双向网络改造方案建议

广电双向网络改造技术建议书雷科通技术（杭州）有限公司二零零九年六月技术建议书-2-1.项目背景随着数字电视整体平移的逐步推进，如何开展互动电视业务、双向交互业务、VOIP等增值业务，从而增加广电运营商的ARPU值，已成为全国广电运营商关注的焦点。双向网络改造是有线电视网从单功能向多功能发展、从广播电视网向信息网发展的基础。有线电视网可以实现宽带接入，支持语音、高速数据和多媒体业务的综合业务。设计一个完善的双向网络，要着眼于一定时期满足业务增长和发展的需求，升级改造后的有线电视网络应当达到以下要求：1)应满足宽带、高速要求，数据业务要高速，视频业务要宽带；2)网络具有开放性，以适应不断发展变化的信息技术和信息业务的需要；3)充分利用有线电视接入网资源；4)网络具备冗余和可靠性；5)选择性价比高的技术和设备，降低建设成本。2.BIOC解决方案CablePacket2000系列易线宽产品是LAKETUNE公司采用数字调制/解调技术开发的新一代基于HFC有线电视网实现宽带数据接入的设备。该系列产品主要由局端设备CP-N2000、中继设备CP-R2000和用户终端设备CP-T2000系列组成。产品适用于有线电视运营商、大型企业、宾馆酒店在HFC有线电视网上进行双向数据网络改造，支持开展交互电视业务和其他增值业务。该产品具有覆盖成本低、建设进度快，并充分利用HFC网资源等突出优势，提供了通过HFC网发展最后一公里宽带接入最优的解决方案。2.1EPON+EOC组网图有线电视HFC网双向改造根据光节点以下分配网的构成部署易线宽设备，HFC网络分配网一般为有源分配网和无源分配网，有源分配网络是指线路中带有多级放大器，无源分配网则没有放大器等有源设备。以下是EPON+EOC网络改造组网图：技术建议书-3-上图给出了设备部署架构示意图，局端设备部署在光节点的电视信号光接收机设备输出线路，数据网在光点提供上联端口，构成数据信号覆盖该光点以下的用户；在用户家中，终端设备上联有线广播电视网入户端口，完成了双向网接入。用户设备与终端设备连接，即可实现业务开通。用户设备可以是个人电脑（PC），也可以是数字电视机顶盒（STB）等。2.2BIOC系统的特点与优势标准性BIOC技术基于标准的Wifi协议，标准成熟，商用度高，是国家广电总局主要推荐技术之一。目前雷科通公司作为国内商用规模最大的EOC厂家，正积极推动广电行业EOC标准的制定。安装简易CablePacket2000系列产品完全根据现有HFC网络结构设计，局端产品直接部署在光机或放大器位置，无须调整现有网络结构。BIOC技术充分利用现有的同轴电缆资源，提高了现有资源利用率。在实际工程实施过程中更是体现出方案设计方便、设备安装简单、施工周期短等特点。采用BIOC技术能够在最短时间内完成大规模网络双向改造。卓越的产品性能CablePacket2000系列产品其物理带宽高为108Mbps，实际吞吐率可以达到75Mbps，系统时延小，完全可以支撑IPTV、语音等对传输质量要求较高的增值业务。局端产品的抗衰减能力可达85dB，能够适应各种类型的网络结构并有效的提高数据信号的传输距离。单局端支持技术建议书-4-注册用户数为256个，有效的提升网络改造后单局端覆盖用户数。可靠性系统采用950～1050MHz的高频段做数据传输，避免了低频噪声的影响，无噪声积累，提高了抗干扰性能和系统可靠性。BIOC技术中心频点为1GHz，兼容性同样由于采用了高频段，使得本系统可与CATV，DOCSIS、LAN等既有技术并存，保证网络演进的平滑性，保护用户已有投资。多业务支持CP-N2000+CP-T2000构成二层数据交换机系统，可以承载多种网络协议，支持宽带、VOD、VOIP、IPTV等多种业务。BIOC技术针对不同业务等级提供基于VLAN的QOS业务质量保证，可支持8个优先级别。扩展性网络可以根据用户数量和业务带宽的需求逐步升级扩容，使得网络具有良好的扩展性。