雙向接入網(wǎng)技術(shù)培訓(xùn)材料

1、雙向接入網(wǎng)技術(shù)培訓(xùn)材料1前言交互數(shù)字電視業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)是雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字電視增值業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)也是雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)。沒有寬帶、安全可靠和可控可管理的雙向網(wǎng)絡(luò)，就沒有交互數(shù)字電視業(yè)務(wù)，更談不上其它數(shù)字電視的增值業(yè)務(wù)。因此，廣電總局要求將構(gòu)建完善現(xiàn)代傳播體系，提高廣播影視的傳播力和影響力作為近幾年的重點任務(wù)，要求各地加快實現(xiàn)有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向化，并向下一代數(shù)字廣播電視網(wǎng)邁進。省網(wǎng)整合給江蘇廣電網(wǎng)絡(luò)帶來了前所未有的生機和活力，國務(wù)院2008年1號文件又給廣電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來了政策支持，認(rèn)真貫徹落實總局構(gòu)建完善現(xiàn)代傳播體系的要求，為江蘇廣電網(wǎng)絡(luò)騰飛，我們必須抓住機遇，奮力進取，打造國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流的精品

2、網(wǎng)絡(luò)，傳播文明，提升市場占有率和競爭力，更好地黨和政府服務(wù)，為人民群眾服務(wù)。面對廣電網(wǎng)絡(luò)仍以單向廣播網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為主的現(xiàn)狀，面對全省網(wǎng)絡(luò)參差不齊的狀況，加快接入網(wǎng)雙向化建設(shè)的步伐成為我省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的當(dāng)務(wù)之急。著力推進“互動電視市場化”，從實際出發(fā)，因地制宜，構(gòu)建以廣播電視網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、滿足“三網(wǎng)融合”要求的雙向綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為下一代廣電網(wǎng)絡(luò)打好物理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)，為江蘇廣電網(wǎng)絡(luò)提升整體核心競爭力，實現(xiàn)跨越式發(fā)展提供基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)支撐，是現(xiàn)階段工作的重點目標(biāo)。2 設(shè)計目標(biāo)將廣電網(wǎng)絡(luò)打造成為高可靠、高帶寬、高承載力、可管理、可運營的雙向網(wǎng)絡(luò)，為下一代廣電網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，滿足未來網(wǎng)絡(luò)對交互業(yè)務(wù)的發(fā)展要求。

3、3 實施原則網(wǎng)絡(luò)雙向化建設(shè)和改造應(yīng)遵循以下原則：3.1基礎(chǔ)設(shè)施先行原則光纜和管道設(shè)施是接入網(wǎng)的發(fā)展基礎(chǔ)，重視光纜、管道基礎(chǔ)設(shè)施的提前投入和建設(shè)，將為網(wǎng)絡(luò)雙向化建設(shè)工程的實施打好基礎(chǔ)。3.2 技術(shù)體制一致性原則為保證各項技術(shù)規(guī)劃和業(yè)務(wù)發(fā)展的順利實施，應(yīng)按照統(tǒng)一的技術(shù)方案實施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和改造，并根據(jù)各自具體的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀選擇合適的技術(shù)體制。對于城區(qū)，可完全按照光纖到樓的雙向化網(wǎng)絡(luò)要求實施網(wǎng)絡(luò)新建和改造；對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)（含農(nóng)村），根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H條件實施光纖到樓或者光纖到小區(qū)，按照鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模和特點選擇組網(wǎng)方案。3.3 投資保護原則 應(yīng)充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，充分考慮投資與效益的均衡，注重投資成本的整體回報。 3.4

4、 可靠性原則應(yīng)遵循低故障、易維護、可控制、可管理、可持續(xù)發(fā)展的原則，在物理網(wǎng)建設(shè)和設(shè)備部署上確保系統(tǒng)安全和可靠運行，達到電信級的可靠性。3.5 分步實施原則在明確總體建設(shè)和改造目標(biāo)的基礎(chǔ)上，應(yīng)考慮到各地的實際情況，充分分析現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和各項網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開展的情況，進行總體規(guī)劃，確保規(guī)劃的完整落實，同時可分步實施，做出實施計劃和步驟，以求得最大的社會效益和經(jīng)濟效益。4 總局雙向化改造指導(dǎo)意見介紹4.1 指導(dǎo)意見主要內(nèi)容加快有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造步伐，構(gòu)建以廣播電視網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、滿足“三網(wǎng)融合”要求的下一代數(shù)字電視網(wǎng)。4.2 實施原則標(biāo)準(zhǔn)性、可靠性、適用性、可擴展性。4.3 任務(wù)目標(biāo)主要內(nèi)容“光進銅退

