遼寧省應用ECAN技術進行雙向網改造

1、ECAN技術在遼寧省內進行雙向網改造的機會研究王宇翔2013086第一部分基本情況概述第二部分目前已采用的主要技術方案對比第三部分 ECAN技術優(yōu)劣分析第四部分 成本分析與方案選擇第一部分 基本情況概述雙向改造的背景： 在三網融合的背景下，建設下一代廣播電視網絡（NGB）是廣電現階段的主要任務，NGB就是將單向的廣播電視網絡改造升級為全業(yè)務的下一代廣播電視網，其中有線電視網絡雙向改造是建設NGB的重要組成部分。各地的廣電運營商都積極進行有線電視雙向網絡改造的工作，如何將有線電視網絡改造成為支持全業(yè)務的運營級接入網，就必須選擇好方向和技術路線。目前網絡概況 有線電視用戶1億8730萬（總局年報）

2、 數字電視用戶9363.5萬戶（截至2011年3月底） 雙向化調查范圍：126家運營商(主要是直轄市、省和地級市的9754.2萬用戶) 雙向化覆蓋率53.14%（截至2011年3月底） 雙向化滲透率10.7%（截至2011年3月底） 中心城市和經濟發(fā)達地區(qū)多數在過去幾年中已經大量進行了HFC網絡雙向改造，主要采用DOCSIS標準；中小城市多數采用EPON+EoC和EPON+LAN方案進行雙向改造 越來越多的地方(包括部分中心城市)規(guī)劃采用EPON+EoC方案進行雙向改造估算全國 Cable modem大約550萬（含機頂盒內置），主要是中心城市和沿海發(fā)達地區(qū) EPON+EoC大約380萬(含1

3、00萬窄帶和機頂盒內置) LAN入戶（包括LAN和EPON+LAN）大約270萬 雙向覆蓋率大約30%雙向滲透率大約6% 寬帶接入大約500萬戶，寬帶滲透率2.67% 西部大片區(qū)域沒有開始雙向改造 整體形勢堪憂雙向改造目標五年之內雙向覆蓋達到55%，即1.1億戶；寬帶滲透達到20%，即4000萬戶，投資150億五年之內低成本雙向（主要是機頂盒內置）滲透50%，達到1億。生存斗爭不是雙向的用戶不是有線用戶機頂盒每戶改造成本50元（寬帶覆蓋區(qū)域）SOC或機頂盒內置模塊150元（寬帶未覆蓋區(qū)域）投資額100億（平均100元/戶）我國5年300億（機頂盒100億+寬帶150億+擴大覆蓋50億），戶平投

4、資150元，相當于模擬時代一年收視費，與美國投資/收入水平相當，可以承受。 越來越多的國內芯片設計、制造企業(yè)介入海思、CMMB陣營、TD陣營；越來越多的電信設備制造企業(yè)、大型家電設備制造企業(yè)介入，包括華為、長虹；還有WAPI聯(lián)盟介入。中國自主研發(fā)的EoC技術正在發(fā)展，不僅僅是HiNoC。相信要不了多長時間，中國自主知識產權的同軸接入技術一定會成功、成熟。 1、基帶EoC 2、低頻調制EoC： Homeplug AVBPL（230、7.565MHz）IEEEP1901 HPNA（1244、3264MHz）ITUT G.hn第二部分 目前已采用的主要技術方案對比 3、高頻調制EoC： MoCA、

5、降頻WiFi HiNoC（自主知識產權，8001500MHz） 4、窄帶EoC： Zigbee HFC網管協(xié)議 5、ECAN（以太同軸接入網）、CAST（同軸接入交換技術） 無源基帶的優(yōu)點：簡單、價廉，單純的物理變換，獨享帶寬10M 缺點：極限帶寬10M（65MHz以下），允許的鏈路損耗小、不能穿過分支分配器，易受干擾，工程較麻煩（連接點多），有些地方安裝空間不夠，室內多終端還需加交換機 發(fā)展：有源基帶一對多的同軸收發(fā)器電PON替代無源轉換器主要技術方案對比表壓力測試壓力測試不好不好不好不好好好好好小包測試比較好比較好比較好好動態(tài)管理不好不好好好抖動(ms)非常大1:1 為18隨著終端的增加而

