三网融合时代广电网络改造素材

三网融合时代广电网络建设与改造 三网融合 1 三网融合 概念1 什么是 三网融合 三网融合 是一种广义的 社会化的说法 在现阶段它并不意味着电信网 计算机网和有线电视网三大网络的物理网络合一 而主要是指高层业务应用的融合 其表现为技术上趋向一致 网络层上可以实现互联互通 形成无缝覆盖业务层上互相渗透和交叉应用层上趋向使用统一的IP协议在经营上互相竞争 互相合作 朝着向人类提供多样化 多媒体化 个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起 行业管制和政策方面也逐渐趋向统一 三网融合是指电信网 计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造 都能够提供包括语音 数据 图像等综合多媒体的通信业务 三网融合示意图 2 三网融合 目的 三网融合 目的是为了实现网络资源的共享 避免低水平的重复建设 形成适应性广 容易维护 费用低的高速带宽的多媒体基础平台 2 三网融合结合点三网融合 在概念上从不同角度和层次上分析 可以涉及到技术融合 业务融合 行业融合 终端融合 网络融合及管理部门融合 目前 是应用层次上互相使用统一的通信协议 IP优化光网络就是新一代网络的基础 是三网融合的结合点 3 三网融合发展情况1 电信网广播电视网互联网三网融合在我国启动a 国务院常务会议决定 三网融合的两个阶段性目标国务院总理温家宝在2010年1月 日主持召开国务院常务会议 决定加快推进电信网 广播电视网和互联网三网融合 会议提出了推进三网融合的两个阶段性目标 年至 年重点开展广电和电信业务双向进入试点 探索形成保障三网融合规范有序开展的政策体系和体制机制 年至 年 总结推广试点经验 全面实现三网融合发展 普及应用融合业务 基本形成适度竞争的网络产业格局 基本建立适应三网融合的体制机制和职责清晰 协调顺畅 决策科学 管理高效的新型监管体系 会议明确了推进三网融合的5项重点工作 甲 按照先易后难 试点先行的原则 选择有条件的地区开展双向进入试点 符合条件的广播电视企业可以经营增值电信业务和部分基础电信业务 互联网业务 符合条件的电信企业可以从事部分广播电视节目生产制作和传输 鼓励广电企业和电信企业加强合作 优势互补 共同发展 乙 加强网络建设改造全面推进有线电视网络数字化和双向化升级改造 提高业务承载和支撑能力 整合有线电视网络 培育市场主体 加快电信宽带网络建设 推进城镇光纤到户 扩大农村地区宽带网络覆盖范围 充分利用现有信息基础设施 积极推进网络统筹规划和共建共享 丙 加快产业发展充分利用三网融合有利条件 创新产业形态 推动移动多媒体广播电视 手机电视 数字电视宽带上网等业务的应用 促进文化产业 信息产业和其他现代服务业发展 加快建立适应三网融合的国家标准体系 丁 强化网络管理落实管理职责 健全管理体系 保障网络信息安全和文化安全 戊 加强政策扶持 制定相关产业政策 支持三网融合共性技术 关键技术 基础技术和关键软硬件的研发和产业化 对三网融合涉及的产品开发 网络建设 业务应用及在农村地区的推广 给予金融 财政 税收等支持 将三网融合相关产品和业务纳入政府采购范围 三网融合最新进展情况 本应在5月底出台的三网融合试点方案 由于广电和电信对于内容播控权的无法协调 方案一改再改 从2010年4月2日上交第一稿 到6月6日的第六稿迅急定案 第四稿 第五稿 第六稿快速出台并即讨论 可见国务院主管领导的急迫心情 6月6日上午 国务院副总理张德江主持召开了国家三网融合协调小组会议 迅速拍板定论 6月8日下午 在第十六届上海电视节的高峰论坛上 广电总局科技司司长王效杰在题为 三网融合和下一代广电网 的演讲中报告了试点方案的内容 试点方案明确了试点的任务和条件 6月18日前 将按照试点方案 由各地政府进行试点地区申报 进行审查筛选工作 6月25日左右 试点地区将按批准的范围和内容 正式开展试点的工作实施 在试点过程中 将落实分业监管措施 维护市场秩序 三网融合的四项基本原则和四项主要任务 会上 王效杰表示 推进三网融合的基本原则是 1 突出重点 试点先行 以广电 电信业务双向进入 培育合格市场 网络升级改造为重点 2 统筹规划 资源共享 3 分业监管 共同发展 4 加强管理 保障安全 三网融合的主要任务 1 推动广电 电信业务双向进入 2 加强网络建设和统筹规划 3 强化网络信息安全和文化安全监管 4 切实推动产业发展 IPTV集成播控权已经明确王效杰介绍 试点方案已明确 广电播出机构负责IPTV 