HFC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及設(shè)備

HFC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及設(shè)備唐明光中廣華創(chuàng)2014.2.11

培訓(xùn)內(nèi)容

廣電HFC城域網(wǎng)整體架構(gòu)

HFC網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組成、作用、相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)要求等1、HFC城域網(wǎng)整體架構(gòu)

1）四川廣電HFC城域網(wǎng)技術(shù)路線電視信號采用1550nm模擬光傳輸技術(shù)以廣播方式從分前端傳輸至光節(jié)點；

數(shù)據(jù)上下行信號在光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中采用EPON傳輸技術(shù)，在光節(jié)點電視和數(shù)據(jù)信號采用EOC傳輸技術(shù)混合后傳輸至用戶終端。

2）有線電視網(wǎng)絡(luò)中承載的業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)：模擬電視，數(shù)字電視高、標(biāo)清交互電視業(yè)務(wù)：包括點播、時移、回看數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：寬帶互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)：可視電話、基本語音其他增值業(yè)務(wù)：如視頻監(jiān)控、視頻會議、遠(yuǎn)程抄表（水、電、氣等）等

3）業(yè)務(wù)帶寬基本業(yè)務(wù)帶寬：基本的模擬電視、數(shù)字電視采用廣播式下行，每個用戶都可以使用87-860MHz的廣播下行頻段，大約為90個頻道，可滿足目前模擬電視，標(biāo)清數(shù)字電視、高清數(shù)字電視的應(yīng)用。

交互式業(yè)務(wù)帶寬：

業(yè)務(wù)類型 上行流量(Mbps) 下行流量(Mbps)網(wǎng)網(wǎng)頁瀏覽和下載 0.1 4 VOIP 0.2 0.2 視頻會議、電話 2 2 在線游戲 0.5 1 視頻監(jiān)控 2 0.1 標(biāo)清點播 0.1 2 高清點播 0.2 8.5

綜上所述，每個用戶帶寬按20Mbps測算。

2、城域網(wǎng)HFC雙向接入網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)HFC雙向接入網(wǎng)絡(luò)由光傳輸網(wǎng)絡(luò)、同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)兩大部分構(gòu)成。

光網(wǎng)絡(luò)組成：分前端到一級光交接箱為饋線光纜；一級光交接箱到小區(qū)光交接箱為配線光纜，小區(qū)光交接箱到光節(jié)點（樓棟/單元）為接入光纜（FTTH應(yīng)用時為入戶光纜。

廣電光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及信號傳輸示意圖

光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：

采用星型+星形級聯(lián)；或星型+樹形級聯(lián)。

從分前端（前端）敷設(shè)光纜至小區(qū)或小區(qū)外的交接箱，為星型光網(wǎng)絡(luò)；再以交接箱為中心敷設(shè)光纜至各樓棟或各單元，為星型或樹形光網(wǎng)絡(luò)。

光網(wǎng)絡(luò)用來承載HFC光纖網(wǎng)和EPON的無源光網(wǎng)絡(luò)，是廣電城域網(wǎng)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

光節(jié)點覆蓋用戶數(shù)量：按照32戶設(shè)計，應(yīng)控制在24-48戶以內(nèi)，超出48戶時應(yīng)另設(shè)光節(jié)點。分光器：前端機房及小區(qū)光交接箱中的有線電視信號光分路器和EPON光分路器均采用偶數(shù)等分光比分光。前端機房中的光分路器采用19"機架式設(shè)備，小區(qū)光交接箱中的分路器采用盒式設(shè)備。

1）1550nm傳輸技術(shù)分前端至光節(jié)點采用1550nm模擬光傳輸技術(shù)，以廣播方式向每個光節(jié)點傳輸電視信號，光分配采用星、樹型相結(jié)合，最多三級分光結(jié)構(gòu)。2）EPON傳輸系統(tǒng)EPON系統(tǒng)采用單纖波分復(fù)用技術(shù)，下行中心波長為1490nm，上行中心波長為1310nm。OLT安裝在分前端機房內(nèi)，是整個EPON系統(tǒng)的核心設(shè)備；ONU安裝在光節(jié)點處或用戶家里，用于連接用戶側(cè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；ODN由光纖和一個或多個無源分光光器件組成，在OLT和ONU間提供光信號傳輸通道。Ⅰ類光網(wǎng)絡(luò)ODN覆蓋范圍：3萬戶以內(nèi)，半徑不超過5KM。Ⅱ類光網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍：3000-5000戶，半徑不超過500米。3）系統(tǒng)分光器部署

