广电接入网技术综述.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013-4-22,#,广电接入网技术综述,2013.03.17,一、广电接入网的提出,1992,年美国贝尔实验室的科学家,Oshinsiky,针对当时电信传统的铜线接入网带宽小，不能满足业务发展需求的弊病，提出了将,HFC,网络改造为双向网络，充分利用,HFC,网络的宽带特性，在双向,HFC,网络上实现宽带数据通信。并且在贝尔实验室区域架设了一个试验网络，实现了双向数据通信。,从此，双向,HFC,网络作为宽带接入网为世人所熟知。,二、广电,HFC,接入网标准发展历程,最初的,HFC,接入网并没有标准，所以在双向,HFC,网络上实现数据通信的方式和设备五花八门。,直到,1996,年，美国四大有线电视机构,Time Warner,、,TCI,、,Cox,、,Comcast,发起组织的,多媒体电缆网络协会,MCNS(Multimedia Cable Network Society),，,制定了,“基于电缆的数据接口服务规范”,DOCSIS(DataOver Cable Service Interface Sprcification),技术规范，该规范得到了,Cisco,、,3Com,、,Intel,、,Motorola,、,NEC,等诸多厂商的支持。,1998,年,3,月，,DOCSIS1.0,规范被国际电信联盟（,ITU,）所采纳，标准号为,ITU-T j.112,，从而,DOCSIS,成为,HFC,网络内进行高速数据通信的国际标准。,2000,年,CableLabs,发布了,DOCSIS1.1,规范。,2002,年,12,月，国际电信联盟采用了,DOCSIS2.0,标准，标准号为,ITU-T j.122,。,2006,年,8,月,，,美国,Cable Labs,于正式公布了,DOCSIS V3.0,标准，该标准旨在采用“信道绑定（,Channel bonding,）”方式扩展上,/,下行信道容量，优化,DOCSIS,网络结构，提高双向传输速率，扩展网络传输功能,。,为了更好地支持欧洲和亚洲的有线电视制式，,CableLabs,组织提出了,EuroDOCSIS,标准。,美标和欧标的,DOCSIS,运行机制和核心协议完全相同，其区别主要在物理层：,美标,DOCSIS,符合,ITU-T j.83-B,占用,6MHz,带宽，,QAM,调制；上行频谱采用低分割,542MHz,，,QPSK/16QAM,调制。,欧标,DOCSIS,符合,ITU-T j.83A(,同,DVB-C),，占用,8MHz,带宽，,QAM,调制；上行频谱采用中分割,565MHz,QPSK/16QAM,调制。,三、我国的,广电,接入网,网络改造,1,、,有线电视网络双向改造十年回顾,1,）广电有线电视网络改造起步早,a,）,以,DOCSIS,技术为基础的双向网络改造,1997,年，,中广协会技术研究委员会,主持,翻译出版了唐纳德,.,拉斯金和迪恩,.,斯通贝克合写的专著“有线电视宽带,HFC,网络回传系统”一书。,1999,年，,中国有线电视网络传输公司培训部，邀请美国,GI,公司“传输网络系统”部门回传通路开发项目领导人,DEAN STONEBACK,迪恩,.,斯通贝克先生，对中国有线电视网络业界的高层技术人员，讲授有线电视宽带,HFC,网络双向改造的相关技术，由此拉开了,HFC,网络双向改造的序幕。,2000,年,，,全国各地零星地在,HFC,网络双向网改基础上，运行基于,DOCSIS,的,Cable Modem,数据传输系统，开始推出互联网业务。但真正形成规模运行的极少。,2000,年,10,月，中广协会技术研究委员会在杭州,ICTC,发布广电有线电视城域宽带网络建设专家建议书。,2000,年,10,月,以后，中国有线电视网络开始进入以,DOCSIS,技术为基础的规模化双向网络改造。,b,）基于,以太网接入技术,的,广电网络的双向改造,1998,年,，,北京丰台区有线电视台率先试验,IEEE802.1,接入，建立了基于以太网技术的宽带接入网，开展互联网业务。