5、”是發(fā)展趨勢；基本目標(biāo)是實現(xiàn)光纖到樓，逐步向光纖到戶發(fā)展；充分利用入戶線路的同軸電纜資源，采用適合當(dāng)?shù)氐膶拵щp向接入技術(shù)，使有線電視網(wǎng)絡(luò)具備承載多種業(yè)務(wù)的能力。4.4 雙向化改造技術(shù)光傳輸網(wǎng)絡(luò)建議采用無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)；用戶接入網(wǎng)可采取多種方式，主要分為分為HFC網(wǎng)絡(luò)用戶接入技術(shù)、基于以太網(wǎng)協(xié)議的用戶接入技術(shù)、其它用戶接入技術(shù)。5雙向接入網(wǎng)技術(shù)簡介雙向化改造可以采用CMTS技術(shù)、無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、點對點光以太網(wǎng)技術(shù)以及EOC等雙向接入技術(shù)。5.1 CMTS技術(shù)CMTS技術(shù)基于HFC網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)字調(diào)制方式傳送數(shù)據(jù)及音視頻信號，向用戶提供寬帶IP接入服務(wù)。CMTS接入支持各種IP寬帶業(yè)務(wù)，如互聯(lián)

6、網(wǎng)接入、局域網(wǎng)互連和IP語音、視頻、數(shù)據(jù)多媒體應(yīng)用等寬帶IP增值業(yè)務(wù)。CMTS是數(shù)據(jù)網(wǎng)和HFC網(wǎng)之間的連接設(shè)備，主要完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、協(xié)議處理和射頻調(diào)制解調(diào)等功能。CM是連接HFC和用戶終端的設(shè)備，完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、協(xié)議處理和射頻調(diào)制解調(diào)等功能。圖1 CMTS寬帶接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Cable Modem技術(shù)是專門為有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的，主要有3個標(biāo)準(zhǔn)，分別是美國MCNS制定的DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)、歐洲D(zhuǎn)VB/DAVIC聯(lián)合制定的DVB-RCC標(biāo)準(zhǔn)和IEEE制定的802.14標(biāo)準(zhǔn)。目前主要使用的是DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)。DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)由Cablelabs組織制定。DOCSIS 1.0 確立了CMTS-CM的體系結(jié)構(gòu)，

7、制定了基于TDMA的MAC層和物理層協(xié)議。最初使用的DOCSIS 1.0上行采用QPSK/16QAM，下行采用64QAM/256QAM。DOCSIS 1.1 在1.0的基礎(chǔ)上增加了QoS動態(tài)分配機制和有效負(fù)載包頭抑制技術(shù)。為提高上行信道的傳輸速率和抗噪性能，在DOCSIS 1.0和DOCSIS 1.1的基礎(chǔ)上推出了DOCSIS 2.0，增加了上行通道的流量，基本形成了上下行對稱的傳輸能力，同時增加了用于抵抗干擾和噪聲的兩種調(diào)制技術(shù)，即同步碼分多址S-CDMA和增強型時分多址技術(shù)A-TDMA。2006年8月CableLabs正式推出DOCSIS 3.0標(biāo)準(zhǔn)，并將在2007年4季度出臺DOCSIS

8、 3.0的前端和CM標(biāo)準(zhǔn)，組織互通測試。DOCSIS 3.0標(biāo)準(zhǔn)包括物理層規(guī)范、MAC層及上層規(guī)范、安全規(guī)范和運營支撐系統(tǒng)接口規(guī)范。DOCSIS 3.0主要具備的新功能包括：l 通過信道綁定,取得比DOCSIS 1.x/2.0要高得多的帶寬，最小下行帶寬為160 Mbps，最小上行帶寬為120 Mbps，并可向上增加。多個6 MHz或8 MHz信道被綁定在一塊，在邏輯上被視為一個信道。l DOCSIS3.0用M-CMTS架構(gòu)來實現(xiàn)更靈活、擴展性更強的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在功能上將MAC信息處理及邊緣QAMs分離，利用相對比較便宜的Edge QAMs，以減少設(shè)備的投資。l DOCSIS 3.0頻道捆綁后進

9、行資源的統(tǒng)計復(fù)用，提高了帶寬效率。l DOCSIS 3.0支持IPv6，支持組播技術(shù)以及組播業(yè)務(wù)的QOS ，并支持更先進的安全策略AES。CMTS接入的優(yōu)點有：在網(wǎng)絡(luò)線路達到標(biāo)準(zhǔn)的前提下，其性能穩(wěn)定、安裝方便、使用簡單、不需要在用戶家庭重新布線；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品比較成熟，在歐美和國內(nèi)都已經(jīng)大量使用；廣電網(wǎng)絡(luò)開展CMTS業(yè)務(wù)具有在達到一定的接入率時具有明顯的成本效益。 CMTS業(yè)務(wù)利用現(xiàn)有的HFC網(wǎng)絡(luò)資源，具有覆蓋廣、成本較低的特點，可以面向全市用戶開展業(yè)務(wù)，能夠迅速發(fā)展用戶，搶占寬帶接入市場份額。CMTS接入缺點是：上行的漏斗效應(yīng)導(dǎo)致噪聲匯聚，對傳輸性能和帶寬影響較大，將增加相關(guān)維護工作量，因此

