辽宁省应用ECAN技术进行双向网改造

1、ECAN技术在辽宁省内进行双向网改造的机会研究王宇翔2013086第一部分基本情况概述第二部分目前已采用的主要技术方案对比第三部分 ECAN技术优劣分析第四部分 成本分析与方案选择第一部分 基本情况概述双向改造的背景： 在三网融合的背景下，建设下一代广播电视网络（NGB）是广电现阶段的主要任务，NGB就是将单向的广播电视网络改造升级为全业务的下一代广播电视网，其中有线电视网络双向改造是建设NGB的重要组成部分。各地的广电运营商都积极进行有线电视双向网络改造的工作，如何将有线电视网络改造成为支持全业务的运营级接入网，就必须选择好方向和技术路线。目前网络概况 有线电视用户1亿8730万（总局年报）

2、 数字电视用户9363.5万户（截至2011年3月底） 双向化调查范围：126家运营商(主要是直辖市、省和地级市的9754.2万用户) 双向化覆盖率53.14%（截至2011年3月底） 双向化渗透率10.7%（截至2011年3月底） 中心城市和经济发达地区多数在过去几年中已经大量进行了HFC网络双向改造，主要采用DOCSIS标准；中小城市多数采用EPON+EoC和EPON+LAN方案进行双向改造 越来越多的地方(包括部分中心城市)规划采用EPON+EoC方案进行双向改造估算全国 Cable modem大约550万（含机顶盒内置），主要是中心城市和沿海发达地区 EPON+EoC大约380万(含1

3、00万窄带和机顶盒内置) LAN入户（包括LAN和EPON+LAN）大约270万 双向覆盖率大约30%双向渗透率大约6% 宽带接入大约500万户，宽带渗透率2.67% 西部大片区域没有开始双向改造 整体形势堪忧双向改造目标五年之内双向覆盖达到55%，即1.1亿户；宽带渗透达到20%，即4000万户，投资150亿五年之内低成本双向（主要是机顶盒内置）渗透50%，达到1亿。生存斗争不是双向的用户不是有线用户机顶盒每户改造成本50元（宽带覆盖区域）SOC或机顶盒内置模块150元（宽带未覆盖区域）投资额100亿（平均100元/户）我国5年300亿（机顶盒100亿+宽带150亿+扩大覆盖50亿），户平投

4、资150元，相当于模拟时代一年收视费，与美国投资/收入水平相当，可以承受。 越来越多的国内芯片设计、制造企业介入海思、CMMB阵营、TD阵营；越来越多的电信设备制造企业、大型家电设备制造企业介入，包括华为、长虹；还有WAPI联盟介入。中国自主研发的EoC技术正在发展，不仅仅是HiNoC。相信要不了多长时间，中国自主知识产权的同轴接入技术一定会成功、成熟。 1、基带EoC 2、低频调制EoC： Homeplug AVBPL（230、7.565MHz）IEEEP1901 HPNA（1244、3264MHz）ITUT G.hn第二部分 目前已采用的主要技术方案对比 3、高频调制EoC： MoCA、

5、降频WiFi HiNoC（自主知识产权，8001500MHz） 4、窄带EoC： Zigbee HFC网管协议 5、ECAN（以太同轴接入网）、CAST（同轴接入交换技术） 无源基带的优点：简单、价廉，单纯的物理变换，独享带宽10M 缺点：极限带宽10M（65MHz以下），允许的链路损耗小、不能穿过分支分配器，易受干扰，工程较麻烦（连接点多），有些地方安装空间不够，室内多终端还需加交换机 发展：有源基带一对多的同轴收发器电PON替代无源转换器主要技术方案对比表压力测试压力测试不好不好不好不好好好好好小包测试比较好比较好比较好好动态管理不好不好好好抖动(ms)非常大1:1 为18随着终端的增加而

