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有线电视接入网 双向改造解决方案 深圳速浪数字技术有限公司 二 O 一 O 年三月 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 1 页 目目 录录 第一章第一章系统概述系统概述 3 1 1问题提出 3 1 2同轴电缆网络的双向化 3 1 3双向解决方案的比较 4 1 3 1Cable Modem接入方案 4 1 3 2LAN接入 4 1 3 3无源EoC接入方案 5 1 3 4有源EoC接入方案 5 1 3 5HomePLUG over Coaxial接入方案 5 第二章第二章接入网产品解决方案接入网产品解决方案 7 2 1速浪 奔猫 解决方案 7 2 2利用速浪 奔猫 进行双向网改的组网方法 8 2 2 1EPON 奔猫 的组网方法 8 2 2 2单向HFC 奔猫 的组网方法 9 2 2 3奔猫 VLAN组网方法 10 2 2 4速浪 奔猫 解决方案的层次结构 11 第三章第三章实施方案说明实施方案说明 13 3 1网络规划 13 3 1 1前端的覆盖域 13 3 1 2信噪比控制 13 3 1 3应用带宽规划 15 3 1 4网络升级策略 16 3 1 5IP地址规划 16 3 1 6Vlan及QoS规划 16 3 1 7安全规划 17 3 2工程实施 18 3 2 1施工组织 18 3 2 2标准化作业 19 3 2 3实验室测试 19 3 2 4现场安装调试 19 3 2 5供电防雷措施 21 3 2 6项目验收 21 3 2 7培训计划 22 3 2 8系统维护 22 第四章第四章方案分析方案分析 23 4 1 速浪 EOC 解决方案的特点 23 4 2 主要产品技术指标 24 4 2 1 前端 24 4 2 2终端 28 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 2 页 4 2 3管理软件 30 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 3 页 第一章第一章 系统概述系统概述 随着科学技术的进步 EPON 和 EOC 技术在广电网双向改造中的应用 给有线电视 网络经营者带来了无限的商机 EPON 和 EOC 技术使有线电视网的资源充分发挥了应有 的作用 也可为有线电视网络的经营者创造很好的经济效益和社会效益 1 1 问题提出问题提出 当前有线电视网络正处于数字化的初步阶段 各地运营商已经完成或者正在实施以数 字电视机顶盒为主的数字化平移工程 随着数字电视的推广与部署 有线电视网络的运营 模式正在发生深刻的变化 数字电视为有线电视运营商的多业务化提供了可能 广大用户 从原有的被动按时收看逐渐发展出时移电视和视频点播 包括准视频点播 NVOD 和实时的 视频点播 VOD 收费模式也从原有粗放型的包年制收视费逐渐精细化 发展出按时长 按节目 按点播收费等多种的收费模式 数字电视机顶盒本身正从单纯的接收机向多功能 家庭视讯终端转变 业务多样化的同时对有线电视的运营提出了改进管理模式的要求 多业务要求有线电 视运营商具备更加客户友好的服务方式 对客户的个性化收视需求做到及时准确的响应 原有的简易营业厅的方式已经不能完成综合业务的服务工作 数字电视 收费电视 宽带 接入等已经成为有线电视运营商提供的基本服务 当前和今后一段时间内有线电视运营商面临着巨大的商机 其中时移电视 VOD 将成 为利润的主要来源 传媒内容也将在一定程度上面临客户的个性化选择 时移电视和 VOD 将有可能出现院线同步这种先进的收视模式 除了传统的广播式节目传送模式以外 其它的所有的服务几乎都离不开运营商的前端 与终端用户的交互 交互要求有线电视运营商根据业务的不同采取合理的方式构建回传 上行 和内容传送 下行 的通路 这就是如何使有线电视网络彻底双向化的问题 1 2 同轴电缆网络的双向化同轴电缆网络的双向化 有线电视网络的双向化可分为两个部分 一是以城域网为主要实现形式的有线电视 B 平台的建设 二是光站以下的以同轴电缆为主的分配网的双向化 当前大部分省级和地市 级有线电视运营商都具有 B 平台 骨干网络的带宽处于 622M 至 10G 之间 服务能力超 过 50 万户规模 具有高带宽的 B 平台时 总前端 分前端和光站的回传模块将不需要再 行部署 光站以下的分配网采取双向化 配备双向放大器 双向分支分配器的方式 农网和城 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 4 页 乡结合部的大部分网络尚未实现各级延长放大器和楼头放大器的双向改造 在实施双向业 务的时候要进行分配网络的双向化改造 当前每个光站支持的用户数量被设计成 50 500 户之间 差异较大 仍有部分未改造 的地区光站下带的用户数量超过 500 光站到楼头 FTTB 逐渐成为主流的设计方案 光站的配置以 4 输出为主 兼有 3 输出和 2 输出 除非带的用户很少 光站一般不配置成单输出的以节省光站资源 光站以 下一般采用连接集中式的分支分配器 分支分配器多数为 16 分支 每一台光站配置成 4 输出 则可以带 50 70 户 为节省主干光纤的资源 同时满足光站到楼头的设计要求 采用 EPON 和 GEPON 方 案将光扩展到楼头 PON 的终端节点一般可具有 4 8 个 10 100M 自适应的电口 尚未部署 EPON 和 