縣級有線網(wǎng)絡(luò)雙向網(wǎng)改造_圖文

1、淺析縣級有線網(wǎng)絡(luò)雙向改造1 概 述數(shù)字電視（DTV）的發(fā)展，對廣電系統(tǒng)來講是一個前所未有的發(fā)展機(jī)遇。大家都意識到，只有開展新業(yè)務(wù)、提供新服務(wù)，才能使整體轉(zhuǎn)換取得真正意義上的成功。有線運(yùn)營商要實(shí)現(xiàn)真正意義上的新業(yè)務(wù)運(yùn)營，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)雙向化是其重要前提。然而，中國有線電視網(wǎng)特別是縣級網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀是存在著大量的HFC網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都還是單向的，這樣的網(wǎng)絡(luò)僅能滿足基本廣播電視節(jié)目的傳送，既不能承載多媒體交互業(yè)務(wù)，也不能有效實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)和用戶管理。因此，廣電數(shù)字電視建設(shè)必須首先解決的是把HFC網(wǎng)絡(luò)從單向網(wǎng)絡(luò)改造為雙向網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過多年的試驗(yàn)和嘗試，結(jié)合當(dāng)前PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展， EPON+E

2、OC（Ethernet Over coax）方式是最適合當(dāng)前廣電HFC雙向改造的方案。2 EPON技術(shù)分析有線電視網(wǎng)絡(luò)選擇EPON技術(shù)對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造，具體原因如下：（1）EPON技術(shù)已國際標(biāo)準(zhǔn)化多年，技術(shù)體系完善，產(chǎn)業(yè)鏈成熟，成本日益降低，且隨著萬兆無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)，未來性能的提升依然有保障，適合作為一種大規(guī)模運(yùn)營級的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；EPON的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要由IEEE的802.3ah即EFM（Ethernet For the First Mile,第一英里以太網(wǎng)）工作組來完成，EFM在2004年正式發(fā)布了EPON的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。（2）EPON的部署方式非常靈活，樹型、星型和環(huán)型都可以，

3、與廣電現(xiàn)有的HFC可進(jìn)行無縫結(jié)合，利用EPON技術(shù)可以輕易地依托現(xiàn)有的光纜網(wǎng)改造成雙向光纖網(wǎng)絡(luò)。（3）EPON技術(shù)的單位帶寬設(shè)備成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它技術(shù)方案。全國廣電目前處于有線網(wǎng)絡(luò)整體轉(zhuǎn)換階段，資金壓力之大前所未有，因此選擇一種好的技術(shù)，少花錢，多辦事是有線運(yùn)營者共同的心愿。（4）局端到用戶端距離長，基于PON的本地環(huán)路的距離可達(dá)到20km。 （5）在國外，特別是亞洲各國大規(guī)模部署EPON網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高品質(zhì)業(yè)務(wù)的運(yùn)營檢驗(yàn)了EPON技術(shù)，而國內(nèi)各電信運(yùn)營商和其他區(qū)域性廣電運(yùn)營商紛紛開展大規(guī)模EPON運(yùn)營也證明其技術(shù)成熟和可靠。3 EOC技術(shù)分析EPON技術(shù)解決了從廣電前端到小區(qū)光節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)雙向化問題，

4、但小區(qū)內(nèi)最后100米同軸分配網(wǎng)的雙向化也是必須面臨的難題。目前國內(nèi)興起的有源EOC技術(shù)帶給了有線電視很大的啟示，EOC是一種基于以太網(wǎng)協(xié)議的用戶接入技術(shù)，充分發(fā)揮廣電豐富的同軸電纜資源，實(shí)現(xiàn)廣播電視信號與IP數(shù)據(jù)共纜傳輸。如何在眾多的EOC技術(shù)體系中進(jìn)行取舍，在下文中將一一闡述。（1）為什么選擇EOC作為最后100米的接入方式，理由是：第一，由于市區(qū)網(wǎng)絡(luò)改造未全部完成，嚴(yán)重老化，電視信號質(zhì)量無法達(dá)到有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，目前有線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)對原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行過一次改造，改造的模式一般是光節(jié)點(diǎn)直接覆蓋用戶，每個光節(jié)點(diǎn)覆蓋200250戶用戶，如果再次進(jìn)行大規(guī)模的改造，必然造成擾民，損害有線自身形象；第二，EOC技