手机电视集成播控平台建设和运营管理 包括节目的统一集成和播出监控 EPG 用户端 计费 版权等管理 电信网负责传输和分发服务 其中 在用户端和计费方面 广电可以和电信合作开展 王效杰指出 广电在试点阶段要做好如下几项主要任务 1 有线电视网络在提供高清互动广播电视服务的同时 提供互联网接入业务 互联网数据传送增值业务 国内IP电话业务 2 组建国家级有线电视网络公司 加快有线网数字化 双向化改造 建设下一代广电网 3 建设和管理IPTV 手机电视集成播控平台 4 建设和完善网络信息安全管理手段 国家级有线电视网络公司定性据介绍 试点方案中进一步明确了国家级有线电视网络公司的性质为 大型国有文化企业 国家将投入资本金 并吸收其他资金参与组建 广电总局也正在积极准备相关方案 王效杰表示 三网融合总体方案及试点方案的颁布 还只是一个开始 三网融合还有漫长的路要走 三网融合对广电网是挑战 也是更大的机遇 电信系的行动 电信运营商大力推进光纤入户4月8日工信部联合六部委息的105号文 在3年内投资1500亿元新增5000万宽带用户 到2011年城市用户接入能力平均达到8兆比特每秒以上 光纤入户量达到8000万户 6月9日 上海电信宣布将在2010年投入超过50亿元 与上海市经信委在2010年内共同推进5个板块20项重点工程 其中一个重点就是大力推进城市光网计划 2010年内将提升上海至全球的互联网总带宽到280G 提升城域网出口到1600G 完成928幢商务楼宇和69个产业园区 150万户家庭光纤到楼 到户工程 实现高达百兆接入带宽的能力覆盖 联通已在北京市建设光纤入户工程 作为三网融合的线 将来打电话 看电视 上线都用这根光纤 这根光纤提供的带宽达到20M 现在联通做的工作就是先光纤入户 在适当的时候立即启用 b 三网融合发展前景 三网融合将带动整条产业链的发展包括内容提供商 服务提供商 网络运营商 机顶盒设备供应商 网络改造设备供应商以及光纤通讯设备制造商在内的公司均将受益 加快广电网络整合和网络改造三网融合还将迫使广电运营商加快跨区域整合 网络改造和更加市场化运作 从5月开始 歌华明显地加快了双向改造的速度 提出到2010年年底完成150万户的改造 而以前几年一共只改造了50万户 三网融合带来的好处甲 信息服务将由单一业务转向文字 话音 数据 图像 视频等多媒体综合业务 乙 有利于极大地减少基础建设投入 并简化网络管理 降低运维成本 丙 将使网络从各自独立的专业网络向综合性网络转变 网络性能得以提升 资源利用水平进一步提高 丁 三网融合是业务的整合 它不仅继承了原有的话音 数据和视频业务 而且通过网络的整合 衍生出了更加丰富的增值业务类型 如图文电视 VOIP 视频邮件和网络游戏等 极大地拓展了业务提供的范围 c 三网融合的意义国务院常务会议指出 推进电信网 广播电视网和互联网融合发展 实现三网互联互通 资源共享 为用户提供话音 数据和广播电视等多种服务 对于促进信息和文化产业发展 提高国民经济和社会信息化水平 满足人民群众日益多样的生产 生活服务需求 拉动国内消费 形成新的经济增长点 具有重要意义 三网融合对我们国家的意义也是非常重大 经济上三网融合启动将在3年内贡献给市场7500亿元的新增商机和消费 而且还有可能增加数十万个就业岗位 不论从长远来看或者是从短期来看 应对全球金融危机 扩大内需 三网融合 都是一个很重要的举措 重视发展 三网融合 中国不能错过这个战略机遇 三网融合不是讨论要不要做 而是肯定要做 任何人 任何部门都不可能做逆趋势的事 国务院领导一再强调 两服从一尊重 服从国家利益 服从人民利益 尊重科学规律 这一基本原则 在广电与电信最近一次沟通会上 国务院三网融合领导小组的上述基本原则被再次强调 4 三网融合与技术趋势1 实现 三网融合 的前提人类五种基本信息形态 即文字 数据 语音 图片 视频 在过去几十年由于信息革命的结果 逐步实现了数字化和计算机化的处理 这就解决了文字 数据 语音 图片 视频可以在同一个信息载体和计算机网络系统中 同时解决五种基本信息形态的传输和计算机处理 所以 数字化和计算机化实际上是 三网融合 能够实现的一个最基本的前提 2 数字电视的真正意义谈到 三网融合 不得不提数字电视 数字电视的真正意义在 数字 两个字上 而不是在 电视 两个字上 电视信号数字化了以后 其所含的任何内容都以0和1组成的码流表示 只有数字化的电视信号才能用计算机来进行存储 处理 剪辑 传播和利用 所以 数字电视的重要意义不是在于视频分辨率的高与低 而在于其数字特征 电视数字化以后 