6、增加非常大1:1 為5隨著終端的增加而增加非常小1:1 為0.51:31 為0.5不隨著終端的增加而增加比較大1:32 為5不隨著終端的增加而增加延遲(ms)非常大1:1 為401:32 為100隨著終端的增加而增加非常大1:1 為42隨著終端的增加而增加非常小1:1 為3.51:31 為4隨著終端的增加幾乎不變小1:32 為14隨著終端的增加幾乎不變第三部分 ECAN技術優(yōu)劣分析局端高性能，多信道MAC集中處理，由DSLAM主控芯片控制多信道（端口）；增加端口只需增加物理通道，實現高性能與低成本的完美結合占用565MHz頻段，物理帶寬30MHz、35MHz、40MHz可選，頻譜位置在565M

7、Hz范圍內可選40MHz帶寬下，每端口物理層速率160Mbps，MAC層速率120Mbps終端完全硬件處理，無需CPU和軟件，功能由局端控制，便于規(guī)模生產，便于互通，成本低廉ECAN芯片簡介 每戶獨享帶寬100Mbps 比普通局域網更適合室內直接分配 可漸進式發(fā)展，初期一棟樓一個或少量幾個同軸交換機端口，逐步過渡到一個單元一個端口、一戶一個端口。兼顧帶寬需求和分期投資。 具有相同的應用方式，支持點對多點（P2MP）的應用，具有網絡適應性強、在家庭中安放靈活等優(yōu)點，最大優(yōu)勢是同時兼顧了家庭聯(lián)網和接入的不同需求，可以在接入網中虛擬若干家庭網。相當于家庭網關移到樓頭。 ECAN相比于AV技術而言，它

8、將執(zhí)行廠家自定的標準，比較靈活，廠家可以根據實際需要自行調整。 VSB調制方式能有效地壓縮頻帶寬度(8MHz)，在有限的VHF/UHF波段內容納更多的電視頻道。光接收機可直接輸出電視射頻信號進入同軸系統(tǒng)，而無需再解調、調制。優(yōu)勢分析 具有統(tǒng)一業(yè)務支持能力，局端設備需求少： 按比較高的用戶業(yè)務開通率30%35%計算進行網絡覆蓋，每個光節(jié)點開通業(yè)務的用戶約為6070戶，每個ECAN的CLT局端可以最多帶64個用戶，所以每個光節(jié)點配備2臺CLT局端設備就可以滿足需求，還可以留有一定的余量空間。每個ECANCLT局端的信號覆蓋3條電纜路由，實現覆蓋100120戶，接入開通業(yè)務的用戶約為3235左右。E

9、CAN系統(tǒng)布網情況和業(yè)務支持能力 ECAN的總吞吐率不變，系統(tǒng)承載力穩(wěn)定。 總吞吐率不會隨用戶接入數變化而變化支持全覆蓋的全接入，使整個ECAN系統(tǒng)將對所有用戶的接入都呈現出穩(wěn)定的承載能力。 ECAN引入了基于TDMA技術的MPCP（多點控制協(xié)議）機制，其上下行總吞吐量不會隨著接入用戶數（CNU）的增加而下降，滿足1對4終端與1對64終端總吞吐率的相對變化不得大于10%的要求。 可以充分利用現有網絡帶寬： 在業(yè)務上主要向全市人民提供基于IPQAM技術的高清互動點播業(yè)務和寬帶互聯(lián)網接入業(yè)務。為了實現比較好的鏈路接入質量，我們要求廠家使用抗噪能力最強的2VSB調制方式，根據CLT不同的中心頻點，C

10、LT局端設備每路提供的帶寬分別為6080Mbps。 按30%的業(yè)務開通率進行計算，每個用戶開通10Mbps最小保障帶寬的互聯(lián)業(yè)務和高清互動點播業(yè)務，其中寬帶用戶的帶寬為：上行512kbps/下行10240kbps；互動點播帶寬為：上行512kbps/下行2048kbps，并發(fā)率按10%進行計算，每個局端最大的帶寬需求約為42.6Mbps。 在EPON網絡方面，每個ONU提供8個100Mbps的以太網口，一般來講，每個光節(jié)點最多布放2臺ECANCLT局端設備，即每個ONU設備最大的帶寬需求約為160Mbps。由于OLT與ONU之間的互聯(lián)帶寬高達1Gbps，可見現有的EPON網絡完全滿足業(yè)務帶寬的