a）1550nm系統(tǒng)分光器部署

Ⅰ類光網(wǎng)絡(luò)：1550nm系統(tǒng)按三級分光、偶數(shù)光分配模式（1:2/1:4/1:8，總分光比為1:64）設(shè)計，分散安裝。1:2光分路器安裝在分前端機房，1:4光分路器安裝在一級光交接箱中（一級光交接箱中需放置2個1:4光分路器），1:8光分路器安裝小區(qū)光交接箱中（小區(qū)光交接箱中放置1個1:8光分路器）。Ⅱ類光網(wǎng)絡(luò)：1550nm光系統(tǒng)二級分光、偶數(shù)光分路模式（1:8:8，總分光比為1:64）設(shè)計，分散安裝。小區(qū)機房內(nèi)安裝一個1:8光分路器，小區(qū)光交接箱中安裝一個1:8光分路器。如下圖所示。

b）EPON系統(tǒng)光分路器部署Ⅰ類光網(wǎng)絡(luò)中1:4光分路器安裝在一級光交接箱中，1:8光分路器安裝在小區(qū)光交接箱中；Ⅱ類光網(wǎng)絡(luò)中1:4光分路器安裝在小區(qū)機房；1:8光分路器安裝小區(qū)光交接箱中。

隨著業(yè)務(wù)的開展，每個PON口的數(shù)據(jù)流量達(dá)到80%負(fù)荷的時候則需要進(jìn)行拆分，可按1:2:8和1:8等方式進(jìn)行收斂。4）光網(wǎng)絡(luò)光纜規(guī)劃

a）Ⅰ類光網(wǎng)絡(luò)光纜規(guī)劃分前端到一級交接箱的級聯(lián)光纜纖芯數(shù)量，原則上應(yīng)不低于72芯（初期實際使用4芯，2芯用于電視、2芯用于數(shù)據(jù)傳輸，預(yù)留纖芯用于數(shù)據(jù)專網(wǎng)與新業(yè)務(wù)發(fā)展），一級光交接箱至分前端的纖芯數(shù)量收斂比為50%；

一級光交接箱到小區(qū)光交接箱（末級光交接箱）光纖芯數(shù)原則上不低于16芯（初期實際使用2芯，1芯用于電視、1芯用于數(shù)據(jù)傳輸，預(yù)留14芯），小區(qū)光交接箱至一級光交接箱的纖芯數(shù)量收斂比為50%；

小區(qū)光交接箱（盒）到每個用戶光節(jié)點光纖芯數(shù)4芯（1芯用于電視、1芯用于數(shù)據(jù)傳輸，2芯預(yù)留），分前端至小區(qū)光節(jié)點的光纜均采用G.652光纖。如下圖示。

b）Ⅱ類光網(wǎng)絡(luò)光纜規(guī)劃分前端至小區(qū)機房需雙路由、每路由8芯（初期實際使用2-4芯）光纜進(jìn)行級聯(lián)，小區(qū)機房至每個小區(qū)光交接箱需16芯（初期實際使用2芯，一芯用于電視、一芯用于數(shù)據(jù)傳輸，另14芯預(yù)留）光纜級聯(lián)；

小區(qū)光交接箱至每個光節(jié)點需4芯（初期實際使用2芯，一芯用于電視、一芯用于數(shù)據(jù)傳輸，另2芯預(yù)留）光纜級聯(lián)。分前端至小區(qū)光節(jié)點的光纜均采用G.652光纖。如下圖所示。

5）光節(jié)點設(shè)計

a）單EoC局端設(shè)備功能框架有線電視信號與EPON數(shù)據(jù)信號采用纖芯分割方式。光接收機輸出兩路相同的電視信號，ONU輸出一路數(shù)據(jù)信號，兩路電視信號與一路數(shù)據(jù)信號分別與單臺EoC局端混合疊加，EoC局端輸出兩路相同的混合疊加信號。

b）雙EoC局端設(shè)備功能框架下行有線電視信號與EPON信號采用纖芯分割方式。光接收機和ONU都分別輸出兩路相同的電視信號與數(shù)據(jù)信號，單臺EoC局端需一路電視信號和一路數(shù)據(jù)信號混合疊加，每臺EoC局端輸出兩路相同的混合疊加信號。

6）同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

a）同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計要點

?。┎捎霉饨邮諜C+無源分配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，光接收機輸出口與用戶終端輸出端口之間的下行鏈路損耗值≤38±2dB，用戶終端口下行信號電平66±2dB；光接收機與用戶終端之間的數(shù)據(jù)交互鏈路損耗值≤34±2dB、任意終端至有源設(shè)備正向輸出口（反向輸入口）之間的反向鏈路損耗差值≤6dB。