它和数字化的文字 数据 语音 图片 视频信息服务没有任何区别 一旦 三网融合 真正实现 电视机只是一个多媒体的终端 很多名义上叫数字电视的服务 实际上已经包含了数据 文字 语音 图片 视频的信息服务 而且往往不光是信息服务 还包括商务服务 通信服务等等 3 三网融合 的技术基础 三网融合 实际上基于三大技术基础 a 数字技术 计算机技术 只有数字化才有可能充分利用计算机科学与技术的所有成果 一台数字电视机 与其称它电视机 不如叫它计算机 因为它的功能更大程度上是一台计算机 是信息处理的能力 b 光纤技术 因为只有基于光纤的电子通信网络才能满足 三网融合 不断增长的带宽需求 c 基于IP 只有基于IP才能充分利用互联网已经取得的技术成就 构造和实现多对多的 极为简便的电子通信网 三网融合 与下一代网络 包括以下基础 a 基于IP b 提供语音 数据 视频等多种业务服务 c 具有QoS保证的能力 d 实现传输业务与底层传输技术的分离 e 用户可以自由选择运营商和实现多种电信服务业务对用户的一致性和完整性等等 根据有关部门统计 截止到2009年2月底 我国各省市基本上都在开展 三网融合 业务 其中IPTV业务用户总数达到331 9万户 有线电视网互联网接入业务用户数达到134万户 手机电视业务用户总数达到165 5万户 6 广电有线网络现状及未来的网络改造1 总体情况全国有线网络有320万公里 有线电视用户1 7亿户 双向网络覆盖的用户已达3000万 真正开通双向业务的用户只有数百万户 前面两个数字说的是覆盖 就是网络条件基本具备 但是真正的双向使用的用户只有百万量级 二者比例悬殊很大 2 双向用户情况截止2009年11月份 格兰研究调查了中国有线电视网宽带发展较好的76个城市 宽带用户总数已经达到250万户 约占中国有线电视用户总数的1 5 突破10万用户的城市 上海 深圳 杭州 成都 突破5万户的城市有北京 沈阳 南京 郑州 广州 东莞 青岛等十个城市 广电有线电视行业的目标 国务院办公厅2008年 1号文 的第一条规定的发展目标为 一 以有线电视数字化为切入点 加快推广和普及数字电视广播 加强宽带通信网 数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设 推进 三网融合 形成较为完整的数字电视产业链 实现数字电视技术研发 产品制造 传输与接入 用户服务相关产业协调发展 二 加快有线电视网络由模拟向数字化整体转换 三 实现我国电视工业由模拟向数字的战略转变 实现由电视生产大国向数字电视产业强国的转变 对第一和第二个目标 从有线电视网络的角度可以理解为促进我国全业务网的发展 形成多个 三网融合的全业务网 在电信网 有线电视网 计算机网上都具备能够运营视频节目 电话业务 互联网接入业务的能力 也就是说 广电有线电视网络取得了合法的通信运营资格 电信运营商取得了在其网中传输视频业务的合法资质 是否可以这样理解 中国的电信运营商中增加了广电有线网络 而所有运营商 包括中国电信 中国移动 中国联通 中国卫通 中国广电有线网络 都取得了在网内运营语音 视频 互联网全业务的合法资质 广电 电信对等进入这扇门已开启 至于如何开 开到何种程度 只是时间问题 所以 广电行业的目标是 建立 下一代 有线电视网 即建设能够承载包含数字电视在内的多种业务的双向有线电视网 通过网络双向化改造 使有线电视网能够为有线电视用户提供视频 语音 宽带数据等多种双向数据服务 真正实现多种业务融合 即三网融合 网络双向化改造的思路 广电总局发布的 有线电视网双向化改造指导意见 指出 加快有线电视网络双向化改造步伐 推动有线电视网向双向 交互 多功能方向发展 继续完善有线电视干线网络结构 因地制宜地扩大光纤传输覆盖范围 提高有线电视网络的承载能力 把普通电视接收终端转换成家庭多媒体信息终端 在推进 三网融合 进程中 充分发挥有线电视网作为国家基础信息网络的作用 避免在三网融合中被边缘化 网络双向化改造的重要性 传统的有线电视网络虽然带宽资源丰富 但其单向结构的特点限制了其业务的拓展 有线电视行业运营商必须认识到有线电视网络只有向双向 交互 多功能方向发展 才能改变有线电视赢利模式单一的现状 只有开展新业务 提供新服务 为用户创造新价值 才能使 数字转换 取得真正成功 只有拓展创收渠道 推动集约式经营 不断为用户提供个性化 多样化的服务 才能在网络竞争中确立优势 网络双向化改造 拓展了服务领域 增强了数字电视的吸引力 增强了有线网络的核心竞争力 新业务和新运营模式对网络提出了新的要求 