广电网络双向接入技术方案的分析及应用建议

广电网络双向接入技术方案的分析及应用建议 摘要：随着三网融合的启动，广电运营商当 前最重要的任务是加快有线电视网络双向改造。 本文主要分析了几种 双向接入技术方案的特点，提出了应用建议，并介绍了实际应用的案 例。 关键词：三网融合 hfc cmts fttb epon Ian eoc cable modem 中图分类号：tn 915.6 文献标识码：a 文章编号： 1007-9416(2012)08-0021-02 1、 引言 在当前三网络融合的背景下，广电运营商将面临着日益激烈甚至是 残酷的竞争。目前，从我国广电网络的整体来看，仍然存在着大量的 hfc ( hybrid fiber-coax ，即同轴电缆和光缆混合网络)网络，而且 大多数不具备双向功能，仅能满足基本广播电视节目的传送， 既不能 承载多媒体交互业务，也不能实现有效管理。所以，当前广电运营商 最重要的任务是尽快完成hfc网络的双向改造。 2、 广电双向网络改造的要求 目前广电双向网络改造定位于：能够开展视频、语音、数据等综合 业务，而且可运营、可管理、可维护；因此应充分考虑和满足各方面 的要求。 (1) 要立足于广电网络自身优势，既要满足近期业务的需要，又要兼 顾未来的发展规划。 (2) 要技术成熟、标准化程度高，符合未来技术发展趋势，保证可持 续发展。 要充分利用现有hfc网络的同轴电缆资源，体现hfc网络的高带 宽特点。 要有带宽保证和qos (服务质量)保证，带宽性价比高、可靠性 强、运维成本低。 (5)要施工难度低、速度快，能够根据业务需要灵活分片部署，建设 和用户开通成本低。 3、双向接入技术方案的分析对比和建议 目前在广电网络双向改造方案中，采用的接入技术主要有： cmts+cm 方式，fttb+lan 方式，epon+lan 方式，epon+eoc方式等。 3.1 cmts+cm 方式 cmts( cable modem term in ati on system )即电缆调制解调器终端 系统，cm (cable modem)即电缆调制解调器。cmts+cm方式是一种 基于docsis技术标准的hfc网络改造方案，也是目前被证明是成熟、 有效、非常适合广电运行商的技术方案。cmts+cm的网络基本组成为： 前端设备cmts、用户终设备cm和hfc双向传输网络三大部分。其特 点是cmts通过hfc网络发送和接收cm的信号，从而完成数据交换和 实现宽带的接入。 优点分析： (1) 能够充分利用hfc网络的资源，最大优势是集中度高，除了前端 的cmts和用户端的cm,没有其它有源的数据设备，因此设备的管理、 供电和维护比较方便，一旦部署了 cmts，就像电信adsl 样可以随 时开通用户，这对竞争是非常重要的。 (2) 覆盖范围大，单从宽带接入业务考虑，cmts可以分期投资，逐步 扩充。 (3) cm的标准化、成熟度高也是其它接入技术难以比拟的， docsis 标准的宽带利用率高，能达到的吞吐量也最高，同时也解决了 qos的 保证问题。目前docsis3.0采用了信道绑定技术，大大提高了上下行 带宽，可以达到下行200mbps以上、上行120mbps以上，同时也降低 了设备造价。 (4) 由于docsis的成熟、 完善、 严谨， 设备供应商已开发了小型模 快化的cmts头端，可以配置在hfc网络的光工作站中，减少了上 行汇聚噪声的影响。 缺点分析： (1) 最大的缺点是带宽问题。cmts系统采用的是共享宽带机制，当在 线用户增加时，用户接入速度会大幅下降；另外，目前 cmts前端设 备价格较高，如果作流媒体服务，每个用户都需要长时间占用网络、 大流量吞吐数据，用户的带宽性价比低。 反向噪声汇聚不易处理，对hfc网络的反向设计、工程施工、网 络维护要求较高。 (3) 随着“光进铜退”的发展趋势，许多大厂(如哈雷、华为)已经 停产了 cmts，目前国内没有cmts厂家。 应用建议： 在同轴电缆占hfc网络中比例较大的时期，cmts几乎是基于同轴电 缆的唯一可选的双向改造方案。因此，建议在目前的网络改造中仍主 要采用cmts+cm方式，也作为新建小区的主要接入方案。 3.2 fttb+la n 方式 fttb (fiber to the building )即光纤至U楼，Ian (local area network) 即局域网，多采用光纤收发器进行传输。fttb+lan的接入方式是： 光纤到楼，将光纤收发器部署到楼，安装楼道交换机，楼道内采用五 类线入户。其特点是采用五类线传输信号，有别于广电传统的同轴电 缆传输。 优点分析： (1) 最大优势是入户带宽高，有较好的稳定性。 (2) 技术成熟，应用广，早已被电信运营商大规模采用，如果不考虑 重新布线，性价比最好。 (3) 局域网产品异常丰富，并且接入设备成本低、技术简单、使用管 理方便等。 