5、術(shù)的誕生就是為了解決在同軸電纜上同時傳輸IP數(shù)據(jù)的問題，利用現(xiàn)有的同軸電纜資源達(dá)到業(yè)務(wù)上的“三網(wǎng)融合”的目的；由此可以聯(lián)想到數(shù)字電視整轉(zhuǎn)，整轉(zhuǎn)是手段，經(jīng)營是目的，充分挖掘網(wǎng)絡(luò)資源，開發(fā)和經(jīng)營增值業(yè)務(wù)，將網(wǎng)絡(luò)的價值發(fā)揮到極致，才是廣電運(yùn)營者首要考慮的問題。（2）目前EOC產(chǎn)品存在高頻傳輸和低頻傳輸兩種技術(shù)，在高頻和低頻之間，我們選擇低頻EOC方案，理由是，高頻技術(shù)工作頻率高，一般采用9001500MHz，超過了5860MHz的有線網(wǎng)絡(luò)工作頻率范圍，好處是不占用頻率資源，壞處是傳輸性能無法保障，提高了承載網(wǎng)的要求；工作頻率高帶來另一個問題，即線路損耗大、傳輸距離近，相同的電纜長度，高頻EOC傳輸損

6、耗是低頻EOC損耗的56倍。郊區(qū)的有線網(wǎng)，用戶密度低，線路距離長，對信號損耗比較敏感，使用低頻EOC（230MHz），可以實(shí)現(xiàn)更大的覆蓋范圍，更適合現(xiàn)有有線電視網(wǎng)，可大大提高接入成功率。（4）我們認(rèn)為采用EOC技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙向改造在農(nóng)村的數(shù)字電視雙改中一樣擁有廣闊的前景。之所以選擇了低頻EOC方案，很大程度上是考慮到縣級存在很大比例的農(nóng)村有線電視網(wǎng)。農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相對城市較低，有750M甚至550M系統(tǒng)，設(shè)備級聯(lián)長，可以用低頻EOC部署；農(nóng)村雖然地域廣，但是用戶密度低，用戶需求相對城市居民少，可以在不經(jīng)改造的HFC網(wǎng)絡(luò)上實(shí)施低頻EOC改造，從而實(shí)現(xiàn)大面積低成本高速度的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋。如果采用其他技

7、術(shù)進(jìn)行雙向改造，必須將原來的線路推倒重建，耗資巨大。農(nóng)村有線網(wǎng)的維護(hù)等級通常低于城市，從這個角度來說，在農(nóng)村網(wǎng)部署EOC更是明智之舉。（5）許多EOC產(chǎn)品的MAC層采用了與集線路器相同的載波檢測多路復(fù)用CSMA/CD機(jī)制，當(dāng)客戶端數(shù)量增加時，用戶請求數(shù)據(jù)就會發(fā)生碰撞，網(wǎng)絡(luò)就會實(shí)行公平的優(yōu)先級排隊(duì)，以決定哪個客戶端取得數(shù)據(jù)傳輸使用權(quán)。當(dāng)客戶端數(shù)量增加到一定程度，碰撞幾率大大增加，數(shù)據(jù)傳輸效率將大幅度降低，甚至造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。濰坊樂升公司的DSLink EOC采用了與EPON類似的技術(shù)模式，可以有效地控制數(shù)據(jù)碰撞，大大提高客戶端下掛數(shù)量，充分利用了有限的數(shù)據(jù)帶寬。濰坊樂升的有源EOC產(chǎn)品DSLink

