光纖通信講座(8)：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(diǎn)城域核心采用光纖環(huán)網(wǎng)，有機(jī)房資源城域匯聚采用光纖無(wú)源分配網(wǎng)絡(luò)光節(jié)點(diǎn)覆蓋200～500戶居民，光節(jié)點(diǎn)采用樹狀分支cable網(wǎng)，也可采用集中分配廣電網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)_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(jìng)爭(zhēng)性IP寬帶網(wǎng)符合主流IP技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，能保證至少5年內(nèi)用戶對(duì)帶寬的需求，并留有便利的升級(jí)擴(kuò)容方式，便于今后開展各種寬帶增值業(yè)務(wù)充分利用廣電現(xiàn)有線纜和機(jī)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(yùn)營(yíng)維護(hù)成本可針對(duì)新用戶開展新的電信業(yè)務(wù)單向廣播網(wǎng)絡(luò)，無(wú)法適應(yīng)互動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)僅提供視頻傳輸，無(wú)法開展更多電信業(yè)務(wù)城域機(jī)房資源缺乏

廣電網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)_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(yǔ)音Web2.0“雙向互動(dòng)”網(wǎng)絡(luò)游戲視頻，多媒體互動(dòng)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(lái)源于《中國(guó)電信互聯(lián)網(wǎng)需求書》廣電網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)_用戶帶寬需求分析CMTS＋CM改造方案CMTS頭端每戶安裝CM安裝上行過(guò)濾器電放大器雙向改造增加上行光發(fā)射機(jī)漏斗效應(yīng)導(dǎo)致上行噪聲較大上行獨(dú)立光通道需要耗費(fèi)較多光纖

現(xiàn)有的雙向改造方案_CMTS+CM改造方案優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)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(diǎn)技術(shù)相對(duì)成熟，在歐美大量使用缺點(diǎn)：雙向改造投入高，需要大量光發(fā)射機(jī)和電雙向放大器上行的漏斗效應(yīng)導(dǎo)致噪聲匯聚，對(duì)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(jí)復(fù)雜，排故困難CMTS頭端一般10～30萬(wàn)，理論能覆蓋1000用戶，實(shí)際大約300戶左右，遠(yuǎn)端CM大致250～500一個(gè)CMTS一個(gè)頭端帶寬僅40Mbps，不能滿足用戶日益增長(zhǎng)的帶寬需求，抗干擾能力差，擴(kuò)容潛力小共享帶寬，安全性問(wèn)題不符合國(guó)內(nèi)用戶密集的特點(diǎn)現(xiàn)有的雙向改造方案_CMTS+CM的特點(diǎn)

廣電雙向改造的EPON方案－雙纖方案EPON局端OLTEPON支持最大1：64分路支持20km無(wú)中繼傳輸單纖雙向任意分路，符合廣電樹狀光分配網(wǎng)EPON遠(yuǎn)端ONU放置在光節(jié)點(diǎn)或進(jìn)一步到樓道最后100米采用以太網(wǎng)或EOC方式利用原來(lái)的光纜中的空余光纖

廣電雙向改造的EPON方案－單纖方案單纖三波EPON和CATV混傳1310/1490/1550nm分路器發(fā)射機(jī)接收機(jī)ONUOLT單纖：CATV走1550nm波長(zhǎng)，EPON利用1490和1310nm波長(zhǎng)優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需新增光纖缺點(diǎn)：CATV必須采用1550nm波長(zhǎng)發(fā)送端和每個(gè)接收端都需要WDM器件，成本高需要考慮CATV信號(hào)和EPON信號(hào)的SRS（受激拉曼散射）效應(yīng)WDMWDM前端/分前端光交接箱光節(jié)點(diǎn)廣電雙向改造的EPON方案_單纖和雙纖改造對(duì)比(1)雙纖：CATV信號(hào)和EPON走獨(dú)立光纖優(yōu)點(diǎn)：低成本，CATV和EPON光路獨(dú)立，維護(hù)方便缺點(diǎn)：需要新增光纖建議：推薦采用雙纖方案，在無(wú)光纖資源情況下采用單纖方案OLT前端/分前端光交接箱光節(jié)點(diǎn)1310/1550nm分路器發(fā)射機(jī)接收機(jī)ONUWDMWDM1310/1490nm廣電雙向改造的EPON方案_單纖和雙纖改造對(duì)比(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(shí)，平均成本大大降低ONU放置在光節(jié)點(diǎn)下掛樓道交換機(jī)5類線＋Cable綜合線纜入戶覆蓋最后100mEPON光纖進(jìn)一步下移到樓道，減小網(wǎng)絡(luò)層級(jí)集成交換的千兆ONU到樓道

