光纤通信讲座(8)：广电双向网改造

1、广电双向网改造广电双向网改造 广电网络构成广电网络特点城域核心采用光纤环网，有机房资源城域核心采用光纤环网，有机房资源城域汇聚采用光纤无源分配网络城域汇聚采用光纤无源分配网络光节点覆盖光节点覆盖200500户居民，光节点采用树状分支户居民，光节点采用树状分支cable网，也可采用集中分配网，也可采用集中分配广电网络特点_双向改造需求分析低成本地改造广电单向网络，为交互式电视提供数据回传通道建立广电特色的IP宽带网，为用户提供宽带上网电视的业务捆绑服务，并具备竞争性IP宽带网符合主流IP技术发展趋势，能保证至少5年内用户对带宽的需求，并留有便利的升级扩容方式，便于今后开展各种宽带增值业务充分利用

2、广电现有线缆和机房资源，减小投资成本新建的IP宽带网能便于管理维护，减小日后运营维护成本可针对新用户开展新的电信业务 单向广播网络，无法适应互动多媒体业务 仅提供视频传输，无法开展更多电信业务 城域机房资源缺乏 广电网络特点广电网络特点_ _用户业务演进用户业务演进Web1.0“单向广播”网络文本信息和静态图片语音Web2.0“双向互动”网络游戏视频，多媒体互动文件共享P2P博客 用户需要高速的双向带宽 需要可靠的连接来源于中国电信互联网需求书广电网络特点广电网络特点_ _用户带宽需求分析用户带宽需求分析nCMTSCM改造方案CMTS头端头端每户安装每户安装CM安装上行过滤器安装上行过滤器电放

3、大器双向改造电放大器双向改造增加上行光发射机增加上行光发射机漏斗效应导致上行噪声较大漏斗效应导致上行噪声较大上行独立光通道上行独立光通道需要耗费较多光纤需要耗费较多光纤 现有的双向改造方案现有的双向改造方案_ _CMTS+CMCMTS+CM改造方案改造方案 优点优点： 一个头端覆盖范围大，初期设备投资低 充分利用现有cable资源，充分考虑广电系统特点 技术相对成熟，在欧美大量使用 缺点缺点： 双向改造投入高，需要大量光发射机和电双向放大器 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 网络层级复杂，排故困难 CMTS头端一般1030万，理论能覆盖1000用户，实际大约3

4、00户左右，远端CM大致250500一个 CMTS一个头端带宽仅40Mbps，不能满足用户日益增长的带宽需求，抗干扰能力差，扩容潜力小 共享带宽，安全性问题 不符合国内用户密集的特点现有的双向改造方案现有的双向改造方案_ _CMTS+CMCMTS+CM的特点的特点 广电双向改造的EPON方案双纤方案EPON局端局端OLTEPON支持最大支持最大1：64分路分路支持支持20km无中继传输无中继传输单纤双向单纤双向任意分路，符合广电树状光分配网任意分路，符合广电树状光分配网EPON远端远端ONU放置在光节点放置在光节点或进一步到楼道或进一步到楼道最后最后100米采用以太米采用以太网或网或EOC方式

5、方式利用原来的光缆中的利用原来的光缆中的空余光纤空余光纤 广电双向改造的EPON方案单纤方案单纤三波单纤三波EPON和和CATV混传混传1310/1490/1550nm分路器分路器发射机发射机接收机接收机ONUOLT单纤：CATV走1550nm波长，EPON利用1490和1310nm波长优点：无需新增光纤缺点： CATV必须采用1550nm波长 发送端和每个接收端都需要WDM器件，成本高 需要考虑CATV信号和EPON信号的SRS（受激拉曼散射）效应WDMWDM前端前端/分前端分前端光交接箱光交接箱光节点光节点广电双向改造的广电双向改造的EPONEPON方案方案 _ _单纤和双纤改造对比单纤和

