广电网络双向网改造(精选8篇)
三网融合下,盘点广电双向网络改造模式
编者按:1月13日,国务院常务会议敲定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。会议提出要选择有条件的地区开展双向进入试点。三网融合的大潮为双向网络改造提供了一个好时机,广电想做更多的增值业务,必须进行双向网络改造。然而,目前我国1.6亿有线用户中仍有近1.5亿用户尚未完成双向网络改造,这离2012年底全国城市有线网络平均双向用户覆盖率要力争达到80%以上的目标还很遥远。广电双向网络改造无疑面临着一些困难,但仍然是有一定的模式可循的。
众所周知,三网融合需要的是能够支持交互等综合业务发展的网络,双向网络改造就成为广电发展的必然选择,据DVBCN了解,时至今日我国绝大部分用户尚未完成双向网络改造。而作为广电与生俱来的优势之一的宽带却没有得到充分的发挥。目前广电还没有实现全程全网,我国出口宽带也比较低。
此外,资金和经验也是广电网络接入运营商面临的问题。由于各个广电公司各自为政,没有培养出市场主体,地方广电实力相对薄弱,投资资金的有限导致没能形成规模优势。不少看不到即时利益的运营商自然不愿冒险投资。在经验方面,长光产品总监胡保民告诉DVBCN记者,广电在数通和语音方面的人才和技术积累相对薄弱,特别是IT支撑系统如BOSS差距明显。
不过,这些问题都挡不住双向网络改造前进的步伐,只要政府支持,资金并不是主要问题,而经验可以在实际中学习和借鉴。广电双向网络改造有自己的规律和模式。据DVBCN了解,目前,有线电视双向网络改造主要有EPON+EOC、EPON+LAN以及FTTH接入等多种模式。笔者将对这几种改造模式逐一介绍。
一。EPON+EOC改造模式:短期性价比高或成主流
据了解,在这个方案中,EPON-OLT利用分前端光纤到园区机房分光器,分光器分光接人各个ONU,然后以EoC方式下行。EoC合成器部署在小区楼道,将CATV信号和数据信号进行合成。通过原有HFC线缆传送到用户侧,最终通过用户侧的EoC终端分离出CATV信号和数据信号,用户数字电视点播信号通过EoC方式上行。
在DVBCN的采访过程中,长光产品总监胡保民认为采用EPON+EoC更加经济。他说,尽管按照现有的测算EPON+LAN的成本可能比EPON+EOC要便宜,但是需要比较综合成本,一般的计算方法EPON+LAN都没有计算用户家里的家庭网关或者交换机,而随着EOC标准的统一,未来EPON+EoC的市场可能更有竞争力的。
而天柏产品市场副总监刘隽也认为在改造的众多方案中,为符合“光进铜退”的网络发展趋势,以EPON+EOC为主的广电双向网改造方案便会成为主流方案。在DVBCN论坛专业人士看来,EOC在双向网整转初期将有很大市场,很大网络公司也是根据用户楼宇的实际情况来确定采用哪种接入,由于双向网改造要高质量要求,很多网络公司也把EOC作为
短期性价比最高的技术实现手段。
从总体上来看,EPON+EOC方案可以充分利用现有网络的同轴电缆、分支分配器资源,能够有效节省建网成本。该方案施工难度小,工作量少,改造速度快,不受同轴网络上的噪声对系统传输质量的影响,降低了施工难度。终端设备成本较低,降低用户投资。
另外,关于细分的EoC技术,在DVBCN记者的采访中,天柏刘隽和长光胡保民一致认为双向网络改造的方案一般分无源EoC和有源EoC。有源EoC又分高频和低频的,高频的有降频WiFi(又称WOC)和MOCA技术,低频的有HomePlugAV,HomePlugBPL,P1901,HomePNA。两家公司都认为无源EOC尽管成本低,但是由于无法穿透分支分配器而导致应用场景受限,另外加上可管理性较差,大大局限了他的发展,基本可以忽略。
有源方面,长光胡保民认为高频的EoC技术受限于衰耗大,对同轴电缆的质量要求较高,应用也不是很广泛。其中WOC带宽较低,用户数量增加将导致传输速率迅速下降,MOCA虽然带宽较高但是其成本目前也较高,推广也不乐观。天柏刘隽认为高频方案MOCA成本较高,而WIFI降频使用WIFI专用芯片,每年出货量巨大,芯片成本可以得到控制,是性价比最高的方案。
低频技术中,胡保民认为HomePNA抗干扰性能较差,使用的也不多。目前使用较广泛的是HomePlugAV/BPL技术,P1901则是大部分地区的选择趋势,比如江苏省广电就选用了P1901作为地方的EoC标准。并推荐使用HomePlugAV的技术,该技术也可平滑升级到P1901。这一点和天柏观点相同,天柏刘隽认为低频方案源于电信和电力线网络,对广电网络低频噪声的适应性比较差。
二。EPON+LAN改造模式:细分市场或依旧可行
据DVBCN记者采访了解,余少泼博士认为EPON+LAN实际上是两张网络,对于没有自己的网络的长城宽带等是合适的。不把EPON+LAN的方式理解为比较便宜,实际上是一种误解。因为在进行全业务和精细管理的情况下,需要QINQ,如果采用QINQ的模式,要求楼道交换机具有QINQ的功能,这就不是简单的HUB就可以了的,需要真正的交换机,价格在每个端口在100元左右。举个例子来说,如果要覆盖64个用户,就需要大约6400元左右,比一般的EOC局端要贵4倍左右。在加上其它的安装费用,实际上,成本比EPON+EOC方式要贵。所以余博士并不认为EPON+LAN是未来双向化改造的基本技术。
据了解,在这个改造方案中,EPON-OLT利用分前端光纤到园区机房分光器,分光器分光接入各个楼宇/道ONU,ONU采用LAN入户,承载数字电视点播信令同传和宽带上网等多业务,并根据多业务开展的需要,在用户侧增加家庭网管设备,完成对多业务终端的接入。下行的模拟和数字TV信号通过原有的光纤和HFC线路下行,HFC入户。最终双线入户,一劳永逸地解决广电数字网络双向问题。
有业内人士认为,在改造完成后,单位用户独占线路资源,不存在相互干扰的问题,开
展点播业务不需要新增用户的终端投入,并且可以有效节省开通成本。存带宽规划上,建议1000M到小区,100M到楼道,10M到户,满足用户高带宽的需求和未来多业务接人的需要。
对于EPON+LAN模式,长光胡保民告诉DVBCN记者,对于商务楼、宾馆等细分市场,采用这一模式也是可行的。这一模式在未来的市场中还是有一定的优势的。
三。FTTH改造模式:长远或将跨入舞台中央
FTTH(FiberToTheHome),顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说,FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处,是光接入系列中除FTTD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显著得技术特点是不但提供更大的带宽,而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,放宽了对环境条件和供电等要求,简化了维护和安装。
