江苏省有线电视网双向化改造技术方案

江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第1页共12页根据广电总局《有线电视网双向化改造指导意见》，有线电视网络应提供集数据、语音、文字、图象等多种媒介的多媒体信息服务，具有集成性、同步性与交互性等显著特点。有线电视网络改造应同时考虑广播网络和双向网络。4.1广播网络有线电视广播网络是一个点到多点的网络，它由三大部分组成：一个总前端和若干个分前端、一级和二级光纤干线网、用户分配网（即同轴电缆分配网）。一级光纤干线网通常采用环形网结构，二级光纤干线网一般采用树、星形网结构。城市范围太大时，二级光纤干线网也可由环形网组成，这时要求构建第三级光纤网，通常采用树、星形网结构，如下图所示。4.1.1广播网络改造原则1.现有广播网为860M带宽的，保持不变。2.原有广播网为750M带宽的，短期内可保持不变，逐步向860M带宽过渡。3.原有广播网为750M以下带宽的，应直接改造为860M带宽。4.新建广播网络要求860M带宽。5.无源同轴电缆网要求按1G带宽建设。6.建议每3万户设一分前端。江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第2页共12页7.广播网连接总前端和各分前端的一级光链路采用1550nm的环网或带保护路由的1550nm光传输，二级光链路以1310nm光传输为主。8.二级光链路改造建议如下：光节点到小区，分前端采用统一的小功率光发射机低分光比（推荐平均分光比1：4）传至光节点。9.根据未来业务发展，提倡光纤到楼，光站直接带用户；对于确有需求的用户，可以实施光纤到户。10.分前端至每光节点应布放不低于4芯G.652光纤。11.一般情况下，建议每光节点带用户数为50-200户。12.对采用CMTS技术的网络及特殊用户，优选方案为每光节点带用户数不大于500户，光节点下带一级放大器，光站及放大器采用集中供电方式。4.1.2广播网络频谱配置参照国家GY/T106-1999《有线电视广播系统技术规范》的有关规定。4.2双向网络总局《有线电视网双向化改造指导意见》指出，有线电视网络双向化改造必须合理利用现有HFC的网络资源，充分发挥用户接入电缆的带宽优势，因地制宜选择改造方法，以提高有线电视网络的承载能力，逐步实现双向、交互、多功能；同时，应把握“光进铜退”的整体发展趋势，不断扩大光纤传输覆盖范围，逐步实现光纤到楼、光纤到户，使得有线电视基础网络具有宽带、双向、多功能的承载能力，从基础网络建设角度看，光纤到楼的网络结构将为下一代广电网络的发展奠定基础。有线电视双向网络也是一个点到多点的网络，从网络层面看，由核心层网络、汇聚层网络、接入层网络三大部分组成。从网络物理结构看，双向网络由一个主中心和若干个分中心、一级光纤干线网和二级光纤干线网、以及接入网组成。江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第3页共12页围绕技术服务市场的原则，我们提出如下FTTB+EPON+LAN、FTTC+EPON+EOC、FTTC+CMTS等三种双向网络改造方案，下面分别作简要阐述。4.2.1光纤到楼、五类线入户（FTTB+EPON+LAN）方案（1）适用网络原有网络状况较差，入户线需改造，预期用户ARPU值较高的地区；新建网络，预期用户ARPU值较高的地区。（2）组网方案采用“光纤到楼、双网覆盖、光机直带用户、点对多点连接”的网络结构。双向网络采用基于EPON的点对多点光以太网传输技术，楼栋至用户采用五类线方式。网络拓扑结构为“环-星”型，组网示意图如下。江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第4页共12页各部分结构分别描述如下：分前端部署汇聚交换机和OLT等设备，提供双向数据业务信号。分前端至小区接入线路，平均距离为3000至5000米。小区接入点放置光交接箱，在交接箱内对主干光缆和小区分配网光缆进行接续、分配和调度。楼栋接入点放置楼栋设备箱，箱内配置ONU，楼栋接入点覆盖用户数平均为50户。楼栋接入点至用户终端线路采用五类线敷设，接入距离应小于80米。