最集中的体现就是要求网络实现双向 一 广电有线电视网络公司面临行业内外竞争的严峻形势 1 有线电视网络现状1 广电有线电视网络运营商规模相对较小 资金不足 人才 特别高层次人才 缺乏 由于体制上的原因 规范化企业管理缺失 2 标准化大大落后于广电有线网络的发展 a 统一平台 统一标准的口号多年前就已经提出 但是直到今天 在数字电视整转时期 有线数字电视机顶盒却只能在一个特定的网络中使用 在全国不能通用 b 有线数字电视传输标准 广电有线电视网络的 B 平台 数字传输交换网络 标准也未正式发布 c 广电有线网络双向改造 直到现在没有标准 只有不具备权威性的指导性意见 3 广电有线网络的基础设施薄弱 除了极少数先进地区的广电有线网络 如深圳天威 杭州华数 北京歌华 上海东方有线 淄博 外 大多数地市 县一级光缆网络结构简单 没有保护环路 熔接一处光缆 要停多个机房的信号 完全不能适应高等级业务运营要求 现有的同轴电缆网络 要能适应高等级业务运营要求 绝大多数的同轴电缆网络都需要重建 或者新建独立于同轴电缆网络的电信业务接入网 2 关于 三网融合 1 方向 国家 十一五规划 中明确提出了计算机网络 通信网络 广电有线电视网络实现 三网融合 的总体要求 国办发 2008 1号文件第六大项推进 三网融合 中的 第 二十二 条 有关部门要加强宽带通信网 数字电视网和下一代互联网等信息网络资源的统筹规划和管理 促进网络和信息资源共享 第 二十三 条 在确保广播电视安全传输的前提下 建立和完善适应 三网融合 发展要求的运营服务机制 鼓励广播电视机构利用国家公用通信网和广播电视网等信息网络提供数字电视服务和增值电信业务 在符合国家有关投融资政策的前提下 支持包括国有电信企业在内的国有资本参与数字电视接入网络建设和电视接收端数字化改造 2 广电有线电视网如何面对这一形势a 行业共识目前 广电有线电视行业正处于全国有线电视从模拟电视向数字电视转换的历史时期 广电运营商除了传统广播电视业务的运营外 广电有线电视网络对数字电视 包括交互数字视频业务 宽带数据 语音通信等多业务融合的有效支持 实现综合性全业务运营已成为业界普遍认同的趋势 但是 绝大多数的广电有线电视网络 目前都不具备实现综合性全业务运营的要求 b 挑战和机遇广电总局副局长张海涛在2008年11月28日在广电总局科技委八届二次会议上的总结讲话中指出 信息技术的迅猛发展 使得声音 图像 文字等信息的生产 传播 交换 消费的方式发生了质的变化 一场信息革命正在全球兴起 使信息传播从单向单一形态向双向多元形态 从资源垄断向资源共享 从自成体系向开放体系 从不对称传播向互动交流方向转变 广播影视面临着自诞生以来的最大的一场技术革命 机遇前所未有 挑战也前所未有 从广电业务的发展和目前网络运营模式的发展趋势 现有的有线电视网络承载和接入业务的能力 往往不能满足当前市场的需求 急需进行改造和扩容 建设一个基于IP的高带宽 高可靠性 可运营管理 具备多种业务综合承载能力和扩展性的电信级IP网络 将成为广电开展全业务运营的关键 3 有线电视网络改造的迫切性1 面临行业内外的竞争a Ku波段直播卫星数字电视农村用户流失 低端用户城乡结合部用户部分流失城区小部分用户流失 b 中国移动多媒体广播 CMMB CMMB地面复盖网占用有线电视U波段 470 798MHz 部分频道 压缩了有线电视网络原有的频率资源 限制了有线电视网络公司拓展新业务的部分空间 c 广电与电信联合推出的IPTV业务目前已在全国范围推广 用户已经超过100万户 IPTV业务抢走的主要是高AUPU值的高端用户 d 最终流失用户估计占城市总用户20 35 2 家庭信息终端发展将动摇有线电视运营商对电视机的独占家用电器正朝向智能化 网络化发展 家庭信息网络将成为家用电器的核心 这些现代技术的发展正改变着电视机的含义 家庭电视机将转变为未来家庭信息网络的显示终端与娱乐终端 此时 电视机不再为有线电视网络运营商所独占 谁能够提供用户所需要的内容 谁就能在家庭信息网络中占据一席之地 广电城域有线电视网络改造的一些片面认识 1 行业对网络改造的共识问题有线电视网络改造这一问题 从20世纪末期就开始在业界讨论 并在个别有线电视网络实施双向化改造 到现在已经十年左右了 可是 至今业界并未对网络改造达成共识 目前 全国各地的有线电视网络公司仍在自行其是地进行着各自的网络改造 由于对网络改造的认识和定位缺失 结果在一些地方 网络改造 反复进行 既浪费人力财力 更重要的是浪费了时间 2 如下几方面的片面认识第一 