随之国内其它一些有线电视网络效仿，其中比较成功的是山东淄博市有线电视网络，采用交换机加光纤收发器建立的双向接入网，在其上开展了基于互联网的股票交易业务，取得较大的收益。,虽然不少有线电视网络也采用了这种技术进行双向网改，但是，这种网络的安全性和可靠性不佳，加之业务单一，并未在国内有线电视网络网改中得到规模发展。,c,）基于,EPON,技术的广电网络改造,2003,年,7,月，中广协会技术研究委员会在江西井冈山召开的理事会上，研讨了正在发展和快速成熟中的以太无源光网络,EPON,技术，对该技术在有线电视网络双向改造中应用，给予极大关注并进行了热议。,2004,年，,IEEE,发布了,EPON,标准,IEEE802.3ah,，同时,EPON,设备也规模应市。,2006,年,IEEE,又成立了,802.3av,工作组，开始了,10GEPON,系统的研究和标准的制定，到,2009,年,9,月，正式颁布,IEEE802.3av,标准，该标准专注于物理层技术的研究，最大限度沿用,EPON,的,IEEE802.3ah,的,MPCP,协议，对,IEEE802.3ah,标准具有很好的继承性。,2010,年，,10GEPON,产品问世。,2005,年，青岛有线率先完成了有线网络由模拟电视向数字电视的整体转换之后，在总结,HFC,网络双向改造的经验和教训基础上，选择,EPON,技术建设面向未来的有线电视网络接入网,，,2006,年底，青岛有线电视网络建设的,EPON,网络已覆盖青岛市区,40,万用户。并向约四万宽带用户提供包括交互电视在内的宽带数据服务。目前正不断开发、推进基于有线数字电视网的三网融合业务,。,继,青岛有线电视网络采用,EPON,技术网改成功之后，从,2007,年开始，国内有线电视网络相继采用,EPON,技术对有线电视网络进行双向改造。,经过,10,年网络改造的有线电视网络，到,2009,年，发展了近,500,万双向业务用户。无论与美国有线电视同行相比，还是与我国电信运营商比，我国有线电视网络双向改造取得的成就，除了众所周知的较成功的案例如东方有线、深圳天威、杭州华数、北京歌华,、江苏有线、四川成都有线、广东广州和江门有线、山东烟台有线,等外，从行业总体上看离三网融合的要求差距尚远。,2,）中国有线电视网络十年网改的经验及教训,经过,10,年有线电视网络改造，从行业整体看我国的有线电视网络技术水平，远未达到能够支撑三网融合业务的要求。究其原因，撇开体制方面的问题，仅从技术和管理的角度分析，有如下几方面的原因：,a,）有线电视网络改造,必须建立两个,认识,的转变：,有线电视网络双向改造，不仅仅是物理网络从单向广播网向双向交互网的转变，而是从广播网建设向多媒体网络建设的转变；,有线电视网络公司,的运营，,从单一的广播电视业务运营，向多业务运营转变。,我们的有线电视网络同行们,相对,多数都还没有完成这一认识上的认知转变。,b,）没有网络规划的概念：,大多数有线电视网络公司的网络改造，是在没有进行网络总体规划的前提下进行改造，且多是按设备提供商给定的解决方案实施的。,这样的解决方案基本上是以设备提供商供应其产品为目的。带来的后遗症是随着用户的增多，以及业务的发展，改造后的网络很快就不能适应这些变化。支撑多业务的网络,是,多媒体网络,，,实质上是通信网。,为了满足未来综合业务的发展，进行全面系统的网络规划势在必行。,c,）有线电视网络改造的行业技术标准，滞后网络改造进度需求，全行业,较长期,缺失统一遵循的网络改造技术标准,虽然,DOCSIS,方案得到总局大力支持和推荐，在,2004,年就发布了,GY/T 200-2004,“,HFC,网络数据传输系统技术规范”，但是，对该标准宣贯没有力度，缺乏具体指导和配套的设计、工程、验收规范，也缺乏统一的业务推广。所以，至今尚有非常多的有线电视网络公司不知道行业有一个中国的“,DOCSIS,”行业标准。,标准的缺失，,导致有线电视网络改造技术方案，基本受制于大大小小设备制造商和系统集成商。从而形成了各个城市有线电视网络改造采用各不相同的技术方案，甚至同一个城市（主要指省会城市），形成几个不同技术方案的有线电视网络并存的局面。这给未来网络整合带来极大的困难。