光纤通信讲座(8)：广电双向网改造

光纤通信讲座(8)：广电双向网改造第一页，共33页。广电网络构成第二页，共33页。广电网络特点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光节点覆盖200～500户居民，光节点采用树状分支cable网，也可采用集中分配第三页，共33页。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第四页，共33页。

广电网络特点_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第五页，共33页。来源于《中国电信互联网需求书》广电网络特点_用户带宽需求分析第六页，共33页。CMTS＋CM改造方案CMTS头端每户安装CM安装上行过滤器电放大器双向改造增加上行光发射机漏斗效应导致上行噪声较大上行独立光通道需要耗费较多光纤

现有的双向改造方案_CMTS+CM改造方案第七页，共33页。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：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10～30万，理论能覆盖1000用户，实际大约300户左右，远端CM大致250～500一个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_CMTS+CM的特点第八页，共33页。

广电双向改造的EPON方案－双纤方案EPON局端OLTEPON支持最大1：64分路支持20km无中继传输单纤双向任意分路，符合广电树状光分配网EPON远端ONU放置在光节点或进一步到楼道最后100米采用以太网或EOC方式利用原来的光缆中的空余光纤第九页，共33页。

广电双向改造的EPON方案－单纤方案单纤三波EPON和CATV混传第十页，共33页。1310/1490/1550nm分路器发射机接收机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/分前端光交接箱光节点广电双向改造的EPON方案_单纤和双纤改造对比(1)第十一页，共33页。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/分前端光交接箱光节点1310/1550nm分路器发射机接收机ONUWDMWDM1310/1490nm广电双向改造的EPON方案_单纤和双纤改造对比(2)第十二页，共33页。

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，平均成本大大降低ONU放置在光节点下挂楼道交换机5类线＋Cable综合线缆入户覆盖最后100mEPON光纤进一步下移到楼道，减小网络层级集成交换的千兆ONU到楼道第十三页，共33页。

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，滤波器设计第十四页，共33页。

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线缆对860MHz以下信号进行放大对860MHz以上的EOC信号进行中继一根电缆入户同时解决宽带和电视利用860MHz以上频段，频段宽、带宽大、抗干扰性强一个“头端”可覆盖50个用户，提供50M带宽带宽和用户数量升级可通过进一步下放ONU进行覆盖距离300～600m第十五页，共33页。适用于集中分配的电缆拓扑

广电双向改造的EPON方案

_EPON+EOC改造方案第十六页，共33页。广电双向改造的EPON方案

_EPON方案特点EPON城域改造特点城域改造费用低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第十七页，共33页。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方案特点第十八页，共33页。

广电网络双向网改方案图示EPON＋LAN，双线入户交换机STBPC分光器交换机STBPC住户1住户2园区机房EPONCATV…楼道光接收机ONU分光器园区机房EPONCATV光接收机EOC终端住户1住户2ONU楼道EOC终端EPON＋无源EOC，单线入户EOC合成器……用户ONT分光器园区机房EPONCATV光接收机有源EOC终端住户1住户2ONU楼道/园区机房有源EOC终端EPON＋有源EOC，单线入户……光发射机OLTC8000VOD等增值业务中心CATV中心网管认证计费混合器Internet骨干网CATV1550nmvIPCORECATV1550/1310nmvEPON：1310nm/1490nm光纤同轴五类线光纤有源EOC头端同轴分配网BRAS第十九页，共33页。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第二十页，共33页。注：按照1/4的并发使用率计算EPON的下行带宽是CMTS的25倍！EPON的上行带宽是CMTS的100倍！带宽，容量方案对比_EPON和CMTS系统对比(2)第二十一页，共33页。

管理维护和升级方案管理维护CMTS：模拟系统，维护复杂，需要考虑上行频点、上行噪声汇聚等系统层级较多，故障不容易定位EPON＋LAN：全程数字通信，无需担心噪声网络层级少，成熟以太网技术，维护简单提供各种远程维护和监控功能EPON＋有源EOC：模拟系统仅存于最后500米，便于维护和故障定位升级方案CMTS：升级到Docsis3.0，需要更换全部CM和CMTSEPON＋LAN：减小分路比增加带宽，带宽加倍，投资<15%后续平滑升级到FTTH，并可实现FTTH＋FTTB混合组网EPON＋有源EOC：进一步下移CableGateway，即可升级带宽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)第二十二页，共33页。带宽升级EPON：只需增加局端OLTPON口，即可进行带宽平滑扩容，带宽增加1G，投资增加1万，1M＝10元CMTS：增加头端即进行带宽扩容，带宽增加40M，投资增加10万，1M＝2500元方案对比_EPON和CMTS系统对比(4)第二十三页，共33页。带宽的不断升级－－10GEPONIEEEP802.3av10GEPONTaskForce完全兼容现有GEPON1GEPON和10GEPON的ONU可共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)第二十四页，共33页。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OLTPON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10000EPON＋LAN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％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400CMTS＋CM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系统对比(6)第二十五页，共33页。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)第二十六页，共33页。总结EPON＋LAN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EPON＋EOC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CMTS＋CM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视业务网络带宽可平滑升级第二十七页，共33页。

EOC－HFC网络最后100米EOC:EthernetOverCoax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。第二十八页，共33页。无源EOCEOC技术将以太数据信号IPDATA和有线电视信号TVRF采用频分复用技术，使这两个信号在同一根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IPDATA信号在65MHz或45MHz以下频段传输，TVRF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IPDATA和TVRF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。第二十九页，共33页。调制EOC头端设备（PGCB-H20-C0x）调制EOC用户端设备（PGCB-H20-T0x）第三十页，共33页。

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