光纖通信講座(8)：廣電雙向網(wǎng)改造

1、廣電雙向網(wǎng)改造廣電雙向網(wǎng)改造 廣電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成廣電網(wǎng)絡(luò)特點城域核心采用光纖環(huán)網(wǎng)，有機房資源城域核心采用光纖環(huán)網(wǎng)，有機房資源城域匯聚采用光纖無源分配網(wǎng)絡(luò)城域匯聚采用光纖無源分配網(wǎng)絡(luò)光節(jié)點覆蓋光節(jié)點覆蓋200500戶居民，光節(jié)點采用樹狀分支戶居民，光節(jié)點采用樹狀分支cable網(wǎng)，也可采用集中分配網(wǎng)，也可采用集中分配廣電網(wǎng)絡(luò)特點_雙向改造需求分析低成本地改造廣電單向網(wǎng)絡(luò)，為交互式電視提供數(shù)據(jù)回傳通道建立廣電特色的IP寬帶網(wǎng)，為用戶提供寬帶上網(wǎng)電視的業(yè)務(wù)捆綁服務(wù)，并具備競爭性IP寬帶網(wǎng)符合主流IP技術(shù)發(fā)展趨勢，能保證至少5年內(nèi)用戶對帶寬的需求，并留有便利的升級擴容方式，便于今后開展各種寬帶增值業(yè)務(wù)充分利用

2、廣電現(xiàn)有線纜和機房資源，減小投資成本新建的IP寬帶網(wǎng)能便于管理維護(hù)，減小日后運營維護(hù)成本可針對新用戶開展新的電信業(yè)務(wù) 單向廣播網(wǎng)絡(luò)，無法適應(yīng)互動多媒體業(yè)務(wù) 僅提供視頻傳輸，無法開展更多電信業(yè)務(wù) 城域機房資源缺乏 廣電網(wǎng)絡(luò)特點廣電網(wǎng)絡(luò)特點_ _用戶業(yè)務(wù)演進(jìn)用戶業(yè)務(wù)演進(jìn)Web1.0“單向廣播”網(wǎng)絡(luò)文本信息和靜態(tài)圖片語音Web2.0“雙向互動”網(wǎng)絡(luò)游戲視頻，多媒體互動文件共享P2P博客 用戶需要高速的雙向帶寬 需要可靠的連接來源于中國電信互聯(lián)網(wǎng)需求書廣電網(wǎng)絡(luò)特點廣電網(wǎng)絡(luò)特點_ _用戶帶寬需求分析用戶帶寬需求分析nCMTSCM改造方案CMTS頭端頭端每戶安裝每戶安裝CM安裝上行過濾器安裝上行過濾器電放

3、大器雙向改造電放大器雙向改造增加上行光發(fā)射機增加上行光發(fā)射機漏斗效應(yīng)導(dǎo)致上行噪聲較大漏斗效應(yīng)導(dǎo)致上行噪聲較大上行獨立光通道上行獨立光通道需要耗費較多光纖需要耗費較多光纖 現(xiàn)有的雙向改造方案現(xiàn)有的雙向改造方案_ _CMTS+CMCMTS+CM改造方案改造方案 優(yōu)點優(yōu)點： 一個頭端覆蓋范圍大，初期設(shè)備投資低 充分利用現(xiàn)有cable資源，充分考慮廣電系統(tǒng)特點 技術(shù)相對成熟，在歐美大量使用 缺點缺點： 雙向改造投入高，需要大量光發(fā)射機和電雙向放大器 上行的漏斗效應(yīng)導(dǎo)致噪聲匯聚，對帶寬影響較大，大大增加相關(guān)維護(hù)工作量 網(wǎng)絡(luò)層級復(fù)雜，排故困難 CMTS頭端一般1030萬，理論能覆蓋1000用戶，實際大約3

4、00戶左右，遠(yuǎn)端CM大致250500一個 CMTS一個頭端帶寬僅40Mbps，不能滿足用戶日益增長的帶寬需求，抗干擾能力差，擴容潛力小 共享帶寬，安全性問題 不符合國內(nèi)用戶密集的特點現(xiàn)有的雙向改造方案現(xiàn)有的雙向改造方案_ _CMTS+CMCMTS+CM的特點的特點 廣電雙向改造的EPON方案雙纖方案EPON局端局端OLTEPON支持最大支持最大1：64分路分路支持支持20km無中繼傳輸無中繼傳輸單纖雙向單纖雙向任意分路，符合廣電樹狀光分配網(wǎng)任意分路，符合廣電樹狀光分配網(wǎng)EPON遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端ONU放置在光節(jié)點放置在光節(jié)點或進(jìn)一步到樓道或進(jìn)一步到樓道最后最后100米采用以太米采用以太網(wǎng)或網(wǎng)或EOC方式