,d,）大多数网络改造项目投资强度严重不足，导致改造后的网络起点低，无法支撑三网融合业务的实施。最典型的的例子就是,IPTV,平台为什么大量与电信网络对接，而不是与改造后的有线电视网络对接,，就是因为广电网络不能适应,IPTV,业务要求。,e,）有线电视从业技术人员，在掌握涉及增值业务所需要的网络技术方面，远未达到开展这些业务所需的要求。在三网融合大形势下，很难适应网络改造对技术人员高技术水平的要求。,行业对技术人员的针对性培训未能展开，也没有统一的培训大纲、培训教材、培训讲师队伍和考核标准。使大量的中下级技术人员技术水平的提高大大滞后网络建设、改造需求。,2,、,有线电视,接入网,改造,中几个值得思考的问题,1,）,中国,的国情和,HFC,网络环境与美国的国情和,HFC,网络环境不同，不能,照搬美国,HFC,网络改造的,经验,a,）中美两国对有线电视的政策不同,中国,和美国的政府对有线电视采取不同的管理政策。,）美国政府对有线电视的管理,美国,1934,年通信法授权成立联邦通讯委员会,FCC,，作为独立的联邦行政机构对商业广播电视、电信进行管理。在广播电视行业的管制中，美国区分为联邦与各州的市政当局两级机构。,在,三网融合业务推动下，美国,1996,年开始实施新电信法,1996,年电信法，该法律增加了基础电信领域内的竞争性，其最大特点是取消对各种电信业务市场的限制，允许长话、市话、广播、有线电视、影视服务等业务互相渗透，也允许各类电信运营者互相参股，创造自由竞争的法律环境，以促进电信业的发展。由此，整个电信市场获得了前所未有的竞争性准入许可。美国的电信和有线电视的相互进入由,FCC,进行管制，并且负责颁发相关的许可证。,该,法律对电信业和有线电视业的相互进入是不对等的。有线电视运营商及其附属机构从事电信服务，不必申请获取特许权；电信运营商经营广播电视业务和提供有线电视业务，需要获得地方政府的本地许可证，通过开放的视频系统提供电视业务则不需要申请建立和经营视频节目分配系统的许可。,在,监管方面，美国的,FCC,内部分别设置了不同的部门对广播电视和电信实行监管，制定不同的规则。,）中国政府对有线电视的管理,从,监管政策的层面上看，我国的政策体现,“,非对称管制,”,的内涵：符合条件的广电企业可经营的增值电信业务、比照增值电信业务管理的基础电信业务、基于有线电视网络提供的互联网接入业务、互联网数据传送等增值业务、国内,IP,电话业务；,IPTV,、手机电视的集成播控业务由广电部门负责，宣传部门指导。但是，有线电视网络公司要开展增值电信业务，需向有关的通信管理局申请经营执照，,从,体制层面看，目前我国的有线电视网络公司经历了各省网络公司整合后，基本结束了四级办有线电视的局面。但是，已经整合后的省有线电视网络公司仍各自独立运营，且真正成为统一的网络运营的省网络公司还很少。形成全国统一的运营、管理和网络架构，还有待国网络公司成立后若干年才能实现。,b,）,中美,两国的,HFC,网络结构差异大,在光进铜退大趋势下，,HFC,网络光节点,后,的同轴电缆网络,带,的放大器,级数,，,一直,随着时间推移在,减少,。,美国,（包括欧洲）有线运营商,的,HFC,网络一般是,N+5,结构（即光节点后的同轴电缆网有,5,级,RF,放大器）,；,中国,的有线运营商,HFC,网络平均是,N+1,或者,N+0,（即光节点后的同轴电缆网只有,1,级楼放或,光接收机,/,光工作站,直接,带无源同轴分配网）结构,。,中美两国,HFC,网络结构上的差异,原因：,中国城市,90%,的居民居住在密集的多层楼房构成的居民小区,。,美国居民居住的环境，是以分散的独栋房屋或少户的联排房屋构成的居民小区。,所以，中国,HFC,网络光节点覆盖的物理范围比美国,HFC,网络光节点覆盖的物理范围小得多。以,HFC N+5,的网络结构为例，光节点以下同轴电缆网覆盖范围大致在方圆,3km,以内。而,HFC N+0,网络结构，光节点以下同轴电缆网覆盖范围就是约,50,个住户的一栋楼,/,或者一栋高楼的一个单元，同轴电缆长度在,100,米以内。,网络结构不同导致的结论：,美国,居民基于居住分散情况，,HFC,网络的,同轴电缆网是长电缆、少分配模式,；,中国,居民居住密集，,HFC,网络的,同轴电缆网是短电缆、多分配模式。