6、增加非常大1:1 为5随着终端的增加而增加非常小1:1 为0.51:31 为0.5不随着终端的增加而增加比较大1:32 为5不随着终端的增加而增加延迟(ms)非常大1:1 为401:32 为100随着终端的增加而增加非常大1:1 为42随着终端的增加而增加非常小1:1 为3.51:31 为4随着终端的增加几乎不变小1:32 为14随着终端的增加几乎不变第三部分 ECAN技术优劣分析局端高性能，多信道MAC集中处理，由DSLAM主控芯片控制多信道（端口）；增加端口只需增加物理通道，实现高性能与低成本的完美结合占用565MHz频段，物理带宽30MHz、35MHz、40MHz可选，频谱位置在565M

7、Hz范围内可选40MHz带宽下，每端口物理层速率160Mbps，MAC层速率120Mbps终端完全硬件处理，无需CPU和软件，功能由局端控制，便于规模生产，便于互通，成本低廉ECAN芯片简介 每户独享带宽100Mbps 比普通局域网更适合室内直接分配 可渐进式发展，初期一栋楼一个或少量几个同轴交换机端口，逐步过渡到一个单元一个端口、一户一个端口。兼顾带宽需求和分期投资。 具有相同的应用方式，支持点对多点（P2MP）的应用，具有网络适应性强、在家庭中安放灵活等优点，最大优势是同时兼顾了家庭联网和接入的不同需求，可以在接入网中虚拟若干家庭网。相当于家庭网关移到楼头。 ECAN相比于AV技术而言，它

8、将执行厂家自定的标准，比较灵活，厂家可以根据实际需要自行调整。 VSB调制方式能有效地压缩频带宽度(8MHz)，在有限的VHF/UHF波段内容纳更多的电视频道。光接收机可直接输出电视射频信号进入同轴系统，而无需再解调、调制。优势分析 具有统一业务支持能力，局端设备需求少： 按比较高的用户业务开通率30%35%计算进行网络覆盖，每个光节点开通业务的用户约为6070户，每个ECAN的CLT局端可以最多带64个用户，所以每个光节点配备2台CLT局端设备就可以满足需求，还可以留有一定的余量空间。每个ECANCLT局端的信号覆盖3条电缆路由，实现覆盖100120户，接入开通业务的用户约为3235左右。E

9、CAN系统布网情况和业务支持能力 ECAN的总吞吐率不变，系统承载力稳定。 总吞吐率不会随用户接入数变化而变化支持全覆盖的全接入，使整个ECAN系统将对所有用户的接入都呈现出稳定的承载能力。 ECAN引入了基于TDMA技术的MPCP（多点控制协议）机制，其上下行总吞吐量不会随着接入用户数（CNU）的增加而下降，满足1对4终端与1对64终端总吞吐率的相对变化不得大于10%的要求。 可以充分利用现有网络带宽： 在业务上主要向全市人民提供基于IPQAM技术的高清互动点播业务和宽带互联网接入业务。为了实现比较好的链路接入质量，我们要求厂家使用抗噪能力最强的2VSB调制方式，根据CLT不同的中心频点，C

10、LT局端设备每路提供的带宽分别为6080Mbps。 按30%的业务开通率进行计算，每个用户开通10Mbps最小保障带宽的互联业务和高清互动点播业务，其中宽带用户的带宽为：上行512kbps/下行10240kbps；互动点播带宽为：上行512kbps/下行2048kbps，并发率按10%进行计算，每个局端最大的带宽需求约为42.6Mbps。 在EPON网络方面，每个ONU提供8个100Mbps的以太网口，一般来讲，每个光节点最多布放2台ECANCLT局端设备，即每个ONU设备最大的带宽需求约为160Mbps。由于OLT与ONU之间的互联带宽高达1Gbps，可见现有的EPON网络完全满足业务带宽的