缺点分析： (1) 最大问题是改造中的施工难度大，需要在楼内重新敷设五类线， 对用户需要重新穿墙入户，在施工过程中，物业公司和用户会不满意， 甚至出现阻扰施工的情况。 不能利用现有的同轴电缆资源，在用户开通率低的情况下，满装 用户成本太高。 (3)光纤收发器和交换机属于室内型产品，不适合在户外安装，且易 遭雷击。 应用建议： 建议fttb+lan 方式主要应用于已经布好五类线的场合，比如：企事 业单位、酒店、商场等。在网络改造中，比较适合于重新布放五类线 难度较小、规模小的场合，比如：架空布线的旧小区、比较分散的楼 栋，作为扩大双向覆盖面的一种补充。 3.3 epon+lan 方式 epon （ether net passive optical n etwork ） 即以太无源光网络， 是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输， 通过以太网协议提供多种业务，上、下行速率目前可以达到1.25gbps。 epon网络的基本组成为：olt （光线路终端）、odn （无源光分配网）、 onu （光网络单元）、pos （无源光分路器/耦合器）、ems（网元管理系 统）等。epon目前技术成熟，价格逐年下降，已被各大宽带运营商 认可和大规模采用。其特点是 epon采用点到多点的光纤传输技术， 有别于光纤收发器点对点的传输。 优点分析：（1）epon接入带宽高，可扩充性好，可以承载全业务运行， 可以实现1g到小区、100m到楼、10m到户。而且技术成熟，未来升 级改造方便。 epon采用点到多点的结构，对hfc网络的主干光缆资源占用少， 节省管道和光纤资源成本。 （3）epon的olt和onu之间是无源的光网络，可靠性非常高，基本是 免维护。 缺点分析: (1) 和fttb+lan 方式相同，最大的问题是全面改造难、不能利用广 电的同轴电缆资源。 (2) 低接入率时成本高，建设初期设备利用率低。 (3) 两张网络分开运行，对维护人员的素质要求高，协调较困难。 应用建议： epon+lan方式可应用于新建小区中，不建议在网络改造中采用，当 前比较适用于大规模的集团业务专线工程。 3.4 epon+eoc 方式. eoc(ether net over coax) 是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协 议的接入技术，也是一种相对较新的技术。eoc主要将以太数据信号 和电视信号在同轴电缆分配系统中共同传输，从而完成宽带的接入。 eoc又分基带eoc和调制eoc两种：基带eoc采用频分复用技术，是 一种点对点的应用，无法在树形网络里传输；调制eoc采用调制技术, 能克服基带eoc不能够跨越放大器、分支分配器的缺点，传输距离远、 速率高。eoc最大特点是利用同轴电缆代替五类线传输以太网信号， 从组网模式来看，类似于cmts在有线网络中的应用。 优点分析： (1) eoc能充分利用hfc网络的同轴电缆、分支分配器资源，施工难 度小、节省投入。 (2) 不需要对分配网络改造，可快速进行双向覆盖，建设初期成本低, 滚动投资，与cmts方式相似。 eoc分布在hfc网络的光工作站及以下，更靠近用户侧，带宽很 大，可避免hfc网络上行噪声汇聚问题。 缺点分析： (1) 最大的问题是eoc标准还有待完善，终端厂商使用不同的频点和 协议，互联互通是个很大问题，互不兼容，目前没有形成主流产品。 (2) eoc产品需要解决qos的保障问题、组播支持问题、网管问题； (3) eoc没有大规模成功应用的案例，多处于试点和改进阶段。 应用建议： 基带eoc已经逐步淘汰，不建议在网络改造中采用。目前， epon+调 制eoc方式比较适合于没有进行分网络改造的地区， 建议在采用树形 网络结构的旧小区和乡镇网络加以采用， 快速实现这些地区的宽带覆 盖，也为今后大规模采用积累经验。 4、蚌埠市广电网络双向接入技术的应用与体会。 多年来，蚌埠广电网络一直在研究和解决双向网络改造问题，可以 说是在不断的摸索和改进中前进，对上述几种改造技术方案也均有所 采用，也积累了一些经验和教训。 4.1 cmts+cm 方式 cmts+cm方式是一种技术成熟的方案，有很多成功的案例，也是蚌埠 广电网络所采用的主流模式， 在蚌埠市hfc网络双向改造和新建中得 到了很好的应用，目前采用这种方案的用户覆盖已达 7万余户。经过 多年的实践，积累了大量的cmts应用经验，也在不断改进规划设计、 工程施工、系统调试、网络维护等工作，确保了 cmts系统的良好运 行，用户也很满意。截止到2011年底，蚌埠广电网络按照cmts技术 要求已经完成了 90%勺旧网线路改造；另外在新建小区的网络建设中， 仍参照cmts技术的要求，以满足今后多种接入方式的需要。 4.2 fttb+la n 方式 由于改造施工难度大，fttb+la n 方式主要用于蚌埠市架空布线的一 些旧小区中，作为扩大覆盖面的一种补充方案。