,不同的网络结构导致中国,HFC,网络同轴电缆网楼梯间电缆等长度，而美国电缆长度很少有规律。此外，中国供电和电磁兼容环境也远不如美国，等等。这些都是中国有线电视网络的特殊情况。因此，在采用接入网技术方案时必须顾及到这些中国因素,。,中美两国有线网络改造路线：,美国,HFC,网络的现实环境，使其无法以较经济的代价实现如中国有线电视网络的光纤到楼，即,HFC N+0,的网络结构。,如果要实施,HFC N+,结构，美国有线电视网络公司采用,EPON,就需要挖掘地下管道、铺设更多的光纤，这个成本在美国是极其高昂的。这也是为什么美国有线电视运营商必须一直坚持在庞大的同轴电缆网上继续开发,DOCSIS,建设的根本原因。甚至不惜将同轴电缆网的使用频谱延伸至,2000MHz,。,试想一下,，,同轴电缆网的频谱延伸至,2000MHz,时，原有的同轴电缆网是否需要重建，或者至少原有的同轴无源器件需要全部更换。这是多麽巨大的代价！,对于中国有线电视运营商而言，这种情况是不存在的。所以，我国有线电视网络运营商的网络改造必须走自己的路，不必言必称美国怎样做。,2,）,正确认识,HFC,有线电视网络的带宽,a,）,有线电视,HFC,网络,带宽有多宽,有线电视行业在谈到有线电视,HFC,网络带宽的时候，众口一词的说，有线电视,HFC,网络的带宽是所有接入网络中最大的。,它有,110862MHz,下行物理带宽（,理论上,93,个频道）和,565MHz,上行物理带宽（,理论上,7,个频道）。,其下行数字带宽,3500Mbps,（,64QAM,调制）,/5000 Mbps,（,256QAM,调制）；,上行,数字,带宽,200 Mbps,（,16QAM,调制）。,b,）,HFC,网络实现带宽的代价,为了实现如此大的带宽，需要,93,个,CMTS,下行端口。按照现在,CMTS,的价格,50000,元,/,台，单位带宽的代价是,1300,元,/Mbps,（,64QAM,）和,1000,元,/Mbps,（,256Mbps,）。注意：此处的单位带宽价格仅指头端设备，不包括,HFC,网络双向网改的成本。,如果,93,个频道提供的数字带宽不够用了，则需要增加一个,HFC,双向网络通道（包括光发射机、,IPQQAM,调制器、光工作站、上,/,下行传输光纤系统，供电设备和电力消耗等）,，以及相应的,CMTS,设备,。所以，,使用或,增加,HFC,网络数字带宽的代价是高昂的。,结论：,对于有线电视网络运营商而言，需要明确,认识,的是，广电,HFC,网络带宽、同轴电缆带宽、高清电视等优势，不可能长期支持海量多元化信息的发展需求。,有线电视网络应该从战略的高度，在有条件的地方（如别墅区、高档小区、写字楼、企事业单位等）开发光纤到户（,FTTH,）、光纤到办公室（,FTTO,），以降低自己的长期成本，加快双向改造和网络整合，做大做强自己赖以生存的网络基础，形成上下全程全网、统一管理、分级运营、共同所有、共同受益的全国性有线电视网络。,3,）“光进铜退”与同轴电缆网角色的变更,a,）,“光进铜退”,的历程,随着光纤技术的成熟，价格逐步降低，光纤也随之向用户方向延伸。,HFC,网络经历了,光纤到支线,FTTF(Fiber To The Feeder),、,光纤到路边,FTTC(Fiber To The Curb),、,光纤到小区,FTTZ(Fiber To The Zone),、,光纤到最后一个放大器,FTLA(Fiber To The Last-Amplifier),的发展历程。,b,）我国,HFC,网络优化过程,我国有线电视网络改造始于,2000,年以后，,HFC,网络结构优化，大多采用光纤到小区，光工作站以下的同轴电缆,3,级放大器。,2008,年，,NGB,提出以后，光进铜退的大趋势下，,HFC,网络进一步优化，光纤推进到楼、到单元，同轴电缆系统无源化。为实现,EPON+EoC,创造了有利条件。,我国有线电视网络公司网络双向改造大多采用光纤到楼,FTTB,（,Fiber To The Building,）和光纤到单元,FTTE,（,Fiber To The Entrance,）模式。