10、對于一些網(wǎng)絡(luò)狀況較差的地區(qū)，CMTS上行端口只能采用較小的上行帶寬和較低的調(diào)制方式，導(dǎo)致CMTS下行通道傳輸速率有限，64QAM8M方式只能達到38Mbps，但覆蓋用戶數(shù)多，接入率高的情況下，用戶所能得到的帶寬非常有限，只能進行瀏覽型業(yè)務(wù)，對帶寬超過1Mbps的流媒體業(yè)務(wù)已經(jīng)表現(xiàn)得難以承受。CMTS技術(shù)正在向DOCSIS3.0標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，將解決目前帶寬不足的問題，但是由于捆綁的頻道數(shù)只有4個且預(yù)計會不低于目前的產(chǎn)品價格，因此其發(fā)展的前景不被看好。受網(wǎng)絡(luò)狀況影響，CMTS上下行帶寬和調(diào)制方式受限制，DOCSIS1.X和DOCSIS2.0并沒有起到使用電纜有效的帶寬資源的優(yōu)勢。目前通常采用的方式是上

11、行采用QPSK1.6M方式，下行采用64QAM方式。通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，上行可采用16QAM3.2M方式，下行采用256QAM方式，這樣能緩解用戶日益增長的帶寬需求。DOCSIS3.0 標(biāo)準(zhǔn)采用頻道捆綁技術(shù)解決了帶寬瓶頸問題，但這有待于技術(shù)和商用產(chǎn)品的成熟以及設(shè)備的投入。5.2PON技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)是為了支持點到多點應(yīng)用發(fā)展起來的光接入網(wǎng)技術(shù)。無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）的接入技術(shù)目前已經(jīng)投入使用的主要有三種，如以ATM協(xié)議為傳輸平臺的APON/BPON和以以太網(wǎng)技術(shù)為傳輸平臺的EPON/GEPON以及以通用幀結(jié)構(gòu)為傳輸平臺的GPON。其它技術(shù)的PON，如WDM-PON、CDMA-PON正在

12、研制和發(fā)展之中，以適應(yīng)不斷擴大的市場要求。APON/BPON技術(shù)比較復(fù)雜，成本較高，速率有限，IP業(yè)務(wù)映射效率低，現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰。GEPON是將以太網(wǎng)與無源光網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起形成的能很好適應(yīng)IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入方式。與以往基于ATM技術(shù)的APON/BPON相比，GEPON實現(xiàn)在用戶接入網(wǎng)中利用以太網(wǎng)技術(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)以太幀，無須任何轉(zhuǎn)換就可以承載目前的IP業(yè)務(wù)。GPON在幀結(jié)構(gòu)設(shè)計上與MSTP相同，為通用幀技術(shù)，設(shè)計目標(biāo)是高效承載包括TDM業(yè)務(wù)在內(nèi)的各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPON是由運營商根據(jù)業(yè)務(wù)的要求而設(shè)計的，因此在效率和可控制、可管理等方面要更加完善。GEPON 系統(tǒng)基本成熟，能夠滿足當(dāng)前主要寬帶業(yè)務(wù)

13、的要求，是近期寬帶光接入及FTTH 的主要實現(xiàn)方式。GPON目前還不具備規(guī)模商用部署的條件?？傮w來看，GEPON/GPON的規(guī)模應(yīng)用主要依賴于設(shè)備成本的繼續(xù)降低和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷成熟。5.3 點對點光以太網(wǎng)技術(shù)點對點光以太網(wǎng)與FTTLan方式是都是采用“媒質(zhì)轉(zhuǎn)換器（MC）+以太網(wǎng)交換機”的組網(wǎng)方案，其中媒質(zhì)轉(zhuǎn)換器（MC）將電信號和光信號相互轉(zhuǎn)換，以利于采用光纖媒質(zhì)進行長距離傳輸，對于點對點光以太網(wǎng)我們將媒質(zhì)轉(zhuǎn)換器（MC）也理解成光纖收發(fā)器。采用光信號的點到點傳輸方式，從機房到每個接入點都用一根獨立的光纖，機房和接入點各需要一個光纖收發(fā)器。單纖雙向點對點系統(tǒng)可以節(jié)約一半的光纖消耗，節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)成本

14、，并可改善傳統(tǒng)的光纖收發(fā)器系統(tǒng)網(wǎng)管能力弱的問題。IEEE 802.3-2005定義了速率100 Mbit/s、傳輸距離10 km和速率1000 Mbit/s、傳輸距離10 km兩種新的點對點標(biāo)準(zhǔn)，采用WDM（波分復(fù)用）方式實現(xiàn)單纖雙向傳輸，上、下行分別選用1310 nm和1550 nm。標(biāo)準(zhǔn)中引入了光接口的物理參數(shù)要求，同時定義了基于以太網(wǎng)的鏈路監(jiān)控和環(huán)回測試的OAM（操作、維護和管理）功能，增強了網(wǎng)絡(luò)的管理功能。目前相關(guān)的點對點光接口器件也已經(jīng)成熟，供應(yīng)商較多，成本也不高，市場上的相關(guān)光模塊已能滿足IEEE 802.3-2005標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)的指標(biāo)要求，但是適合野外安裝的產(chǎn)品還不成熟。點對點光以