11、需求。 ECAN接入系统可以通过网管管理每个CLT局端设备，包括设备重启、调整中心频率、更改调整模式等。还可以管理每个用户终端的各种信息，包括链路衰减、终端端口信息、终端的流量和丢包率的统计等。 在终端安装方面，ECAN终端的安装相对比较简单易懂，安装时，只需调整好室内线路的分配器和分支分配器，接好电缆就可以正常安装。不过安装的时候必须认真检查墙身有线电视电缆插座的面板，检查里面的连线是否都连接好，假如面板里面连线没有接好就会造成CNU终端就无法上线。 在日常维护方面，用户故障率很低，只要用户终端能够上线，而且线路衰减控制在50dB以内，基本上都没有出现上网丢包、断线、重新拨号等情况。对于个别

12、用户家庭线路衰减超过或接近60dB时，可以采用增加中继器的方法，提高CNU用户终端的接收电平，同时降低整个链路的衰减就可以解决问题。从报障分析来看，个别用户报障都集中在网络出口质量方面，从用户使用回访的反馈来看，用户都表示宽带和互动业务的使用感受很好，暂时没有发现报丢包断线的情况。终端故障率低，易于管理： 厂家自定标准，没有统一的标准，容易导致各个厂家的产品参差不齐，难以相互匹配。 要特别注意分支分配器的质量和用户室内布线，否则会因为这两个问题造成链路损耗过大。劣势分析第四部分 成本分析与方案选择辽宁省应用ECAN技术进行双向网改造的工程量及成本分析： 由于每一个ECAN口能够100%地接入6

13、4个用户或终端，对于辽宁省网覆盖200400用户的光节点而言，每个电缆路由为50100户，因而使用ECAN局端，不需要改造网络（即不需要增加光节点或多敷设电缆），每ECAN口就能支持或实现100%的接入或至少64%的高接入。这意味着不需要像AV技术那样去扩展现有的光节点，可少建设26万个光节点，工程量得到了剧减，只需要有针对性地整理整理网络，把接头、用户线接好即可。 终端成本： 机顶盒每户改造成本 50元（宽带覆盖区域）SOC或机顶盒内置模块 150元（宽带未覆盖区域） 辽宁省共有740余万户，其中城镇440余万户，平均100元/户 基础建设 ECAN技术相比于现有的AV技术可节省大量资金：

14、光接收机26万台，约2000至6000万（每台光接收机估值1000元）。 EPON的ONU26万台，约1600万至4800万。（每台ONU估值800元）。对应的OLT，按1：8配置，需2500到7500个PON口，每PON口计1万，约25007500万元。 光缆、交接箱、光分路器等ODN无源设备和供电器、电表等等。扩建一个光节点需花费1万元计，新增26万光节点，共约26亿元。 新技术都是把EPON应用于广电接入网。ECAN是专为中国开发的同轴接入技术，是典型的EPON+EoC应用架构，但跟目前的EoC技术相比，加强了EoC跟EPON融合。 ECAN技术融合的方式是在同轴接入部分基本采用EPON

15、的MAC和关键技术，把PHY从光转换为同轴RF，重点适应点对多点应用。 采用VSB调制技术，优点在于VSB调制方式能有效地压缩频带宽度(8MHz)，在有限的VHF/UHF波段内容纳更多的电视频道。光接收机可直接输出电视射频信号进入同轴系统，而无需再解调、调制。 局端和终端是不对称架构。 技术选择不单纯是技术问题，要考虑竞争、业务承载、自身管理（包括运营支撑）等多个方面和历史资产、原有技术体系、人员技术水平等多种因素。 优先实现FTTB 有需求、有条件的新建住宅区采用FTTH模式， 一方面，某些用户消费能力较高，对各种高带宽应用有实际需求；另一方面，别墅区FTTH接入的总体成本（建设成本和生命周期总运维成本）不比其它方式高。方案选择的建议 已经规模部署了CMTS的地方，尽快扩大覆盖范围和提高渗透率，特别是提高内置CM的机顶盒比率。 目前和今后一段时间内内置CM的成本会低于内置EoC。这对快速部署业务有利，特别是基于机顶盒的高清互动、用户数据挖掘。这样还可以摊薄前期CMTS的投资。 尚未部署CMTS或虽已部署