对于什么是广电的宽带城域有线电视网络的认识没有统一 包括网络结构 承载业务 运营策略 管理模式等等各地认识廻异 第二 套用模拟电视网络的模式对有线电视网络进行双向改造 没有把城域数据骨干网与接入网作为一个统一的网络考虑 没有把城域骨干网与接入网作为一个宽带多媒体网络考虑 由此存在如下认识误区 骨干网等于交换机 光纤 接入网等于HFC网絡中光站 双向放大器 第三 各地有线电视网络公司 除了少数沿海经济发达地区城市及省会城市外 极其缺乏精通和掌握网络技术和多媒体业务运营的技术人才 常常被一些设备制造商和系统集成商误导 3 导致这些片面认识出现的原因一是广电行业网络改造的标准始终落后于网络客观发展实际 由此造成第二个因素是各种研讨会 培训班 包括厂商举办的班 的研讨内容 培训内容五花八门 这更增加了各地在网络改造上的指导思想混乱 对于已经网改成功的城市除外 有线电视网络双向改造 1 到底是采用DOCSIS还是EPON广电总局的指导意见是 在进行有线电视宽带接入网络改造实施时 应结合运营商的人才 资金和网络实际情况 采用不同的技术方案 1 在双向HFC网络架构上 采用DOCSIS2 0 3 02 采用EPON LAN或EPON EOC 2 双向HFC DOCSIS基于电缆的数据服务接口规范DOCSIS的CMTS CM系统 是专门为有线电视同轴电缆研发的数据传输系统 其系统组成如下 DOCSISCMTS CM系统优点是 1 内部和IP完全兼容2 和DVB传输格式兼容3 支持QoS扩展4 建立在广电网现有基础设施上通过CableModem系统 用户可以在有线电视网络内实现国际互联网访问 IP电话 视频会议 视频点播 远程教育 网络游戏等功能 采用CableModem在有线电视网上建立数据平台是适合有线电视行业特点的 在HFC双向网上运行DOCSIS系统对HFC双向网的要求 1 HFC双向网设计要求无源同轴分配网的回传损耗达到 30 4 dB 2 HFC双向网调试要求达到单位增益 3 光工作站的回传光发射机要求设置在最佳工作点 4 在前端 CMTS上行端口回传汇聚的光节点个数由汇聚后的载噪比25 5dB确定 国内成功案例 东方有线1个 深圳天威2个 广东江门4个 5 要求不间断集中供电 DOCSISCMTS CM系统缺点 1 HFC双向改造投入高 需要大量光发射机和电双向放大器 特别是对同轴电缆网络施工要求极高 2 上行的漏斗效应导致噪声汇聚 对带宽影响较大 大大增加相关维护工作量 3 如实现全业务 交互式数字电视 互联网的接入 VOIP 需不断增加其它设备投入 IPQAM等 4 大量光电设备 同轴有源设备和IPQAM设备的投入 要求更多的机架和光纤 也使单位带宽的电源功率大大增加 39W 39 445Mbps 户 HFC99个QAM信道256QAM 属于高碳运行 0 4W 31 25Mbps 户 EPON 属于低碳运行 5 DOCSIS2 0一个头端带宽仅38Mbps 64QAM 不能满足用户日益增长的带宽需求 DOCSIS3 0在国内尚无应用实例 6 对技术人员的要求非常高 专业技术人员少 结论是 凡是未进行大规模改造的HFC网络 建议不要采用该方案 欧盟ReDeSign研发项目 优化更新HFC网络设计 指出 HFC网络引进双向业务之后 由于大量基于视频应用的引入和广播业务向更多单播业务的转变 导致亟需新的演进 变革 以此来适应未来带宽需求急剧增长的发展趋势 双向业务中需要分配更多的带宽 需要为上行通道提供更多的带宽 而所有这些带宽需求都是基于成本效益 只有成本效益最高的技术才能在接入网中被采用 下一代HFC NG HFC 网络 应当在尽可能使用原有同轴电缆资源的同时 提出解决功率和设备密度分布问题的方案 如果找不到这两者之间的均衡点 FTTH将是最具潜力 成本效益最高的发展方案 3 EPON LAN或EPON EOC以太无源光网络EPON是一种宽带接入技术 是专为光纤入户制定的国际标准 它通过光纤无源接入系统 实现数据 语音及视频的综合业务接入 并具有良好的经济性 业内人士普遍认为 FTTH是宽带接入的最终解决方式 由于EPON网络结构的特点 宽带入户的特殊优越性 以及与计算机网络天然的有机结合 使得全世界的专家都一致认为 无源光网络是实现 三网合一 和解决信息高速公路 最后一公里 的最佳传输媒介 EPON系统图 EPON优点 1 节省设备投资 节省主干光纤 节省机房资源 房租 电费 维护 节省运维投资2 高带宽 便于开展各种业务 增加运营商业务收入 扩容灵活3 减少网络层级 减少网络故障点4 1G双向带宽 能无缝升级至10G带宽 