11、需求。 ECAN接入系統(tǒng)可以通過網管管理每個CLT局端設備，包括設備重啟、調整中心頻率、更改調整模式等。還可以管理每個用戶終端的各種信息，包括鏈路衰減、終端端口信息、終端的流量和丟包率的統(tǒng)計等。 在終端安裝方面，ECAN終端的安裝相對比較簡單易懂，安裝時，只需調整好室內線路的分配器和分支分配器，接好電纜就可以正常安裝。不過安裝的時候必須認真檢查墻身有線電視電纜插座的面板，檢查里面的連線是否都連接好，假如面板里面連線沒有接好就會造成CNU終端就無法上線。 在日常維護方面，用戶故障率很低，只要用戶終端能夠上線，而且線路衰減控制在50dB以內，基本上都沒有出現上網丟包、斷線、重新?lián)芴柕惹闆r。對于個別

12、用戶家庭線路衰減超過或接近60dB時，可以采用增加中繼器的方法，提高CNU用戶終端的接收電平，同時降低整個鏈路的衰減就可以解決問題。從報障分析來看，個別用戶報障都集中在網絡出口質量方面，從用戶使用回訪的反饋來看，用戶都表示寬帶和互動業(yè)務的使用感受很好，暫時沒有發(fā)現報丟包斷線的情況。終端故障率低，易于管理： 廠家自定標準，沒有統(tǒng)一的標準，容易導致各個廠家的產品參差不齊，難以相互匹配。 要特別注意分支分配器的質量和用戶室內布線，否則會因為這兩個問題造成鏈路損耗過大。劣勢分析第四部分 成本分析與方案選擇遼寧省應用ECAN技術進行雙向網改造的工程量及成本分析： 由于每一個ECAN口能夠100%地接入6

13、4個用戶或終端，對于遼寧省網覆蓋200400用戶的光節(jié)點而言，每個電纜路由為50100戶，因而使用ECAN局端，不需要改造網絡（即不需要增加光節(jié)點或多敷設電纜），每ECAN口就能支持或實現100%的接入或至少64%的高接入。這意味著不需要像AV技術那樣去擴展現有的光節(jié)點，可少建設26萬個光節(jié)點，工程量得到了劇減，只需要有針對性地整理整理網絡，把接頭、用戶線接好即可。 終端成本： 機頂盒每戶改造成本 50元（寬帶覆蓋區(qū)域）SOC或機頂盒內置模塊 150元（寬帶未覆蓋區(qū)域） 遼寧省共有740余萬戶，其中城鎮(zhèn)440余萬戶，平均100元/戶 基礎建設 ECAN技術相比于現有的AV技術可節(jié)省大量資金：

14、光接收機26萬臺，約2000至6000萬（每臺光接收機估值1000元）。 EPON的ONU26萬臺，約1600萬至4800萬。（每臺ONU估值800元）。對應的OLT，按1：8配置，需2500到7500個PON口，每PON口計1萬，約25007500萬元。 光纜、交接箱、光分路器等ODN無源設備和供電器、電表等等。擴建一個光節(jié)點需花費1萬元計，新增26萬光節(jié)點，共約26億元。 新技術都是把EPON應用于廣電接入網。ECAN是專為中國開發(fā)的同軸接入技術，是典型的EPON+EoC應用架構，但跟目前的EoC技術相比，加強了EoC跟EPON融合。 ECAN技術融合的方式是在同軸接入部分基本采用EPON

15、的MAC和關鍵技術，把PHY從光轉換為同軸RF，重點適應點對多點應用。 采用VSB調制技術，優(yōu)點在于VSB調制方式能有效地壓縮頻帶寬度(8MHz)，在有限的VHF/UHF波段內容納更多的電視頻道。光接收機可直接輸出電視射頻信號進入同軸系統(tǒng)，而無需再解調、調制。 局端和終端是不對稱架構。 技術選擇不單純是技術問題，要考慮競爭、業(yè)務承載、自身管理（包括運營支撐）等多個方面和歷史資產、原有技術體系、人員技術水平等多種因素。 優(yōu)先實現FTTB 有需求、有條件的新建住宅區(qū)采用FTTH模式， 一方面，某些用戶消費能力較高，對各種高帶寬應用有實際需求；另一方面，別墅區(qū)FTTH接入的總體成本（建設成本和生命周期總運維成本）不比其它方式高。方案選擇的建議 已經規(guī)模部署了CMTS的地方，盡快擴大覆蓋范圍和提高滲透率，特別是提高內置CM的機頂盒比率。 目前和今后一段時間內內置CM的成本會低于內置EoC。這對快速部署業(yè)務有利，特別是基于機頂盒的高清互動、用戶數據挖掘。這樣還可以攤薄前期CMTS的投資。 尚未部署CMTS或雖已部署