适应性BIOC系统提供了从光节点到用户及从光节点到放大器再到用户的完整的改造解决方案，适用于树型或星型的同轴电缆网络，支持220V或60VAC供电方式，最大限度的满足国内广电千差万别的网络状况的改造需求。管理性配套的网络管理系统具备对网络设备、用户权限和用户带宽的控制与管理功能，使整个网络的运营、维护与管理更加容易和方便。成熟度高BIOC自06年规模商用至今，全国覆盖用户超过200万线，是目前唯一大规模商用的EOC产品。BIOC经历了大规模的市场考验，产品的稳定性是其他产品无法比拟的。3.BIOC产品介绍4.EPON+BIOC设计方案基于HFC网双向改造的方案首先考虑是利用HFC网的光纤/同轴电缆混合的架构部署双向接入设备，采用EPON＋BIOC作为双向改造方案，根据HFC网络光节点的覆盖用户，确定双向改造设计的基本结构。1)考虑带宽需求接入网带宽的匹配原则，要根据业务需求、覆盖用户、用户开通率和用户在线率等确定接入网端到端的设计户均带宽，即要考虑EPON的分光比和BIOC终端接入带宽的设计匹配。技术建议书-5-2)光纤节点设计光节点灵活部署原则，目前城市HFC网的光节点覆盖用户数一般控制在500户以下，基于HFC网建立三种双向改造的网络模型作为设计的参考，即FTTN、FTTP、FTTB。FTTN数据光节点与HFC光节点重合，覆盖500户以下；FTTP数据光节点延伸到小区，覆盖200户以下；FTTB数据光节点延伸到楼，覆盖50户以下。3)低成本全覆盖全网改造的原则，双向改造的方案是全覆盖设计，根据光节点设计以低成本完成全网双向改造，为发展业务提供良好的基础条件。因为从成本控制角度出发，户均设计的带宽不高，初期开通率不高，不影响宽带业务的要求和在线用户的带宽。4)符合发展趋势遵循发展趋势的原则，“光进铜退”是网络的发展趋势，根据网络优化的策略，用户覆盖逐步扩大200户和50户的比例，以FTTB为中期发展目标，结合业务需求制定网络演进计划。4.1PON规划设计1）ONU的规划根据双向网光节FTTX架构，EPON按1:16分光比设计，提供每光节点78.1Mbps带宽接入，BIOC局端的上行接入设备采用4口ONU，每个光节点配置一台ONU。网络规划需要ONU数量为：65台。2）PON端口的规划组网方案中采用1：16的分光比，每个PON端口下挂16个ONU设备。A.用户数量的确定北京歌华有线计划改造用户5014户，设计65台ONU，每台ONU下接入的用户数量约为80，所以每个PON端口需要支持的用户数量为：每ONU支持的用户数量×每PON口下连的ONU数量＝80×16＝1280B.带宽的确定每台ONU设备覆盖80户，开通率30%，并发率50%，户均带宽为4Mbps，ONU需提供的带宽为80*4*30%*50%=48M，且每个PON端口下挂16个ONU设备，所以每个PON端口需要提供的带宽为：技术建议书-6-每ONU提供的带宽×每PON口下连的ONU数量＝48×16＝768MC.收敛比的确定在满足业务带宽规划情况下，每个PON端口需提供的带宽为768M，小于PON所提供的1.25G带宽，所以无需收敛。可以支持将来多业务的开展。D.设备数量的确定由于组网方案中需要65台ONU设备，且每个PON端口能够提供16个ONU的接入，所以总共需要的PON端口数量为：组网所需ONU设备总量/每PON口下连的ONU数量＝65/16=5个根据上面的分析，此次改造设计PON端口为5个。3）接入网GPON设备核算序号设备名称数量(个)1OLT12PON端口53ONU654分光器54.2BIOC设计原则BIOC技术设计原则主要依据客户HFC网络结构特点和BIOC技术自身特性。在不改动有线电视接入网的前提设计出安全、可靠以及实用性强的网络。BIOC技术设计原则为：系统可靠性：网络设计时依据系统可靠性原则，要确保建网后设备运行稳定，从而降低设备故障率。所以在设计时要保证局端到终端之间的链路衰减值在最佳范围内。考虑带宽需求：要根据客户规划的业务类型、户均带宽、用户开通率及用户并发率等指标合理设计带宽，设计要保证用户实际需求带宽小于设备提供带宽。