CN109348255B - 一种应用ofdm技术传输4k高清节目的方法 - Google Patents

一种应用ofdm技术传输4k高清节目的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用OFDM技术传输4K高清节目的方法，包括：在保持前端网络架构不变的情况下，把前端CMTS升级到DOCSIS 3.1平台；对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道；把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送；本发明方法通过升级DOCSIS 3.1平台和对频谱进行规划相结合，在最大限度保护现有网络设备投资的前提下，提升频谱利用率，扩大传输容量，提高抗干扰能力，从而达到在传统HFC网络中传输4K超高清视频的目标。

Description

一种应用OFDM技术传输4K高清节目的方法
技术领域
本发明涉及网络传输领域，尤其涉及一种应用OFDM技术传输4K高清节目的方法。
背景技术
随着4K影视产业的推动与发展，不仅为消费者带来前所未有的视觉冲击体验，同时也给传统广电网络带来了新一轮的机遇与挑战，按照国际电信联盟设定的4K标准，传输一路4K超高清节目码流为25至40M，接入带宽要求需高于50M；按照现有的DOCSIS 2.0与3.0模式，单个下行信道采用欧标256QAM调制方式，只可以提供51M下行带宽，仅仅可以满足传输1路4K节目，要在同一个HFC网络中同时为不同用户提供4K节目传输只能使用多信道绑定。
在现有技术中，采用现有的DOCSIS 2.0与3.0模式，理论上可支持少量4K节目传输，但随着4K节目的批量上线带来的高并发率以及高数据带宽接入普及，原有的技术模式将成为制约业务发展的瓶颈，主要体现在以下几点：
1、总带宽可扩展性不高传输容量少；现有模式可用总带宽为51MHz*16＝816Mbps，理论上能传输20套4K节目，但考虑到要与宽带数据竞争带宽，实际能传输的节目套数不足20套。
2、频谱利用率低；实际生产环境受限于下行MER，暂时只能采用256QAM调制，在相同的网络环境下，无法通过调整调制阶数来提高频谱利用率。
3、4K视频传输对于网络丢包率以及时延抖动都要求甚高，例如：网络丢包率<10-5,端到端时延<20ms，SC-QAM单载波传输容易产生码间干扰，单频点受干扰直接影响该信道下终端的数据接收。
发明内容
本发明提供了一种应用OFDM技术传输4K高清节目的方法，以解决总带宽可扩展性不高传输容量少、频谱利用率低、传输容易产生码间干扰的技术问题，从而提升频谱利用率，扩大传输容量，提高抗干扰能力，进而实现在传统HFC网络中传输4K超高清视频的目标。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种应用OFDM技术传输4K高清节目的方法，包括：
在保持前端网络架构不变的情况下，把前端CMTS升级到DOCSIS 3.1平台；
对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道；
把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送。
作为优选方案，还包括：向上扩展频谱至1.2GHz，使用2个192MHz信道提供高达3.6Gbps数据带宽，同时支持多达90路4K节目传输。
作为优选方案，所述配置下行频率OFDM应用在高频段的频段范围为24MHz～192MHz。
作为优选方案，所述DOCSIS 3.1平台可兼容原3.0平台设备和原2.0平台设备。
作为优选方案，所述对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道，还包括：
配置与OFDM相邻频段启用SC-QAM频点；
配置上行5MHz～65MHz启用ATDMA信道供3.0和/或2.0终端使用。
作为优选方案，所述启用的ATDMA信道数量为一个或两个。
作为优选方案，所述把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送，还包括：在干扰发生的子载波可通过减低调制阶级，把更多的数据安排到别的子载波上面传送。
一种应用OFDM技术传输4K高清节目的方法，包括：
在保持前端网络架构不变的情况下，把前端CMTS升级到DOCSIS 3.1平台；
对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道；
把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送；
还包括：向上扩展频谱至1.2GHz，使用2个192MHz信道提供高达3.6Gbps数据带宽，同时支持多达90路4K节目传输；
所述配置下行频率OFDM应用在高频段的频段范围为24MHz～192MHz；
所述DOCSIS 3.1平台可兼容原3.0平台设备和原2.0平台设备；
所述对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道，还包括：
配置与OFDM相邻频段启用SC-QAM频点；
配置上行5MHz～65MHz启用ATDMA信道供3.0和/或2.0终端使用；
所述启用的ATDMA信道数量为一个或两个；
所述把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送，还包括：在干扰发生的子载波可通过减低调制阶级，把更多的数据安排到别的子载波上面传送。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
通过升级DOCSIS 3.1平台和对频谱进行规划相结合，在最大限度保护现有网络设备投资的前提下，提升频谱利用率，扩大传输容量，提高抗干扰能力，从而达到在传统HFC网络中传输4K超高清视频的目标。
附图说明
图1：为本发明方法实施例的步骤流程图；
图2：为本发明方法实施例中DOCSIS 3.1网络拓扑图；