据DVBCN记者获悉,FTTH的优势主要有5点:第一,它是无源网络,从局端到用户,中间基本上可以做到无源;第二,它的带宽是比较宽的,长距离正好符合运营商的大规模运用方式;第三,因为它是在光纤上承载的业务,所以并没有什么问题;第四,由于它的带宽比较宽,支持的协议比较灵活;第五,随着技术的发展,包括点对点、1.25G和FTTH的方式都制定了比较完善的功能。
长光胡保民对DVBCN记者透漏,如果单从从技术上分析,EPONFTTH的建设模式,是目前相对较好的接入方式,但是成本较高,因此目前还较难实在一步到位,然而这种建设模式是个发展趋势。而DVBCN论坛专业人士从长远来看,新建小区、楼盘FTTH的方式将为逐渐走向舞台,未来将更具竞争力。而传统的CMTS模式带宽太低,供货厂家少,网络改造成本高。
四。结论:广电运营商选适合自己的,才是最好的基于EPON的广电数字双向网络改造解决方案EPON+LAN/EOC除具备传统EPON的“大容量、高带宽、长距离、易维护”等特性外,EPON+LAN/EoC对广电的特殊意义在于先进的1P驻地网公用平台,可支持高性能网管、组播、IP语音、VPN等各种高附加值业务,还可以可建设一套高质量驻地网。其次,这两种模式也有基于标准全开放的IP协议基础,符合广电网络发展趋势。另外,还可以保护现有投资,可与广电现网更好的融合EPON的改造是与广电现有城域网的光纤、Cable相匹配的,基本上不需要改动。而FTTH改造模式长远来看,也有不小的发展空间。
在现阶段三网融合的大背景下,EPON+EOC符合“三网合一”发展方向支持合光模式,可以将广电的电视信号与EPON的以太网信号可以通过一个光纤共纤传输,到小区再分节目与ONU。尽管不少业内专家都认为,EOC是众多模式中比较具有市场竞争力的一种,但这并不意味着EPON+EOC双向网络改造是广电网络接入运营商未来必须选择的模式。广
现阶段,接入网 (最后一公里) 是严重制约广电网络带宽的“瓶颈”。目前广电骨干网络的带宽和用户端广泛使用的PC内部传送的速率均可达到Gbit/s的要求,比接入部分高出至少3个数量级。同时,国际互联网出口向广电运营商开放,解决了广电网络带宽出口的“瓶颈”。因此,现阶段广电要想在宽带等业务上有所表现,就必须坚定不移地做好最后一公里的双向网络的改造,否则就会被激烈的市场竞争淘汰。
烽火网络EPON+EoC/EPON+LAN/FTTH解决方案是烽火三网融合整体解决方案的重要组成部分,充分考虑了现阶段广电接入网的实际情况和多业务承载时VLAN、QoS、管理、安全性以及扩展性等方面的问题,是广电进行双向化改造和开展三网融合业务的理想选择。
在FTTx和EPON方面,烽火是FTTx市场的开拓者和FTTx业界的领航者,牵头起草了《FTTH体系架构及总体要求》和《宽带光接入网总貌》,引导全国更多的地区实施了FTTH/B试验工程,并创造了多个国内FTTx的第一。烽火PON设备在国内实际应用超过两千万线,市场份额始终居于国内领先地位。在国际市场也得到了广泛应用。同时,为适应广电网络特点和组网建设需要,在原有机架式OLT基础上,烽火网络开发了增强型EPON OLT和紧凑型盒式OLT产品以及野外型ONU产品。增强型EPON OLT机架式OLT设备提供T级别的背板容量和交换容量,最大提供128个PON口的接入;符合电信级设备标准;内置高端路由交换机,增强的二、三层功能可方便灵活扩展业务。紧凑型盒式OLT设备采用1U式模块化设计,最大提供10个PON口接入;具有高效的带宽利用率和以太网业务支持;更适合业务开展初期的小规模部署。烽火EPON ONU设备提供4~24个FE/GE口固定配置,可选CATV接口,利用下行1550nm波长的光信号提供对CATV等视频业务的无缝集成支持单纤三波的应用;具有多种产品形态能适应不同的应用场景,并针对广电网络的特点,可选支持AC60V电源。
EoC方面,烽火网络B2100E系列EoC设备具有室内、野外两种类型,具有优质的防水、防尘、防雷和散热性能;不同的配置方案可提供1~4路CATV信号输入,1~4路以太网口以及混合信号输出接口,适应不同的光机接入需求;可支持220VAC和60VAC两种电源形态。在国家广电总局计量检测中心进行的EoC评估测试中,烽火网络EOC设备以优异的表现顺利通过各项测试。
在网管方面,烽火网络提供从EPON OLT到ONU、EoC头端直至EoC终端的全程端到端Wview统一网管;采用分布式集群管理,可实现远程终端的批量配置、修改和升级;定义了EDP (EOC Discovery Protocol) 协议, 实现了EOC设备的自动发现;采用SNMP和OAM协议,具备良好的图形化用户操作界面,能提供更好的用户体验。
关键词 互联网 HFC网络 宽带 EPON
一、背景
随着互联网的持续快速发展,新业务层出不穷,特别是近年来开始风靡的网络游戏、视频会议、视频点播等等,对接入带宽的需求持续增加,传统的接入方式已不能满足需求。与其它有线、无线接入技术相比,光纤接入在带宽容量和覆盖距离方面具有无与伦比的优势。
因此,以无源光网络技术EPON为代表的新一代光纤接入技术迎来了快速发展时期。技术的成熟和成本的下降,使得众多运营商接入网络光纤化的理想能够得以实现, EPON的应用进入了一个大规模商用的崭新时代。
二、EPON技术
EPON系统通常采用波分复用技术进行数据和电视信号的单纤传输。使用1490nm波长传输EPON下行数据信号,1310nm波长传输EPON上行数据信号, 1550nm波长传输射频电视广播信号。合成光波到达ONU后,利用解波分复用技术将其分解为数据光波和电视广播光波,分别接收处理后还原为数据和电视信号,最后通过分配网传输到用户终端。
EPON技术以千兆以太网技术为基础,通过MAC层之上的点到多点控制协议(MPCP)来实现PON的点到多点传输方式,协议实现简单。目前技术已基本成熟,商用芯片和设备较多,产品成熟度较好,成本不断下降,在国内EPON应用规模已超过4000万线,达到了规模商用水平,是现阶段PON应用的主流技术,能够满足近期宽带业务发展的要求。
(一)EPON技术的系统组成
EPON即无源光网络,物理上主要由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单元)、POS(无源光分路器/耦合器)三个部分组成。
(1)光线路终端(OLT):OLT为光接入网提供EPON系统与服务提供商的核心数据、视频和电话等业务接口,并经一个或多个光分路器与ONU通信,OLT与ONU的关系是主从通信关系。OLT的主要功能一方面将来自各路的数据流进行汇聚,如IPTV、互联网接口等,适配后导入EPON的传输层。另一方面则将用户端的上传信号按照业务类型分别送入各种业务网中。