15、太網(wǎng)以其價格比較低廉，運維管理比較簡單，獨享帶寬等特點，特別適用于初期局部地區(qū)或企事業(yè)單位的聯(lián)網(wǎng)需求。5.4 EOC技術(shù)EoC(Ethernet over Coax)是用于在同軸電纜上傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號的一種技術(shù)，主要將機房傳送至小區(qū)或大樓的寬帶數(shù)據(jù)信號通過電纜向用戶傳輸，滿足用戶端多業(yè)務(wù)開展帶來的高帶寬需求。根據(jù)數(shù)據(jù)信號分為基帶和調(diào)制兩種傳輸方式，EoC也主要分為基帶EoC和調(diào)制EoC。基帶EoC一般為無源設(shè)備，基于IEEE 802.3相關(guān)的一系列協(xié)議，它將以太數(shù)據(jù)信號和有線電視信號采用頻分復(fù)用技術(shù)，使這兩個信號在同一根同軸電纜里共纜傳輸。它適用于集中分配的小區(qū)，一般情況下數(shù)據(jù)信號必須到樓道

16、。因此基帶EoC技術(shù)無法適用于網(wǎng)絡(luò)中的普遍存在的樹型網(wǎng)絡(luò)。調(diào)制EoC利用正交頻分復(fù)用（OFDM）等技術(shù)在頭端把以太網(wǎng)信號調(diào)制到某個頻段上，然后再耦合到同軸電纜上傳輸，在用戶端通過類似于CM的設(shè)備終端對調(diào)制在同軸電纜上的信號進行解調(diào)處理恢復(fù)成基帶信號通過以太網(wǎng)接口向用戶提供服務(wù)，同時，也將用戶的回傳信號進行調(diào)制加載到電纜網(wǎng)上傳輸?shù)筋^端，即實現(xiàn)了通過同軸電纜傳輸以太網(wǎng)信號的過程。由于采用了先進高效的調(diào)制方式以及錯誤校驗技術(shù)，物理層速率遠遠超出無源EoC能夠提供的帶寬，對未來用戶高帶寬的接入需求將提供有力的支持。調(diào)制EoC系統(tǒng)能克服基帶EoC的缺點，具有傳輸距離遠，能跨越放大器、分支分配器，較高帶寬

17、，支持QoS，支持集中網(wǎng)管等優(yōu)點。調(diào)制EoC又可細分出很多技術(shù)，如MoCA、HomePNA、HomePlug、Wi-Fi等。EoC系統(tǒng)作為光纖到小區(qū)（FTTC）或光纖到樓棟（FTTB）的最后一段電纜傳輸技術(shù)，可將光纖收發(fā)器、PON的終端ONU作為上聯(lián)匯聚設(shè)備。從組網(wǎng)方式來看，類似于CMTS在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，只是將CMTS頭端設(shè)備下降至小區(qū)以下使用，以符合“光進銅退”的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢。而且從經(jīng)濟性看，調(diào)制EoC技術(shù)的價格比CMTS技術(shù)要低得多。調(diào)制EoC存在的問題是技術(shù)尚在發(fā)展之中，多種技術(shù)并存競爭市場的局面尚有時日，價格仍比較高，究竟何種技術(shù)領(lǐng)先需要在實踐中進行判斷。因此，先做試點性應(yīng)用，

18、逐步探索各種技術(shù)的運營能力，再作最后的選型。由于EoC設(shè)備是接入技術(shù)，只要符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議，能承載起近期的雙向業(yè)務(wù)的需求，具有基本的網(wǎng)管功能，就能長期地運行，不會造成浪費。6技術(shù)路線6.1 光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸技術(shù)光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按照光纖接近用戶的程度分為：l FTTC：光纖到小區(qū)，小區(qū)接入點至用戶采用同軸電纜。l FTTB：光纖到樓棟，樓棟接入點至用戶采用同軸電纜或者同軸電纜、五類線雙線入戶。l FTTH：光纖到用戶，用戶接入點到終端采用同軸電纜或者同軸電纜、五類線雙線入戶。FTTC是目前廣電網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它能滿足10Mbps以下的用戶帶寬提供，現(xiàn)在一般只能提供平均帶寬在幾百Kbps。

19、FTTB則是先進的具有經(jīng)濟性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它能滿足百兆到戶的要求，作為我們現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和改造的目標(biāo)。FTTH則是接入網(wǎng)的最終模式，目前存在著業(yè)務(wù)需求不足、價格高昂的問題，作為一種跟蹤探索的技術(shù)，目的是在設(shè)計和建設(shè)接入網(wǎng)時，考慮將來網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)升級的可行性，為將來提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。 光網(wǎng)絡(luò)主要采用的傳輸技術(shù)有CMTS、點對點光以太網(wǎng)、EPON、GPON等。EPON相比CMTS、點對點光以太網(wǎng)在多業(yè)務(wù)支持、業(yè)務(wù)控制、網(wǎng)絡(luò)管理等方面具有一定優(yōu)勢，并且相比GPON來說更加成熟，因此選用EPON技術(shù)進行光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和改造。6.2電纜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸技術(shù)HFC網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜部分采用全星型集中接入方式，基于五類線