可适应性原则：技术建议书-7-BIOC双向网络改造方案应完全依据现有HFC网络结构进行设计，综合考虑光节点端口数、供电方式、安装环境以及覆盖用户进行设计。可扩展性原则：建网方案的设计要以满足业务中长期发展需求为目标，改造后的网络不仅要满足近期的业务发展需求，也要为业务进一步发展留有扩展的空间。因此方案设计应在规模和性能两方面具有良好的可扩展性。4.3设备安装环境要求光接收机：需要有2～3dBµv余量，以弥补EOC局端设备的插入损耗。用户分配器：采用5MHz－1000MHz用户分配器。电缆：主要指标需符合《有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法》（GY/T135-1998）的要求。主干电缆(光接收机至集中分配器)根据网络实际需要选用SYWV-75-12、SYWV-75-9或SYWV-75-7物理发泡聚乙烯绝缘网状外导体两屏蔽同轴电缆，用户电缆采用SYWV-75-5物理发泡聚乙烯绝缘两屏蔽同轴电缆，特殊情况采用SYWV-75-7物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆。主干分支、分配器：采用带宽为5－1000MHZ分支、分配器。4.4小区网络现状1）佳运园小区佳运园小区分四部分，经过数字平移时的网络改造，已经实现了光机直接带用户的无源网络。光机部署到楼，线路中无放大器。网络中的器件和线缆，没有全部更新，因此存在部分老的分支分配器。序号小区名称户数光机数量1佳运园老区87672佳运园小区164893佳运园小区238464佳运园小区328842）嘉诚花园、陈营小区嘉诚花园和陈营小区，与佳运园小区网络状况相似，平均每台光机覆盖用户更少。技术建议书-8-佳运园、嘉诚花园、陈营小区采用光机型号3）东辰小区、肿瘤医院小区经过数字平移时的网络改造，已经实现了光机直接带用户的无源网络。光机部署到楼，线路中无放大器。序号小区名称户数光机数量1东辰小区71452肿瘤医院小区2643光机型号及数量4）清水园经过数字平移时的网络改造，已经实现了光机直接带用户的无源网络。光机部署到楼，线路中无放大器。序号光机覆盖楼幢户数光机数量11#72122#72133#90144#72155#24166#961序号小区名称户数光机数量1嘉诚花园552112陈营小区58810序号光机型号数量备注12路98dB/220V20台22路104dB/220V16台32路108dB/220V10台44路110dB/220V1台序号光机型号数量备注12路106dB/60V1台22路110dB/60V2台34路110dB/60V1台42路106dB/220V1台52路110dB/220V3台技术建议书-9-77#、8#132189#541910#6411011#241光机型号及数量4.5业务需求分析1）业务需求北京歌华有线计划开展业务主要为宽带业务，设计户均带宽为4Mbps，设计开通率为30％，业务并发率为50％。2）流量分析佳运园小区、嘉诚花园、陈营小区小区名称户均带宽覆盖用户数流量合计（用户带宽）佳运园小区4Mbps2196户1317.6Mbps嘉诚花园4Mbps552户331.2Mbps陈营小区4Mbps588户352.8Mbps东辰小区、肿瘤医院小区小区名称户均带宽覆盖用户数流量合计（用户带宽）东辰小区4Mbps714户428.4Mbps肿瘤医院小区4Mbps264户158.4Mbps清水园小区小区名称户均带宽覆盖用户数流量合计（用户带宽）清水园小区4Mbps700户420Mbps4.6网络带宽设计1）带宽设计说明核算模式A.网络带宽统计计算根据增值业务部规划每用户终端业务带宽为4Mbps，接入率为30%。序号光机型号数量备注1小型2路2台22路110dB/220V6台34路110dB/220V1台技术建议书-10-计算公式：B=A×C×30﹪【B—用户数据业务总带宽