5、方式利用原來的光纜中的利用原來的光纜中的空余光纖空余光纖 廣電雙向改造的EPON方案單纖方案單纖三波單纖三波EPON和和CATV混傳混傳1310/1490/1550nm分路器分路器發(fā)射機發(fā)射機接收機接收機ONUOLT單纖：CATV走1550nm波長，EPON利用1490和1310nm波長優(yōu)點：無需新增光纖缺點： CATV必須采用1550nm波長 發(fā)送端和每個接收端都需要WDM器件，成本高 需要考慮CATV信號和EPON信號的SRS（受激拉曼散射）效應(yīng)WDMWDM前端前端/分前端分前端光交接箱光交接箱光節(jié)點光節(jié)點廣電雙向改造的廣電雙向改造的EPONEPON方案方案 _ _單纖和雙纖改造對比單纖和

6、雙纖改造對比(1)(1)雙纖：CATV信號和EPON走獨立光纖優(yōu)點：低成本，CATV和EPON光路獨立，維護(hù)方便缺點：需要新增光纖建議： 推薦采用雙纖方案，在無光纖資源情況下采用單纖方案OLT前端前端/分前端分前端光交接箱光交接箱光節(jié)點光節(jié)點1310/1550nm分路器分路器發(fā)射機發(fā)射機接收機接收機ONUWDMWDM1310/1490nm廣電雙向改造的廣電雙向改造的EPONEPON方案方案 _ _單纖和雙纖改造對比單纖和雙纖改造對比(2)(2) 廣電雙向改造的EPON方案 _EPON+LAN改造方案 需要重新鋪設(shè)5類線，施工成本略高5類線覆蓋距離僅100m，需要較多樓道設(shè)備接入率較高時，平均成

7、本大大降低ONU放置在光節(jié)點放置在光節(jié)點下掛樓道交換機下掛樓道交換機5類線類線Cable綜合線纜入戶綜合線纜入戶覆蓋最后覆蓋最后100mEPON光纖進(jìn)一步下移到樓光纖進(jìn)一步下移到樓道，減小網(wǎng)絡(luò)層級道，減小網(wǎng)絡(luò)層級集成交換的千兆集成交換的千兆ONU到樓到樓道道 廣電雙向改造的EPON方案 _無源EOC產(chǎn)品10M以太網(wǎng)到戶無源面板，標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口，減小維護(hù)利用基頻傳輸，無源設(shè)備將平衡方式的RJ45（100歐）信號，將TX和RX進(jìn)行混合技術(shù)難點：減小轉(zhuǎn)換損耗高隔離，濾波器設(shè)計 廣電雙向改造的EPON方案 _EPON+EOC改造方案無需改造電纜，初期投資低最后100米的無源EOC方案無需重新鋪設(shè)以太網(wǎng)

8、線纜對對860MHz以下信號進(jìn)行放大以下信號進(jìn)行放大對對860MHz以上的以上的EOC信號進(jìn)行中信號進(jìn)行中繼繼一根電纜入戶一根電纜入戶同時解決寬帶和電視同時解決寬帶和電視利用利用860MHz以上頻段，頻段寬、以上頻段，頻段寬、帶寬大、抗干擾性強帶寬大、抗干擾性強一個一個“頭端頭端”可覆蓋可覆蓋50個用戶，提個用戶，提供供50M帶寬帶寬帶寬和用戶數(shù)量升級可通過進(jìn)一步帶寬和用戶數(shù)量升級可通過進(jìn)一步下放下放ONU進(jìn)行進(jìn)行覆蓋距離覆蓋距離300600m適用于集中分配的電纜拓?fù)?廣電雙向改造的EPON方案 _EPON+EOC改造方案廣電雙向改造的EPON方案 _EPON方案特點EPON城域改造特點 城域