(2)光网络单元(ONU):ONU一般设置在光节点处或用户端,是为用户提供数据、视频和电话等业务的接口。主要负责接收OLT发送的各类业务数据,来实现用户端的宽带接入,如IPTV视频点播、千兆以太网等,同时把这些业务的向上回传的问题,通过光网络向OLT传送。
(3) 无源光分路器/耦合器(POS):是连接OLT和ONU的无源设备,它的作用是为网络侧的OLT和用户侧的ONU提供光媒质传输通道。它的功能是分发下行数据和集中上行数据。
(二)EPON技术特点
(1)接入带宽大,能充分满足一定带宽需求的全业务需要。EPON能将任何类型和任何速率的业务(包括视频点播、IPTV、互联网业务等等)适配后进行传输,并可灵活升级更高宽带的其它业务。
(2)采用可级联的无源光分路器,不仅节约主干光缆资源,而且大大简化了网络结构,提高了网络健壮性。
(3)EPON上、下行均为千兆速率;下行采用广播传输方式,上行利用时分复用(TDM)技术,实行共享带宽。它可满足用户的带宽需求,并可灵活地为用户需求动态分配带宽。
(4)EPON的拓朴结构是点到多点星树型结构,网络只需要增加ONU的数量,即可方便地对系统进级扩容,能充分保护运营商的投资利益。
三、目前有线接入技术的比较
現在大家都知道运用EPON技术将会给网络带来全新的面貌,但是在用户接入端采用哪种方式依旧举棋不定。技术是否成熟、哪种技术更是今后的发展方向等等。围绕技术服务市场的原则,现提出如下FTTB+EPON+LAN、FTTC+EPON+EOC两种双向网络改造方案来做比较,分别简要阐述。
(一)FTTB+EPON+LAN方案
在该类技术中,双向网络的接入采用五类线进行入户改造,完成双向数据业务的接入功能,有线电视网络仍然采用HFC网络实现。FTTB+EPON+LAN方案中,光传输链路部分采用EPON技术,充分利用原有线网光纤资源,OLT 部属在前端机房,ONU部属到楼幢。楼道内接百兆交换机,经五类线入户。
LAN(五类线)网络是目前使用较多的一种技术,主要在汇聚层通过光纤网,由路由器和交换机组成交换网络,在接入层上使用五类线电缆(或光纤)接入用户终端。它的优点是技术成熟,设备商较多,有规范的标准; 大规模组网或用户密度很大时,户均成本低;户均带宽大,可支持多种大带宽业务需求,网络可远端管理。不足之处是要重新布放网络,小区楼道和入户布线施工难度较大;对广电运营商来说,相当于是两张网在同时运行,对维护人员的要求比较高、压力大。
(二)FTTC+EPON+EOC方案
这种方案主干线采用EPON技术,充分利用原有线电视网络的光纤资源,OLT 部属在分前端,ONU部属到光接收机与用户电放大器。在光接收机或用户放大器后接近用户的点,插入EOC局端设备,在终端用户购置相应的EOC终端设备,通过目前的有线电视网络,实现网络的双向化。
EOC(Ethernet over COAX)是以太网信号调制在同轴电缆上的一种传输技术。它是通过将数据信号调制(或基带信号)在HFC网络上,在原有的网络上实现大带宽的双向功能。其优点是基本不需要对原有的HFC网络进行改造,充分利用现有网络,节省建网成本;入户施工难度小,解决了入户线路难的问题;带宽大,组网灵活,可快速对热点地区进行双向覆盖;维护难度低,网络管理能力较强。不足之处在于标准还待进一步完善; 性能需经实践检测。EOC技术适用于大带宽需求的交互业务和多业务需求的网络, 是目前一种灵活的双向网改造方式。
四、总结
++
+LAN改造方案
改造方案改造方案
改造方案?
??
?ONU
ONUONU
ONU可在光节点或进一步延伸到楼道
可在光节点或进一步延伸到楼道可在光节点或进一步延伸到楼道 可在光节点或进一步延伸到楼道
?
??
?建议
建议建议
建议ONU
ONUONU
ONU放置到楼道
放置到楼道放置到楼道
放置到楼道,,减小网络层级
减小网络层级减小网络层级
减小网络层级内部公开▲EPON+EOC改造方案
改造方案改造方案
改造方案内部公开▲EPON方案特点
方案特点方案特点
方案特点EPON城域改造特点
城域改造特点城域改造特点
城域改造特点
–城域改造费用低
–1G双向高速带宽,满足未来带宽需求
–无源光分配网,与广电原有网络天然匹配
–无源光分配网,与广电原有网络天然匹配–EPON 方案最后
方案最后方案最后
方案最后100m方案
方案方案
方案
–LAN方案:价格低,带宽大,但需要重新铺设5类线 –有源EOC:初始投资小,无需布线;但带宽小,最
终成本高
–无源EOC(以太网on cable):带宽大,无需布线; 但成本高内部公开▲EPONEPON技术原理
技术原理技术原理
技术原理技术原理
技术原理技术原理
技术原理(Ethernet Passive Optical Network)1490nm
1310nm
第三波长
第三波长第三波长
第三波长1550nmSplitter
SplitterSplitter
Splitter
1:32/64
1:32/641:32/64
1:32/64OLT
OLTOLT
OLT
ONT
ONTONT
ONT
ONU
ONUONU
ONU
ONT
ONTONT
ONT
SS/PSTN
SS/PSTNSS/PSTN
SS/PSTN
IP
IPIP
IP信号传输基于
IEEE 802.3以太网帧单纤波分复用,上下行对称1.25Gbps点到多点结构,分光比1:32(1:64)可叠加1550nm传送第三波长业务,如
CATVCESoP
技术解决TDM业务接入1310nmONT
ONTONT
ONTOLT:(Optical Line Terminal)-光线路终端ONU:(Optical Network Unit)-光网络单元ONT:(Optical Network Terminal)-光网络
终端ODN
:(Optical Distribution Network)-光分
配网内部公开▲有线电视承载方案一
有线电视承载方案一有线电视承载方案一
有线电视承载方案一((((合波
合波合波
合波/分波
分波分波
分波))))Splitter网管
网管网管
网管
CATV
IP
WDM
ONUWDMRF
coaxEDFAOLT
端通过EDFA模块对来自有线电视网的光信号进行放大,再通过WDM合波器
将EPON的两个波长(1310nm和1490nm)和EDFA发送过来的1550nm波长复用
在一起。ONU端通过WDM分波器将1550nm波长分离出来并进行光电转换和放大,提供RF接口连接电视机。
特点
特点特点
特点:
::
:该方案仅共享了主干光纤资源
该方案仅共享了主干光纤资源该方案仅共享了主干光纤资源
该方案仅共享了主干光纤资源,,CATV和
和和
和EPON在设备层面没有融合在设备层面没有融合在设备层面没有融合在设备层面没有融合。
。
。SplitterOLT接入网
接入网接入网
接入网核心网
核心网核心网
核心网驻地网
驻地网驻地网
驻地网WDM
ONUWDM内部公开▲有线电视承载方案二