满足未来带宽需求5 光纤直连 保证业务QoS6 城域改造费用相对低7 对技术人员要求相对没有哪么高 专业技术人员多 EPON缺点 1 目前各厂家的ONU的互通性与CM相比还不是很好 但主流厂家设备的兼容性已经解决2 不能很好的使用HFC的干线电缆3 采用EPON光纤到楼 需解决最后100m的入户问题 所以 EPON采用光纤到楼 有两种入户技术方案 EPON LAN和EPON EOC 4 EPON入户方案 LAN或EoC技术广电城域网的接入网采用EPON光纤到楼的结构时 OUN输出的以太网信号如何入户就成为需要解决的问题 LAN接入 五类线入户 a 多个用户共用一个ONU 五类线入户方案 采用多用户输出端口的ONU一个ONU平均带宽32Mbps 一个24口ONU可供24个用户共享32Mbps ONU每个输出端口 RJ45 用五类线直接接入用户 采用单用户输出端口的ONU在ONU输出端口接以太网交换机 多个用户共享一个OUN 用五类线直接接入用户 LAN接入在广电网改造中已经取得很大进展 以杭州 成都 青岛为例 三城市的五类线入户开通交互电视 宽带数据用户数为 杭州 25万户成都 15万户青岛 6万户 EOC接入技术 1 什么是 EoC EoC原是源于欧洲一些厂家 原文是 EthernetoverCoax 也就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术 原有以太网络信号的帧格式没有改变 我们称之 无源EoC 现在涌现出很多的技术和解决方案 将以太网络信号经过调制解调等复杂处理后通过同轴电缆传输 现在也被称之为 EthernetoverCoax 但是与原始所述的有非常大的差别 同轴电缆上传输的信号不再保持以太网络信号的帧格式 严格地从技术的角度讲是不可称之为 EoC 的 这类技术主要有以下四种 HomePNAoverCoax HomePlugoverCoax WiFioverCoax MoCA MultimediaoverCoaxAlliance 我们总称之 有源EoC 或 调制型EoC 2 EOC基本工作原理多个用户共用一个ONU 同轴电缆入户方案这种方案的实质是将五类线上的以太网信号通过转换 使其能在同轴电缆中传输 这种变换称为EOC EOC通过一种介质变换器来实现 介质变换器分为 无源的EOC 基带型有源的EOC 调制型实现方法可采用EPON到楼 或光节点 EoC 无源同轴网接入方案 c 无源EOC工作原理无源EOC是基于同轴电缆上的一种以太网信号传输技术 其原有的以太网信号的帧格式没有改变 改变的是从双绞线上的双极性 差分 信号转换成为适合同轴电缆传输的单极性信号 图1 图2 无源EOC网络架构图 基带EOC技术的特点 漏斗噪声效应极低 每户的干扰噪声点到点地传送到以太同轴网桥 并在此被隔离 而单一用户的干扰噪声电平不足以干扰高电平 高达127dB V 的以太数据信号 系统稳定可靠 维护量小 带宽大 每户独享10Mb s 支持VOD IPTV Internet业务等 标准化程度高 能有效地解决楼内重新敷设五类线的困难 用户家庭为无源终端 安装方便 价格低 只适用于星形结构的无源分配同轴网 d 有源EOC工作原理有源EOC的头端将ONU输出的以太网数据信号对射频载波 该射频载波的频率与有线电视频谱不重叠 进行调制 已调制的射频载波与有线电视射频信号在EOC头端频分复用后 输入同轴分配网传输到用户 用户的上传数据信号在EOC的用户端设备EOC MODEM对上行射频载波进行调制后 通过同轴分配网上传到有源EOC的头端 在此解调为数据信号输出到OUN 再由EPON系统完成数据上传 现有的有源EOC 由于不同生产厂家采用的调制技术不同而有多种产品 按调制载波频率又可以分为高频调制和低频调制两大类 高频调制EOC采用标准的WLAN MoCA技术以及非标准的如雷科通BIOC技术 低频调制EOC采用标准的PLC或HPNA技术以及非标准的如H3CEPCN技术 采用WLAN WiFi 的EOCWLAN的优点 价格低 标准化程度高 越来越多的终端内置了WLAN模块 WLAN采用OFDM调制技术 动态范围大 抗多径干扰 因此十分强壮 WLAN的缺点 频率高 2 4GHz 损耗大 如果有线入户 同轴分配系统的无源器件需要更换 布线长时不能保证可靠通信 同轴WiFi系统 同轴WiFi系统工作于2 4GHz 一个实际的试验系统 由一个AP头端带6个终端 设备连接如图所示 目前该系统仍在运行中 同轴WiFi系统连接图 WiFi系统的典型应用 此类技术在入户的最后一段距离内 