GEPON 的运营商仍居多数 双向改造时需要考虑从光纤到楼 FTTB 和光纤到小区 FTTZ 的多种情况 1 3 双向解决方案的比较双向解决方案的比较 以往的双向改造多数是以高分割方案为基础的 以 CMTS Cable Modem 为接入方 案的模式 低频段 5 65MHz 是上行频段 高频段 80 1GHz 是下行频段 采用的 协议以 DOCSIS 1 1 和 DOCSIS 2 0 为主 最近也出现了 DOCSIS 3 0 的接入网络 另一 种主要的接入方案是 LAN 接入 也就是直接以 B 平台为基础 扩展其接入网络 实现 IP 的全网覆盖 1 3 1Cable Modem 接入方案接入方案 这两种方案的实施成本偏高 Cable Modem 接入系统的造价分为 CMTS 的造价 Cable Modem 的造价和分配网改造三部分 由于 Cable Modem 接入系统中始终不能很好 地解决回传噪声对下行频点的干扰 在用户数量较多时 漏斗效应 明显 一台标称支持 2000 用户的 CMTS 在实际网络中的支持数量往往不超过 500 600 的范围 因此 CMTS 的造价平均到每户终端的价格成倍地提升了运营商部署的成本 因此造成 Cable Modem 接入方案不能很快地大面积推广 从而落入 高成本 低销量 高成本 的不良循环中 在尚无替代方案的前 10 年当中 全国的总用户量尚不足 300 万户 Cable Modem 接入方案的优点在于实现了数据和图像的 二网合一 充分利用了 HFC 的网络基础 成为有线电视运营商参与数据接入市场竞争的有力手段 1 3 2LAN 接入接入 LAN 接入系统的造价主要集中于接入网络设备方面 入户的布线也占据了成本一部分 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 5 页 LAN 接入系统的主要优点在于高带宽 10 100Mbps 上下行对称 基于交换网络的各种 QoS 和端到端控制策略全部都可以获得实施 LAN 接入系统的缺点在于需要重建一张数据网络 尤其在接入网络段 物理路由与同 轴电缆网络完全重合 没有充分利用同轴电缆的高带宽能力 LAN 接入系统第二个缺点是 造价比较高 全面部署 LAN 接入系统入户的总体成本甚至会超过 Cable Modem 接入系统 1 3 3无源无源 EoC 接入方案接入方案 无源 EoC 接入系统将 IP 数据报文直接混合入 RF 分支分配器的方法实现在同轴电缆 网络上的以太网传输 一般按照每楼洞单元为单位进行配置 在家庭终端方面采用的无源 分离器 因此终端的价格低廉 采用集中分配型的网络时 无源 EoC 的楼内施工工作量较 小 无源 EoC 接入系统的部署很大程度上依赖于 FTTB 这是无源 EoC 技术的一个遗憾 无源的 EoC 的楼洞内的 Switch 和耦合器仍然是有源设备 需要大量的 Switch 和耦合器 同时需要运营商将光纤延伸到每一个楼洞 这就意味着运营商必须投入大量的成本用于 EPON 平台 无源 EoC 成为 EPON 的末端接入系统 EPON 无源 EoC 的整体造价仍不 能做到较低 1 3 4有源有源 EoC 接入方案接入方案 有源 EoC 接入技术主要包括 MoCA HomePNA 和 HomePLUG 等接入技术 与无源 EoC 不同 MoCA HomePNA 和 HomePLUG 方案都采用了复用和调制技术 将以太网报文载波于一定的频带上 实现与 RF 信号共享一条物理链路 基于同轴电缆网 络建立了一条或者多条数据通路 MoCA 利用了高频段 800 1 5GHz 的多个频段建立 通路 采用 OFDM 调制和 TDMA TDD 技术 理论带宽可达 270Mbps 物理层 和 130Mbps IP 层 是真正的高带宽链路 MoCA 技术的缺陷在于其部署需要优异完备的 同轴电缆网络支持 并且家庭内部需要以同轴电缆插座作为接入端子 这意味着对家庭内 部布线系统也提出了很高的要求 同时利用高频段传输的信号衰减较大 只能利用于短距 离 小范围的家庭网络 并且其终端价格仍处于最高的位置 MoCA 前端设备需求量也较 大 需要依赖 EPON 或者 GPON 平台 基于上述原因 MoCA 技术在国内尚未获得大规 模应用 HomePNA over Coaxial 借用 HomePNA 协议 修改了 HomePNA 介质转换方面的设 计 使得 HomePNA 适合于在同轴电缆网络上传输 采用单载波调制体制 工作在 4 28MHz 频段 具有较强的网络适应能力 HomePNA over Coaxial 的物理层最大吞吐量 为 128Mbps 属于中等水平 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 6 页 1 3 5HomePLUG over Coaxial 接入方案接入方案 HomePLUG over Coaxial 方案的实现与 HomePNA over Coaxial 相似 修改了在电力 线上承载数据的接口设计 改为在同轴电缆网络上承载数据 采用 OFDM 调制方式 MAC 层采用基于工频周期同步的 TDMA 和 CSMA 技术 TDMA 提供 QoS 保障 确保带 宽预留 高可靠性和严格的抖动控制 CSMA 提供良好的抗干扰性 工作频段仍然处于低 频段 2 30Mhz 之间 与无源 EoC MoCA 和 HomePNA 相比较 HomePLUG over Coaxial 方案具有如下 的特点 标准化程度高 