9、改造費用低 1G雙向高速帶寬，滿足未來帶寬需求 無源光分配網(wǎng)，與廣電原有網(wǎng)絡(luò)天然匹配EPON方案最后100m方案 LAN方案： 價格低，帶寬大，但需要重新鋪設(shè)5類線 適用于新建小區(qū)或線路改造比較容易的小區(qū) 無源EOC： 帶寬大，無需布線；需要增加無源設(shè)備 適用于線路改造困難，以及使用集中分配的小區(qū)寬帶IPTV寬帶IPTV語音寬帶IPTV語音CATV適用于別墅區(qū)或高端住宅小區(qū)廣電雙向改造的EPON方案 _FTTH方案特點方案對比_EPON和CMTS系統(tǒng)對比(1)“模擬”信號易受干擾、帶寬小、維護(hù)困難、擴展性差下移“CMTS”、建設(shè)“數(shù)字”光傳輸系統(tǒng)是必然趨勢注：按照1/4的并發(fā)使用率計算EPON

10、的下行帶寬是CMTS的25倍！EPON的上行帶寬是CMTS的100倍！n帶寬，容量方案對比_EPON和CMTS系統(tǒng)對比(2)n管理維護(hù)和升級方案 管理維護(hù)管理維護(hù) CMTS：L模擬系統(tǒng)，維護(hù)復(fù)雜，需要考慮上行頻點、上行噪聲匯聚等L系統(tǒng)層級較多，故障不容易定位 EPONLAN：J全程數(shù)字通信，無需擔(dān)心噪聲J網(wǎng)絡(luò)層級少，成熟以太網(wǎng)技術(shù)，維護(hù)簡單J提供各種遠(yuǎn)程維護(hù)和監(jiān)控功能 EPON有源有源EOC：J模擬系統(tǒng)僅存于最后500米，便于維護(hù)和故障定位 升級方案升級方案 CMTS：L升級到Docsis3.0，需要更換全部CM和CMTS EPONLAN：J減小分路比增加帶寬，帶寬加倍，投資15%J后續(xù)平滑升

11、級到FTTH，并可實現(xiàn)FTTHFTTB混合組網(wǎng) EPON有源有源EOC：J進(jìn)一步下移Cable Gateway，即可升級帶寬J減小分路比增加帶寬，帶寬加倍，投資15%方案對比_EPON和CMTS系統(tǒng)對比(3)n 帶寬升級EPON：只需增加局端OLT PON口，即可進(jìn)行帶寬平滑擴容，帶寬增加1G，投資增加1萬，1M10元CMTS：增加頭端即進(jìn)行帶寬擴容，帶寬增加40M，投資增加10萬，1M2500元方案對比_EPON和CMTS系統(tǒng)對比(4)n帶寬的不斷升級10G EPONIEEE P802.3av 10GEPON Task Force完全兼容現(xiàn)有GEPON1GEPON和10GEPON的ONU可共

12、享一根光纖以太網(wǎng)接口的價格規(guī)律：速度提供10倍，成本增加1倍方案對比_EPON和CMTS系統(tǒng)對比(5)網(wǎng)絡(luò)投資分析以20萬戶的一個城域網(wǎng)計算，EPON方式初期以每50戶設(shè)置一個ONU，共需要4000個ONU，每20個ONU對應(yīng)一個OLT PON口，共需要200個PON口每個ONU集成8FE交換，價格約為2000，每個PON口價格約為10000EPONLAN總設(shè)備投資（100覆蓋率，16接入率）：4000*2000(ONU)+200*10000(OLT)+4000*100(分路器)1040萬覆蓋成本52/戶，接入成本325/戶，EOC方式為625/戶，戶均6.25M帶寬EPON總設(shè)備投資（100

13、覆蓋率，48接入率）：4000*3500(ONU)+200*10000(OLT)+4000*100(分路器)1640萬接入成本170/戶，EOC方式為470/戶，戶均2M帶寬以20萬戶的一個城域網(wǎng)計算，CMTS方式每400戶一個光節(jié)點，每4個光節(jié)點對應(yīng)一個頭端，需要125個頭端以Docsis2.0產(chǎn)品為例，頭端價格為10萬，遠(yuǎn)端價格為400CMTSCM總設(shè)備投資（100覆蓋率，16接入率）： 32000*400(CM)+125*100000(CMTS)2530萬 覆蓋成本62.5/戶，接入成本791/戶，戶均156K帶寬，48接入率時為530/戶，戶均52K帶寬方案對比_EPON和CMTS系統(tǒng)