家庭网关：用于为用户提供多端口数据业务接口。（3）光纤和波长配置采用G.652标准单模光纤。双向网络利用一根光纤，分别选用1490、1310nm波长进行数据信号传输。（4）网络特点FTTB+EPON+LAN方案特点是性能高，百兆入户，千兆到楼，可靠性高，建设和维护成本低，完全满足互动新媒体网络的要求，有利于向FTTH演进。作为新建网络统一标准和网络改造的优选标准。江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第5页共12页（5）网络优化EPON：目前是FTTH/FTTB/FTTC(FiberToTheHome/Building/Curb，光纤到户/大楼/路边)的普遍解决方案。EPON系统的基本组成包括光线路终端（OLT）、光分配网（ODN）、光网络终端（ONU）三大部分。其上下行带宽为1.25G。考虑EPON技术网络优化路线如下：鉴于建设初期用户较少的因素，可考虑OLT的PON口用大分光比的光分路器连接ONU，实现广覆盖。远期用户带宽需求更高时可再进行网络优化提速，以尽量不更改用户端设备、保护线路投资为原则，缩小分光比，并适当增加OLT的PON口即可。所有ONU和用户端设备保持不变。10GEPON正在研制中，标准将在2009年发布，届时将提供带宽为10G的PON口。相关产品已研发并在测试中。4.2.2光纤到小区、同轴缆入户（FTTC+EPON+EOC）方案（1）适用网络干线网络改造工程量较大，用户接入段改造难度较大（入户难），同轴电缆网传输距离较远、网络状况较好的地区。（2）组网方案双向网络分前端至小区接入点采用EPON技术，小区接入点后采用EOC技术。网络拓扑结构为“环-星”型，光站输出带一级电放大器或直接覆盖用户。光节点覆盖用户数范围为500户以内。组网示意图如下：江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第6页共12页各部分结构分别描述如下：分前端：分前端部署汇聚交换机和OLT等设备，提供双向数据业务信号。分前端至小区接入线路占用2芯光纤（其中，双向数据网占用1芯光纤）。小区接入点：放置ONU和EOC头端。楼栋接入点：放置楼栋设备箱，箱内配置楼栋放大器和EOC旁路器。EOC终端：向用户提供数据业务。（3）光纤和波长配置采用G.652标准单模光纤。双向网络利用一根光纤，分别选用1490、1310nm波长进行数据信号传输。（4）网络特点可以充分利用现有的同轴电缆资源，实现网络的快速双向化改造，改造工程量小，成本低。（5）网络优化EPON：目前是FTTH/FTTB/FTTC(FiberToTheHome/Building/Curb，光纤到户/大楼/路边)的普遍解决方案。EPON系统的基本组成包括光线路终端（OLT）、光分配网（ODN）、光网络终端（ONU）三大部分。其上下行带宽为1.25G。考江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第7页共12页虑EPON技术网络优化路线如下：鉴于建设初期用户较少的因素，可考虑OLT的PON口用大分光比的光分路器连接ONU，实现广覆盖。远期用户带宽需求更高时可再进行网络优化提速，以尽量不更改用户端设备、保护线路投资为原则，缩小分光比，并适当增加OLT的PON口即可。所有ONU和用户端设备保持不变。10GEPON正在研制中，标准将在2009年发布，届时将提供带宽为10G的PON口。相关产品已研发并在测试中。EOC：EOC(EthernetOverCable)是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术。EOC分为基带传输方式（无源EOC）和调制传输方式（有源EOC）。有源EOC根据调制技术不同，物理层速率为54M，最大可至270M。有源EOC包括EOC头端、旁路器和EOC终端。考虑有源EOC技术网络优化路线如下：每个EOC头端允许并发用户数有限，在网络改造初期，可将EOC头端布置在光节点上，实现广覆盖。随着用户并发数提高，可将EOC头端设备下移靠近用户，以满足不断增长的业务需求。