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(diǎn)城域核心采用光纖環(huán)網(wǎng)，有機(jī)房資源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)城域匯聚采用光纖無(wú)源分配網(wǎng)絡(luò)光節(jié)點(diǎn)覆蓋光節(jié)點(diǎn)覆蓋200500戶居民，光節(jié)點(diǎn)采用樹(shù)狀分支戶居民，光節(jié)點(diǎn)采用樹(shù)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(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(kāi)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(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(kāi)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(kāi)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)廣電網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)_ _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(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)廣電網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)_ _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(guò)濾器安裝上行過(guò)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(jī)增加上行光發(fā)射機(jī)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(dú)立光通道上行獨(dú)立光通道需要耗費(fèi)較多光纖需要耗費(fèi)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(diǎn)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)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1030萬(wàn)，理論能覆蓋1000用戶，實(shí)際大約3

4、00戶左右，遠(yuǎn)端CM大致250500一個(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)有的雙向改造方案現(xiàn)有的雙向改造方案_ _CMTS+CMCMTS+CM的特點(diǎn)的特點(diǎn) 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(wú)中繼傳輸無(wú)中繼傳輸單纖雙向單纖雙向任意分路，符合廣電樹(shù)狀光分配網(wǎng)任意分路，符合廣電樹(shù)狀光分配網(wǎng)EPON遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端ONU放置在光節(jié)點(diǎn)放置在光節(jié)點(diǎn)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(lái)的光纜中的利用原來(lái)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(jī)發(fā)射機(jī)接收機(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前端前端/分前端分前端光交接箱光交接箱光節(jié)點(diǎn)光節(jié)點(diǎn)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(duì)比單纖和

6、雙纖改造對(duì)比(1)(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前端前端/分前端分前端光交接箱光交接箱光節(jié)點(diǎn)光節(jié)點(diǎn)1310/1550nm分路器分路器發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)接收機(jī)接收機(jī)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(duì)比單纖和雙纖改造對(duì)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(shí)，平均成

7、本大大降低ONU放置在光節(jié)點(diǎn)放置在光節(jié)點(diǎn)下掛樓道交換機(jī)下掛樓道交換機(jī)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(jí)道，減小網(wǎng)絡(luò)層級(jí)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(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)

8、線纜對(duì)對(duì)860MHz以下信號(hào)進(jìn)行放大以下信號(hào)進(jìn)行放大對(duì)對(duì)860MHz以上的以上的EOC信號(hào)進(jìn)行中信號(hào)進(jìn)行中繼繼一根電纜入戶一根電纜入戶同時(shí)解決寬帶和電視同時(shí)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(qiáng)帶寬大、抗干擾性強(qiáng)一個(gè)一個(gè)“頭端頭端”可覆蓋可覆蓋50個(gè)用戶，提個(gè)用戶，提供供50M帶寬帶寬帶寬和用戶數(shù)量升級(jí)可通過(guò)進(jìn)一步帶寬和用戶數(shù)量升級(jí)可通過(guò)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(diǎn)EPON城域改造特點(diǎn) 城域

9、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IPTV寬帶IPTV語(yǔ)音寬帶IPTV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)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)注：按照1/4的并發(fā)使用率計(jì)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(duì)比_EPON和CMTS系統(tǒng)對(duì)比(2)n管理維護(hù)和升級(jí)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(diǎn)、上行噪聲匯聚等L系統(tǒng)層級(jí)較多，故障不容易定位 EPONLAN：J全程數(shù)字通信，無(wú)需擔(dān)心噪聲J網(wǎng)絡(luò)層級(jí)少，成熟以太網(wǎng)技術(shù)，維護(hù)簡(jiǎn)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(jí)方案升級(jí)方案 CMTS：L升級(jí)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(jí)到FTTH，并可實(shí)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(jí)帶寬J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)n 帶寬升級(jí)EPON：只需增加局端OLT PON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)，1M10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)，1M2500元方案對(duì)比_EPON和CMTS系統(tǒng)對(duì)比(4)n帶寬的不斷升級(jí)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(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)OLT PON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(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

13、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400CMTSCM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)

14、對(duì)比(6)n不同接入率下的投資分析數(shù)字電視互動(dòng)節(jié)目的開(kāi)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(kāi)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)總結(jié)EPONLAN 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EPONEOC 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(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(kāi)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(jí) EOCHFC網(wǎng)絡(luò)最后100米 EOC:Ethernet Over Coax 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EOC EOC技術(shù)將以太數(shù)據(jù)信號(hào)IP DATA和有線電視信號(hào)TV RF采用頻分復(fù)用技術(shù)，使這兩個(gè)信號(hào)在同一根

16、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IP DATA信號(hào)在65MHz或45MHz以下頻段傳輸，TV RF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IP DATA和 TV RF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-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(chéng)源科技有限責(zé)任公司武漢誠(chéng)源科技有限責(zé)任公司四川璧虹四川璧虹無(wú)錫路通電子無(wú)錫路通電子華為技術(shù)華為技術(shù)北京六合萬(wàn)通北京六合萬(wàn)通常熟高士達(dá)（高事達(dá)）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(guó)）上海盛利亞（美國(guó)） 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(kāi)發(fā)有限公司成都海拓電子新技術(shù)開(kāi)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(jì)廠家統(tǒng)計(jì) MoCA MoCA是同軸電纜多媒體聯(lián)盟（Multimedia over Coax Alliance）的縮寫，MoCA成