8、，其產(chǎn)品系列豐富，采用低頻高性能OFDM調(diào)制技術(shù)，具有傳輸距離遠(yuǎn)、高帶寬、全面網(wǎng)管、客戶端支持?jǐn)?shù)量大等技術(shù)優(yōu)勢，在前期多家有線電視運(yùn)營商測試中表現(xiàn)優(yōu)異，獲得認(rèn)可。同時濰坊樂升作為全國領(lǐng)先的有線電視產(chǎn)品及解決方案供應(yīng)商，在國內(nèi)廣電市場取得了良好的市場成績和口碑，其對廣電市場的深刻理解、與廣電運(yùn)營商的良好合作模式以及在有源EOC產(chǎn)品的持續(xù)研發(fā)投入，值得有線運(yùn)營商選擇和信賴。4 縣級有線雙向網(wǎng)改造方案有線電視承載網(wǎng)由數(shù)字電視平臺、總前端設(shè)備、分前端設(shè)備、光節(jié)點(diǎn)、同軸分配網(wǎng)組成，數(shù)字廣播電視還是在原來承載網(wǎng)中傳播，HFC雙向網(wǎng)改造解決的是VoD互動電視點(diǎn)播、VoIP、IPTV、寬帶上網(wǎng)等其它新業(yè)務(wù)的需

9、求。隨著銅纜成本的增長以及光纖成本的大大降低，光纖到樓或單元已經(jīng)成為國內(nèi)大多數(shù)有線運(yùn)營商新建網(wǎng)絡(luò)和改造網(wǎng)絡(luò)所遵循的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，為接入網(wǎng)實(shí)施EPON方案提供了線路基礎(chǔ)。而EPON網(wǎng)絡(luò)和HFC網(wǎng)絡(luò)具有相同的廣播下傳方式，點(diǎn)對多點(diǎn)樹型構(gòu)造，可以輕松地在HFC網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)EPON組網(wǎng)。接入網(wǎng)雙向改造EPON方案由分前端光線路終端OLT、光無源器件ODN和放置于小區(qū)光站或樓頭的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU組成。提供數(shù)據(jù)雙向光纖傳輸通道，解決分前端到小區(qū)光站處或樓頭的光纖雙向傳輸問題，可承載數(shù)據(jù)傳輸、視頻點(diǎn)播、VoIP等業(yè)務(wù)。最后100m的入戶方案利用原有同軸電纜入戶的EOC方案，兩者結(jié)合可以完全滿足當(dāng)前廣電對接入網(wǎng)

10、雙向改造的要求。（1）核心網(wǎng)方案縣級有線HFC雙向網(wǎng)改造的核心網(wǎng)需要核心路由器、核心交換機(jī)、寬帶認(rèn)證BRAS等設(shè)備新建，初期投資成本大，建設(shè)周期較長?？h級網(wǎng)絡(luò)公司運(yùn)營寬帶網(wǎng)初期可采用與上級網(wǎng)絡(luò)公司合作的模式，因此核心網(wǎng)先不需建設(shè)，而是直接利用上級網(wǎng)絡(luò)的已有資源，以快速部署和發(fā)展用戶。（2）接入網(wǎng)方案在縣級有線的前端機(jī)房部署EPON OLT，在小區(qū)光節(jié)點(diǎn)或樓道單元內(nèi)部署EPON ONU，前端和光節(jié)點(diǎn)之間通過光纜進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)的傳送，光分路器POS和光纜共同組成無源光分配網(wǎng)ODN，其中光分路器的安裝和有線電視網(wǎng)同位安裝，便于利用原有光纜路由。EPON連接見圖1。圖1 城、鄉(xiāng)寬帶網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D圖2所示的是