有线电视承载方案二有线电视承载方案二
有线电视承载方案二((((中兴
中兴中兴
中兴FTTB+EOC)-推荐
推荐推荐
推荐Splitter网管
网管网管
网管
ONU
CATV
IPFEEOC
交换机
EOC终端
光电转换coaxSplitter
1:32OLT
ONU接入网
接入网接入网
接入网核心网
核心网核心网
核心网驻地网
驻地网驻地网
驻地网EOC 交换机无源EOC采用频分复用技术,利用频率器件(高、低通滤波器)将以太数据IP
DATA信号和有线电视TV RF信号同时复用在同一根同轴电缆芯线里共缆传输。每 用户最大数据带宽10Mbps。
特点
特点特点
特点:
::
:该方案数据和视频通过
该方案数据和视频通过该方案数据和视频通过
该方案数据和视频通过CABLE入户
入户入户
入户,,利用了广电现有楼内
利用了广电现有楼内利用了广电现有楼内
利用了广电现有楼内CABLE资源
资源资源
资源。
。
。EOC
终端内部公开▲有线电视承载方案三
有线电视承载方案三有线电视承载方案三
有线电视承载方案三((((中兴
中兴中兴
中兴FTTH方案
方案方案
方案)SplitterOLT
CATV
F425合波器
合波器合波器
合波器1550nm
1490nm
1310nmIP1:32网管
网管网管
网管接入网
接入网接入网
接入网核心网
核心网核心网
核心网
驻地网
驻地网驻地网
驻地网特点
特点特点
特点:
::
:该方案不仅共用主干光纤
该方案不仅共用主干光纤该方案不仅共用主干光纤
该方案不仅共用主干光纤,,而且在终端设备上
而且在终端设备上而且在终端设备上
而且在终端设备上EPON和
和和
和CATV进行了融合进行了融合进行了融合进行了融合。
。
。F425内部公开▲有线电视承载方案四
有线电视承载方案四有线电视承载方案四
有线电视承载方案四OLT光发射器分光器
分光器分光器
分光器语音
CATVONU
终端
终端终端
终端cable
FE
PC
TV
1310nm
-5dbOLT分光器
分光器分光器
分光器数据在广电的现网中,视频多是采用1310nm进行广播的,因为1550nm的光发射器比 1310nm的光发射器要贵好多倍。但是我们的F425处理的第三波长是1550,所以针 对这种组网,我们没有合适的ONU设备。据说盛立亚ONU3375已经提供了这种功 能,上行提供一个PON口和一个1310的光口,内部公开▲ONU-EPON 终端简介
终端简介终端简介
终端简介内部公开▲中兴通讯基于
中兴通讯基于中兴通讯基于
中兴通讯基于EPON的双向网络改造解决方案的双向网络改造解决方案的双向网络改造解决方案的双向网络改造解决方案内部公开▲窄带业务实现方案
窄带业务实现方案窄带业务实现方案
窄带业务实现方案需进行NGN网络每个ONU的内置IAD要求配置NGN网络IP地址话音经OLT汇聚后直接进入城域网,城域网通过VPN连接至省公司SS。将所有话音业务置于统一VLAN内,并为其分配最高优先级。OLTEMS
EMSEMS
EMS网管
网管网管
网管城域网
城域网城域网
城域网
省公司
省公司省公司
省公司SS内部公开▲楼道
楼道楼道
楼道ONU设备供电解决方案
设备供电解决方案设备供电解决方案
设备供电解决方案有线电视网络中设备供电可采用集中供电(60V)或本地供电(220V)两 种方式。为了解决楼道内供电问题,可以通过同轴电缆对EPON设备
进行集中供电。光节点的干线放大器将CATV的射频信号和60V的电
源一同传送到楼道中,通过分离器将60V电源和CATV信号分开。将
分离出的60V电源对ONU设备进行集中式供电。中兴通讯
D400、D402、F401等设备
均可支持60V交流供均可支持60V交流供
关键词:双向网,接入网改造,改造技术
1 接入网的光传输改造技术分析
光传输技术基于传输方式的不同, 可以分为有源光网络 (AON) 和无源 (PON) 光网络两大类。前者是基于点到点的网络拓扑结构, 主要应用于网络干线传输和城域网建设。后者基于点对多传输方式, 大多采用树形或者星形拓状结构, 一般用于多用户共享系统。PON光网络技术网络结构简单、硬件设备成本低并且直接消除了局端与用户端之间的有源设备, 特别是其网拓结构和有线电视现有拓扑结构非常相似, 所以在广电双向网改造中得到了大规模的应用。
有源光网络 (AON) 大量应用于骨干网的光传输, 由于通过有源光传输设备和点到点的传输方式, 所以传输容量非常大, 例如采用SDH技术可以提供高达2.5Gbps的速率;同时, 传输距离非常远, 在不存在中继的情况下可以达到100KM以上;三是信息抗干扰性能非常好, 用户信息隔离效果好。
无源光网络 (PON) 技术, 主要分为两类, 以ATM技术为基础的APON、GPON和基于以太网技术的EPON技术。三者的网络拓扑结构相似, 区别在于二层技术的不同。APON二层采用的是ATM封装和传送技术, 由于存在技术复杂、成本较高以及承载业务效率低等问题, 一直未能得到大面积推广使用。GPON技术是APON技术的改进版, 二层采用的是GFP封装技术, 由于采用了动态带域分割技术, 理论上可以实现1Gbps的速率, 并能高效率支持TMD业务, 技术比较先进, 但商用芯片还在开发中。而EPON技术实现了用最简单的方式实现点到多点Gbit以太光纤接入系统, 支持接入速率最高可达10Gbps。由于EPON技术在接入速率、实施成本、实际效果以及未来网络升级方面的巨大优势, 在有线电视双向网改造中使用的主要接入网技术是EPON技术。
EPON技术采用点到多点的拓状结构, 通过光纤和光无源器件对有线信号和宽带信号进行物理层传输, 在多种业务接入方面提供以太网协议, 结合了无源光网络技术和以太网技术的优势, 是局端到用户端配置宽带接入的低成本、可操作性强以及后期维护成本的最佳实现方式。
EPON系统的主要组成部分有: (1) 光网络单元 (ONU) 。用于用户端, 主要作用是为用户提供数据、视频以及电话等业务接口。 (2) 光线路终端 (OLT) 。一般设置在网络的前端也可以设置在光节点内。主要作用是为光接入网提供EPON系统与服务商的核心数据、视频以及电话等业务接口。OLT通过ODN与ONU进行通信。 (3) 无源光分路器 (POS) 。连接OLT和ONU的无源器件, 主要作用是分发下行数据以及集中上行数据。 (4) 基于PON设备的FTTH光缆网络 (ODN) 。也就是无源光分配网, 主要作用是高效、准确完成光功率的分配。 (5) 网元管理系统 (EMS) 。主要作用是对EPON接入网设备进行统一的后台管理。
EPON系统既可以采用波分复用技术进行数据和电视信号的单纤传输, 也可以采用空分复用技术进行数据和数字信号的双纤传输。采用单纤传输时, 分别使用1490nm、1310nm、1550nm波长传播下行数据、上行数据以及模拟和数字电视信号。合成光波进入到OUN后利用解分波复用技术分解为数据光波以及电视光波, 接着还原成为数据信号和电视信号进入到用户端。采用双纤传输时, 一根光纤用来传输数据信号, 一根用于传输电视信号, 两部分光波到达光站后, 分别使用OUN和CATV接收机还原信号进入用户端。