同时，为降低接入成 本，对电信宽带已经覆盖的旧小区，不采取用户满装的布线方式，采 用“开通一户、布线一户”的做法。同时，因fttb+lan的技术成熟、 组网简单，对于集团商业用户的数据专线接入优势明显， 现在主要用 于蚌埠市各银行、供水、医保等专线用户的各营业网点，目前的接入 点已经达数百条。 4.3 epon+lan 方式 epon+lan方式在蚌埠广电网络也得到了很好的应用，目前主要用于 规模大、接入点局部相对集中的政府专线工程中，比如：蚌埠市社会 治安视频监控网工程、 蚌埠市市政监控网工程， 目前接入点已达千余 处， 运行较好。 因epon+lan方式改造施工难度大、建设成本高，所 以没有在双向改造中采用；目前仅限于在一些高档新建住宅小区中， 采取预装五类线、预留光缆纤芯的做法，作为备用方案。 4.4 epon+eoc 方式 蚌埠电网络曾于2006年采用过epon+基带eoc的方案，在几个新建 的高档小区进行了试点。但由于当时技术条件不成熟，存在很多问题： 一是olt不稳定、onu和交换机经常发生空载致环死机，故障率高、 维修量很大，有关厂商也多次到现场分析指导，也未能很好解决；二 是由于基带信号不能通过分支分配器， 用户安装很不方便。由此导致 用户投诉很多、用户流失也很严重，于是在运行了不足半年之后，放 弃了基带eoc的应用。但是，随着调制eoc技术的改进以及在其它地 区的逐步应用，目前蚌埠广电网络也有计划进行 epon+调制eoc方案 的试点。 目前，蚌埠广电网络双向改造的总体思路是：立足于 cmts技术，把 fttb+lan 作为补充，逐步扩大epon+lan的运用，有计划地试点epon+ 调制eoc，关注光纤到户技术。 5、结语 综上所述，以上几种改造方案各有优缺点，很长一段时间内会存在 多种接入方式共存、互补的局面。但可以肯定的是， “光进铜退”是 公认的发展所趋，广电运行商应采取因地制宜的方针， 根据各自的网 络特点和业务需求不断完善双向网络的改造方案， 才能在三网融合中 取得优势。 参考文献 1 唐明光,姚永.有线电视双向网络建设、改造方案对比与选择 中国有线电视,2007,(7),36-44. 2 王向军.适合“三网融合”业务要求的hfc接入网技术j.有线 电视技术,2011,(5),19-22. 3 李鉴增，焦方性.有线电视综合信息网技术m.北京：人民邮电出 版社,2002. 出师表 两汉：诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣 不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光 先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。 宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其 刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚 以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。 将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰 能”是以众议举宠为督： 愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也； 亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。 先帝在时, 每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣， 愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也 匸 臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于 败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。 先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之 明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝， 攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽 忠言，则攸之、祎、允之任也。 愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责 攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。 臣不胜受恩感激。 今当远离，临表涕零，不知所言。