完全兼容 IEEE 802 3 能与以太网设备无缝连接 技术成熟度高 有多个厂家能够提供核心芯片 采用多载波 OFDM 体制 具有很强的抗干扰能力 调制速率高 达 300Mbps 能够低损耗地通过分支分配器 工作在低频段 网络适应性好 能与现有同轴电缆网络很好地配合 不需要更换更优质的分支分配器和电缆 实 施成本低 能够使用于各种平台 包括 B 平台和 EPON 在无 EPON 时 HomePLUG over Coaxial 方案可利用一根回传光芯将带宽传送至运营商的骨干网 HomePLUG over Coaxial 方案当前的一个缺点是有源终端的价格仍偏高 国内各生产 厂家都在通过批量和优化设计降低终端的价格 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 7 页 第二章第二章 接入网产品解决方案接入网产品解决方案 速浪速浪 奔猫奔猫 解决方案解决方案 速浪 奔猫 Blossoms BenchModem 系列产品采用的是综合性能优异的 HomePLUG over Coaxial 方案作为基础 旨在解决光纤同轴混合网的最后一百米问题 当 前 EPON 的广泛应用促进了 光进铜退 这一大趋势 各个运营商都在尝试以 EPON EoC 方式进行全网双向改造 奔猫 解决方案在充分考虑 EPON EoC 类接入方案 的同时 对没有部署 EPON 的运营网络仍有优异的适用性 速浪 奔猫 解决方案的应用拓扑请参见图 1 图 1 速浪奔猫 EoC 宽带解决方案 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 8 页 2 2 利用速浪利用速浪 奔猫奔猫 进行双向网改的组网方法进行双向网改的组网方法 2 2 1 EPON 奔猫奔猫 的组网方法的组网方法 图 2 EPON 奔猫 解决方案构成 TriplePlay 的组网方法示意图 图 3 EPON Overlay 奔猫 解决方案构成 TriplePlay 的组网方法示意图 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 9 页 在具有 EPON 将光节点扩展到楼头时 可在每一个 ONU 的下端 即光节点平行的位 置放置 1 台 EHL 6000A 用户终端配备 EHA 1000 型 终端可以直接环出到用户的电视 机 数据端可以接到用户的 PC 用于数据业务 或者连接 STB 用于回传 也可以接 SOHO 路由器和交换机组成 SOHO 网络 对于 EHL 6000A 型 每一台前端可接入 64 256 户 虽然 EHL 6000A 具有支持 256 用户以上的接入能力 但是为了保证用户的基本接入带宽 每一台 EHL 6000A 的接入用 户数量可参考此数值 按照上述建议数量进行接入时 可以保证每一个用户得到的实用带宽超过 1Mbps 接入 EPON 的 ONU 时 EHL 6000 系列前端提供 1 到 4 个 100BaseT 的电口 该电 口经过 ONU 上行至 OLT 在 OLT 处分离后 该路信号进入有线电视 B 平台的汇聚层或者 接入层 视业务的不同 可能被路由至 Internet 出口或者数字电视前端的 VOD 服务器 用户请求得到的 Internet 响应数据将逐次通过 B 平台 OLT ONU EHL 6000 分配网 EHA 1000 终端传输至用户的计算机 VOD 响应的下行可以通过数字电视平台进入 HFC 发给对应的 STB 在使用 IPTV 模式时 将通过与 Internet 响应完全相同的路径下行 至用户的 STB 2 2 2单向单向 HFC 奔猫奔猫 的组网方法的组网方法 图 4 单向 HFC 奔猫 解决方案构成 Triple Play 的组网方法示意图 对于没有全面部署 EPON 的网络 可利用 EHL 6000 系列前端和 EHA 1000 系列终 端构成完整的双向接入系统 EHL 6000 系列前端将部署在最边缘的一级光节点处 EHL 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 10 页 6000 系列将串接于光节点原有的射频输出端之后 双向数据通路往上级利用单芯或者双芯 光纤回传到远端 B 平台汇聚层或者接入层 从前端输出的每一路干线上的放大器 一般有 1 3 级 都应安装 EHL 2000 系列跨接器 终端用户使用 EHA 1000 系列终端即可完成双 向改造 对于多路输出光节点 可配置 EHL 6062 4A 型最多四路配置的模块化前端 根据网络 现场的实际需要选配 2 到 4 个 EHL 6500 前端模块 前端模块的主要配置和技术指标与 EHL 6061 系列前端完全相同 2 2 3奔猫奔猫 VLAN 组网方法组网方法 速浪奔猫系列前端和终端均支持 VALN 应用 最多支持 4096 个 VLANID 奔猫 EoC 设备通过设置虚拟端口和建立虚拟网桥实现 VALN 设置 通过网管软件配置 VLAN 用户可以非常方便地实现基于业务的 VALN 组网和基于终 端用户的 VLAN 组网等应用 基于业务的基于业务的 VALN 组网方法组网方法 图 5 基于业务的 VALN 组网方法示意图 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 11 页 运营商可以为每一种独立的业务规划一个 VALNID 为申请不同业务的用户终端分配 并配置不同的 VALNID 