廣電雙向改造的EPON方案

_無(wú)源EOC產(chǎn)品10M以太網(wǎng)到戶無(wú)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(wú)源設(shè)備將平衡方式的RJ45（100歐）信號(hào)，將TX和RX進(jìn)行混合技術(shù)難點(diǎn)：減小轉(zhuǎn)換損耗高隔離，濾波器設(shè)計(jì)

廣電雙向改造的EPON方案

_EPON+EOC改造方案無(wú)需改造電纜，初期投資低最后100米的無(wú)源EOC方案無(wú)需重新鋪設(shè)以太網(wǎng)線纜對(duì)860MHz以下信號(hào)進(jìn)行放大對(duì)860MHz以上的EOC信號(hào)進(jìn)行中繼一根電纜入戶同時(shí)解決寬帶和電視利用860MHz以上頻段，頻段寬、帶寬大、抗干擾性強(qiáng)一個(gè)“頭端”可覆蓋50個(gè)用戶，提供50M帶寬帶寬和用戶數(shù)量升級(jí)可通過(guò)進(jìn)一步下放ONU進(jìn)行覆蓋距離300～600m適用于集中分配的電纜拓?fù)?/p>

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(diǎn)EPON城域改造特點(diǎn)城域改造費(fèi)用低1G雙向高速帶寬，滿足未來(lái)帶寬需求無(wú)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(jià)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(wú)源EOC：帶寬大，無(wú)需布線；需要增加無(wú)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＋I(xiàn)PTV寬帶＋I(xiàn)PTV＋語(yǔ)音寬帶＋I(xiàn)PTV＋語(yǔ)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(diǎn)

廣電網(wǎng)絡(luò)雙向網(wǎng)改方案圖示EPON＋LAN，雙線入戶交換機(jī)STBPC分光器交換機(jī)STBPC住戶1住戶2園區(qū)機(jī)房EPONCATV…樓道光接收機(jī)ONU分光器園區(qū)機(jī)房EPONCATV光接收機(jī)EOC終端住戶1住戶2ONU樓道EOC終端EPON＋無(wú)源EOC，單線入戶EOC合成器……用戶ONT分光器園區(qū)機(jī)房EPONCATV光接收機(jī)有源EOC終端住戶1住戶2ONU樓道/園區(qū)機(jī)房有源EOC終端EPON＋有源EOC，單線入戶……光發(fā)射機(jī)OLTC8000VOD等增值業(yè)務(wù)中心CATV中心網(wǎng)管認(rèn)證計(jì)費(fèi)混合器Internet骨干網(wǎng)CATV1550nmvIPCORECATV1550/1310nmvEPON：1310nm/1490nm光纖同軸五類線光纖有源EOC頭端同軸分配網(wǎng)BRAS方案對(duì)比_EPON和CMTS系統(tǒng)對(duì)比(1)“模擬”信號(hào)易受干擾、帶寬小、維護(hù)困難、擴(kuò)展性差下移“CMTS”、建設(shè)“數(shù)字”光傳輸系統(tǒng)是必然趨勢(shì)

CMTS＋CMEPON下行帶寬總帶寬40M1000M上行帶寬10M1000M容量500戶500戶平均帶寬0.32M/0.08M8M/8M業(yè)務(wù)提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件下載、web1.0多媒體互動(dòng)、文件共享、web2.0注：按照1/4的并發(fā)使用率計(jì)算EPON的下行帶寬是CMTS的25倍！EPON的上行帶寬是CMTS的100倍！帶寬，容量方案對(duì)比_EPON和CMTS系統(tǒng)對(duì)比(2)

管理維護(hù)和升級(jí)方案管理維護(hù)CMTS：模擬系統(tǒng)，維護(hù)復(fù)雜，需要考慮上行頻點(diǎn)、上行噪聲匯聚等系統(tǒng)層級(jí)較多，故障不容易定位EPON＋LAN：全程數(shù)字通信，無(wú)需擔(dān)心噪聲網(wǎng)絡(luò)層級(jí)少，成熟以太網(wǎng)技術(shù)，維護(hù)簡(jiǎn)單提供各種遠(yuǎn)程維護(hù)和監(jiān)控功能EPON＋有源EOC：模擬系統(tǒng)僅存于最后500米，便于維護(hù)和故障定位升級(jí)方案CMTS：升級(jí)到Docsis3.0，需要更換全部CM和CMTSEPON＋LAN：減小分路比增加帶寬，帶寬加倍，投資<15%后續(xù)平滑升級(jí)到FTTH，并可實(shí)現(xiàn)FTTH＋FTTB混合組網(wǎng)EPON＋有源EOC：進(jìn)一步下移CableGateway，即可升級(jí)帶寬減小分路比增加帶寬，帶寬加倍，投資<15%方案對(duì)比_EPON和CMTS系統(tǒng)對(duì)比(3)

