性有线电视网络的双向改造需要大量的资金投入。为了使投资效益最大化，有必要充分考虑性价比。在改造中，双向网络改造建设应充分利用原有网络资源，确保改造方案适合实际情况。总之，按照国家广电总局科技发展的统一部署和国家信息化的总体要求，从实际出发，因地制宜，参照双向、互动、多功能的总体发展要求，加快有线电视网络双向改造，拓展广播电视服务领域，提高服务水平，满足广大人民群众日益增长的精神文化需求。 构建基于广电双向有线网络的下一代广电网络，满足“三网融合”的要求。
1.3.2有线电视
双向网络主要服务根据市场需求，有线电视双向网络必须承载四种类型的服务:视频服务、数据服务、互动服务和增值服务[8]。其中，视频服务主要是广播电视节目，是有线电视双向网络的基本服务。有线电视网络向用户广播模拟和数字电视信号(包括数据广播服务)。下行信号以87-862兆赫兹的频带传输，可以提供十套以上的调频广播、部分模拟电视广播和数百套数字音频和数字电视广播服务。
1.4文件的内容和章节安排..............................15-17
第二章有线电视网络双向接入技术..............................17-24
2.1 CMTS接入网技术..............................17-18 [/BR/] 2.2无源光网络接入网络技术..............................18-21[/ BR/] 2.3局域网用户接入技术..............................21 [/ Br/] 2.4平等机会委员会用户接入技术..............................21-23
2.5本章概述..............................23-24
第三章EPON系统建设..............................24-42[/br/ ] 3.1 EPON系统定位..............................24
3.2 EPON系统配置和性能指数..............................24-27
3.3 OLT建设方案..............................27-30
3.4 ONU建设方案..............................30-33
3.5 ODN建设方案..............................33-39
3.6 EPON系统容量的计算..............................39-40[/比尔/] 3.7欧洲专利局主要应用场景..............................40-41 [/BR/] 3.8本章概述..............................41-42[/ Br/]第四章EPON注册系统冲突解决优化..............................42-51
4.1 ONU注册流程..............................42-43
4.2 ONU登记过程中的冲突解决研究..............................43-44
4.3改进的二叉树冲突解决和隔离算法..............................44-49
4.4本章概述..............................49-51
第五章HFC网络双向组网技术方案..............................51-61
5.1双向广播电视网总体规划..............................51-52
5.2 FTTB+以太网+局域网组网技术方案..............................52-54
5.3 FTTB+欧洲专利局+平等机会网络技术方案..............................54-55
5.4 FTTC+欧洲专利局+平等机会网络技术方案..............................55-57
5.5 FTTC+CMTS联网技术方案..............................57-58
5.6系统特性分析..............................58-59[/ br/] 5.7工程成本比较..............................59 [/溴/] 5.8本章概述..............................59-61
第六章HFC网络双向改造策略..............................61-63
6.1技术方案选择..............................61
6.2技术缺陷..............................61-62
6.3双向提案..............................62
6.4本章概述..............................62-63
结论
本文认真研究了关于HFC网络双向技术的文献，分析了我国广播电视有线网络的结构和现状，并从设计原则、主要业务和宽带要求等方面考虑了HFC网络的双向改造。分析研究了CMTS、欧洲专利局、局域网和平等机会委员会等主流广电有线网络的双向接入技术，并详细介绍了其工作原理、技术标准和主要特点。本文重点研究了EPON系统的性能指标和具体建设方案，包括OLT、ONU、ODN等组件的建设，系统传输距离和用户容量的计算和分析。同时，对EPON系统的注册过程进行了分析和研究，介绍了随机多址系统ONU注册的工作原理、冲突产生和退避处理方案。为了提高系统的吞吐量，减少系统延迟，本文尝试用一种改进的二叉树冲突解决隔离算法来分解这种冲突，仔细研究了算法的工作原理，并通过严格的数学推导给出了吞吐量计算公式和平均时隙计算公式。最后，结合EPON技术高带宽、高稳定性、易向FTTH演进等优异性能，针对广电有线网络的不同有线情况，分别设计了FTTB+EPON+局域网、FTTB+EPON+EOC、FTTC+EPON+EOC等双向技术方案。同时，考虑到部分HFC网络严格按照CMTS技术标准进行双向设计，提出了采用FTTC+CMTS技术对这类网络进行双向改造的方案。本文设计了各技术方案的拓扑结构，并简要介绍了其基本实现过程。
参考
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