,所以，有线电视网络在我国目前的状况已经达到,FTLA,的阶段。在这种,HFC,网络模式下，同轴电缆网的长度已缩短到,100m,及,100m,以内，成为无源同轴分配网。,c,）“光进铜退”导致的同轴电缆,角色的变更,这段同轴电缆分配网的带宽，按现行标准其下行达到,110-1000MHz,，上行达到,565MHz,，同轴,分配网的损耗在,2632dB,范围。由于同轴电缆分配网已经没有有源器件，是一个线性传输系统。在其上无论应用何种系统技术都不会产生非线性失真，这就为最后,100,米的接入技术应用奠定了良好的基础。,这样，我国,HFC,网络中的,同轴电缆,，,也就从传输线的角色转变为一条短短的接入线缆，使其成为有线电视网络公司在可预见的时间段内必须好好利用的资源。,4,）与时俱进地看待有线电视,HFC,网络改造的各种技术方案,随着用户对业务的需求与时俱进，以及用户需要良好的网上体验，为了满足这些要求，有线电视,HFC,网络的改造也必须与之相适应。因此，必须用与时俱进的观点看待有线电视,HFC,网络改造的各种技术方案，看其是否能以较高的性价比适应这些要求。,时至今日，有线电视,HFC,网络改造的各种技术方案，已经集中在,以,下几种：,双向,HFC+DOCSIS,；,EPON+EoC/EPON+LAN,；,FTTH,；,未来的,EPON+EPoC,。,a,）双向,HFC+DOCSIS,中国的,HFC+DOCSIS,网络双向改造，最早始于深圳有线电视网络改造。要在,HFC,双向网上使用,DOCSIS,系统开通数据业务，必须将,HFC,广播网络改造成,HFC,接入网络。这是,DOCSIS,系统能够运行的基础。所以，,HFC,双向接入网络质量的好坏，是,DOCSIS,系统能否正常运行的最主要因素,；,运维水平的高低，是决定能否留住用户的关键,。,所以，采用,DOCSIS,方案是需要付出较高昂的代价（包括资金、技术人才、运维管理等投入）。值得指出的是，,DOCSIS,产生于美国的有线电视网络环境，加之以美国有线电视网络公司雄厚的资金、人才、管理水平等因素，他们采用这一技术是理所当然的。,对于中国大多数有线电视,HFC,网络，,很难达到这些条件。,凡是未采用,DOCSIS,对,HFC,网络进行双向网改的地方，不建议采用这一方案。曾经采用,DOCSIS,对,HFC,网络进行局部双向网改的地方，也不建议继续采用这一方案。,b,）,EPON+EoC/EPON+LAN,当,EPON,光纤延伸到楼,/,单元，同轴分配网只剩下无源分配部分。在这段同轴分配网上采用,EoC,接入方案，,现阶段,对我国有线电视网络,相对,有利。对于新建的楼盘，五类线已经入户的，可以采用更为经济的,LAN,接入方案。,）,EPON+EoC,接入方案,我国的,HFC,网络最后的同轴分配网是无源同轴分配网。并已经接入千家万户。采用,EPON+EoC,接入方案,在目前,是合适的方案。,广电总局已经发布了,三,个,EoC,的标准，,GY/T265-2012,“,NGB,宽带接入系统,HINOC,传输和煤质接入控制技术规范”，,GY/T266-2012,“,NGB,宽带接入系统,C-DOCSIS,技术规范”。另一个基于,IEEE1901,的,EoC,标准,C-HomeplugAV,也,于最近,发布。,最先,发布的两个,EoC,标准，,HINOC1.1,版本正处于产品开发阶段。,C-DOCSIS,已有固化的,FPGA,片提供试用，目前处于整机产品系统的测试试用阶段。,今年可望有规模的应用。,已经在现有网络上规模应用的,EoC,产品主要有：低频,HomeplugAV,的,EoC,，以及高频,MoCA-EoC,和降频,WIFI-EoC,产品。,各种,EoC,产品已经在广电网络中规模应用。但是，都存在各种不同的问题，如初始安装价格贵（以后考虑扩容存在户均价格更高），故障率较高，特别是规模应用后的运维更是有待解决的大难题,）,EPON+LAN,接入方案,由于,LAN,方式是成熟技术，比较简单,、,稳定；每用户的独享带宽较高，跟其它接入方式相比在高渗透率的情况下有成本优势。