11、EPON+EOC模式，適用于縣級現(xiàn)存有線網(wǎng)絡(luò)的雙向改造，EPON系統(tǒng)的ONU設(shè)備和EOC局端設(shè)備共同部署在小區(qū)光節(jié)點(diǎn)位置，通過五類線互連，另外將光接收機(jī)的同軸射頻信號接入到EOC局端設(shè)備（或通過外部混合器混合），由它完成數(shù)字信號的調(diào)制、與電視信號的混合，再經(jīng)小區(qū)原有的同軸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行混合信號的傳輸。光接收機(jī)后如果有級聯(lián)的放大器，可內(nèi)部短接插件（對雙向放大器）或者外接跨接路（對單向放大器），將放大器的230Mhz低頻通道打開，使工作在該頻段范圍內(nèi)的EOC數(shù)據(jù)順利通過。EOC客戶端設(shè)備部署在用戶家庭側(cè)，完成下行數(shù)據(jù)的解調(diào)和上行數(shù)據(jù)的調(diào)制，EOC客戶端有四個RJ45接口的產(chǎn)品，根據(jù)交互數(shù)字電視、Inte

12、rnet上網(wǎng)、IP電話、IPTV四種業(yè)務(wù)劃分為四個VLAN。圖2 EPON+EOC組網(wǎng)模式5 網(wǎng)絡(luò)方案特點(diǎn)本方案EPON+EOC改造方式的特點(diǎn)如下：（1）傳輸距離遠(yuǎn)。濰坊樂升的DSLink系統(tǒng)采用低頻段230Mhz進(jìn)行數(shù)字信號的調(diào)制，對現(xiàn)有的電視頻道信號不會造成影響，同時由于低頻信號與相對高頻信號具有更好的抗衰減性能，能適應(yīng)小區(qū)內(nèi)同軸分配網(wǎng)的長距離傳輸。DSLink EOC系統(tǒng)的局端和客戶端之間的純同軸傳輸距離可達(dá)1000m以上。（2）抗干擾能力強(qiáng)。濰坊樂升的DSLink系統(tǒng)避免了02Mhz之間的高干擾低頻段區(qū)域，另外還采用了先進(jìn)的OFDM（正交頻分復(fù)用）調(diào)制技術(shù)和Turbo FEC錯誤校驗(yàn)，

13、大大地提升了抗干擾能力。（3）高帶寬和多用戶接入能力。濰坊樂升的DSLink系統(tǒng)頭端支持200Mbps的物理層帶寬和100Mbps的MAC層帶寬，上下行真正的TDMA時分多址技術(shù)，最大支持接入64個客戶端（各個客戶端之間二層隔離），能夠滿足高密度用戶和高帶寬業(yè)務(wù)的開展需要。（4）可網(wǎng)管。濰坊樂升的DSLink系統(tǒng)具有非常細(xì)粒度的管理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對客戶端設(shè)備所有常用功能和系統(tǒng)參數(shù)的遠(yuǎn)程管理控制。（5）濰坊樂升的DSLink具有“逐步投資，節(jié)省成本”的優(yōu)勢。首先EPON+EOC不需要對現(xiàn)有廣電HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行光纖到樓或光纖到戶的復(fù)雜線路改造，僅需要光纖到小區(qū)即可。另外，對于一個小區(qū)，可以在光節(jié)點(diǎn)先

14、部署一個局端設(shè)備（DS2111AP），提供100M的共享帶寬，在用戶接入量中等以下的情況足夠滿足需要。隨著實(shí)際用戶接入量的增加，可以考慮在光節(jié)點(diǎn)位置增加局端設(shè)備的部署量，如果光接收機(jī)是1：4的下行分配，既一個四端口的光接收機(jī)配四臺EOC局端，則該光節(jié)點(diǎn)最高雙向帶寬可達(dá)到400M，足夠滿足大量用戶的多業(yè)務(wù)接入。 農(nóng)村有線電視用戶在縣級網(wǎng)絡(luò)中占有更大的比重。若干年以來，中國許多農(nóng)村地區(qū)的有線電視建設(shè)者在可投入資金并不充裕的情況下，為了快速實(shí)現(xiàn)農(nóng)村有線電視“村村通”或“戶戶通”，在建設(shè)有線電視網(wǎng)絡(luò)時，忽略了以后雙向業(yè)務(wù)的發(fā)展，降低了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，頻帶寬度沒有達(dá)到5750MHz或5860MHz，單個光