20、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)采用點對點連接方式。根據(jù)入戶線路不同，將電纜網(wǎng)絡(luò)分為單線入戶模式和雙線入戶模式。單線入戶即同軸電纜入戶，采用頻分方式同時傳輸有線電視和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信號，可選用CMTS或EOC技術(shù)在有線電視頻帶上進行數(shù)據(jù)調(diào)制、傳輸和解調(diào)。雙線入戶即同軸電纜和五類線同時布線，兩種媒介分別傳輸有線電視和基帶數(shù)據(jù)信號。6.3 分前端信號插入技術(shù)HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)采用860MHz頻帶，光鏈路采用一級1550nm環(huán)型光鏈路、二級1310nm或1550nm星型光鏈路的結(jié)構(gòu)。分前端實現(xiàn)HFC網(wǎng)絡(luò)廣播數(shù)字電視信號與本地信號的混合，本地信號指IPQAM和CMTS的信號。本地信號插入可采用射頻信號插入和光信號插入兩種方案

21、，具體工作原理如下：射頻信號插入方案的工作原理：將廣播外調(diào)1550nm光信號轉(zhuǎn)換為射頻信號和本地射頻信號混合后，送入1310nm光發(fā)射機調(diào)制傳送至小區(qū)。組網(wǎng)時采用1550nm+1310nm光鏈路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，即一級1550nm光鏈路、二級1310nm光鏈路。光信號插入方案的工作原理：本地信號經(jīng)1550nm直接光發(fā)射機調(diào)制后形成1550nm+D的光信號與1550nm廣播信號進行波分復(fù)用后向下傳送，D表示波長的增量，一般D取110nm。實際調(diào)試時，保持進入波分復(fù)用器的外調(diào)光信號比直調(diào)光信號高68dB。組網(wǎng)時采用1550nm+1550nm疊加（1550nm+D）光鏈路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。1550nm+1310

22、nm光鏈路結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)本地信號插入方便，組網(wǎng)簡單，推薦優(yōu)先使用。除此之外，另有一種光信號插入的方案，即1550nm+1550nm疊加1310nm光鏈路結(jié)構(gòu)，其工作原理是，本地信號經(jīng)1310nm光發(fā)射機調(diào)制后與1550nm廣播信號進行波分復(fù)用后向下傳送，復(fù)用位置必須在1550nm光放大器之后。由于1310nm和1550nm兩種波長的光鏈路損耗不同，對工程調(diào)試中帶來不便，因此一般不用于實際組網(wǎng)。7方案介紹和特點分析光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)加上光傳輸技術(shù)和以太網(wǎng)在電纜網(wǎng)絡(luò)采用的傳輸技術(shù)構(gòu)成組網(wǎng)的描述方式。例如，F(xiàn)TTB+EPON+LAN表示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為光纖到樓，光纜網(wǎng)絡(luò)采用EPON傳輸技術(shù)，電纜網(wǎng)絡(luò)采用LAN技術(shù)

23、傳輸以太網(wǎng)。組網(wǎng)方案的多樣性給我們根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟性能以多種選擇。下面分別簡要地將各種組網(wǎng)方案予以闡述和分析。7.1 FTTB+EPON+LAN7.1.1 組網(wǎng)方案采用“光纖到樓、光機直帶用戶、EPON傳輸、同軸電纜五類線復(fù)合電纜入戶、以太網(wǎng)接入”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)采用860MHz頻帶，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為光鏈路采用一級1550nm環(huán)型光鏈路、二級1310nm或1550nm星型光鏈路的結(jié)構(gòu)，樓棟以下接入網(wǎng)采用光接收機直接通過同軸電纜覆蓋用戶，同軸電纜網(wǎng)絡(luò)采取“單向傳輸、集中接入”的原則設(shè)計。雙向網(wǎng)絡(luò)采用基于EPON技術(shù)的點對多點光以太網(wǎng)傳輸技術(shù)，樓棟至用戶采用五類線方式。7.1.2

24、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)線路由分前端、分前端至小區(qū)接入線路、小區(qū)接入點、小區(qū)至樓棟接入線路、樓棟接入點、樓棟至用戶終端接入線路、用戶終端組成。根據(jù)光鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同分為1550nm+1310nm和1550nm+1550nm疊加1550nm+D兩種方式。組網(wǎng)示意圖如下：圖1 采用1550nm+1310nm光鏈路結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖圖2 采用1550nm+1550nm疊加（1550nm+D）光鏈路結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖對于一個500戶小區(qū)模型來說，各部分結(jié)構(gòu)分別描述如下：l 分前端部署光發(fā)射機、光放大器等HFC傳輸設(shè)備和匯聚交換機、OLT等數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，實現(xiàn)HFC下行廣播信號的傳輸和小區(qū)雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信號的匯聚