图3：为本发明方法实施例中频谱划分示意图；
图4：为本发明方法实施例中4K码流传输示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，本发明优选实施例提供了一种应用OFDM技术传输4K高清节目的方法，包括：
S1，在保持前端网络架构不变的情况下，把前端CMTS升级到DOCSIS 3.1平台；
S2，对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道；
S3，把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送。
在本实施例中，还包括：向上扩展频谱至1.2GHz，使用2个192MHz信道提供高达3.6Gbps数据带宽，同时支持多达90路4K节目传输。
在本实施例中，所述配置下行频率OFDM应用在高频段的频段范围为24MHz～192MHz。
在本实施例中，所述DOCSIS 3.1平台可兼容原3.0平台设备和原2.0平台设备。
在本实施例中，所述对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道，还包括：
配置与OFDM相邻频段启用SC-QAM频点；
配置上行5MHz～65MHz启用ATDMA信道供3.0和/或2.0终端使用。
在本实施例中，所述启用的ATDMA信道数量为一个或两个。
在本实施例中，所述把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送，还包括：在干扰发生的子载波可通过减低调制阶级，把更多的数据安排到别的子载波上面传送。
在本实施例中，具体的实施流程如下：
1、如图2所示，在保持前端网络架构不变的情况下，把前端CMTS升级到DOCSIS 3.1平台，3.1平台可兼容3.0与2.0设备，故原有终端设备不必更换。
2、如图3所示，频谱规划：下行频率到860MHz，上行频率到65MHz；下行频段OFDM应用在高频段，根据可用频谱情况选择24～192MHz；与OFDM相邻频段启用SC-QAM频点，用于兼容DOCSIS3.0和2.0终端；上行5至65MHz启用一个OFDMA信道，另外启用1到2个ATDMA信道供3.0、2.0终端使用。
3、如图4所示，把4K码流数据通过串并转换，被调制到活动的子载波上面，由于正交性子载波之间密集而互不串扰；在相同的网络条件下，利用LDPC与FEC可以提升调制阶级至4096QAM，单个192MHz信道可提供1.8Gbps数据带宽，理论上同时支持45路4K节目传输；在干扰发生的子载波可通过减低调制阶级，把更多的数据安排到别的子载波上面传送。
4、后续可以向上扩展频谱至1.2GHz，使用2个192MHz信道提供高达3.6Gbps数据带宽，可同时支持多达90路4K节目传输。
本发明通过升级DOCSIS 3.1平台和对频谱进行规划相结合，在最大限度保护现有网络设备投资的前提下，提升频谱利用率，扩大传输容量，提高抗干扰能力，从而达到在传统HFC网络中传输4K超高清视频的目标。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种应用OFDM技术传输4K高清节目的方法，其特征在于，包括：
在保持前端网络架构不变的情况下，把前端CMTS升级到DOCSIS3.1平台；
对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道；
把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送；
还包括：向上扩展频谱至1.2GHz，使用2个192MHz信道提供高达3.6Gbps数据带宽，同时支持多达90路4K节目传输；
所述配置下行频率OFDM应用在高频段的频段范围为24MHz～192MHz；
所述DOCSIS 3.1平台可兼容原3.0平台设备和原2.0平台设备。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道，还包括：
配置与OFDM相邻频段启用SC-QAM频点；
配置上行5MHz～65MHz启用ATDMA信道供3.0和/或2.0终端使用。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述启用的ATDMA信道数量为一个或两个。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送，还包括：在干扰发生的子载波可通过减低调制阶级，把更多的数据安排到别的子载波上面传送。
5.一种应用OFDM技术传输4K高清节目的方法，其特征在于，包括：
在保持前端网络架构不变的情况下，把前端CMTS升级到DOCSIS3.1平台；
对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道；
把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送；
还包括：向上扩展频谱至1.2GHz，使用2个192MHz信道提供高达3.6Gbps数据带宽，同时支持多达90路4K节目传输；
所述配置下行频率OFDM应用在高频段的频段范围为24MHz～192MHz；
所述DOCSIS 3.1平台可兼容原3.0平台设备和原2.0平台设备；
所述对频谱进行规划，规划下行频率为100MHz～860MHz，上行频率为5MHz～65MHz，配置下行频率OFDM应用在高频段，配置上行5MHz～65MHz启用一个OFDMA信道，还包括：
配置与OFDM相邻频段启用SC-QAM频点；
配置上行5MHz～65MHz启用ATDMA信道供3.0和/或2.0终端使用；
所述启用的ATDMA信道数量为一个或两个；
所述把4K码流数据通过串并转换，调制到活动的子载波上面进行传送，还包括：在干扰发生的子载波可通过减低调制阶级，把更多的数据安排到别的子载波上面传送。
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