15、節(jié)點(diǎn)覆蓋用戶較多，使用單向放大器，而且級聯(lián)數(shù)量較大。由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沒有達(dá)到HFC雙向網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)參數(shù)較差，根本無法采用其他技術(shù)進(jìn)行雙向改造，必須進(jìn)行大規(guī)模的線路改造，甚至重建才能實(shí)現(xiàn)，改造周期長，成本高，這是造成農(nóng)村地區(qū)有線網(wǎng)絡(luò)雙向化滯后的主要因素之一。但是采用DSLink的低頻EOC產(chǎn)品，即使24級放大器級聯(lián)、電纜傳輸距離超過1000米的情況下，還能成功地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入。特別是使用DS2114AD的4端口戶端設(shè)備，可以4戶共用一臺，雙線（同軸電纜5類線）入戶，進(jìn)一步降低成本。這表明，在農(nóng)村選用低頻EOC產(chǎn)品進(jìn)行雙向改造將是一個不錯的選擇，可以實(shí)現(xiàn)以較低的成本在農(nóng)村現(xiàn)存的有線網(wǎng)絡(luò)上快速實(shí)現(xiàn)雙向化，

16、快速開展雙向業(yè)務(wù)。6 投資概算依一個34萬戶的城區(qū)網(wǎng)絡(luò)為例，針對新舊小區(qū)不同網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分兩種模式進(jìn)行雙向網(wǎng)改造，對現(xiàn)存已實(shí)現(xiàn)光纖到小區(qū)或樓頭的住宅小區(qū)采用EPON+EOC技術(shù)模式進(jìn)行雙向網(wǎng)改造，每個光節(jié)點(diǎn)部署1個ONU、1個EOC局端DS2111AP，覆蓋整個縣級城區(qū)需300個節(jié)點(diǎn)。對應(yīng)前端機(jī)房，每30個節(jié)點(diǎn)需1個EPON設(shè)備的PON口，既OLT。共需10個PON口。對于新建小區(qū)或沒有改造的小區(qū)，建議使用濰坊樂升公司的DS2111APRx低功率光接收機(jī)+EOC局端一體機(jī)進(jìn)行全覆蓋改造，配合1個ONU可以對1到2棟樓實(shí)現(xiàn)有線電視和寬帶網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋?？蛻舳税惭b根據(jù)用戶需要再進(jìn)行購進(jìn)DS2111AD（

17、單端口戶端設(shè)備）或DS2114AD（4輸出口戶端設(shè)備）。實(shí)現(xiàn)滾動發(fā)展。投資概算：序號項(xiàng)目名稱數(shù)量單價（萬元）合計(jì) (萬元備注1OLT101.515.002寬波長光分路器 5000.0157.503ONU3000.1236.004DS2111AP局端3000.1854.005混頻器3000.0123.606總計(jì)116.10以上設(shè)備可以對城區(qū)約3-4萬用戶實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)的雙向全覆蓋。設(shè)備總投資116.1萬元。實(shí)際可安裝用戶數(shù)最大為300*64=19200戶（依照每個局端滿配置64戶計(jì)算，實(shí)際應(yīng)用入戶20-30%算，約4000-6000戶）按發(fā)展5000戶計(jì)算，平均每戶的傳輸設(shè)備成本為232元。今后每安裝1戶需1臺DS2111AD EOC MODEM，單價為320元，每戶總投資552元；按每戶每年收費(fèi)600元，采用和合作方五五分成計(jì)算，每戶年收益300元，投資回收期為552/300=1.84年。若按發(fā)展10000戶算，每戶投資變?yōu)?36元，回收期變?yōu)?36/300=1.45年。7 結(jié) 束 語2008年1月，國務(wù)院20081號文件國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委等部門關(guān)于鼓勵數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知的出臺為廣電開展互動增值業(yè)務(wù)提供了難得的政策機(jī)遇?？h級有線網(wǎng)完全可以結(jié)合自身業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的內(nèi)在需要，結(jié)合DSLink可運(yùn)營、可管理的網(wǎng)絡(luò)整體解決方