宁德市有线电视分配接入网双向改造方案与实施.doc

宁德市有线电视分配接入网双向改造方案与实施随着有线数字电视整体转换工作的加快推进，网络的改造建设再次成为有线电视行业的热点。由于现有的HFC网在很多地方还没有完成双向改造，这样的网络只能满足基本广播电视节目的传送，而不能承载多媒体交互业务和增值业务，也不能有效实现网络、业务和用户管理。因此，在目前的形势下，我们将如何选择一种较为合理的方案，进行网络双向建设改造，这已成为有线电视网络技术人员面临的重要课题。本文在对比目前有线电视双向网络建设改造主流方案的基础上，结合宁德市城区的实际情况，提出宁德市有线电视分配接入网双向改造方案与实施。1 接入网双向改造方案比较对目前有线电视网络的双向建设改造，主要分为城域干线网和用户分配网，其重点是用户分配接入网的双向改造。有线电视分配接入网双向改造的应用技术方案较多，本文着重比较、介绍以下4种主流方案：CMTS+ CM(即CM方案)、EPONLAN、EPONEOC和FTTH方案。1.1 基于HFC网络的CMTS+ CM方案(CM方案)CMTS(电缆调制解调器端接系统)+CM(电缆调制解调器)组网方案，它在分配接入网双向化改造中采用的C M技术；在光传输部分，下行数据信号和CATV的下行信号采用频分(FDM)方式共纤传输，上下行数据信号采用空分(SDM)方式共缆不同纤传输；在电缆部分，上下行信号按FDM方式同缆传输。这一方案可利用已有HFC(混合光纤同轴网络)网络中预留的光纤和无源同轴分配入户的电缆，并组成双向传输系统，不需要重新铺线，只需在前端和用户端分别加装CMTS和CM即可实现双向传输，前期投入少，改造工程量小，适合已建HFC网络改造。但存在反向噪声汇聚，网络反向设计和工艺控制要求较高等问题，由于受CMTS的带宽限制，可承载业务有限，无法满足大带宽业务的需求，因此日后网络扩容投资相对较大。1.2 EPON改造方案PON(无源光网)是为了支持点到多点应用发展起来的光接入系统。由于PON消除了局端与用户端之间的有源设备，具有节省光纤资源、对网络协议透明等特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色，是未来光纤到户(FTTH)的主要解决方案，在许多发达国家得到了应用发展。目前PON技术主要有APON、EPON 和GPON等几种，它们主要差别在于采用不同的二层技术。EPON(以太无源光网)技术是在2001年初，为更好适应IP业务，提出在二层采用以太网取代ATM，可支持1.25Gbit/s对称速率，将来速率可升级到10Gbit/s。由于它将以太网技术与PON技术完美结合，因此非常适合IP业务的宽带接入技术，其产品得到了推广应用。另外，GPON技术是二层采用ITU-T定义的GFP(通用成帧规程)，在高速率和支持多业务方面，具有明显优势，但目前成本高于EPON，产品的成熟性也逊于EPON。 采用EPON技术进行广电双向化改造，可直接利用已经铺设的光缆中剩余的一根光纤作为EPON宽带业务的传输通道。在分前端机房部署EPON的OLT(光线路终端)设备，可以覆盖周边1020km内的用户，光信号通过树形光分配网络到达小区光节点；根据光节点的覆盖范围，可以选择在光节点处放置光分路器，进一步将光纤延伸到楼道放置ONU(光网络单元)，也可以选择在光节点处放置ONU，最后通过五类线入户。对那些无法部署五类线的楼，可以通过EoC方式入户。在最后100m的入户方案中，可以选择EPON+LAN的技术，也可以选择EPON+EoC(大写吗？)的技术。1.2.1 EPON+LAN方案EPONLAN(以太无源光网局域网)方案中，EPON OLT利用分前端光纤到远端机房，光分路器分光接入各个楼道ONU，ONU直接接入或者通过交换机接入STB(机顶盒)，采用五类线入户，承载数字电视点播信号回传和宽带上网等多业务；下行的模拟和数字电视信号通过原有的光纤和HFC线路下行，HFC入户；最终双线入户解决广电数字网络双向问题，两张网同时运营，不存在相互干扰。另外，如果CATV信号波长为1550nm，可将分前端光纤与EPON OLT进行合波，通过一根光纤进行传输，在园区机房再进行分波，分出CATV信号和EPON光信号，由此可有效节省线路光纤资源。对已经铺设好五类线或方便铺设五类线的建筑，宜采用EPON+LAN方案。但由于LAN需要重新铺设线路解决入户问题，对已经预埋了同轴电缆的建筑，其应用将受到很大限制。1.2.2 EPON+EOC方案EPON+EOC(以太无源光网数据传输同轴电缆)技术中的EOC技术主要包括3种：无源EOC、低频有源EOC和高频有源EOC，以下仅介绍无源EOC技术。