epon与cmts改造对比分析

EPON与CMTS改造对比分析1概述现阶段EPON与CMTS已成为广电双向网络改造的两种主流技术，在EPON技术没有成熟前，CMTS在双向改造中发挥着重要的作用，但是随着EPON的成熟，特别是需要满足广电多业务的发展需要，CMTS相比EPON来说越来越显得“心有余而力不足”。2广电双向接入改造的2种组网方式下图是CMTS模式与EPON模式实现网络双向改造环节图，从中可以清晰的看到这两种方式的相似之处和差异所在。21CMTS分析据全球CMTS使用情况报告分析，除在人口比较分散的北美占有比较高的接入份额外，在亚洲及其他人口比较密集的地区，CMTS的用户数量相对很少，在中国也只有个别城市应用成功，其改造模式很难大范围复制。211CMTS的优势利用现有的CATV网络，适合稀疏模型网络；大面积覆盖低开通率情况下成本较低；技术标准及产品比较成熟；212CMTS技术的局限性CMTS有许多优势，但就其技术本身来说，却面临诸多的瓶颈对于大多数有线电视运营商而言，上行噪声是一个普遍存在的问题，尤其是在低频带（65MHZ）。通常这种噪声由电子马达、雷电、HAM、短波广播甚至太阳黑子以及用户家中终端盒，埋入墙中的线缆质量，私接非标准件，家里各类接口处胶布连接线路等情况引起，它将破坏CABEMODEM在上行通道（反向回传通道）的数据传输，导致用户通信质量下降，尤其是在视频或IP话音等实时业务情形下，噪声干扰将引起数据传输延时和抖动，造成视频图象失真或话音不连续。上行噪声汇聚也是一个工程和维护的难题，HFC网络反向设计和施工工艺的控制在我国大部分地区（特别是中、小城市）实施也还存在一定难度，而维护和运行故障排除需要的技术支撑在我国大部分地区短期内也难妥善解决。青岛舍弃CMTS而采用EPON技术就是一个明证。采用CMTS进行双向改造，需要反向光发射，接收机，上变频器等多种设备，但是下行传输速率为160M比特/秒，上行传输速率为120M比特/秒（DOCSIS30目前能达到的水平）100户共享，每户只能下行16M比特/秒,上行12M比特/秒，局限在于CMTS设备包转发能力弱，一般仅有上万PPS,无法和EPON设备高端三层路由交换机相比较，为后者的几十分之一，无法满足日益增长的高带宽业务需求。另外CMTS设备数据功能简单，仅仅有简单的MAC学习管理，桥接转发能力，需要外接IP路由设备完成业务平台的搭建。CMTS采用多值正交幅度调制MQAM其中M2M，当M2，3，4，5，6，8时，分别对应QPSK，8QAM，16QAM，32QAM，64QAM，256QAM调制方式，本质上是传输射频载波信号的模拟网络，和网络IP化和以太网化背道而驰，而EPONEOC仅仅在最后100M采用了是基带技术，核心网到楼层接入已全部以太网化，而日后的光纤到楼，以太网五类线入户仅仅需要替换一些简单的无源器件，为业务升级，提供用户更高带宽留下了充足空间。CMTS户均成本高是这个方案的致命弱点。CMTS虽然覆盖成本低，但用户侧需要配备CABEMODEM作宽带接入和上网，价格都在300400元，项目前期投资大；用户规模发展后，CMTS多个用户共享38M带宽，不能满足大量用户的使用，户均成本依然偏高。由于交互业务占用的频道不宜过多，一般下行只安排8个频道。由于CMTS与光发射机的对应关系，如果每个光节点服务100户、双向各占用2个频道（下行采用64QAM调制时50户共享38MDPS）的话，一台光发射机只能带4个光节点。这样就只能选用46MW的小功率光发射机。如果一个分前端服务2万户的话，就需要50台光发射机和50台8通道CMTS，2万个CM。这种方案前端设备数量巨大，维护管理复杂，对后端IP城域网的升级扩容造成极大的压力。