EPON技术通过OLT和OUN设备, 减少了局端与用户端的光有源设备, 使得拓扑结构简单化。相对于有源系统改造成本以及维护费用EPON技术均要低, 同时EPON技术带宽资源非常丰富, 配置也灵活, 完全满足了用户对多业务的需求, 同时, 后续的扩容升级、业务拓展等也有非常大的空间。对于一些尚未开始并且光纤资源丰富的地区, 应该尽量考虑采用EPON技术进行双向网的改造。
2 双向网用户接入改造技术分析
在有线电视双向网改造实践中, 用户接入技术应用较多, 其中主要有HFC网络用户接入技术、基于以太网协议的用户网接入技术以及其他用户接入技术等。
2.1 HFC网络用户接入技术。
系统通过数字调制技术实现双向数据信号和有线电视信号的混合共缆传输, 一般采用上、下行不对称信道的传输方式。主要包括Cable Modem等接入技术。Cable Modem接入方式的物理基础是双向的HFC网络, 该有线宽带接入系统主要由前端设备CMTS和Cable Modem组成, CMTS是系统的核心, 作为前端路由器、交换集线器与CATV网络之间的链接设备, 它不但提供了SNMP接口, 而且还对节点内所有Cable Modem进行登陆注册、管理以及控制。而CM也是通过CMTS与Internet进行连接。
2.2 基于以太网协议的用户接入技术。
该类技术包括了以太网接入技术、EOC接入技术以及BIOC接入技术等。采用以太网接入技术进行双向网改造时, 双向网的接入采用五类线进行入户改造, 完成双向数据的接入, 而有线电视网络则仍然采用HFC网络实现。显然, 采用五类线入户的方式改造, 需要入户施工, 施工难度较大, 一般适用于新建楼宇住宅区。EOC接入技术则是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术, 在同一根电缆中实现数据、电视信号的传输, 并可以即插即用, 免除用户端的复杂调试, 施工难度较少, 同时由于采用的是无源设备, 运营维护简单, 后续成本较低。BIOC技术也是通过同轴电缆实现数据和电视信号的传输, 充分利用了现有的有线网络资源, 并且可以根据有线电视网络拓扑结构, 按照实际需要布置光节点位, 另外, BIOC技术还实现了对称高速数据传输, 完全满足用户的宽带要求。
3 结束语
广电双向网改造, 最重要的是最后一公里的数据、电视信号的传输, 需要考虑实际情况作出相应的接入技术方案, 并进行充分的技术论证, 从技术特点、承载能力、管理能力以及组网要求等方面进行行进分析, 选择最适合的方案。
参考文献
[1]周鸣.广电网络EoC接入网及下一代接入技术探讨[J].有线电视技术, 2012年第3期.
据悉,国家广电总局将发布《有线电视网双向化改造指导意见》,助推各地有线电视网络双向改造,加强广电网络的竞争力。此文件由国家广电总局科技司安排广科院组织起草编写。同时,国家发改委也拟建立数字电视工程中心,加快中国数字电视产业化进程。
目前,我国的有线电视网大部分是单向广播方式的网络,而国家广电总局的目标是建立下一代有线电视网,建设能够承载包含数字电视在内的多种业务的双向有线电视网。据最新统计,我国有线电视网覆盖用户近1.4亿户,预计进行双向改造需要投资超过500亿元。
广电的数字电视双向改造,就是将原来单向传送的有线电视网,改造为同时双向传输功能的交互式传输网络。分析人士普遍认为,这将使得广电在今后的IPTV等增值服务方面,避免受制于电信运营商。实际上,经过双向化改造的有线电视网能为有线电视用户提供视频、语音、宽带等多种双向数据服务,真正做到并实现多种业务融合(即有线电视网、计算机网和电信网三网合一)。
据透露,《有线电视双向化改造指导意见》的指导思想是:按照广电总局的统一部署,加快有线电视网络双向化改造步伐,推动有线电视网络向双向、交互、多功能方向发展。同时,国家广电总局提出,要继续完善有线电视干线网络结构,因地制宜地扩大光纤传输覆盖范围,提高有线电视网络的承载能力,把普通电视接收终端变成家庭多媒体信息终端,在推进“有线电视网、计算机网和电信网三网融合”进程中充分发挥有线电视网作为国家基础信息网络的作用,避免在三网融合中被边缘化。
国家广电总局科技司司长王效杰在一份报告中提出,有线电视网络的发展方向是“光进铜退”,基础传输网络改造,要基本实现光纤到楼,逐步实现光纤到户。
在《有线电视网双向化改造指导意见》中看到,双向改造的实施原则广电总局已经确立,有线电视网络双向化改造是有线电视广播生存和发展的必然要求。有线电视网双向化改造必须合理利用现有的有线电视同轴电缆,采用多种双向接入技术,以多功能业务发展推动双向网改造。
国家广电总局在双向改造中也并不会确定唯一方案,而是提出,数字化和双向改造都不是目的,共同的目的是开展有线电视增值业务和新业务,促进有线电视广播的发展。各地在网络双向化改造方案要因地制宜。在一个地区,根据实际网络状况,可以并举使用多种双向接入技术方案。
国家广电总局内容文件中提出,计划投资500亿元加快有线电视网络双向改造,通过有线电视网络双向改造可以实现的业务包括视频点播,时移电视、视频通讯(包括电视会议、电视短讯、远程教学、远程医疗和保安监控等);电缆话音业务(Cable VoIP);宽带上网(包括网络游戏、电子商务、影视高速传输等)。虽然,这些提高的业务中,许多业务与电信业务直接竞争。
事实上,国内部分城市已经提前展开了双向网改造项目。现在双向改造的网络已经逼近了千万用户级别。其中最大的双向网络属于上海东方有线网络有限公司,据东方有线高层透露,上海市有近240万用户双向改造已经完成,在2007年底将大范围开展互动业务,直接面对电信运营商的竞争。
此前东方有线董事长刘亚东曾表示,通过布设高性能终端机顶盒,建设承载百万级别的有线宽带网络,有线网络完全可以实现IPTV的一切功能。如时移和点播功能,这两个功能是当前IPTV的最大卖点。IPTV时移特征是能够在观看正常节目的播出时暂停、退加,VOD点播节目能够提供除了电视台顺序播出以外的选择。
北京有线网运营商歌华有线相关负责人也表示,歌华有线拥有275万用户,双向改造完成100万,预计在今年底开展互动业务。而深圳、杭州、青岛等城市有线网运营商更是开始大规模上马互动业务。
由于杭州广电和网通实属一家的先天因素,在2004年就已经开始在双向网络的基础上开展增值业务。
据青岛数字电视总工办主任贺军透露,青岛目前已经对40多万数字电视用户进行了双向改造,预计今年将有50万户数字机顶盒具备了双向互动功能。
另外,保定、淄博等地在双向网改造上进展迅速。广西在大面积完成整体平移后下一步的重点也将是进行双向改造,开展增值服务。