25、。主要分為三部分功能：一級光路保護、廣播信號放大分配和本地信號插入。一級光路保護模塊采用光切換開關(guān)實現(xiàn)一級光鏈路主備光信號的保護。廣播信號放大分配模塊根據(jù)分前端覆蓋范圍大小進行具體設(shè)計。本地信號插入模塊采用射頻插入或光插入兩種方式將本地信號插入到廣播電視信號中。l 分前端至小區(qū)接入線路，分配12芯光纖，平均距離為3000至5000米。分前端至小區(qū)接入點的光纖量的計算方法是，按照雙纖三波的組網(wǎng)方案計算光纖用量。每60戶作為一個樓棟光接入點分配1芯光纖作為數(shù)據(jù)傳輸用，每8個樓棟光接入點分配2芯作為數(shù)字電視信號傳輸用，按20%計算冗余，最后按4的倍數(shù)取值。對于一個500戶小區(qū)，數(shù)據(jù)傳輸使用8芯，數(shù)字

26、電視使用2芯，冗余2芯，共計12芯。圖3 小區(qū)光纖配置圖l 小區(qū)接入點對應(yīng)小區(qū)機房，其中放置光交接裝置和本地插入和匯聚設(shè)備，對主干光纜和小區(qū)分配網(wǎng)光纜進行接續(xù)、分配和調(diào)度，并實現(xiàn)本地信號的插入以及滿足業(yè)務(wù)發(fā)展到一定階段分前端匯聚設(shè)備的下移要求。無小區(qū)機房時采用光交接箱部署。l 小區(qū)至樓棟接入線路，布放2芯室外光纜，平均距離為200-300米。l 樓棟接入點放置樓棟設(shè)備箱，對進樓光信號進行光電轉(zhuǎn)換和分配后，覆蓋單元接入點。樓棟接入點覆蓋用戶數(shù)不超過60戶。樓棟設(shè)備箱由箱體和樓棟光接收機、ONU、交換機、高頻模塊、熔接單元、供電設(shè)備及附件組成。樓棟設(shè)備箱采用一體化設(shè)施，有效利用箱體空間。有源設(shè)備采

27、用本地220VAC供電方式。l 樓棟接入點至單元接入點布放-7以上同軸電纜和大對數(shù)電纜。l 單元接入點對電信號進一步的分配，實現(xiàn)HFC射頻信號的分配，并實現(xiàn)大對數(shù)電纜和入戶五類線的對接，覆蓋最終用戶。單元接入點覆蓋用戶數(shù)為816戶。l 單元接入點至用戶布放-5同軸電纜和五類線的復(fù)合電纜。l 用戶信息終端：用于為用戶提供綜合業(yè)務(wù)的線路接口，向用戶提供射頻和以太網(wǎng)接口。7.1.3 方案特點 本方案具有性能高、可靠性高、成本低、可擴展性好的特點，利于向FTTH演進，適合用作網(wǎng)絡(luò)新建，也可以作為分配網(wǎng)絡(luò)改造的優(yōu)選方案，但需要克服重新布放五類線的工程困難。下面從多個方面對網(wǎng)絡(luò)特性進行描述。7.1.3.1

28、 多業(yè)務(wù)支撐l 視頻業(yè)務(wù)860MHz帶寬的HFC系統(tǒng)可用以承載近500套的直播標(biāo)清電視，采用IPQAM方式實現(xiàn)標(biāo)清/高清的VOD點播。按照每500戶小區(qū)配置24個頻點的IPQAM設(shè)備來計算，并發(fā)率可達到40%（200個流）。EPON系統(tǒng)承載下行點播頁面數(shù)據(jù)和上行點播信令的傳輸。EPON系統(tǒng)的高帶寬特性、組播支持特性和比較完善的多業(yè)務(wù)QoS策略可以滿足遠期IPTV業(yè)務(wù)的開展要求。l 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)EPON系統(tǒng)可以實現(xiàn)完善的寬帶接入，主要表現(xiàn)在：EPON系統(tǒng)和樓棟交換機的用戶速率控制技術(shù)可以實現(xiàn)對用戶接入帶寬的控制；用戶在二層網(wǎng)絡(luò)的相互隔離，保證對業(yè)務(wù)的控制并防止廣播風(fēng)暴的發(fā)生。l 語音業(yè)務(wù)ONU終端采

29、用內(nèi)置IAD的方式支持VoIP業(yè)務(wù)，支持協(xié)議包括SIP和H.248。另外，EPON能夠采用電路仿真（CESoP）方式提供傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)（E1）接入能力，其時延、抖動容限、抖動傳遞函數(shù)等指標(biāo)均符合G.703的要求，可以滿足商業(yè)客戶對E1專線接入的要求。以上功能對于廣電網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)國務(wù)院1號文，參與增值電信業(yè)務(wù)的競爭提供了良好的手段。7.1.3.2 技術(shù)成熟度HFC系統(tǒng)采用技術(shù)成熟、性價比較高的1310nm光纖傳輸設(shè)備，保持了“一級1550nm光鏈路、二級1310nm光鏈路和電纜分配網(wǎng)”的HFC網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，特別方便IPQAM信號的射頻插入，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信源結(jié)構(gòu)相同。 EPON設(shè)備已實現(xiàn)芯片級和系