,重要的是,LAN,对多业务接入的适应性比,EoC,强大，所以，交互视频（特别是高清视频）、宽带数据等业务同时接入时，采用,LAN,接入更具优势。,采用,EPON+LAN,模式进行双向改造，,需要,解决好,楼栋,单元之间布线和防雷问题,；,要规划好五类线入户之后的多终端、多业务接入和室内连接方式,；还需,解决好长期,运,维,、,管理问题。,c,）,FTTH,光纤到家,FTTH,是接入网的技术制高点，随着,PON,设备的持续降价和,FTTH,整体技术的成熟，电信运营商纷纷开始规模部署，电力网也通过,光纤复合低压电缆,（,OPLC,）到处试点,FTTH,。,有线网络运营商面对这种,竞争,形式,，,必须,要,有清醒的认识和恰当的对策。,目前最适合部署,FTTH,的就是新建别墅区和高档小区：一方面，别墅区和高档小区用户消费能力较高，对各种高带宽应用（视频通信类）有实际需求；另一方面，别墅区和高档小区,FTTH,接入的总体成本（建设成本和生命周期总运维成本）不比其它方式高。因此有线运营商应该以新建别墅区和高档小区为,FTTH,切入点。而且其他运营商也必然如此，因此要抢占先机。,d,）未来的,EPON+EPoC,EPoC,是有线电视运营商采用,EPON+EoC,作为接入网的未来方案。无论国内外的运营商都对此有需求。作为,EoC,家族中的“高级成员”,EPoC,，其要求达到的技术指标与,EPON,一致。带宽上行,/,下行对称,1Gbps,、上行,/,下行非对称,1Gbps/10Gbps,、上行,/,下行对称,10Gbps,，其它的技术指标目标也很高。除了带宽上行,/,下行对称,1Gbps,的,EPoC,系统可以工作在现行的,51000MHz,频段，其它两种,EPoC,带宽系统，都需要将现有的,51000MHz,频段扩展至,2000MHz,。现有的同轴系统需要从根本上改造或重建。,目前,，,IEEE,已经成立,EPoC,工作组，正在制定,EPoC,的标准。该标准预计在,2015,年发布。我们应该密切关注。,四、,采用,DOCSIS,技术对,HFC,网络改造的要求,及优缺点,1,、,改造的要求,HFC,网络的双向改造必须达到,HFC,接入网的要求。采用,CMTS-CM,技术，,HFC,网络一定是接入网，绝不是广播网。作为接入网，双向,HFC,网络具有如下特点。,1,）网络设计的特点,a,）在满足系统指标分配条件下，光纤网和同轴电缆网的设计分别进行，,b,）光纤网上、下行各自独立设计，,c,）同轴电缆网以上行设计为主要考虑因素，辅之以下行设计考虑。通常，只要上行设计满足，则下行一般都能满足。,2,）网络施工工程特点,a,）要有完善的施工工艺规范标准,b,）要有严格的第三方工程监理标准,c,）要有严格的第三方工程验收标准,3,）网络调试特点,a,）必须制定回传网络系统调试的统一规范,b,）,回传系统的调试,必须确保用户电平的归一性。即从任一用户端发送同一频率的上行信号，通过上行回路传输至上行光接收机，注入,CMTS,的信号功率应基本恒定。,c,）在上行光发射机激光器工作在最佳工作点、实现,RF,放大器工作在基准电平的情况下，确保前端所有上行光接收机的输出电平保持基本一致。,4,）网络运维特点,a,）广播和,DOCSIS,维护一套人员,b,）运维队伍要有高水平的领军人才,c,）必须配备完善的运维监测系统,d,）,24,小时连续监测，实现主动运维,5,）网络设备、机房要求,a,）设备必须满足接入网要求,b,）设备和路由需备份,c,）机房设计须达到电信运营级要求,2,、,DOCSIS,技术,优势和缺陷,1,）优势：,a,）,基于,已有的,HFC,网络的双向,网。,b,）,高度集中，除了分前端（前端）的,CMTS,和用户端的,CM,以外，没有其他有源的数据网设备，因此管理、维护比较方便。,c,）,CMTS,的另一大优势是时间成本低：一旦部署了,CMTS,，就像电信,ADSL,一样可以随时开通用户，这对竞争是重要的。,d,）,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。,e,）,CM,的标准化、成熟度,高,。,2,）,缺陷：,a,）,CMTS,单位带宽成本太高是这个方案的致命弱点。