帶寬升級(jí)EPON：只需增加局端OLTPON口，即可進(jìn)行帶寬平滑擴(kuò)容，帶寬增加1G，投資增加1萬(wàn)，1M＝10元CMTS：增加頭端即進(jìn)行帶寬擴(kuò)容，帶寬增加40M，投資增加10萬(wàn)，1M＝2500元方案對(duì)比_EPON和CMTS系統(tǒng)對(duì)比(4)帶寬的不斷升級(jí)－－10GEPONIEEEP802.3av10GEPONTaskForce完全兼容現(xiàn)有GEPON1GEPON和10GEPON的ONU可共享一根光纖以太網(wǎng)接口的價(jià)格規(guī)律：速度提供10倍，成本增加1倍方案對(duì)比_EPON和CMTS系統(tǒng)對(duì)比(5)網(wǎng)絡(luò)投資分析以20萬(wàn)戶的一個(gè)城域網(wǎng)計(jì)算，EPON方式初期以每50戶設(shè)置一個(gè)ONU，共需要4000個(gè)ONU，每20個(gè)ONU對(duì)應(yīng)一個(gè)OLTPON口，共需要200個(gè)PON口每個(gè)ONU集成8FE交換，價(jià)格約為2000，每個(gè)PON口價(jià)格約為10000EPON＋LAN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(wàn)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％覆蓋率，48％接入率）：4000*3500(ONU)+200*10000(OLT)+4000*100(分路器)＝1640萬(wàn)接入成本170/戶，EOC方式為470/戶，戶均2M帶寬以20萬(wàn)戶的一個(gè)城域網(wǎng)計(jì)算，CMTS方式每400戶一個(gè)光節(jié)點(diǎn)，每4個(gè)光節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)頭端，需要125個(gè)頭端以Docsis2.0產(chǎn)品為例，頭端價(jià)格為10萬(wàn)，遠(yuǎn)端價(jià)格為400CMTS＋CM總設(shè)備投資（100％覆蓋率，16％接入率）：32000*400(CM)+125*100000(CMTS)＝2530萬(wàn)覆蓋成本62.5/戶，接入成本791/戶，戶均156K帶寬，48％接入率時(shí)為530/戶，戶均52K帶寬方案對(duì)比_EPON和CMTS系統(tǒng)對(duì)比(6)不同接入率下的投資分析數(shù)字電視互動(dòng)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(huì)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(duì)比_EPON和CMTS系統(tǒng)對(duì)比(7)總結(jié)EPON＋LAN初始投資較大，需要重新鋪設(shè)5類線，工程費(fèi)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EPON＋EOC初始投資小，充分利用原有cable線纜資源，無(wú)需施工改造設(shè)備成本和CMTS＋CM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)選取原則帶寬需要滿足未來(lái)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視業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)帶寬可平滑升級(jí)

EOC－HFC網(wǎng)絡(luò)最后100米EOC:EthernetOverCoax以太數(shù)據(jù)通過(guò)同軸電纜傳輸廣電運(yùn)營(yíng)商經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的調(diào)研、考察，已經(jīng)清醒的意識(shí)到：數(shù)字電視平移只有實(shí)現(xiàn)交互式、多業(yè)務(wù)、多功能、提供個(gè)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(gè)可以運(yùn)營(yíng)的巨大產(chǎn)業(yè)，這就對(duì)有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向化提出了更迫切的需求。實(shí)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(wú)源EOCEOC技術(shù)將以太數(shù)據(jù)信號(hào)IPDATA和有線電視信號(hào)TVRF采用頻分復(fù)用技術(shù)，使這兩個(gè)信號(hào)在同一根同軸電纜里共纜傳輸。根據(jù)我國(guó)的有線電視網(wǎng)絡(luò)頻率分割的標(biāo)準(zhǔn)，將IPDATA信號(hào)在65MHz或45MHz以下頻段傳輸，TVRF信號(hào)在87MHz以上頻帶傳輸，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)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IPDATA和TVRF混合信號(hào)直接傳送至用戶端，再在用戶端實(shí)現(xiàn)混合信號(hào)的無(wú)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-C0x）調(diào)制EOC用戶端設(shè)備（PGCB-H20-T0x）

上海傲藍(lán)通信技術(shù)有限公司

上海諾恩

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

武漢誠(chéng)源科技有限責(zé)任公司

四川璧虹

無(wú)錫路通電子

華為技術(shù)

北京六合萬(wàn)通

常熟高士達(dá)（高事達(dá)）北京萬(wàn)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

MototechInc.

深圳市捷能科技有限公司深圳賽瑞其公司

杭州雷科通、

杭州初靈、

上海凌云天博

上海盛利亞（美國(guó)）

武漢烽火杭州H3C

普羅通信（上海）有限公司