30、統(tǒng)級的互聯(lián)互通。目前主要有三個EPON芯片廠商：PMC-Sierra、Teknovus 和Cortina。EPON 光模塊已經(jīng)非常成熟，生產(chǎn)廠商較多，相關(guān)產(chǎn)品能夠滿足國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的要求。7.1.3.3 帶寬速率EPON能夠提供上下行對稱1.25Gbps的接入速率（實際950Mbps），2.5Gbps速率的GPON產(chǎn)品日漸成熟，10Gbps速率的EPON標(biāo)準(zhǔn)也正在制訂中。EPON系統(tǒng)戶均帶寬與OLT覆蓋ONU數(shù)以及ONU下掛交換機端口數(shù)有關(guān)。雖然EPON的950Mbps是共享帶寬，但比DOCSIS3.0的300Mbps寬很多。本項目中采用的FTTB網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時支持GEPON和GPON。 可靠

31、性新媒體示范網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為“光纖到樓、雙網(wǎng)覆蓋、光機直帶用戶、點對多點連接”。雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，其中HFC系統(tǒng)通過樓棟光接收機直接帶用戶，EPON系統(tǒng)的ONU輸出后經(jīng)五類線覆蓋用戶。這樣避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電對線路和小區(qū)機房有源設(shè)備的影響，減少了設(shè)備故障率，提高了系統(tǒng)可靠性。 網(wǎng)絡(luò)安全EPON與HFC系統(tǒng)都是基于分配分支拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，兩者完全可以同路由傳輸。因此在光纜物理路由上同纜不同芯，電纜物理路由上共享傳輸管道，而邏輯上EPON系統(tǒng)與HFC系統(tǒng)完全獨立，兩者信號相互不受影響。EPON設(shè)備采用AES128或三重攪動的加密方法保證PON接口下行數(shù)據(jù)安全，組播業(yè)務(wù)采用VLAN進行業(yè)

32、務(wù)權(quán)限控制。7.1.3.6 網(wǎng)絡(luò)管理樓棟光接收機預(yù)留基于SNMP的網(wǎng)管應(yīng)答器，網(wǎng)管數(shù)據(jù)通過IP通道傳輸。IEEE制訂的EPON標(biāo)準(zhǔn)提供的是可選OAM網(wǎng)管功能，包括遠端故障指示、遠端環(huán)回、鏈路監(jiān)控和OAM能力發(fā)現(xiàn)。隨著產(chǎn)品功能的進步，EPON網(wǎng)元管理系統(tǒng)已經(jīng)比較完善，網(wǎng)管系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備和業(yè)務(wù)配置、故障、性能、安全等管理功能，可以滿足現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用要求。 可持續(xù)發(fā)展主要體現(xiàn)在EPON系統(tǒng)的可升級能力上。現(xiàn)有系統(tǒng)可通過減小系統(tǒng)分光比或提高EPON上聯(lián)帶寬容量來提升用戶接入帶寬。待GPON或10G EPON成熟產(chǎn)品推出后，可大幅度提升系統(tǒng)帶寬。7.2 FTTB+EPON+EOC7.2.1 組網(wǎng)方案采用“光

33、纖到樓、光機直帶用戶、EPON傳輸、同軸電纜入戶、EOC接入”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)采用860MHz頻帶，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為光鏈路采用一級1550nm環(huán)型光鏈路、二級1310nm或1550nm星型光鏈路的結(jié)構(gòu)，樓棟以下網(wǎng)絡(luò)采用光接收機直接通過同軸電纜覆蓋用戶，同軸電纜網(wǎng)絡(luò)采取集中接入的原則設(shè)計。雙向網(wǎng)絡(luò)光鏈路采用EPON傳輸技術(shù)，樓棟以下網(wǎng)絡(luò)采用基于同軸電纜傳輸以太網(wǎng)信號的EOC傳輸技術(shù)。7.2.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)線路由分前端、分前端至小區(qū)接入線路、小區(qū)接入點、小區(qū)至樓棟接入線路、樓棟接入點、樓棟至用戶終端接入線路、用戶終端組成。FTTB+EPON+EOC方案與FTTB+EPON+LAN方案在網(wǎng)