短期内如果只作宽带接入和上网，每个信道实际接入服务,200,户以下（覆盖,2000,户以下），由于共享和非同时应用，上网速率还可以达到,200k-2M,。如果作流媒体服务（,IPTV,、,VOD,等现在流行的新业务），每个用户都需要长时间占用网络、大流量吞吐数据，每个信道只能服务,40,户以下，成本就太高了。,b,）,反向噪声汇聚也是一个工程和维护的难题，,HFC,网络反向设计和施工工艺的控制在我国大部分地区（特别是中、小城市）实施也还存在一定难度，而维护和运行故障排除需要的技术支撑在我国大部分地区短期内也难妥善解决。,c,）由于受频谱标准限制，上行带宽扩展困难，对于日益增长的对称宽带通信需求无法支撑。,d,）由于大量采用光设备（光发、光工作站、上行光收等）、,IP-QAM,设备和,CMTS,，对机房和用电量的需求，将随着用户接入量的增加而达到无法容忍的地步。据欧盟,ReDesign,项目数据，当每用户接入带宽,40Mbit/s,时，每用户需要的耗电量将达到,39W,。这是不可容忍的。,五、无源光网络,随着业务种类和带宽需求不断增长，,DOCSIS,的局限性显露无余。,为了提供性能更好的接入网方案，,IEEE802.3,成立了以太网第一英里工作组，负责制定新一代接入网标准。,1,、关于,EPON,标准,2000,年,11,月,IEEE802.3,工作组成立第一英里以太网,(EFM),研究小组，致力于制定,EPON,接入技术。,第一英里以太网联盟（,EFM,）在,2001,年初提出了在二层用以太网取代,ATM,协议的,EPON,技术，,IEEE,正式批准成立,IEEE802.3ah,工作小组对其进行了标准化。,2004,年，,IEEE,正式发布了,EPON,的相关标准,IEEE802.3ah,。,1,）,EPON,网络基本特性,a,）更高的带宽,EPON,支持,1Gbps,上,/,下行对称带宽；,能方便地升级到上,/,下行,1Gbps/10Gbps,非对称带宽和,10Gbps,对称带宽。,b,）更经济可靠的网络性能,EPON,是以太网技术与,PON,技术完美结合，因此成为了非常适合,IP,业务的宽带接入技术。,EPON,采用无源光网络，上,/,下行单光纤波分复用传输，上行光波长,1310nm,，下行光波长,1490nm,。网络全部无源，经济性可靠性高。单位带宽成本低。,和传统的以太网相比，,EPON,增加了两部分功能：,位于媒体接入控制,(MAC),层之下的仿真子层和安装多点控制协议（,MPCP,）的,MAC,子层。,仿真子层使,PON,的点到多点网络在上层协议看来象是多个点到点链路。,c,）更强的适应性和,QoS,在实际应用方面，,EPON,通过附加一些增强特性，已经能越来越好地满足更多技术需求。,目前，,EPON,设备商采用各种专利技术，一般都能满足不同环境下的,TDM,业务传输需求；通过在设备方面附加增强特性，,EPON,在,QoS,和,OAM,方面已经能很好与,GPON,标准中定义的大部分功能相媲美。,中国的主流,EPON,生产商，已经解决了,EPON,产品的兼容性问题。,2,、,EPON,的优点,1,）相对成本低，维护简单，容易扩展，,易于升级。,EPON,结构的优势，在于传输途中没有有源电子 部件，不需电源，因此容易铺设，基本不用维护，节省长期运营成本和管理成本；,EPON,系统对局端资源占用很少，模块化程度高，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高；,2,）,EPON,系统是面向未来的技术，,EPON,系统是一个多业务平台，对于网络向全,IP,网络过渡是一个很好的选择。,3,）提供非常高的带宽。,EPON,目前可以提供上下行对称的,1Gb,s,的带宽，并可以升级到,10Gb,s,。,4,）服务范围大。,EPON,作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省前端的资源，服务大量用户。,5,）带宽分配灵活，服务有保证。对带宽的分配和保证都有一套完整的体系,。,3,、关于,10GEPON,的标准,10GEPON,的标准,IEEE802.3av,，从,2006,年开始制定，,2009,年,9,月正式颁布标准。