将WIFIAP的2 4GHz微波信号经阻抗变换后 送入同轴电缆传输 接入端既可使用专用的接收设备 也可使用市场上普遍销售的802 11系列无线网卡 无线网卡接收既可以使用无线方式 也可用同轴电缆有线连接 采用802 11g标准 PHY速率可达54Mbps 实际吞吐量可达22Mbps 此类技术的优势在于 WIFI技术成熟 无论AP还是无线网卡 全球范围内出货量都很大 并且无源同轴电缆网不用进行集中分配改造 使用注意点 无源同轴分配网的无源器件需要更换成2 4GMHz的 AP 网卡均为有源设备 网卡的安装更要费一番功夫 有一定的运维成本 RF同轴电缆工作在2 4GMHz时 其损耗需要由使用者自己测定 如果不能测定 则传输距离只能靠实际摸索而定 采用MoCA MultimediaoverCoaxAlliance同轴电缆多媒体联盟 的EOCMoCA每个频道占用带宽50MHz 物理层速率可达到270Mbps 吞吐量达到100Mbps 使用工作频带 因地区而异 如美国使用860 1550MHz 日本使用770 1030MHz 如果选择1GHz以下频段可以使用有线电视网络 目前只有一个芯片厂家 Entropic 芯片价格还较高 产品c LINK已经问世 c Link优点如下 在800 1550MHz带宽内 每个50MHz频道理论上最大物理数据速率270Mpbs 最大有效数据速率130Mpbs 实际吞吐量 80Mpbs MOCA不影响原来的电视信号 与CATV DBS及HDTV并存 QoS保证 安全性高 高可靠性 安装方便 设备典型发送电平 112dB v 接收电平范围 109dB v 63 75dB v 接收电平动态范围45dB 系统动态范围48dB 典型时延 3ms MOCA技术在同轴电缆上传输交互数据原理如下图 MOCA能够通过分支分配器 但工作频率高 超过1000MHz需要更换分支分配器和电缆 对网络适应能力较差 家中还需安装MOCAModem 价格高 一个MOCA主机 可带31个MOCAModem 使用MoCA系统注意点 1 因为系统工作在860MHz以上 同轴电缆和无源器件的损耗都比较大 必须考虑回传信号通过分支器时的损耗是否超过容限 2 传输距离 同轴电缆在860MHz以上的损耗 20dB 100m 从主机到最远用户的距离必须限制在100m以内 3 如果MoCA主机信号要通过放大器 则放大器的带宽是否满足要求特别重要 采用PLC技术的EOCPLC 电力线通信 技术近来发展很快 HomePlugAV标准物理层速率已达到200Mbps 吞吐量也达到80Mbps 理论可达100Mbps 它和WLAN的调制技术 MAC层协议都很相似 但由于使用低频段 从技术上有比较优势 适用于最后100米是完全可行的 HomeplugAV技术用于HFC双向网改造的EOC接入 称为HomeplugAVoverCoax 它既可以用于同轴星形分配网 也可以用于同轴树形分配网 这就使交互数据入户有更灵活的选择 HomeplugAVoverCoax工作在低频段 分为两个频段 2 30MHz 34 62MHz 每个频段使用917个子载波 每个子载波单独进行BPSK QPSK 8QAM 16QAM 64QAM 256QAM和调制 采用TurboFEC纠错 物理层速率达到200Mb s 静荷150Mb s 实际吞吐量仅100Mb s HomeplugAVoverCoax完整地借用Homeplug协议 只是修改前端耦合等电路设计来实现 由于HomeplugAVoverCoax技术本身的局限性 一个HomeplugAVoverCoax设备头端支持的CPE最多可达64个 而且随着CPE个数的增加 每个用户的带宽随之降低 HomeplugAV在同轴电缆上传输数据原理如下图 使用中注意点 1 由于工作在2 30MHz 34 62MHz频段 必须注意回传信号受汇聚噪声的影响 2 特别要注意个别用户家里的噪声对整个PLC头端覆盖用户的影响 要像在运行Cablemodem系统一样 将非数据用户用高通滤波器隔离 3 PLC EOC产品要能实现以太网的通信协议和用户业务管理 采用HPNA的EOCHPNA HomePhonelineNetworkingAlliance 是国际上一些计算机和半导体器件制造公司发起并成立于1998年的标准组织 其最初目的是利用现有电话线路 以类似于以太网的技术提供一种低成本高宽带网络的解决方案 现在已经发展到针对同轴电缆线路的解决方案 HomePNA3 0是国际 ITU T 标G 9954 现已升级到3 1版本G 9960 