ⅱ）同軸分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用星形方式對稱結(jié)構(gòu)，采用分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用星形方式對稱結(jié)構(gòu)，采用SYWV-75-5標(biāo)準(zhǔn)屏蔽電纜入戶，電纜的接頭應(yīng)采用冷壓F頭。

ⅲ）用戶集中分配器安放位置：放置在中間樓層或覆蓋用戶的中間位置；

采用5～1000MHz分支分配器，原則上按住戶數(shù)配置樓道分支分配配器。

八層以下，以單元樓道為單位集中分配，高層建筑以12-16戶為單位集中分配。

七層以下（不含七層）的樓層，分配器裝三或四樓；

七層以上八層以下的樓層，分配器裝四樓；

高層建筑視情況而定。

集中分配器的空余端口要求接75歐姆終結(jié)電阻。

分支器的分支輸出口直接面對用戶，主輸出口接75Ω終端負(fù)載，這樣可以降低用戶室內(nèi)帶來的反向干擾對前級主干線路影響。

分配裝置應(yīng)安裝在金屬箱體內(nèi)以屏蔽外界干擾，金屬箱體應(yīng)設(shè)鎖。

ⅳ）用戶戶內(nèi)設(shè)置一個分線盒，分線盒內(nèi)安裝一個分支分配器，以星形方式向各房間分配信號，禁止采用面板串接或其他方式串接分配信號。

ⅴ）PC數(shù)據(jù)用戶終端采用單孔帶有F頭接線裝置、金屬屏蔽型用戶終端盒，TV電視用戶終端采用單孔帶有直插頭接線裝置、金屬屏蔽型用戶終端盒。

7）EOC系統(tǒng)設(shè)計要點

a）EOC傳輸系統(tǒng)EOC系統(tǒng)和電視系統(tǒng)疊加設(shè)計時，有線電視系統(tǒng)的下行鏈路、EOC系統(tǒng)的正反向鏈路損耗相互兼容，保證電視系統(tǒng)和EOC系統(tǒng)都能滿足要求。

b）EOC終端EOC終端應(yīng)安裝于用戶家中有線電視用戶終端盒附近合適位置。

8）同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景模型

---------新建或改造網(wǎng)絡(luò)三種應(yīng)用場景

a）32戶100Mbps應(yīng)用初期建網(wǎng)時，當(dāng)業(yè)務(wù)開通率在≤25%(8戶)范圍內(nèi)，在每個光節(jié)點配置EOC局端，提供約100Mbps接入總帶寬，在并發(fā)率60%情況下，滿足約8戶20Mbps的雙向業(yè)務(wù)接入需求。當(dāng)局端的總速率達(dá)到80Mbps時，需進(jìn)行局端設(shè)備的擴(kuò)容升級或光節(jié)點分割。

b）32戶200Mbps應(yīng)用當(dāng)業(yè)務(wù)開通率在≤50%范圍內(nèi)，在每個光節(jié)點配置EOC局端，提供約200Mbps接入總帶寬，在并發(fā)率60%情況下，滿足約16戶20Mbps的雙向業(yè)務(wù)接入需求。當(dāng)局端的總速率達(dá)到160Mbps時，需進(jìn)行局端設(shè)備的擴(kuò)容升級或光節(jié)點分割。

c）32戶200Mbps加部份光纖到戶應(yīng)用當(dāng)業(yè)務(wù)開通率大于50%時，在每個光節(jié)點除配置EOC局端外，還需要建設(shè)光纖到戶來滿足更高帶寬用戶的需求。在單元布局光分路器，提供光纖到戶應(yīng)用。對沒有高帶寬需求的用戶，仍然以EOC終端提供業(yè)務(wù)服務(wù)。

9）雙向接入網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容雙向接入網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容包括系統(tǒng)帶寬的擴(kuò)容和基礎(chǔ)網(wǎng)的光纜延伸部分。在接入網(wǎng)用戶發(fā)展初期，采用廣覆蓋方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋。一個EoC局端模塊速率100Mbps，當(dāng)監(jiān)測到EoC局端模塊速率達(dá)到80%即80Mbps時，需要對EoC局端部分進(jìn)行擴(kuò)容升級；一個PON口1.0Gbps帶寬，規(guī)劃使用時按照850Mbps考慮，業(yè)務(wù)發(fā)展初期，可以一個PON口帶32個ONU，當(dāng)監(jiān)測到某個PON口的總帶寬達(dá)到80%即680Mbps時，需要對PON部分進(jìn)行擴(kuò)容升級。