34、絡(luò)結(jié)構(gòu)要求上總體一致，下面將不同之處描述如下：l 樓棟接入點放置樓棟設(shè)備箱，箱內(nèi)配置樓棟光接收機、ONU、EOC頭端等設(shè)備，樓棟接入點覆蓋用戶數(shù)平均為60戶。EoC頭端上聯(lián)到ONU，EOC輸出信號混入無源同軸電纜傳送到用戶。有源設(shè)備采用本地220VAC供電方式。l 樓棟接入點至單元接入點布放-7以上同軸電纜。l 單元接入點對電信號進一步的分配，實現(xiàn)HFC射頻信號的分配，覆蓋最終用戶。單元接入點覆蓋用戶數(shù)為816戶。l 單元接入點至用戶布放-5同軸電纜。l 用戶信息終端：用于為用戶提供綜合業(yè)務(wù)的線路接口。同軸電纜和五類線雙線入戶時，向用戶提供射頻和以太網(wǎng)接口；同軸電纜單線入戶時，向用戶提供射頻接

35、口，并通過EOC終端提供以太網(wǎng)接口。以1550nm+1310nm光鏈路結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)為例，組網(wǎng)示意圖如下：圖4 采用1550nm+1310nm光鏈路結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖7.2.3方案特點本方案具有性能適中、可靠性好、施工簡單、成本較高的特點，利于向FTTH演進，適合作為分配網(wǎng)絡(luò)改造的優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)，也可以作為新建網(wǎng)絡(luò)的備用標(biāo)準(zhǔn)。7.2.4 FTTB+EPON+EOC方案用于網(wǎng)絡(luò)改造的說明本方案用于網(wǎng)絡(luò)改造時不要求改變現(xiàn)有的HFC單向廣播網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，只要求在現(xiàn)有光節(jié)點處將用于交互業(yè)務(wù)的光纖通過無源分配的方式延伸到樓，在樓內(nèi)放大器的位置增加ONU和EOC頭端，建立網(wǎng)絡(luò)交互通道即可。7.3 FTTC+EPON+

36、EOC7.3.1 組網(wǎng)方案采用“光纖到小區(qū)、一級電放大、EPON傳輸、同軸電纜入戶、EOC接入”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)采用860MHz頻帶，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為光鏈路采用一級1550nm環(huán)型光鏈路、二級1310nm或1550nm星型光鏈路的結(jié)構(gòu)，小區(qū)以下網(wǎng)絡(luò)采用光接收機經(jīng)一級電放大器通過同軸電纜覆蓋用戶，同軸電纜網(wǎng)絡(luò)采取集中接入的原則設(shè)計。雙向網(wǎng)絡(luò)光鏈路采用EPON傳輸技術(shù)，小區(qū)以下網(wǎng)絡(luò)采用基于同軸電纜傳輸以太網(wǎng)信號的EOC傳輸技術(shù)。7.3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)線路由分前端、分前端至小區(qū)接入線路、小區(qū)接入點、小區(qū)至樓棟接入線路、樓棟接入點、樓棟至用戶終端接入線路、用戶終端組成。FTTC+EPON+

37、EOC方案與FTTB+EPON+LAN/EOC方案在分前端部分總體一致，下面將其他不同之處描述如下：l 小區(qū)接入點：放置小區(qū)設(shè)備箱，箱內(nèi)配置光站、ONU、EOC頭端等附件。l 小區(qū)至樓棟接入線路為-9鋁管以上同軸電纜。l 樓棟接入點放置樓棟設(shè)備箱，箱內(nèi)配置樓棟光接收機、ONU、EOC頭端等設(shè)備，樓棟接入點覆蓋用戶數(shù)平均為60戶。EoC頭端上聯(lián)到ONU，EOC輸出信號混入無源同軸電纜傳送到用戶。有源設(shè)備采用本地220VAC供電方式。l 樓棟接入點至單元接入點布放-7以上同軸電纜。l 單元接入點對電信號進一步的分配，實現(xiàn)HFC射頻信號的分配，覆蓋最終用戶。單元接入點覆蓋用戶數(shù)不超過為16戶。l 單

38、元接入點至用戶布放-5同軸電纜。l 用戶信息終端：用于為用戶提供綜合業(yè)務(wù)的線路接口。同軸電纜和五類線雙線入戶時，向用戶提供射頻和以太網(wǎng)接口；同軸電纜單線入戶時，向用戶提供射頻接口，并通過EOC終端提供以太網(wǎng)接口。以1550nm+1310nm光鏈路結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)為例，組網(wǎng)示意圖如下：圖5 采用1550nm+1310nm光鏈路結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖7.3.3 方案特點本方案具有交互性能低、成本低、網(wǎng)絡(luò)改造工程量最小的特點，適合作為在短時間內(nèi)完成全網(wǎng)雙向化改造的過渡方案，可實現(xiàn)廣覆蓋、低容量的決策目標(biāo)。在時間、資金允許的條件下，仍應(yīng)優(yōu)選FTTB+EPON+LAN/EOC方案進行網(wǎng)絡(luò)改造。7.4 FTTC+CMTS7.4.1組網(wǎng)方案采用“雙向HFC網(wǎng)絡(luò)、CMTS接入”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)采用860MHz頻帶，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為光鏈路采用一級1550nm環(huán)型光鏈路、二級1310nm星型光鏈路的結(jié)構(gòu)，小區(qū)以下網(wǎng)絡(luò)采用光接收機經(jīng)一級電放大器通過同