6、双纤改造对比(1)(1)双纤：CATV信号和EPON走独立光纤优点：低成本，CATV和EPON光路独立，维护方便缺点：需要新增光纤建议： 推荐采用双纤方案，在无光纤资源情况下采用单纤方案OLT前端前端/分前端分前端光交接箱光交接箱光节点光节点1310/1550nm分路器分路器发射机发射机接收机接收机ONUWDMWDM1310/1490nm广电双向改造的广电双向改造的EPONEPON方案方案 _ _单纤和双纤改造对比单纤和双纤改造对比(2)(2) 广电双向改造的EPON方案 _EPON+LAN改造方案 需要重新铺设5类线，施工成本略高5类线覆盖距离仅100m，需要较多楼道设备接入率较高时，平均成

7、本大大降低ONU放置在光节点放置在光节点下挂楼道交换机下挂楼道交换机5类线类线Cable综合线缆入户综合线缆入户覆盖最后覆盖最后100mEPON光纤进一步下移到楼光纤进一步下移到楼道，减小网络层级道，减小网络层级集成交换的千兆集成交换的千兆ONU到楼到楼道道 广电双向改造的EPON方案 _无源EOC产品10M以太网到户无源面板，标准以太网接口，减小维护利用基频传输，无源设备将平衡方式的RJ45（100欧）信号，将TX和RX进行混合技术难点：减小转换损耗高隔离，滤波器设计 广电双向改造的EPON方案 _EPON+EOC改造方案无需改造电缆，初期投资低最后100米的无源EOC方案无需重新铺设以太网

8、线缆对对860MHz以下信号进行放大以下信号进行放大对对860MHz以上的以上的EOC信号进行中信号进行中继继一根电缆入户一根电缆入户同时解决宽带和电视同时解决宽带和电视利用利用860MHz以上频段，频段宽、以上频段，频段宽、带宽大、抗干扰性强带宽大、抗干扰性强一个一个“头端头端”可覆盖可覆盖50个用户，提个用户，提供供50M带宽带宽带宽和用户数量升级可通过进一步带宽和用户数量升级可通过进一步下放下放ONU进行进行覆盖距离覆盖距离300600m适用于集中分配的电缆拓扑 广电双向改造的EPON方案 _EPON+EOC改造方案广电双向改造的EPON方案 _EPON方案特点EPON城域改造特点 城域

9、改造费用低 1G双向高速带宽，满足未来带宽需求 无源光分配网，与广电原有网络天然匹配EPON方案最后100m方案 LAN方案： 价格低，带宽大，但需要重新铺设5类线 适用于新建小区或线路改造比较容易的小区 无源EOC： 带宽大，无需布线；需要增加无源设备 适用于线路改造困难，以及使用集中分配的小区宽带IPTV宽带IPTV语音宽带IPTV语音CATV适用于别墅区或高端住宅小区广电双向改造的EPON方案 _FTTH方案特点方案对比_EPON和CMTS系统对比(1)“模拟”信号易受干扰、带宽小、维护困难、扩展性差下移“CMTS”、建设“数字”光传输系统是必然趋势注：按照1/4的并发使用率计算EPON

10、的下行带宽是CMTS的25倍！EPON的上行带宽是CMTS的100倍！n带宽，容量方案对比_EPON和CMTS系统对比(2)n管理维护和升级方案 管理维护管理维护 CMTS：L模拟系统，维护复杂，需要考虑上行频点、上行噪声汇聚等L系统层级较多，故障不容易定位 EPONLAN：J全程数字通信，无需担心噪声J网络层级少，成熟以太网技术，维护简单J提供各种远程维护和监控功能 EPON有源有源EOC：J模拟系统仅存于最后500米，便于维护和故障定位 升级方案升级方案 CMTS：L升级到Docsis3.0，需要更换全部CM和CMTS EPONLAN：J减小分路比增加带宽，带宽加倍，投资15%J后续平滑升