14、對比(6)n不同接入率下的投資分析數(shù)字電視互動節(jié)目的開展也需要回傳通道數(shù)字電視雙向改造后，是否會刺激現(xiàn)在的寬帶接入率？是否開展數(shù)字電視VOD寬帶上網(wǎng)的業(yè)務(wù)捆綁方案對比_EPON和CMTS系統(tǒng)對比(7)總結(jié)總結(jié)EPONLAN 初始投資較大，需要重新鋪設(shè)5類線，工程費用較高 設(shè)備成本最低 適用于新建小區(qū)、用戶接入率較高的情況EPONEOC 初始投資小，充分利用原有cable線纜資源，無需施工改造 設(shè)備成本和CMTSCM方案相當(dāng) 適用于舊小區(qū)或用戶接入率較低的情況EOC技術(shù)選取原則技術(shù)選取原則 帶寬需要滿足未來5年的需求，戶均帶寬至少5M 頻段選擇以800MHz以上最好，避開低頻噪聲 不能干擾正常電

15、視業(yè)務(wù) 網(wǎng)絡(luò)帶寬可平滑升級 EOCHFC網(wǎng)絡(luò)最后100米 EOC:Ethernet Over Coax 以太數(shù)據(jù)通過同軸電纜傳輸 廣電運營商經(jīng)過市場的調(diào)研、考察，已經(jīng)清醒的意識到：數(shù)字電視平移只有實現(xiàn)交互式、多業(yè)務(wù)、多功能、提供個性化服務(wù)的需求，才能被廣大的用戶所接受，數(shù)字有線電視才能真正發(fā)展成一個可以運營的巨大產(chǎn)業(yè)，這就對有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向化提出了更迫切的需求。 實現(xiàn)HFC最后100米網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的技術(shù)方案有多種，CMTS、LAN、EPON+LAN、EPON+EoC等多種技術(shù)。 無源EOC EOC技術(shù)將以太數(shù)據(jù)信號IP DATA和有線電視信號TV RF采用頻分復(fù)用技術(shù)，使這兩個信號在同一根

16、同軸電纜里共纜傳輸。根據(jù)我國的有線電視網(wǎng)絡(luò)頻率分割的標(biāo)準(zhǔn)，將IP DATA信號在65MHz或45MHz以下頻段傳輸，TV RF信號在87MHz以上頻帶傳輸，可以實現(xiàn)兩個信號的共纜傳輸，而互不影響。在樓宇內(nèi)利用HFC網(wǎng)絡(luò)入戶的同軸電纜將IP DATA和 TV RF混合信號直接傳送至用戶端，再在用戶端實現(xiàn)混合信號的無源分離. 易受到干擾，經(jīng)常斷線，不易維護(hù)。調(diào)制EOC頭端設(shè)備（PGCB-H20-C0 x）調(diào)制EOC用戶端設(shè)備（PGCB-H20-T0 x） 上海傲藍(lán)通信技術(shù)有限公司上海傲藍(lán)通信技術(shù)有限公司上海諾恩上海諾恩北京湯姆遜商業(yè)有限公司北京湯姆遜商業(yè)有限公司武漢牧馬人網(wǎng)管科技有限公司武漢牧馬人

17、網(wǎng)管科技有限公司武漢誠源科技有限責(zé)任公司武漢誠源科技有限責(zé)任公司四川璧虹四川璧虹無錫路通電子無錫路通電子華為技術(shù)華為技術(shù)北京六合萬通北京六合萬通常熟高士達(dá)（高事達(dá)）常熟高士達(dá)（高事達(dá)） 北京萬康通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司北京萬康通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司北京司特維科技有限公司北京司特維科技有限公司Mototech Inc.深圳市捷能科技有限公司深圳市捷能科技有限公司 深圳賽瑞其公司深圳賽瑞其公司 杭州雷科通、杭州雷科通、 杭州初靈、杭州初靈、上海凌云天博上海凌云天博上海盛利亞（美國）上海盛利亞（美國） 武漢烽火武漢烽火 杭州杭州H3C 普羅通信（上海）有限公司普羅通信（上海）有限公司 正文科技正文科技 成都海拓電子成都海拓電子 江蘇億通高科技股份有限公司江蘇億通高科技股份有限公司 四川九州電子科技股份有限公司四川九州電子科技股份有限公司 成都海拓電子新技術(shù)開發(fā)有限公司成都海拓電子新技術(shù)開發(fā)有限公司 成都廣達(dá)成都廣達(dá)有源有源EOC廠家統(tǒng)計廠家統(tǒng)計 MoCA MoCA是同軸電纜多媒體聯(lián)盟（Multimedia over Coax Alliance）的縮寫，MoCA成