从而实现业务控制功能 同时 可以为所有 EoC 的前端和终端规划一个管理 VLAN 通过总前端网管工作站管 理所有的 EoC 设备 确保 EoC 系统安全稳定地运行 基于终端用户的基于终端用户的 VALN 组网方法组网方法 图 6 基于终端用户的 VALN 组网方法示意图 为了实现用户控制 运营商可以为每一个终端用户设置唯一的 VLANID 这样可以有 效地实现用户浏览与发布信息的追溯 进而提高网络的可管理性 2 2 4速浪速浪 奔猫奔猫 解决方案的层次结构解决方案的层次结构 速浪 奔猫 解决方案具有良好的层次结构 EHL 6000 系列前端的每 1 路输出端 可支持 64 个终端连接 这样处于光节点位置的 EHL 6000 系列前端的每路可以满足最少 64 个用户连接 其使用范围可以满足已经普遍部署 EPON 的运营商网络到尚未进行 EPON 部署 甚至没有进行任何双向网络改造的运营商网络 其单机接入距离最长超过 2 公里而不需要任何中继 这意味着速浪 奔猫 解决方案对于农村有线电视网络仍具有 优异的适应性 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 12 页 图 7 速浪 奔猫 解决方案的层次结构 表 1 列举了各个型号的前端和终端的配套使用原则和网络的接入数量规定 可作为运 营商在具体部署时的施工参考 虽然单台前端的接入用户数量不必要严格限制在规定数量 以下 但是为了保证用户能够得到足够的实用带宽 本表规定的接入数量是有必要遵守的 表 1 奔猫 EoC 产品的接入用户数量规定 EHL 6060 系列前端型号 EHL 6061A 1EHL 6561 EHL 6062 4A 1EHL 6562 EHL 6062 4A 2EHL 6562 EHL 6064A 3EHL 6562 EHL 6064A 4EHL 6562 EHL 6080 系列前端型号 EHL 6081A 1EHL 6581 EHL 6082 4A 1EHL 6582 EHL 6082 4A 2EHL 6582 EHL 6084A 3EHL 6582 EHL 6084A 4EHL 6582 输出端 1234 单台前端可连接的终端总数量 64128192256 配套的终端型号EHL 6060 系列配套终端 EHA 1060 系列 EHL 6080 系列配额终端 EHA 1080 系列 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 13 页 第三章第三章 实施方案说明实施方案说明 在接入网双向网络改造过程中 项目实施是最关键的环节 实施质量的好坏直接关系 到项目的成败 网络规划网络规划 网络环境的建立是双向网改的关键 必须对整个系统进行详细的规划 包括 EoC 前端 的覆盖域 网络噪声抑制 链路衰减控制 应用带宽规划 网络升级策略 IP 地址规划 vlan 和 QoS 规划以及安全规划等等 解决好以上问题 双向网改才能达到预期的效果 否则 会留下隐患 给未来的运营管理带来不利的影响 3 1 1前端的覆盖域前端的覆盖域 在双向网改规划时 EoC 前端一般会安装在光节点处 根据光节点输出路数的不同 会在每一路上分别配置 EoC 前端设备 广电网络树型结构的特点决定了网络噪声会在 EoC 前端处产生噪声汇聚 EoC 前端覆盖的户数越多 则 EoC 前端出的噪声汇聚越强烈 信噪比会大幅度的下降 其结果会影响前端与终端的信道评估 轻则影响通信速率 重则 造成 EoC 终端经常掉线 因此 在网改实施的初级阶段要规划好 EoC 前端的覆盖域 根据 EoC 前端所能提供的带宽水平 考虑业务发展比例及经验数据 业界一般认为在 网改初期 单路 EoC 前端以覆盖 200 户左右为宜 随着网改的深入 EoC 前端会逐渐向 用户侧推进 覆盖用户会更少 EoC 前端处的噪声汇聚会减轻 同时为用户提供更高的带 宽 3 1 2信噪比控制信噪比控制 接入网改造技术必须工作在一定的信噪比之上 提高信噪比的方法有两种 第一是控 制网络噪声水平 第二是提高信号强度 HFC 噪声特性分析噪声特性分析 HFC 网络的信道属于恒参调制信道 即传输函数不随时间变化的信道 绝大多数的信 道噪声都属于加性噪声 即在接收到的已调信号上线性叠加了一个干扰信号 一般用载噪 比和噪声系数来衡量噪声 信道的加性噪声种类是多方面的 就其来源而言 基本上可以 分为内部噪声和外部侵入噪声 内部噪声由器件本身产生 主要由两类噪声组成 一类是热噪声 另一类是散粒噪声 它由有源放大器内电流的不均匀性及不连续性产生 在 HFC 网络中 内部噪声以热噪声 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 14 页 为主 影响主要体现在热噪声的积累上 外部侵入噪声就是来自系统外部的噪声 通过不 同的方式耦合进入系统 HFC 上行信道中的侵入噪声可以分为以下几类 1 脉冲噪声 脉冲噪声可能是用户端的某些突发脉冲产生的强磁场耦合进入电缆的 馈线或引入线部分 或者通过空气的传播耦合进入用户端的设备中 绝大多数脉冲噪声由 人造源产生 如发动机点火 电器开关的通断等 频谱范围在 60 Hz 2 MHz 之间 虽然 它的频谱范围不在上行信道的频谱内 但由于脉冲幅度较高 它的各次谐波分量可能达到 更高的频率从而影响上行信道 另外计算机等数字设备引起的脉冲噪声 范围在 5 40 MHz 内 自然界的脉冲噪声源包括闪电 天电干扰 来自银河系的噪声和静电泄漏等 典 型的频谱范围在 