a）EPON部分?jǐn)U容方案

?。┘?xì)分現(xiàn)有PON口覆蓋量

初期建網(wǎng)時，每一個PON口帶32個ONU進(jìn)行廣覆蓋，此時的分光結(jié)構(gòu)為1:4/1:8，每個ONU的靜態(tài)分配帶寬大約為30Mbps，以后分光結(jié)構(gòu)按1:2/1:8（每個PON口帶16個ONU，每個ONU的靜態(tài)分配帶寬大約為60Mbps）、1:8（每個PON口帶8個ONU，每個ONU的靜態(tài)分配帶寬大約為100Mbps）、1:4（每個PON口帶8個ONU，每個ONU的靜態(tài)分配帶寬大約為210Mbps）等方向收斂。當(dāng)分光結(jié)構(gòu)收斂到1:

8或1:4以后時，在不增耗光纜纖芯且不改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下，覆蓋用戶量降低1/2，每個用戶分配的帶寬增加1倍，可為用戶提供不小于20Mbps的接入帶寬。

ⅱ）設(shè)備升級EPON系統(tǒng)的演進(jìn)的方向為10GEPON，能夠提供10Gbps的上下行對稱速率。通過PON系統(tǒng)雙端設(shè)備升級，即可大幅度提升系統(tǒng)帶寬。

b）EOC部分?jǐn)U容方案

?。┰鲈O(shè)EOC局端

在業(yè)務(wù)發(fā)展初期，用一個局端廣覆蓋（32戶）方式進(jìn)行組網(wǎng)。一個EOC局端模塊速率按最低100Mbps計算（如局端模塊速率更高，則為用戶提供的帶寬更高），當(dāng)監(jiān)測到EOC局端模塊速率達(dá)到80%即80Mbps時，需要對EOC局端部分進(jìn)行擴(kuò)容升級，升級方法為：在原局端處再增加一個局端，此時用戶端的帶寬可提高一倍。

ⅱ）設(shè)備升級采用IEEEP1901標(biāo)準(zhǔn)，工作頻率可以從現(xiàn)有的7.5～30MHz擴(kuò)展到100MHz，傳輸帶寬可以從現(xiàn)有的100Mbps擴(kuò)展到1Gbps。該技術(shù)的主要芯片廠家Atheros和SPIDCOM已經(jīng)發(fā)布符合IEEEP1901的AR7410芯片和MSE500芯片，傳輸帶寬300Mbps，后續(xù)將逐步推出AR8400和MSE1000等帶寬為1Gbps的芯片。EOC系統(tǒng)容量產(chǎn)生瓶頸時，可通過升級EOC局端設(shè)備，無需線路施工，即可提升終端達(dá)到不低于40Mbps的接入帶寬。3、雙向接入網(wǎng)絡(luò)電視信號主要性能指標(biāo)要求

1）系統(tǒng)傳輸帶寬系統(tǒng)傳輸帶寬：5-1000MHz。

2）光鏈路指標(biāo)要求系統(tǒng)載噪比C/N≥50dB；復(fù)合二階失真C/CSO≥60dB；復(fù)合三階差拍C/CTB≥65dB；調(diào)制誤差比（MER）≥37dB；誤碼率（BER）≤1.0E-9。

3）系統(tǒng)終端指標(biāo)要求系統(tǒng)載噪比（C/N）≥43dB；復(fù)合二階失真（C/CSO）≥54dB；復(fù)合三階差拍（C/CTB）≥54dB；調(diào)制誤差比（MER）≥32dB；誤碼率（BER）≤1.0E-9。

4）數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)

時延 ≤150ms 丟包率 ≤10-3

抖動 ≤50ms 5）HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置

6）設(shè)備技術(shù)指標(biāo)要求a）光設(shè)備設(shè)備名稱 指標(biāo)要求 1550nm光發(fā)射機輸入指標(biāo) 信號電平：72～78dBuv

調(diào)制誤差比：MER≥38dB

誤碼率：BER＜1.0E-9 光接收機 輸入指標(biāo) 光功率：-5～-1dBm 輸出指標(biāo) 信號電平：104±2dBuv；

調(diào)制誤差比：MER≥35dB

誤碼率：BER≤1.0E-9

光放大器輸入指標(biāo)輸入光功率-3--+10dBm

輸出指標(biāo)

輸出光功率13—27dBmOLT 發(fā)送光功率 2～7dBm(1490nm) 接收光功率 -22～-16dBm(1310nm) ONU 發(fā)送光功率 -1～4dBm（1310nm） 關(guān)斷光功率＜-45dBm（ONU需要設(shè)置為強制發(fā)光）

接收光功率 -20～-14dBm（1490nm）

b）電設(shè)備系統(tǒng)名稱設(shè)備名稱