无源EOC技术将有线电视信号传输和IP数据双向传输有机地结合起来，利用HFC网络一根电缆送入用户，其中一种方式是在用户端将混合信号直接连接至双模机顶盒，实现IPTV、VOD等交互电视业务，同时在机顶盒上提供一个以太网RJ45接口连接电脑，提供宽带上网业务。另一种方式是在客户端，将分离出的有线电视信号连接至DVB(机顶盒)或电视机，以太数据信号连接到计算机。无源EOC系统技术特点：系统支持每个客户独享10Mbit/s的速率，对同一根同轴电缆通过频率分割,在1025MHz带宽内直接传送以太网信号，50860MHz仍然传送RFTV信号，遵循以太网协议，标准化程度较高。客户端为无源终端，提高了系统的稳定性，减小了运营维护成本；工程安装不需重新铺设五类线，有效的解决了楼内重新铺设线缆施工困难问题，建设成本较低。1.3 FTTH(光纤到户)方案FTTH方案中单纤三波传输(有OLT内置或外置合波器)和双纤传输等方式。单纤三波传输就是把CATV信号和数据语音信号合并在一根光纤内，通过PON接口在光网络上传输，在1310nm/1490nm传输数据信号、1550nm传输CATV视频信号；因CATV业务的合波器与OLT外接或内接，因此有内置和外置之分，在ONU端通过分波设备，把CATV信号传输至RF射频接口与电视机连接，通过单纤三波传输对比，采用OLT外置合波器是目前经济合理的技术解决方案，但随着市场应用量的增大和光模块成本的下降，OLT内置合波器将是最终的技术解决方案。双纤传输就是两条双纤分别传输数据和CATV信号，CATV业务经分光器分光后传输到ONU，最后通过光电转换连接到RF射频接口电视机。通过以上技术方案对比，在“三网融合”背景下，从有线数字电视技术发展和各地应用情况来看，EPON+LAN/EOC方案具有灵活、方便、经济等特点，是双向改造较为突出、实用的组网方案；FTTH方案节省了网络建设投资，可实现真正意义上的“三网融合”，是新建住宅小区或者商业区的优选方案。2 宁德市因地制宜选择城区网络双向改造方案宁德市城区广电有线网络始建于1991年,目前城区用户3万户左右,新旧城区用户数基本各占一半，其特点是旧城区用户较为集中, 而新开发园区相对分散，但离中心机房最远距离均在10km以内。经过近几年网络改造，有线电视光纤网已进入大部分园区或片区(具体参考宁德市城区有线广播电视综合信息网光缆路由图)。由于目前网络双向改造资金相对较少，在数字电视整体转换中，考虑到今后视频、数据、Internet等增值业务安全、可靠运行以及新园区和旧城区广电网的现状，对不同的区域，将采取不同的方式和分步实施的原则，对网络进行全面双向改造。基于EPON技术方案，将进一步完善光纤到区的基础网络建设。在EPON 局端和ONU之间采用光纤、光分路器等无源器件，改变传统建设中存在有源交换机设备多和故障点多的缺陷，简化小区接入网结构，为今后系统扩容升级和业务开展奠定基础；充分利用现有的HFC网络资源，使EPON的改造与城区HFC网络相匹配，节省改造投入，并做到有效投资、开发并举，在较短的时间内，完成有线数字电视整体转换和接入网双向改造。近年来宁德市东侨开发区的新园区开发层出不穷，使得新区和旧城区的有线电视用户基本一分为二，由于新园区和旧城小区情况各异，因此，各区域的双向接入网改造也必须因地制宜、区别对待。对于已经预埋好同轴线而又难以重新布线的建筑住宅，宜采用EPON+EoC改造方案，在不破坏原有布局的基础上，最后100m通过现成的HFC一根线缆入户，这样不影响传输质量，用户普遍欢迎(EPON+EoC双向改造方案如图1所示)。而对于正在建设建筑和新旧城区方便铺设五类线的建筑，宜采用EPON+LAN改造方案,这种方式具有性价比和入户带宽比较高等特点(EPON+LAN双向改造方案如图2所示。)。总之，有线电视网络建设已经历了光纤到路、光纤到小区的发展历程，随着科技的进步，光纤价格将逐步下调，而铜的资源减少后，其价格不断上扬，“光进铜退”，最终实现光纤到户，是网络发展的必然趋势。而EPON技术，就是以光纤到户(FTTH)为目标设计的，它同时具备了以太网和无源光网的优点，因此也成为目前光接入网领域中的热门技术。3 总结有线电视网双向化建设和改造，必须根据各地现状、资金和技术等实际情况，充分发挥有线电视网络音视频业务的优势，因地制宜、与时俱进选择适合网络状况和技术特点的建设和改造技术方案，为广电网络双向业务开展奠定基础，同时以多功能业务拓展和提高服务水准，来推动网络系统