2 kHz 100 MHz 内 抑制脉冲噪声将会降低 HFC 系统的误码率 BER 抑制脉冲噪声的方法主要有两种 即采用前向纠错编码 FEC 或者使用滤波器技术 2 窄带短波噪声 通常可以理解为在大气层中高频电磁场产生的电磁波在空气中传 播 通过电磁耦合进入 HFC 网络的上行信道 形成窄带短波噪声 导致信道的可用性下 降 频谱范围在 5 30 MHz 内 它的活动与太阳黑子的活动周期密切相关 常用的抑制该 类噪声的方法是对上行信道去耦 即选用屏蔽性能良好的电缆以减少窄带短波噪声的耦合 3 感应噪声 用户端的电气设备与同轴电缆的相对位置靠近 使该类高电平噪声耦 合进入 HFC 网络的上行信道 又称为 接近 频谱范围在 5 40 MHz 内 这类噪声可以 用搜索法来定位噪声源的位置 然后切断噪声源与电缆的连接 另外 对这些可能造成感 应噪声的电气设备做好接地 屏蔽等防护措施也可以降低感应噪声的影响 4 反射噪声 由于树型结构的 HFC 网络中同轴电缆的特性阻抗 75 与线路中的 放大器 分支器等部件的接口阻抗不匹配 造成上行信号的反射 引起上行信道的信号间 干扰 抑制回波反射的有效途径是尽可能使 HFC 分配网络中的放大器 分支器 分配器 等负载的阻抗与同轴电缆特性阻抗相匹配 5 共模噪声 由 HFC 网络中设备的非线性造成的 例如连接器的氧化就会产生共模 噪声 在 HFC 上行信道的频谱中通常表现为离散的噪声尖峰 加强对网络的维护和管理 及时发现和更换锈蚀的电缆和接头 就能将共模噪声控制在允许的范围内 从信号上行传输方向看 网络的众用户端是上行信号传输的始端 信号群经众多用户 端及电缆引入各种干扰并汇聚成强大的干扰源 造成上行信号的 C N 值严重低下 我们把 这类干扰称之为汇聚干扰 由于各用户上行信号经由不同的路由 其传输增益不同 造成 各用户上行信号回传汇聚后呈现电平值严重不一致 这就是 HFC 网络上行通道的电平汇 聚均衡问题 有线电视 HFC 数据网络的若干问题之所以多年尚未很好解决 主要是我们习惯了用 传输有线电视单向电视信号的固定思维模式和建网经验来试图解决双向数据传输问题 从 工程技术角度来说 借助相应的有效抑制噪声的产品 HFC 网络双向改造是切实可行的 在噪声控制方面 可以采取以下措施 在噪声控制方面 可以采取以下措施 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 15 页 1 利用有线电视数据网络用户逐步增加的特点 利用性能优异的高通 窗口滤波器加 在需要施行噪声阻断的网络段中 可以抑制大部分的侵入噪声 2 尽量选用屏蔽性能良好的电缆 减小耦合进入电缆的窄带短波侵入噪声 3 尽量选用连接特性好 无电磁波泄漏的电缆连接器 以消除因连接泄漏引入的感 应噪声 4 HFC 分配网络中的放大器 分支器 分配器等负载的阻抗要与同轴电缆特性阻抗 相匹配 75 以抑制反射噪声 5 对那些接触不良或生锈的电缆以及接头要及时更换 以抑制共模噪声 其应该在 电缆双向网络改造中作为重点 还有就是施工的时候要严格遵照相关技术工程规范 6 采用前向纠错编码结合交织技术可以抑制脉冲侵入噪声引起的群误码 7 适当控制光节点的规模 以抑制噪声 漏斗效应 8 当用户数量增加到一定规模时 可以考虑主干数据网络采用 IP DWDM 城域接入网 络技术 而适当增加分前端数量 从而减少 HFC 双向数据网络覆盖的用户半径 3 1 3应用带宽规划应用带宽规划 根据接入网双向改造的经验 在推广初期阶段 主要规划高速 Internaet 业务和 STB 双向交互式业务 高速 Internet 业务按照每户 4Mb s 计算带宽 STB 双向交互式业务按照每路 50kb s 计算带宽 根据 高速 Internet 业务与双向交互式业务的特点以及开通用户的实际情况 高速 Internet 用户的开通率按照 20 计算 同时在线的用户按照 50 来计算 双向交互式业务 的开通率按照 50 计算 考虑到晚间存在看电视的高峰期 双向业务的同时在线率按照 100 来计算 以一个满配的光节点为例 光节点有在 4 路输出 每路带 200 个用户的典型 HFC 组 网模型下 在每一路上安装一个 EoC 前端 覆盖用户总数约为 800 户 每路 EoC 前端的高速 Internet 业务的实际占用带宽 800 4 x30 开通率 x50 在线率 x 4Mb s 120Mbps 每路 EoC 前端的双向交互业务的实际占用带宽 800 4 x50 开通率 x 100 在 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 16 页 线率 x50kb s 5Mbps 一路 EoC 前端的实际带宽为 140Mbps 上述两种业务的总带宽为 125Mbps 完 全满足容量需求 一路 EoC 前端剩余 15Mbps 的容量可以用来开展如 IPTV VoIP 等业务 3 1 4网络升级策略网络升级策略 广电数据网络的运营初期是以建立双向网络为重点 主要是提供点播业务的回传通道 这一业务对带宽的要求很低 可以高密度的接人 双向网络建设完成后 自然会考虑为用户提供宽带上网业务作为增值服务项目 宽带 上网与点播回传不同 宽带上网需要保证给用户一定的带宽 至少要保证 1M 左右 而且 当宽带上网业务的用户多了以后 在网络汇聚点上需要更多的带宽保证 为了保证广电数 据网适应业务发展形势的需要以及用户规模不断增长的需要 实现网络的平滑升级 从而 充分保护已有投资 建议采取如下的策略 