HomePNA采用QAM FDQAM调制方式 FDQAM增加了信噪比边界 有较好的抗扰性 目前HomePNA系统主要工作在三个频段 4MHz 21MHz 12MHz 28MHz 12MHz 44MHz 36MHz 52MHz 其大部分频点可以采用256QAM调制技术 并可根据信道实际的SNR要求自适应地使用128QAM 64QAM 32QAM 16QAM 8QAM HomePNA3 0的覆盖能力及规划 主要依据为其传输距离和带宽的分配 目前HomePNA3 0的传输距离为300米 最大电平衰减 61dbm 带宽最大提供128Mbps 根据实际测试结果 在300米传输距离的前提下 一般可以覆盖2 3栋住宅楼 按照带宽分配计算 每用户可提供最大吞吐90Mbps 考虑同时在线率因素 每个在线用户可提供带宽2Mbps以上 在HomePNA3 1标准中 调制带宽将提高到160 320Mbps HPNA3 0系统配置图CLT为同轴电缆线路终端CNU为同轴网络单元 使用中注意点 1 由于现有产品工作在4 28MHz频段 必须注意回传信号受汇聚噪声的影响 2 特别要注意个别用户家里的噪声对整个HPNA3 0头端覆盖用户的影响 要像在运行DOCSIS系统一样 将非数据用户用高通滤波器隔离 3 对于串接分支分配器系统 需要进行损耗均衡 同轴网上的高性能网络HiNOC HiNOC HighPerformanceNetworkOverCoax 是一种基于同轴电缆的数字射频接入技术 它利用CATV网同轴电缆的无源网络布线 通过增加HiNOCBridge HB 和HiNOCModem HM 等相关设备 实现高速和高质量多业务接入 可承载IPTV VOD VOIP 高速上网等宽带业务 工作原理 HiNOC使用860MHz以上的射频空余频段传输IP数据信号 HiNOC采用16MHz带宽作为一个数据传输信道 调制采用QAM方式 根据电缆网的噪声 衰减自适应地使用BPSK到256QAM调制 为避免多径引发的码间干扰 同时考虑信道利用率 HiNOC采用多载波OFDM体制传输数据 HiNOC的头端设备 HB或HS 与处于同一信道的HM构成一个逻辑独立的楼内分配网络 HiNOC也支持在多个信道同时构建多个相互独立的分配网络 HB H Bridge 为单信道HiNOC头端设备 支持一个信道 HS H Switch 为多信道HiNOC头端设备 支持多个信道 如图示 HiNOC的MAC层采用以下架构 网络采用中心节点控制的星型拓扑结构 一个HB目前最多可支持32个HM 采用全协同的TDM TDMA 采用预约 许可协议的MAC策略 保证各节点收发过程中无碰撞发生 支持不同级别的QOS和各节点灵活的带宽分配 每个信道的最高物理层速率80Mbps MAC层速率44Mbps 采用HiNOC技术实现PON HiNOC组网的结构入下图 PON HiNOC组网的结构图 4 使用EOC产品应注意的问题1 EOC产品使用起来总不尽人意EOC产品使用中并不像厂家宣称的哪样好 什么原因呢 2 原因大致有如下几点 a EOC产品是在理想条件下进行的测试及试用b 实际网络的情况相当复杂c 实际安装EOC系统并进行调试没有完全到位 3 对同轴无源分配网的要求a 低频段工作的EOC产品有线电视系统是按下行电视信号需求设计的 数据信号上 下信号都工作在低频段 下行电视信号电平 按860MHz设计 A97dB VB70dB V 70 97 27 27为分支损耗 C72dB V 72 97 5 20D71dB V 71 97 5 7 14E70dB V 70 97 5 7 11 4结论 下行设计合理下行数据调制信号电平 按65MHz设计 A87dB V 要求数据信号电平比电视信号电平低10dB B60dB V 60 87 27 27为分支损耗 C65 8dB V 65 8 87 1 2 20D70 2dB V 70 2 87 1 2 1 6 14E77 7dB V 77 7 87 1 2 1 6 2 5 4当模拟和数字混合传输时 在A点 下行数据调制信号电平比下行电视信号电平低10dB 但是 在C D点 下行数据调制信号电平比下行电视信号电平分别低6 2dB 0 8dB 而在E点 下行数据调制信号电平反而比下行电视信号电平高7 7dB 换言之 D和E用户的电视信号有可能受到数据信号干扰 对于回传数据调制信号 如果每个Modem输出电平为90dB V 回传信号频率对电缆分配网衰减分别为1 2 1 6和2 5dB 则 B A90 27 63dB VC A90 20 1 2 68 8dB