不过,各地实现双向改造的方案各有差异。如深圳利用Cable Modem实现网络双向化,杭州网络利用IP网络实现,而青岛正在进行光纤到楼的网络双向化改造。
业内人士表示,发展互动业务是自下而上的利益驱动和竞争态势所迫。双向改造的成本并不高,如果运营得当,三年内就可以收回。
如淄博广电提出的投资分析方案是:淄博的双向改造费用包括3个部分:骨干网、分配网和接入网,骨干网和接入部分采用华为的设备,在整体转换中实现双向改造所增加的成本大约为每户245元。
关键词:三网融合 广电网络 建设思路
1.三网融合为广电网络发展带来机遇
2010年以来,国务院强力推动三网融合取得实质性进展,发布了推进三网融合总体方案,审批通过了三网融合试点方案,主要工作进入实施阶段。三网融合为广电带来的最大机遇是政策倾斜和资金人才支持。总体方案赋予广电主导IPTV及手机电视集成播控权,并获准通过有线网开展完整的互联网接入、数据传送和IP电话业务。此外,国务院部署组建国家级的有线电视网络公司任务,明确了该公司的筹建由国家投入资本金,吸引社会各方面融资以及入股。广电有线电视网络有望以此为契机,加快实施全网整合和网络双向改造,提升大规模融合业务能力,进而向通信领域重要竞争主体迈进。
2.广电网络发展面临的问题
国务院给出的试点三年、融合三年的过渡期,既是发展机遇,也是巨大挑战。广电系统需在2-3年保护期内迅速壮大,完成适应全国竞争需要的全程全网建设。广电网络四级管四级建的历史,形成了网络区域分散、缺少整体规划、技术标准不统一、业务运营单一等现状,使得其在接入网改造和骨干网搭建方面有很多功课待补。业务范围从广播视频向包括话音通信和互联网在内的全面融合扩展,广电网络发展除了面临自身有线电视数字化、双向化要求,同样要面对电信领域网络的宽带化、移动化、融合化要求,以及来自互联网个性化互动、新媒体替代的挑战。
3.广电网络分阶段发展思路探讨
针对下一阶段发展,广电总局提出要求:着力推进三网融合,加强技术创新、体制创新、服务创新,促进有线电视网由小网变大网、模拟变数字、单向变双向、标清变高清、事业变企业、由看电视变成用电视。有线电视接入网的数字化、双向化是开展综合服务的基础。
由看电视变成用电视是业务目标,为实现“用”字,必须要打通骨干网,连通目前零散的网络满足用户跨区域互动需要。这个过程中,有许多值得探讨和跨行业借鉴的内容。
3.1接入网改造(数字化、双向化)思路探讨
(1)CMTS+CM方式有早期试点的意义,现阶段不宜再新建。理由是这类组网,CMTS的功能类似汇聚交换机,其带宽共享模式,两端调制解调,网络上行噪声聚集干扰明显,带宽可用性有限,在用户规模并发时的业务感知较差。
(2)EPON+EoC标准不统一,需特别注意短期切入和长期运营间的均衡。该方式的最大优势是全网改造比较少,可以利旧现有同轴电缆快速开展业务,且覆盖成本较低。EoC调制方式包括MoCA、HomePNA、Home Plug、WiFi等多种,适应多种场景。长期运营来看,技术制式不统一,建网方案繁杂,必然面临大量的管理困难,主要是无法统一网络规划,网管系统不到位,有调制解调厂家绑定风险,不易形成规模效应从而导致建设成本较难持续下降。这些问题在省一级网络整合过程中需统筹应对。
(3)EPON+LAN方式,也是电信领域正在全力推进的方式。光进铜退是中国电信这几年强力实施的工作,采用PON+LAN方式适应未来业务承载和低成本建网要求。这个过程中无论是研发还是产品线建设,大型战略合作厂商的身影随处可见。广电系统现有的参与方还不成规模,需要开放的魄力,引进广电以外领域的合作者。
3.2骨干网络建设经验借鉴
三网融合的内涵是业务融合,通过三网(电信网、广播电视网、计算机互联网)的任何一个网络均可提供话音,数据和广播电视为一体的综合信息服务。从这个角度,无论是电信还是广电,未来的基础网络功能大体相似,网络建设存在共建共享基础。目前的情况是,两大系统各自为战,彼此间缺乏统筹规划,分别制定了下一代广播电视网和下一代网络规划。广电系统近期明确提出加快下一代广播电视网(NGB)建设,构建NGB传输网络、NGB业务平台、NGB管理系统,实现广播电视网络业务跨地区的互通、交换和节目资源的共享。目标是新建一个内部专用网路。技术层面分析,NGB骨干网的核心技术,是3TNet的技术,核心网基于ASON电路交换、边缘网基于IP分组交换的混合交换体制。采用这种体制组网,业务承载方式为核心层采用路由器进行扁平式多播,支持跨地区点播,城域边缘范围构建交换式的接入汇聚网。新阶段,以广播电视为承载目标而研发的 NGB封闭网络体系,能否适应当前互联网开放式需求值得探讨。
这方面有必要借鉴一下电信系统以往的经验。最近几年国内电信运营商在互联网发展方面都面临着来自虚拟运营商和P2P应用对业务网络的影响和挑战,主要表现为VoIP等虚拟运营大量侵蚀网络运营收入,缺少拓扑智能的P2P业务占用大量网间带宽,互联网的拥塞点从原来的接入宽带转移到了网间带宽。综合研究后得出了两点启示和解决问题三个着力点。两点启示是:(1)互联网业务特点,开放型互联网业务占据总接入带宽很小比例,IPTV、VoIP、互联网游戏等封闭型自提供业务占有较大的带宽比例;(2)网络运营要求,运营商需提升内部主控能力,尤其是接入资源、客户资源、内容资源三类核心能力。三个着力点是:(1)构建扁平化分级网络架构:采用IP技术构建统一承载、扁平化、简单化的网络,主动适应P2P和视频需求,引入云计算技术低成本建设业务平台,采用路由型城域网强化城域网范围内的业务承载和控制,通过内容分发网络(CDN)提升本地视频承载效率;(2)实施内外网差分服务:利用和强化内、外网差分服务格局,在运营商间互联互通区域加强流量控制,提升企业内部骨干和城域网内服务感知,根据需求提供有保障的视频业务和有控制的P2P服务;(3)聚合信息资源:一方面在网内积极建设亟需的视频、IPTV等封闭型自提供业务,一方面加强IDC资源引入,分区域集中建设IDC基地,通过IDC代理、网游合作、重要网站镜像和Web Cache等方式引入信息源,提升内网资源聚合能力,降低网间业务感知差异。
预计广电网络短期无法快速提升骨干资源基础和业务承载控制能力的,初期一种可行的方式是与中国移动这类非直接竞争电信企业展开合作。广电网络的地市城域网(包括宽带接入网)层面直接与电信运营企业的骨干网对联,借用对方互联网互联互通和国际出口实现外网互联和访问。广电和移动运营企业共同发展互联网业务,目前国内部分省市已经存在一些实例。广电网络目前的做法只是通过用户接入网资源开展合作,其余的宽带接入、IP承载和互联网资源都由移动运营企业提供,下一步值得推进的是在内容资源尤其是本地视频资源方面加强能力互换,为与主导企业开展激烈竞争时争取缓冲时机。
参考文献:
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[6]侯自强.“三网融合”的基础是互联网.中国数字电视,2010,(4).