以分光节点为单位进行网络的规划 初期可以配置多槽位机框的 EoC 前端 配置适 量 EoC 前端模块 随着后期用户的增加 可以通过增加 EoC 前端模块的数量来进行平滑 扩容 3 1 5IP 地址规划地址规划 IP 地址规划是双向网改的一个非常重要的环节 IP 地址规划是以高效管理为目的的 根据网络用户规模的不同 管理要素的不同 骨干网络设备所具备功能的不同以及网络安 全策略的不同 IP 地址规划可以有多种灵活的规划方案 3 1 6Vlan 及及 QoS 规划规划 Vlan 规划规划 EoC 终端需要支持 VLAN 划分 每个 EoC 终端划两个 VLAN 一个用来支持高速上 网 一个用来实现点播回传 所有的 EoC 终端和边缘交换机都采用相同的配置 这样可以 方便部署 每个 EoC 前端接口接入整个小区的用户 在核心及骨干交换机的端口上通过 VLAN Mapping 标识出业务和小区的位置信息 用 VLAN 数字的范围区分业务类型 VLAN1000 1999 表示点播同传业务 STB 2000 2999 表示高速上网业务 用具体的 VLAN 数字区分不同的接人小区 如 1001 2001 表示一个小区的两种业务的 VLAN 1002 2002 则表示另外一个小区的两个业务 VLAN QoS 规划规划 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 17 页 可以在终端上实现不同业务的区分服务 如将高速 Internet 接入设为较低的级别 将 视频点播 VOD 定为较高的级别 3 1 7安全规划安全规划 接入网是距终端用户最近的网段 网络环境纷繁复杂 为了保证业务开展的安全性 接入网络需要考虑安全措施 防止网络被攻击导致业务中断 针对一些常见的攻击手段 接入网设备需要支持以下功能 首先 在防止黑客攻击方面 可采取一下措施 MAC 地址泛滥攻击 黑客发送大量带有随机源 MAC 地址的数据包 这些新 MAC 地址被交换机 CAM 学习 很快塞满 MAC 地址表 这时新目的 MAC 地址 的数据包就会广播到交换机所有端口 交换机就像共享 HUB 一样工作 防范 MAC 地址泛滥攻击最有效的方法是限制 EoC 前端和终端的 MAC 地址学习数量 DHCP 服务器 DoS 攻击 黑客使用不同的 MAC 地址不断发出 DHCP 请求 租 用所有可用 IP 导致正常 DHCP 无法进行 限制 DHCP 服务器 DoS 攻击可采用 在 EoC 前端和终端上限制的 MAC 地址学习数量的方式 可以有效防止 DHCP 服 务器 DoS 攻击 DHCP 欺诈攻击 可在 EoC 前端上启动 DHCP Snooping 限制在非信任端口上的 DHCP 报文 只有信任的端口才能传输 DHCP Offer 等报文 可有效防止 DHCP 欺 诈攻击 并且在 EoC 终端上启动端口限速功能缓解攻击 其次 在 EoC 系统的安全方面 可以通过以下几种措施实现 在用户侧 通过对用户终端的 IP 地址配置和 Vlan 设置 保证用户只能访问应用 服务器 不能访问 EoC 终端和 EoC 前端的任何一个设备 在总前端侧 通过网管软件的管理员级别限制 让不同的管理员具有不同区域和 级别的操作权限 配合强化的安全制度 来保证系统的安全平稳运行 再次 在保证用户信息的安全方面 对宽带用户的安全管理可通过以下几种机制实现 通过设置 EoC 系统工作在 Master Slave 模式 终端之间自动隔离 通过 Vlan 设置实现终端之间的三层隔离 可通过 EoC 终端用户接入端口与用户 PC 网卡的 MAC 地址绑定实现宽带用户的 可控性 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 18 页 通过 EoC 终端广播风暴抑制参数的设定 抑制广播风暴 3 2 工程实施工程实施 3 2 1 施工组织施工组织 接入网双向网路改造工程实施具有点多面广 涉及千家万户的特点 因此 建立严密 的施工组织显得非常必要 1 用户方施工组织 用户方施工组织 根据以往经验 用户方应成立接入网双向网路改造工程指挥部 总指挥由运营商 集 团 公司领导兼任 方便管理和协调 以县区运营商网络公司为指挥管理机构的成员单位 在县区运营商网络公司设立接入网双向网路改造工程领导小组 由县区运营商公司经理担 任组长 负责指挥协同本区域范围的双向网络改造工程的监督管理 同时设立两个独立的 临时机构 即工程部和监理部 工程部负责工程项目的实施 根据工程进度合理分配工程 资源 确保工程如期完工 监理部负责工程施工过程的质量监督和工程验收 在施工过程 中发现问题 及时通知工程部进行整改 以免埋下隐患 在工程完工后组织工程的验收工 作 对工程质量负责 为确保工程的顺利实施 台方应为施工单位提供必要的器材和支持 首先 在进入施 工现场之前 台方应提供拟施工区域的详细图纸资料 正式施工前 应安排人员协助施工 单位做好现场勘察工作 根据勘察情况 结合设计方案共同编制详细的施工计划 现场的 所有施工行为必须严格按照此计划执行 根据本工程的现场网络状况和设备安装方式 运营商方应提供大型测试设备 梯子等 用户不便携带的工具 2 承建方施工组织 承建方施工组织 根据项目实施需要 本公司拟成立 有线电视网络改造领导小组 组 长 何守文 副 组 长 韩雪松 项目经理 高琦 技术支持 田国刚 张瀚 商务协调 黄明玉 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 