技术局限，限制了CMTS在广电双向改造中的应用213CMTS在广电双向改造中面临的问题总结技术的局限CMTS接入原本并非为数据双向传输业务所设计，如带宽较窄，树型结构导致噪声的叠加效应和单故障点失效，易于受到干扰和外力破坏而导致安全性降低等；组网拓扑的局限HFC的弱点是结构呈树形，所以当用户增多时，在低频端的回传噪声积累也相应变大，因此在上行信道上采用了抗噪声干扰能力较强的QPSK调制技术以抑制串入噪声的干扰；不符合广电业务发展的需求我国人口稠密，CMTS的CABE接入属于共享线路方式，用户非常集中，单位带宽下降明显，不利于高带宽业务的开展。22EPON分析221EPON的优势节约光缆通过共用一根光纤高可靠PON属于无源光学网，网络中无有源电子器件，这意味着维护成本将显著降低。由于网络组件数量少，因此故障点也将相应减少，进而运营支出也会最大程度地降低。高带宽用户对带宽的需求增长很快，目前其它的接入技术不能满足用户对带宽的需求增长；PON技术提供的带宽可在相当长时间内满足用户对带宽的需求；长距离EPON可以在高带宽的情况下保证1020KM的传输距离；标准化EPON基于IEEEETHERNET的8023标准系列协议减少网络层次通过无源分光器，减少中间层次有源设备，简化网络层次，集中管理222EPONLAN/EOC对广电的战略意义除具备传统EPON的“大容量，高带宽，长距离，易维护”等特性外，EPONLAN/EOC对广电的特殊意义在于先进的IP驻地网公用平台基于万兆路由光交换平台之上的成熟解决方案，与业界简单的EPON接入不可同日而语，可支持高性能网管、组播、IP语音、VPN等各种高附加值业务，可建设一套高质量驻地网。基于标准全开放的IP协议基础，符合广电网络发展趋势EPON基于IP协议开发的特性不受个别厂商私有技术挟制，产业链完善，对未来业务的支撑上无论硬件、软件还是相关业务系统都能融为一体。保护现有投资，可与广电现网更好的融合EPON的改造是与广电现有城域网的光纤、CABE相匹配的，基本上不需要改动。符合未来“三网合一”发展方向支持合光模式，可以将广电的电视信号与EPON的以太网信号可以通过一个光纤共纤传输，到小区再分节目与ONU。3接入成本对比31接入成本比较CMTS20栋楼1000户模型计算CMTSCM单价元数量投资说明GE口010集中设备CMTS1400001140000数据干线网的集中设备接口不计入比较范围反向光收6000424000网络汇聚光设备反向光发150046000CMTS为四通道楼栋接入部分双向电放大器6002012000部分增加反向放大模块,部分更新楼内部分分支分配器50904500每分配器带12用户网络建设系统集成费用网络建设系统集成费14920按网络系统建设费8计全覆盖201420覆盖成本每户覆盖成本201线缆辅材线缆材料10110终端设备外置CM2801280接入施工施工10110每户开通费用小计300每户独立计算结果每户实际开通成本50132接入成本比较EPONLAN20栋楼1000户模型计算EPONLAN单价元数量投资说明GE口010集中设备OLT20000120000数据干线网的集中设备接口不计入比较范围网络汇聚光纤2F1光缆1KM20000利旧光纤2F1光缆1KM20002040000分光器600016000楼栋接入部分光设备ONU22002044000单元间施工100606000施工费用楼道单元布线30100030000楼道交换机4008032000楼内部分楼道设备单元箱子2008016000网络建设系统集成费用网络建设系统集成费17760按网络系统建设费8计全覆盖211760覆盖成本每户覆盖成本212线缆辅材五类线附材30130接入施工入户施工20120每户开通费用小计50每户独立计算结果每户实际开通成本26233接入成本比较EPONEOC20栋楼1000户模型计算EPON基带EOC单价元数量投资说明网络汇聚集中设备GE口010数据干线OLT20000120000网的集中设备接口不计入比较范围光纤2F1光缆1KM20000利旧光纤2F1光缆1KM20002040000分光器600016000楼栋接入部分光设备ONU22002044000单元间施工100206000施工费用楼道单元布线30100030000