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关键词:广电网络,xEPON,ODN,双向改造
1 引言
三网融合的发展, 对于电信和广电系统来讲都是一个前所未有的发展机遇。但是相比于电信, 广电网络存在着单向广播式传输的劣势, 因此实现网络双向改造是其业务发展必须经过的技术门槛, 而实现网络双向改造的技术种类将在一定时期内并存, 但最终必将朝全IP的方向发展, 基于此, xPON技术成为目前广电双向改造的最佳选择。
2 现网状况
根据相关统计, 截至2010年8月底, 我国有线数字电视用户将达到7200万户, 有线数字化程度达到42%, 双向化程度不到5% (有线电视用户基数为17800万户) 。基于以上数据, 不难发现, 广电网络存在以下特点:用户量庞大, 数字化程度较低, 双向化程度更低。
从网络架构来看, 我国广电城域网基本为总前端+分前端模式, 总前端与分前端之间通过MSTP/SDH环网进行连接, 分前端机房向下的HFC网络包括光纤分配网和同轴电缆分配网两部分。其中从分前端到小区光节点间的光纤分配网采用1550nm或1310nm光机的星形网络结构, 每个光节点覆盖用户数从100多户到1000多户不等;小区内的同轴电缆网络实现广播电视节目由光节点向用户的电视机/机顶盒的推送, 同时对部分小区的楼内布线, 广电运营商为了满足双向改造的业务需要, 采用了同轴电缆+五类线的双线入户方式。
广电网络基本结构如图1所示。
3 广电网络双向改造方案
结合以上广电现网情况, 广电网络的双向改造主要应遵照两个原则:其一是避免对现有承载网产生较大的影响, 以保证用户原有业务体验不变;其二是结合目前的网络特征、入户缆线情况, 选择合理的双向改造接入方式。从以上两个原则出发, 原有的数字电视广播业务仍然在原有承载网中传播, 而双向网改解决的是VOD点播、宽带上网等其他新业务的需求。随着xPON技术的不断成熟, 在众多可选建设方案下, 建议优先选择xPON (EPON) 方案。首先随着铜缆成本的增长, 以及光纤成本的大大降低, 光进铜退已经成为接入层建设的首选方案;其次广电的基础网络工作已经逐步实现了光纤到楼道, 为接入网EPON方案提供了线路基础。而EPON网络和广电网络具有相同的广播下传方式, 点对多点树形构造, 可以轻松地在广电网络中实现EPON组网。
不同于电信的宽带提速工程, 基于EPON的广电双向网改方案则需要在原有线电视承载网上重新叠加一套EPON网络, 该网络可提供数据双向传输通道, 解决分前端到楼道的光纤双向传输问题, 可承载数据传输、视频点播、Vol P等多种业务。而最后的宽带入户方案则需结合楼内布线情况, 选择五类线入户的LAN方案或利用原有同轴入户的Eo C方案, 两者皆可完全满足当前广电对接入网双向改造的要求。
4 EPON组网方案
EPON由局端OLT设备、ODN (分光器) 、用户侧ONU设备组成。为利用已有机房及光缆资源, OLT局端设备可设置于承载网分前端机房。此时不同于传统电信运营商, 一般要求OLT能够提供交流供电, 提供容量从4~40PON口不等, 同时OLT设备具备多GE上联接入IP承载网。PON口下行的ODN网络利用目前已有的承载网空余光纤, 将xPON分光器置于光交或小区机房内, 由分光器分光后接入位于光节点或楼道的ONU设备, 由ONU提供若干以太网端口, 用于接入EoC设备或直接实现LAN方式的宽带入户。
EPON+LAN组网方案
对已实现五类线入户的用户场景, 双向网改可直接采用EPON+LAN方案, 即利用入户五类线承载数字电视点播信令上传和宽带上网等多业务, 而CATV信号仍沿原有HFC线路, 通过同轴电缆入户, 最终实现双线入户, 一劳永逸地解决广电数字网络双向问题。这种方案下又可分为两种组网方式:一种是利用楼道型ONU (MDU) 直接实现用户的LAN接入, 另一种是采用提供少量以太网口的ONU (SFU) +楼道交换机混合组网来实现LAN接入。
两种方式中前者通常要求ONU提供8个以上的FE端口, 满足ONU所在单元楼内用户的接入需求, 其优势在于:ONU与OLT作为统一的PON系统, 网络结构简单清晰, 维护、管理方便, 便于网络的下一步演进。缺点是设备成本较高, 同时光纤接入点较多, 涉及多次的熔纤、跳纤操作。后者则只要ONU提供4个左右的FE端口即可, 接入用户五类线的以太网口通过楼道交换机进行扩展, 对同一栋楼的多个用户单元, 通常将ONU安装在中间单元, 而楼道交换机分别置于各用户单元, 上行通过五类线与ONU的以太网口互连, 下行通过FE口连接用户侧的数字机顶盒或PC。这种组网方式主要优势在于建网成本较低, 网络灵活, 相比方式一单PON口接入用户数量更多;缺点是网络层次较多, 结构复杂, 楼道交换机难以与EPON统一维护管理, 且存在网络升级能力差等方面的问题。
现阶段运营商主要采用方式二进行EPON+LAN的双向改造, 但随着目前EPON技术在国内光进铜退中的大规模应用, EPON设备价格不断下降, 目前楼道型ONU与楼道交换机的每端口价格差距已经相当小, 考虑网络的管理维护方便以及网络长期升级演进的需求, 方式一在后期将更具应用价值, 见图2。
通过上述方式实现网络双向改造后, 入户五类线可以与用户的双向数字机顶盒或PC连接, 实现VOD点播或宽带上网业务, 若用户同时存在上述两种业务时, 广电运营商可以选择多个FE接口的机顶盒, 既提供VOD点播需求, 也可以通过机顶盒的其他以太网口与PC连接, 若机顶盒不具备多个以太网口, 可以在用户侧增加家庭网关设备, 完成对多业务终端的接入需求。
EPON+Eo C组网方案