,IEEE802.3av,标准专注于物理层技术的,研究，最大限度沿用,EPON,的,IEEE802.3ah,的,MPCP,协议，该标准对于,IEEE802.3ah,有,很好的继承性。,IEEE802.3av,确定了两种物理层模式：,一种是非对称模式，即,10G,速率下行和,1G,速率上行；,一种是对称模式，即上下行速率均为,10G,。,非对称模式可以认为是对称模式的一种过渡形式，在初期对上行带宽需求较少和成本较为敏感的场合，适合使用非对称模式。随着业务的发展，再逐步过渡到对称模式。,IEEE802.3av,的波长分配：,下行采用,1574-1580nm,波段，,上行和,1G EPON,的波长重叠，采用,1260-1280nm,波段。,10G-EPON,与,1G-EPON,系统共存兼容于波长分配示意图,10GEPON,目前规定了,3,种功率预算的光模块：,PR10/PRX10,PR20/PRX20,PR30/PRX30,10GEPON,的功率预算可以支持到,20KM,传输距离和,132,分光比。,六、,广电接入网体系结构,由于接入技术的多样性，,广电接入网体系结构,可以归纳如下：,1,、中国广电有线电视网络的特色,1,）有线电视网络起步晚,中国广电有线电视网络起步于上个世纪,80,年代，第一个有线电视网络,198x,年建于湖北沙市。,美国和西欧的有线电视网络始建于上个世纪,40/50,年代，比中国早,40,年。,2,）中国建网时正值有线电视系统由同轴电缆系统向光纤,-,同轴混合系统（,HFC,）发展时期。,当国外还以同轴电缆系统为主的时候，中国有线电视网络建网就采用,HFC,系统了。,3,）中国城市居民的居住密集,中国城市居民的居住以公寓楼为主，普通板式楼,56,层，一栋楼,50-60,户；塔式楼,1830,层，一栋楼,150-240,户。,光纤到小区，一个光节点覆盖,5002000,用户。同轴电缆系统的放大器不超过,3,级。,4,）中国的有线电视网络改造,中国有线电视网络改造始于,2000,年以后，,HFC,网络结构优化，大多采用光纤到小区，光工作站以下的同轴电缆,3,级放大器。,5,）,2008,年，,NGB,提出以后，光进铜退的大趋势下，,HFC,网络进一步优化，光纤推进到楼，同轴电缆系统无源化。为实现,EPON,创造了有利条件。,2,、美国有线电视网络与中国不同之处,1,）建网起步早,美国早在上世纪,40,年代就开始了有线电视网络建设，到了,80,年代，用户看电视已经主要由有线电视网络提供。,有线电视在美国称为电缆电视（,Cable TV,），采用同轴电缆系统传输。同轴电缆系统在美国已经发展得十分完美。,2,）美国城市居民的居住分散,美国的城市白天工作的人很多，但是，下班后都离开市中心区，返回分散的居住区。所以，美国,HFC,有线电视网络光节点以下，仍保留了很长的同轴电缆线路。,3,）,80,年代末，采用光纤传输有线电视信号在技术上取得突破，,Cable TV,系统的同轴电缆干线被光纤传输系统取代，,Cable TV,系统仅保留了电缆分配系统，出现了新型的光纤,-,同轴混合系统，即,HFC,有线电视系统。,虽然光纤向前推进，但由于居民分散居住的特点，同轴电缆系统仍然保留了,5,级以上的放大器。这就是欧美大量采用,DOCSIS,系统的主要原因。,如果也采用,EPON,系统，必须重新铺设大量的光纤线路。这对有线电视运营商而言，是一笔巨大的投入。同时，还必须废弃大量同轴电缆系统基础设施资产。这也就是欧美有线电视运营商迟迟不愿大规模采用,PON,的主要原因。,3,、接入网络改造必须结合我国国情,1,）我国已经是世界第一有线电视大国,我国现有,2,亿有线电视用户，,1.2,亿数字电视用户。,2,）,EoC,技术发展起于中国,EoC,技术是我国有线电视行业最先研发、使用的。如早期的,UCLINK,，,CABLE RAN,，现在的降频,WiFi EoC,等。,EoC,应以我为主。,3,）有线电视接入网络改造,a,）选用网络改造技术要充分考虑我国的有线电视网络结构实情。,b,）在引用国外技术的时候，要在充分论证的基础上，再采用和实施。,谢 谢,