19 页 施工人员 麦子超 李文平 3 2 2 标准化作业标准化作业 标准化作业是接入网双向网络改造的基本保障 为此要依据工程需要建立严格的工程 材料标准 安装作业标准和服务标准等 工程材料标准方面严格界定电缆 接头和固定件等的规格 型号 材质等技术指标 达不到设计要求的工程材料绝对不允许进入施工现场 确保工程质量 安装作业方面标准方面 要制定好作业流程 每个环节必须使用专用的施工工具 接 头等关系到工程质量的环节一定要标准化作业 服务标准化方面要制定严格的服务等级和标准 因为终端的安装涉及千家万户 因此 施工人员要遵循星级服务标准 包括文明用语 统一着装 统一施工流程等等 3 2 3 实验室测试实验室测试 接入网双向网路改造涉及的 EoC 前端 终端和跨接器等设备 在出库前抽取一定比例 如 5 的设备做实验室测试 测试项目和指标严格按 招标技术规范 执行 出现不 合格品及时通知供应商处理 确保工程如期高质量完成 3 2 4 现场安装调试现场安装调试 现场安装调试包括网管平台 前端系统和终端三个主要部分 1 网管平台 网管平台 网管平台要首先实施 经过 1 个月左右的试运行 待系统平稳后再开始大规模的前端 和终端的安装调试工作 2 EoC 前端部署前端部署 安装前需根据业务和系统管理的规划对 EoC 前端设备进行预配置 通过 EoCxplorer 设备配置器登陆到 EoC 前端系统 可以配置 IP 管理 VLAN 业务 VLAN VLAN 的优先 级 上下联端口限速及广播风暴抑制等功能 同时将相应的设备信息加入到 NMS 网络管 理系统的前端管理数据库系统中 纳入综合网管系统 经过以上处理的 EoC 前端才可以交 给安装人员做现场设备安装调试 前端的安装调试过程涉及到前端所在链路上的所有用户 为确保接入网双向网路改造 过程尽量小的影响原有用户的收视效果 应尽量避免高峰收视时段安装和切换 并确定切 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 20 页 换时间标准和应急预案 2 上联 上联 IP 通道测试通道测试 前端安装完毕 首先进行上联 IP 链路的调试 可通过 EoC 前端直连一台终端组成最 小的 EoC 系统来测试 将测试笔记本电脑连接到终端上 根据预先规划的测试内容逐项进 行测试 如 Ping 所有的应用服务器 Internet 网关等 检验系统的连通性和速率 时延 丢包和抖动等技术指标 上联通道测试通过后即可通过 NMS 正式开通前端系统 3 反向通道建立 反向通道建立 前端上联链路测试完毕后 通过网管系统观察前端的工作状态 一切正行后 再逐级 处理链路上的所有放大器 建立反向通道 在用户网络中 放大器一般有两种 即单向放大器和双向放大器 对于单向放大器 可通过安装跨接器 将 EoC 信号跨越放大器 直到用户端 对与双 向放大器 可通过拔掉反向放大模块 出入短接模块 构造反向通道 在单向放大器处理过程中 每跨越一级放大器后 从跨接器的输出口测试相应的射频 指标 如信号电平 信噪比等技术指标 合格后 将测试用终端接上 按预定的测试方案 测试系统的连通性指标 全部合格后 进入下一级 直到完成最后一级放大器的跨接 双 向放大器反向通道的测试过程与单向放大器的方法相同 4 下联 下联 RF 链路测试链路测试 下联 RF 链路是 EoC 系统的关键 下联 RF 链路调试前 选出该 EoC 前端所在光节 点所覆盖的每一个支路上较远的节点作为测试点 测试点的比例为该支路用户数的 5 即 可 对 EoC 前端到测试点的链路上的所有放大器做跨接处理 构造低频回传通道 RF 链 路的测试主要包括网络噪声 链路最大衰减 连通性 速率 时延 丢包和抖动等技术指 标 5 网络噪声处理 网络噪声处理 网络噪声测试在前端射频输出口进行测试 如噪声超过 EoC 前端标称的噪声水平 就 必须对该覆盖区域做降噪处理 处理的方法包括更换优质的分支分配器 在没有宽带用户 的支线加装高通滤波器等 直到噪声水平达标为止 6 EoC 终端部署终端部署 终端的安装是一个非常重要的环节 用户家庭有线电视网络千差万别 很多用户在装 修时没能严格遵循有线电视网络建设标准 因此 不能达到 EoC 终端要求的技术指标 在 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 21 页 这种情况下 为保证工程质量 降低运维成本 必须对用户家庭网络进行必要的改造 上 述过程完成后 可以安装终端设备了 终端设备安装完毕后 按预先设计的测试规范详细 测试各项技术指标 待所有指标合格后 对应户进行简单的使用培训后 请用户签字验收 7 EoC 终端开通终端开通 终端的开通流程必须严密 防止非法用户使用系统资源 总的策略为业务与终端绑定 终端与前端绑定 用户到营业厅申请业务时 服务人员将客户基本信息登记到 NMS 的用户管理数据库 后 根据总体网络与业务规划 结合客户需求 为用户配置选定的带宽和业务种类 带宽 通过终端限速实现 业务类型通过配置 VLAN 实现 实时业务的 QoS 通过配置 VLAN 优 先级实现 经过上述配置 实现业务与终端的绑定 同时将上述配置信息自动录入到 NMS 的终 端管理数据库中存档 终端与前端的绑定通过配置前端的白名单来实现 用户终端配置完毕后 将该 EoC 终 端的 MAC 地址也登记到 NMS 的终端管理数据库 NMS 根据用户基本信息判断该终端与 哪一个前端进行绑定 下载脚本到相应的前端 更改前端的白名单配置 将新开通的终端 