而对于国内更广泛的的小区, 广电运营商仅有同轴电缆入户, 此时双向网改适合采用EPON+EoC方案。EoC是用于在同轴电缆上传输以太网数据信号的一种技术, 系统由局端CLT及用户端CNU组成, CLT将CATV信号和EPON网络的数据信号进行合成, 通过原有同轴电缆传送到用户侧, 最终通过用户侧的用户端CNU分离出CATV信号和数据信号, 从而实现对点播信号回传及宽带上网业务的承载。对于EPON+EoC的解决方案, 根据CLT及ONU放置位置不同, 通常也可以分为两种建网方式:方式一是将CLT及ONU放置于小区机房 (光站位置) , 由少量CLT完成对整个小区用户的双向网改覆盖;方式二是将CLT及ONU下沉至楼道, 由CLT对一栋楼或一个单元内的用户进行双向网改覆盖。前者适合于业务开通初期, 用户双向网改接入率较低的场景, CLT放置位置较高, 便于对用户的广覆盖, 现有光纤和铜缆资源无需调整, 低投资, 高收益;方式二则适合于业务发展成熟期, 用户双向改造需求旺盛、双向改造接入率较高的场景, 此时需要将光纤下移至楼道, CLT及ONU均安装于楼道内, 满足用户高带宽、高渗透率的需求, 见图3。
随着三网融合的不断发展和深入, 积极、主动的进行网络的双向改造, 实现对用户的全面覆盖、全面接入, 既符合竞争性需求, 也将为整个网络的运营带来巨大的利益空间。因此相较之下, 直接将CLT及ONU放置于楼道, 避免网络二次改造更加符合广电的自身利益。
广电双向改造的不断发展, 也在推动EPON与EoC设备也在逐步走向融合, 目前业界可以提供CLT与ONU合设的一体化缆桥交换机, 避免了CLT与ONU分别设置所带来的设备安装、网络连接、维护管理等一系列问题, 使网络更加简化, 也为广电运营商的网络改造提供了较大的方便。
而对用户家庭内部, CNU可以提供RF口及多个以太网接口, 部分设备也具备内置WIFI的功能, 可以满足用户包括VOD点播、宽带上网、WLAN覆盖等多种用户的业务需求。
5 ODN网络实施
在结合EPON技术的双向网络改造过程中, 光分配网 (ODN) 将成为重要的基础网络资源, 而大量分光器和末端楼道配线、入户光缆的部署对广电双向网改的建设和运营管理带来极大考验。
对于OLT至ONU之间的光缆, 可以利用广电原有光缆的空余纤芯, 如果纤芯资源不足, 可以考虑利用EPON具有单纤三波的特点, 将CATV广播信号与EPON的数据信号复用在一根光纤上, 实现共纤传播, 至小区后再通过WDM光接收机将CATV信号分离出来。在光缆的选择上, 由于EPON的单纤双向传输采用WDM方式, 下行利用1490nm波长, 上行利用1310nm波长, CATV的下行传输则占用1550nm波长, 因此要求在工程实施时, 光纤选择G.652光缆。如果利用现网光缆的空余纤芯, 同样需要求该光纤为G.652型号光缆, 否则光缆需要重新铺设。
在分光器的布放位置上, 由于在网改中每个小区一般仅需少量PON口即可完成对用户的覆盖工作, 因此主要考虑将分光器放置在小区机房或者光交接箱中。对分光器分光比的选择, 主要考虑用户对带宽的需求以及该小区改造所需ONU数量, 取典型业务需求模型如表1。
按每PON口1G的带宽计算, 每PON可覆盖用户达2800多, 按每台ONU接入64个以内用户的典型情况, 分光器的分光比可以选择1:32的分光器。实际方案设计中, 还需要考虑OLT上联口所带来的带宽瓶颈。
对每台OLT的覆盖半径, 主要考虑整体ODN光通道功率衰耗的门限值, ODN衰耗主要包括分光器衰耗、光纤衰耗、熔接点衰耗、活接头衰耗等。按业界PX20+光模块的技术标准, 发端PON口光功率与收端PON口接收灵敏度差值一般大于28dB, 即要求整体光衰耗不能大于28dB。主要衰耗及工程余量的常用取值如表2。
6 基于x PON的双向改造方案优势
采用基于EPON的广电数字网络双向改造方案, 充分结合了xPON技术以及现有广电网络特点, 可以为广电运营商提供低成本的网络改造以及丰富的用户业务。
从网络结构及工程上, xPON的星形组网充分利用了现有广电星、树形承载网络, 局端OLT可与现有分前端设置于相同机房, 降低建设难度以及机房部署成本, ODN网络可利用广电现有光缆的空余光纤, 入户线缆可根据实际情况共用现有同轴或五类线, 主要的工程部署仅集中在用户侧的ONU部署上, 业务部署速度快。
从成本上, 随着目前xPON产品在国内电信运营商光进铜退中的大规模应用, 价格得以迅速下降, 基于xPON的双向网络改造方案, 相比传统CMTS解决方案, 具有相当大的成本优势, 而且用户可以获得更高的接入带宽。
从业务提供上, 通过网络的双向改造, 有线电视网络具备了同时支持传统CATV业务以及互动业务的能力, 使得有线电视网络可以在开展有线广播和有线电视节目的基础上, 提供诸如视频点播、音乐点播、远程教育、远程医疗、家庭办公、网上商场、网上证券交易、高速因特网接入、会议电视、物业管理等多种类型的宽带多媒体业务的前景。
从运行维护上, EPON支持支持电信级的计费、认证、用户隔离、安全控制、QoS等特性, ONU设备支持集中、自动配置, 远程复位, 极大的方便了后期的网络维护工作。
7 小结
xPON是当今世界上新兴的覆盖最后一公里的宽带光纤接入技术, 中间采用光分路等无源设备, 单纤接入各个用户点 (ONU) , 更多地节省光缆资源, 并具有带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。
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