广电网络双向接入技术方案的分析及应用建议.doc

广电网络双向接入技术方案的分析及应用建议摘要：随着三网融合的启动，广电运营商当前最重要的任务是加快有线电视网络双向改造。本文主要分析了几种双向接入技术方案的特点，提出了应用建议，并介绍了实际应用的案例。关键词：三网融合 hfc cmts fttb epon lan eoc cable modem中图分类号：tn915.6文献标识码：a文章编号：1007-9416(2012)08-0021-021、引言在当前三网络融合的背景下，广电运营商将面临着日益激烈甚至是残酷的竞争。目前，从我国广电网络的整体来看，仍然存在着大量的hfc（hybrid fiber-coax，即同轴电缆和光缆混合网络）网络，而且大多数不具备双向功能，仅能满足基本广播电视节目的传送，既不能承载多媒体交互业务，也不能实现有效管理。所以，当前广电运营商最重要的任务是尽快完成hfc网络的双向改造。2、广电双向网络改造的要求目前广电双向网络改造定位于：能够开展视频、语音、数据等综合业务，而且可运营、可管理、可维护；因此应充分考虑和满足各方面的要求。(1)要立足于广电网络自身优势，既要满足近期业务的需要，又要兼顾未来的发展规划。(2)要技术成熟、标准化程度高，符合未来技术发展趋势，保证可持续发展。(3)要充分利用现有hfc网络的同轴电缆资源，体现hfc网络的高带宽特点。(4)要有带宽保证和qos（服务质量）保证，带宽性价比高、可靠性强、运维成本低。(5)要施工难度低、速度快，能够根据业务需要灵活分片部署，建设和用户开通成本低。3、双向接入技术方案的分析对比和建议目前在广电网络双向改造方案中，采用的接入技术主要有：cmts+cm方式，fttb+lan方式，epon+lan方式，epon+eoc方式等。3.1 cmts+cm方式cmts（cable modem termination system）即电缆调制解调器终端系统，cm（cable modem）即电缆调制解调器。cmts+cm方式是一种基于docsis 技术标准的hfc网络改造方案，也是目前被证明是成熟、有效、非常适合广电运行商的技术方案。cmts+cm的网络基本组成为：前端设备cmts、用户终设备cm和hfc双向传输网络三大部分。其特点是cmts通过hfc网络发送和接收cm的信号，从而完成数据交换和实现宽带的接入。优点分析：(1)能够充分利用hfc网络的资源，最大优势是集中度高，除了前端的cmts和用户端的cm，没有其它有源的数据设备，因此设备的管理、供电和维护比较方便，一旦部署了cmts，就像电信adsl一样可以随时开通用户，这对竞争是非常重要的。(2)覆盖范围大，单从宽带接入业务考虑，cmts可以分期投资，逐步扩充。(3)cm的标准化、成熟度高也是其它接入技术难以比拟的，docsis标准的宽带利用率高，能达到的吞吐量也最高，同时也解决了qos的保证问题。目前docsis3.0采用了信道绑定技术，大大提高了上下行带宽，可以达到下行200mbps以上、上行120mbps以上，同时也降低了设备造价。(4)由于docsis的成熟、完善、严谨，设备供应商已开发了小型模快化的cmts头端，可以配置在网络的光工作站中，减少了上行汇聚噪声的影响。缺点分析：(1)最大的缺点是带宽问题。cmts系统采用的是共享宽带机制，当在线用户增加时，用户接入速度会大幅下降；另外，目前cmts前端设备价格较高，如果作流媒体服务，每个用户都需要长时间占用网络、大流量吞吐数据，用户的带宽性价比低。(2)反向噪声汇聚不易处理，对 hfc网络的反向设计、工程施工、网络维护要求较高。(3)随着“光进铜退”的发展趋势，许多大厂（如哈雷、华为）已经停产了cmts，目前国内没有cmts厂家。应用建议：在同轴电缆占hfc网络中比例较大的时期，cmts几乎是基于同轴电缆的唯一可选的双向改造方案。因此，建议在目前的网络改造中仍主要采用cmts+cm方式，也作为新建小区的主要接入方案。3.2 fttb+lan方式fttb（fiber to the building）即光纤到楼，lan（local area network）即局域网，多采用光纤收发器进行传输。fttb+lan的接入方式是：光纤到楼，将光纤收发器部署到楼，安装楼道交换机，楼道内采用五类线入户。其特点是采用五类线传输信号，有别于广电传统的同轴电缆传输。优点分析：(1)最大优势是入户带宽高，有较好的稳定性。(2)技术成熟，应用广，早已被电信运营商大规模采用，如果不考虑重新布线，性价比最好。(3)局域网产品异常丰富，并且接入设备成本低、技术简单、使用管理方便等。缺点分析：(1)最大问题是改造中的施工难度大，需要在楼内重新敷设五类线，对用户需要重新穿墙入户，在施工过程中，物业公司和用户会不满意，甚至出现阻扰施工的情况。(2)不能利用现有的同轴电缆资源，在用户开通率低的情况下，满装用户成本太高。(3)光纤收发器和交换机属于室内型产品，不适合在户外安装，且易遭雷击。应用建议：建议fttb+lan方式主要应用于已经布好五类线的场合，比如：企事业单位、酒店、商场等。在网络改造中，比较适合于重新布放五类线难度较小、规模小的场合，比如：架空布线的旧小区、比较分散的楼栋，作为扩大双向覆盖面的一种补充。3.3 epon+lan方式epon（ethernet passive optical network）即以太无源光网络，是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，通过以太网协议提供多种业务，上、下行速率目前可以达到1.25gbps。