4.2.3光纤到小区、电缆调制入户（FTTC+CMTS）方案（1）适用网络严格按双向HFC网络标准设计和建设的网络。（2）总体组网方案采用基于CMTS技术的的双向化改造技术。分前端部署机房反向光接收机、搭建反向射频混合线路；增加光节点和放大器的反向模块；开通光节点至机房的1310nm反向光链路，在所有覆盖用户门头增加高通滤波器；配置机房CMTS设备，完成系统开通。网络拓扑结构为“环-星”型，光站输出带一级电放大器或直接覆盖用户，电缆网络采取“双向传输、集中接入”的原则设计。光站和放大器（可选）均需要预留回传模块。光节点覆盖用户数范围为500户以内。组网示意图如下所示。江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第8页共12页各部分结构分别描述如下：分前端部署汇聚交换机和CMTS头端等设备，提供双向数据业务信号。分前端至小区接入线路占用2芯双向光纤。小区接入点放置光站，实现正向和回传的1310nm波长光信号进行光电和电光转换。楼栋接入点放置楼栋设备箱，箱内可配置电放大器。用户信息终端：部署数字机顶盒接收广播式或交互式数字电视信号，并可通过CableModem向用户提供数据业务。（3）光纤和波长配置采用G.652标准单模光纤。分前端以下采用1310nm波长，正向和回传向各占用1芯光纤。（4）网络特点充分利用现有同轴电缆资源，入户施工难度小，可实现快速改造，但对HFC网络要求高，整改难度较大，后期带宽升级空间小，不能满足下一代广电网络的需求。性能适中、可靠性低、成本较高。仅适用于已经严格按双向HFC网络标准设计和建设的网络。仅作为在短时间内完成全网双向化改造的过渡方案。实现江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第9页共12页广覆盖、低容量的决策目标。（5）网络优化CMTS：CMTS系统是基于DOCSIS标准来设计的，系统主要由前端设备:CMTS和CableModem组成。CMTS技术目前已成熟应用的是DOCSIS2.0协议标准，可达到下行38M、上行30M带宽（共享方式）。CMTS技术网络优化路线如下：随着用户带宽需求提高，可将CMTS头端设备下移靠近用户来扩展用户带宽。CMTS技术正在向DOCSIS3.0协议标准发展，通过捆绑4个频道，实现下行160M、上行120M带宽（共享方式），解决目前带宽不足的问题。五、网络改造实施策略5.1几种技术存在的风险EPON技术风险1.由于IEEE802.3ah只规定了MAC层和物理层，MAC层以上的标准靠制造商自行开发，设备互联互通性差。2.设计较少考虑到直接支持以太网以外的业务，多业务支持能力较差。EOC技术风险1.调制EOC存在的问题是技术尚在发展之中，多种技术标准并存，竞争市场的局面尚有时日，部分EOC价格仍比较高，究竟何种技术领先需要在实践中进行判断。2.目前大规模的商用案例较少，需逐步探索各种技术的运营能力，再作最后的选型和大规模推广应用。CMTS技术风险1.上行噪声将破坏上行通道的数据传输，使系统传输质量降低。上行噪声汇聚也给工程和维护带来困难。2.采用多值正交幅度调制方式，和全网IP化背道而驰，限制了今后的业务江苏省有线电视网络双向化改造技术方案第10页共12页发展。3.单位带宽成本较高。4.我国人口稠密，CMTS的Cable接入属于共享线路方式，可承载业务有限，无法满足大带宽业务的需求，不利于有高带宽需求的新业务的开展。5.2网络建设、改造分步实施建议鉴于以上各种技术存在的风险，提出如下网络双向化改造实施建议：1.尽快设立EPON技术科研课题，参照信产部行业标准，制定广电网络EPON设备互联互通规范。2.尽快设立EOC技术科研课题，对不同的EOC技术标准的产品进行测试选型，最终确定江苏省广电网络EOC产品技术标准。3.进行EPON、EOC设备入围招标，选定主流设备厂商。4.在设备入围选型时，要求设备厂商分别选择不同地区开通实验局。建议2000户以上用户规模。5.对于网络状况较好，严格按双向HFC网络标准设计和建设的有线电视网络，可采用CMTS技术快速完成广覆盖、低用户开通率的双向网络改造。6.根据各地网络状况，决定选用FTTB+E