11、级到FTTH，并可实现FTTHFTTB混合组网 EPON有源有源EOC：J进一步下移Cable Gateway，即可升级带宽J减小分路比增加带宽，带宽加倍，投资15%方案对比_EPON和CMTS系统对比(3)n 带宽升级EPON：只需增加局端OLT PON口，即可进行带宽平滑扩容，带宽增加1G，投资增加1万，1M10元CMTS：增加头端即进行带宽扩容，带宽增加40M，投资增加10万，1M2500元方案对比_EPON和CMTS系统对比(4)n带宽的不断升级10G EPONIEEE P802.3av 10GEPON Task Force完全兼容现有GEPON1GEPON和10GEPON的ONU可共

12、享一根光纤以太网接口的价格规律：速度提供10倍，成本增加1倍方案对比_EPON和CMTS系统对比(5)网络投资分析以20万户的一个城域网计算，EPON方式初期以每50户设置一个ONU，共需要4000个ONU，每20个ONU对应一个OLT PON口，共需要200个PON口每个ONU集成8FE交换，价格约为2000，每个PON口价格约为10000EPONLAN总设备投资（100覆盖率，16接入率）：4000*2000(ONU)+200*10000(OLT)+4000*100(分路器)1040万覆盖成本52/户，接入成本325/户，EOC方式为625/户，户均6.25M带宽EPON总设备投资（100

13、覆盖率，48接入率）：4000*3500(ONU)+200*10000(OLT)+4000*100(分路器)1640万接入成本170/户，EOC方式为470/户，户均2M带宽以20万户的一个城域网计算，CMTS方式每400户一个光节点，每4个光节点对应一个头端，需要125个头端以Docsis2.0产品为例，头端价格为10万，远端价格为400CMTSCM总设备投资（100覆盖率，16接入率）： 32000*400(CM)+125*100000(CMTS)2530万 覆盖成本62.5/户，接入成本791/户，户均156K带宽，48接入率时为530/户，户均52K带宽方案对比_EPON和CMTS系统

14、对比(6)n不同接入率下的投资分析数字电视互动节目的开展也需要回传通道数字电视双向改造后，是否会刺激现在的宽带接入率？是否开展数字电视VOD宽带上网的业务捆绑方案对比_EPON和CMTS系统对比(7)总结总结EPONLAN 初始投资较大，需要重新铺设5类线，工程费用较高 设备成本最低 适用于新建小区、用户接入率较高的情况EPONEOC 初始投资小，充分利用原有cable线缆资源，无需施工改造 设备成本和CMTSCM方案相当 适用于旧小区或用户接入率较低的情况EOC技术选取原则技术选取原则 带宽需要满足未来5年的需求，户均带宽至少5M 频段选择以800MHz以上最好，避开低频噪声 不能干扰正常电

15、视业务 网络带宽可平滑升级 EOCHFC网络最后100米 EOC:Ethernet Over Coax 以太数据通过同轴电缆传输 广电运营商经过市场的调研、考察，已经清醒的意识到：数字电视平移只有实现交互式、多业务、多功能、提供个性化服务的需求，才能被广大的用户所接受，数字有线电视才能真正发展成一个可以运营的巨大产业，这就对有线电视网络的双向化提出了更迫切的需求。 实现HFC最后100米网络双向化改造的技术方案有多种，CMTS、LAN、EPON+LAN、EPON+EoC等多种技术。 无源EOC EOC技术将以太数据信号IP DATA和有线电视信号TV RF采用频分复用技术，使这两个信号在同一根

16、同轴电缆里共缆传输。根据我国的有线电视网络频率分割的标准，将IP DATA信号在65MHz或45MHz以下频段传输，TV RF信号在87MHz以上频带传输，可以实现两个信号的共缆传输，而互不影响。在楼宇内利用HFC网络入户的同轴电缆将IP DATA和 TV RF混合信号直接传送至用户端，再在用户端实现混合信号的无源分离. 易受到干扰，经常断线，不易维护。调制EOC头端设备（PGCB-H20-C0 x）调制EOC用户端设备（PGCB-H20-T0 x） 上海傲蓝通信技术有限公司上海傲蓝通信技术有限公司上海诺恩上海诺恩北京汤姆逊商业有限公司北京汤姆逊商业有限公司武汉牧马人网管科技有限公司武汉牧马人

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