的 MAC 与该前端绑定 3 2 5 供电防雷措施供电防雷措施 在接入网双向网路改造的过程中 系统供电和防雷的设计与实施是一项最为关键的内 容 直接关系到项目的成败 因此 系统供电和防雷的设计与实施必须严格遵循行业标准 精心组织 严细施工 力争做到万无一失 在速浪接入网双向网络解决方案中 前端产品属于系统的关键设备 必须达到 7 24 小时的运营级标准 因此 在电源设计上根据实际用户网络环境 将电源设计为 220V AC 和 60V AC 两种供电方式 电源的主要元器件采用进口元器件 能够满足高温 低温 震 动 潮湿等各种供电环境的需要 为系统的长效 平稳运行提供了技术保证 在终端方面 采用 220V AC 转 9V DC 电源适配器为终端提供电源 电源转换效率高 安全可靠 3 2 6 项目验收项目验收 在整个项目实施完成后 由建设方 承建方和监理三方人员成立项目验收小组 根据双方合同签订的工程范围 对于硬件设按前端 100 终端 5 的比例抽检 检验 项目主要包括设备带宽 稳定性 安全性等技术指标 测试标准依据承建方提供并经建设 方书面认可的设备性能指标 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 22 页 网管软件的验收将依据承建方提供并经建设方书面认可的软件功能逐项验证 所有验 收项目详细条款必须经三方认可签字后视为验收通过 3 2 7培训计划培训计划 培训计划主要包括以下内容 基本理论培训 系统及设备培训 具体包括下表的五个 分项的内容 通过这次培训 可以让用户对调制 EoC 和速浪产品线完全熟悉和掌握 达到 独立设计 实施和维护调制 EoC 网络的目的 序号内 容课 时负 责 人备 注 1调制 EoC 基本原理5高 琦 2HomePlug 协议5韩雪松 3组网方案5田国刚 4前端与终端5麦子超 5网管软件5张瀚 3 2 8系统维护系统维护 系统维护主要是设备迁移和故障更换 设备迁移设备迁移 设备迁移包括前端和终端两个部分 前端迁移时 最主要的就是通过 NMS 系统对前端的白名单进行再配置 其他参数及 功能很容易实现 终端的迁移由用户提出申请 通过 NMS 系统修改拟迁入区域前端的白名单即可 故障更换故障更换 故障更换包括前端和终端两个部分 前端设备更换相对简单 只需将 NMS 登记的前 端配置信息复制到新前端中即可 终端设备更换要相对严格 用户设备经技术人员确认需更换后 新终端要通过 EoCxploer 根据 NMS 数据库中用户登记的业务申请信息进行业务绑定处理 即配置业务 VLAN 跟据业务性质 为不同的 VLAN 分配不同的优先级 进行相应的限速处理 同时 将新终端的 MAC 登记到 NMS 的终端管理数据库 NMS 根据用户基本信息判断该终端与 哪一个前端进行绑定 下载脚本到相应的前端 更改前端的白名单配置 将新终端的 MAC 与该前端绑定 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 23 页 第四章第四章 方案分析方案分析 4 1 速浪速浪 EoC 解决方案的特点解决方案的特点 高性能高性能 High Performance VLSI 专用芯片 实现高带宽传输 高达 1024QAM 调制 并可自适应调整交织深度 射频性能稳定 具有宽广的发射 接收电平范围 利用 IGMP snooping IGMP proxy 实现组播 符合 HomePLUG AV BPL 标准 多业务支持多业务支持 Multi Service Supportable 双向机顶盒回传 高速互联网接入 IPTV 数字视频监控 VoIP VOD 和 NVOD 高带宽高带宽 Broad Bandwidth 最大具有 300Mbps 的物理层带宽 最大具有 140Mbps 的 MAC 层带宽 每个前端可连接最大 64 个终端 满负荷情况下每个终端的有效带宽不低于 2Mbps 对称的链路结构 用户共享带宽 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 24 页 易于实施易于实施 Easy Deployment CSMA CD 保证与以太网帧格式兼容 可通过普通的分支分配器 不必更换原有线路 户外型跨接器适应各种网络环境 户外型前端最大支持 4 输入 4 输出 符合绝大多数光站配置 IP 侧电口输出和光口输出可随意选择 支持单芯光纤回传 目前最低廉的部署价格 抗干扰抗干扰 Noise Tolerance 多载波 OFDM TDMA CSMA 体制保证高速可靠传输 衰减小 最大可传输 2 公里以上 无回传噪声的汇聚 运营级解决方案 Carrier Class Total Solution 支持本地 WEB 页面管理和远程管理 远程管理支持 v1 和 v2c 版本的 SNMP 802 1Q VLAN 端口隔离 802 1p QoS 保证对时延敏感的业务 如 VoIP 和 VOD 4 2 主要产品技术指标主要产品技术指标 4 2 1 前端前端 前端定义为 EHL 系列 分为野外型前端 EHL A 系列和室内型 EHL B 系列 推荐使用 室外型 图 8 EHL 6060 A 系列的前端 深圳速浪有线电视接入网双向改造解决方案 第 25 页 对应于光站输入输出的数量 A 系列又分为 1 路固定输入输出和最大 2 路或 4 路选配 输入输出三种型号 最大 2 路或 4 路选配输入输出型前端为插板式 可选择 1 到 4 路 EHL 6500 系列插板进行组合 E