epon网络的基本组成为：olt（光线路终端）、odn（无源光分配网）、onu（光网络单元）、pos（无源光分路器/耦合器）、ems（网元管理系统）等。epon目前技术成熟，价格逐年下降，已被各大宽带运营商认可和大规模采用。其特点是epon采用点到多点的光纤传输技术，有别于光纤收发器点对点的传输。优点分析：(1)epon接入带宽高，可扩充性好，可以承载全业务运行，可以实现1g到小区、100m到楼、10m到户。而且技术成熟，未来升级改造方便。(2)epon采用点到多点的结构，对hfc网络的主干光缆资源占用少，节省管道和光纤资源成本。(3)epon的olt和onu之间是无源的光网络，可靠性非常高，基本是免维护。缺点分析：(1)和fttb+lan方式相同，最大的问题是全面改造难、不能利用广电的同轴电缆资源。(2)低接入率时成本高，建设初期设备利用率低。(3)两张网络分开运行，对维护人员的素质要求高，协调较困难。应用建议：epon+lan方式可应用于新建小区中，不建议在网络改造中采用，当前比较适用于大规模的集团业务专线工程。3.4 epon+eoc方式.eoc(ethernet over coax)是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术，也是一种相对较新的技术。eoc主要将以太数据信号和电视信号在同轴电缆分配系统中共同传输,从而完成宽带的接入。eoc又分基带eoc和调制eoc两种：基带eoc采用频分复用技术，是一种点对点的应用，无法在树形网络里传输；调制eoc采用调制技术，能克服基带eoc不能够跨越放大器、分支分配器的缺点，传输距离远、速率高。eoc最大特点是利用同轴电缆代替五类线传输以太网信号，从组网模式来看，类似于cmts在有线网络中的应用。优点分析：(1)eoc能充分利用hfc网络的同轴电缆、分支分配器资源，施工难度小、节省投入。(2)不需要对分配网络改造，可快速进行双向覆盖，建设初期成本低，滚动投资，与cmts方式相似。(3)eoc分布在hfc网络的光工作站及以下，更靠近用户侧，带宽很大，可避免hfc网络上行噪声汇聚问题。缺点分析：(1)最大的问题是eoc标准还有待完善，终端厂商使用不同的频点和协议，互联互通是个很大问题，互不兼容，目前没有形成主流产品。(2)eoc产品需要解决qos 的保障问题、组播支持问题、网管问题；(3)eoc没有大规模成功应用的案例，多处于试点和改进阶段。应用建议：基带eoc已经逐步淘汰，不建议在网络改造中采用。目前，epon+调制eoc方式比较适合于没有进行分网络改造的地区，建议在采用树形网络结构的旧小区和乡镇网络加以采用，快速实现这些地区的宽带覆盖，也为今后大规模采用积累经验。4、蚌埠市广电网络双向接入技术的应用与体会。多年来，蚌埠广电网络一直在研究和解决双向网络改造问题，可以说是在不断的摸索和改进中前进，对上述几种改造技术方案也均有所采用，也积累了一些经验和教训。4.1 cmts+cm方式cmts+cm方式是一种技术成熟的方案，有很多成功的案例，也是蚌埠广电网络所采用的主流模式，在蚌埠市hfc网络双向改造和新建中得到了很好的应用，目前采用这种方案的用户覆盖已达7万余户。经过多年的实践，积累了大量的cmts应用经验，也在不断改进规划设计、工程施工、系统调试、网络维护等工作，确保了cmts系统的良好运行，用户也很满意。截止到2011年底，蚌埠广电网络按照cmts技术要求已经完成了90%的旧网线路改造；另外在新建小区的网络建设中，仍参照cmts技术的要求，以满足今后多种接入方式的需要。4.2 fttb+lan方式由于改造施工难度大， fttb+lan方式主要用于蚌埠市架空布线的一些旧小区中，作为扩大覆盖面的一种补充方案。同时，为降低接入成本，对电信宽带已经覆盖的旧小区，不采取用户满装的布线方式，采用“开通一户、布线一户”的做法。同时，因fttb+lan的技术成熟、组网简单，对于集团商业用户的数据专线接入优势明显，现在主要用于蚌埠市各银行、供水、医保等专线用户的各营业网点，目前的接入点已经达数百条。4.3 epon+lan方式epon+lan方式在蚌埠广电网络也得到了很好的应用，目前主要用于规模大、接入点局部相对集中的政府专线工程中，比如：蚌埠市社会治安视频监控网工程、蚌埠市市政监控网工程，目前接入点已达千余处，运行较好。因epon+lan方式改造施工难度大、建设成本高，所以没有在双向改造中采用；目前仅限于在一些高档新建住宅小区中，采取预装五类线、预留光缆纤芯的做法，作为备用方案。4.4 epon+eoc方式蚌埠电网络曾于2006年采用过epon+基带eoc的方案，在几个新建的高档小区进行了试点。但由于当时技术条件不成熟，存在很多问题：一是olt不稳定、onu和交换机经常发生空载致环死机，故障率高、维修量很大，有关厂商也多次到现场分析指导，也未能很好解决；二是由于基带信号不能通过分支分配器，用户安装很不方便。由此导致用户投诉很多、用户流失也很严重，于是在运行了不足半年之后，放弃了基带eoc的应用。但是，随着调制eoc技术的改进以及在其它地区的逐步应用，目前蚌埠广电网络也有计划进行epon+调制eoc方案的试点。目前，蚌埠广电网络双向改造的总体思路是：立足于cmts技术，把 fttb+lan作为补充，逐步扩大epon+lan的运用，有计划地试点epon+调制eoc，关注光纤到户技术。5、结语综上所述，以上几种改造方案各有优缺点，很长一段时间内会