triple-play時代的有線網(wǎng)絡(luò)2

1、Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),1,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),廣東有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司工程運維部,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),2,提綱,一、“三網(wǎng)融合”的趨勢二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式、特點、應(yīng)用環(huán)境三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)四、 HFC網(wǎng)絡(luò)改造的幾種方式的綜合分析五、電信IPTV與有線電視網(wǎng)絡(luò)競爭的分析六、HFC具有的優(yōu)勢與應(yīng)對寬帶發(fā)展的策略 七、當(dāng)前HFC網(wǎng)絡(luò)困境

2、初探八、HFC雙向網(wǎng)絡(luò)改造刻不容緩補充、未來業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求模型,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),3,一、“三網(wǎng)融合”的趨勢,2005年10月11日《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃的建議》中指出“加強寬帶通信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)‘三網(wǎng)融合’，健全信息安全保障體系?！薄　　　　　　　?-----引起社會的廣泛關(guān)注,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),4,一、“三

3、網(wǎng)融合”的趨勢續(xù),”三網(wǎng)融合“在現(xiàn)階段它并不意味著電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)的物理合一，也不是現(xiàn)有三網(wǎng)的簡單延伸和疊加，而主要是指高層業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合。表現(xiàn)為：　　　１.技術(shù)上趨向一致　　?。?網(wǎng)絡(luò)層上可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成無縫覆蓋　　?。?業(yè)務(wù)層上互相滲透和交叉，應(yīng)用層上趨向使用統(tǒng)一的IP協(xié)議　　?。?經(jīng)營上互相競爭、互相合作，朝著提供多樣化、多媒體化、個　　　　性化服務(wù)的同一目標(biāo)逐漸交匯在一起　　　５.行業(yè)管制和

4、政策方面逐漸趨向統(tǒng)一，同時也揭開了各通信網(wǎng)絡(luò)　　　　運營商從單業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向全業(yè)務(wù)競爭，乃至網(wǎng)絡(luò)間各個層面的競爭?！　　　　　∪缶W(wǎng)絡(luò)通過技術(shù)改造，提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務(wù)。這就是所謂的“三網(wǎng)融合”。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),5,一、“三網(wǎng)融合”的趨勢續(xù),《廣播影視科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和 2020 年遠(yuǎn)景目標(biāo)》中提出：“積極研究推進(jìn)三網(wǎng)融合，構(gòu)建以數(shù)字電視網(wǎng)為基礎(chǔ)的下一代網(wǎng)絡(luò)”　　　-----

5、-廣電的“三網(wǎng)融合”是以傳輸廣播式業(yè)務(wù)+交互式的數(shù)據(jù)、語音、視頻等個性化業(yè)務(wù)為主要任務(wù)。隨著有線電視技術(shù)的飛速發(fā)展，與有線網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)的數(shù)字電視技術(shù)、信源編碼、數(shù)據(jù)語音等業(yè)務(wù)設(shè)備都在朝功能融合的方向發(fā)展。因此“三網(wǎng)融合”應(yīng)是指業(yè)務(wù)的融合，三網(wǎng)融合后，數(shù)字電視和網(wǎng)絡(luò)電視的劃分僅僅是從傳輸渠道上加以區(qū)別。Triple play就是用一個網(wǎng)絡(luò)為用戶提供三重業(yè)務(wù)。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),6,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式

6、及特點,１、 LAN＋以太網(wǎng)２、ADSL３、ＣＭ４、ＰＯＮ　?。保〢PON／BPON ；　　２）GPON ；　　３）EPON ；　　　　EPON和GPON的技術(shù)比較　　　　EPON技術(shù)的系統(tǒng)組成　　　　EPON技術(shù)特點　　　　EPON上的業(yè)務(wù)匯聚　　　　EPON+HFC工作原理　?。矗祝模停校希?Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),7,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),１.LAN＋以太網(wǎng)　　以太

7、網(wǎng)典型問題：１）以太網(wǎng)絡(luò)接入采用多級交換機連接，中間交換機與光電收發(fā)器需要供電保障，樓層交換機為低端產(chǎn)品，無網(wǎng)管功能，交換機難以勝任樓道環(huán)境，容易引起雷擊；有較高的故障，出現(xiàn)故障時處理難度與復(fù)雜性高，維護(hù)運營成本高；２）以太網(wǎng)QOS差，基于總線的共享模式，做不到有效的帶寬控制與用戶管理；３）隨著業(yè)務(wù)增長，網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)深度增加，使結(jié)構(gòu)混亂，網(wǎng)絡(luò)可管理性和維護(hù)性急劇下降；４）不同交換設(shè)備的互通性較差，難以實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管。５）基于二層交換

8、的網(wǎng)絡(luò)對廣播風(fēng)暴的控制難題；６）用戶計算機資料及數(shù)據(jù)安全問題，管理難度大?！　≥^適合寬帶用戶密集的住宅小區(qū),Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),8,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),以太網(wǎng)接入典型框圖,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),9,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),2. ADSL利用QAM、DMT等技術(shù)，在雙絞線上傳送數(shù)據(jù)分組，它是點對點的連接，用戶獨享帶寬，但其比特率會根據(jù)銅線質(zhì)量和終端距離有所

9、變化。下行速率可從1.5Mbps-8Mbps,上行可以達(dá)到(16～640)Kbps，速率越高，可用距離越短，一般傳輸距離不超過5KM。 有一種說法，為什么美國ADSL競爭不過CM，而在亞洲相反？原因在于美國家庭居住分散，平均用戶長度為3.4-4公里，而亞洲人居住密集，平均用戶長度2公里內(nèi)。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),10,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),3. 　　CM有豐富的頻

10、率資源： GY/T106《有線電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，上行業(yè)務(wù)的頻率范圍為(5～65)MHz，下行通道頻率范圍為(110～1000)MHz。CM在一個8MＨz (PAL-D)的帶寬中， 64QAM調(diào)制，下行速率為38Mbps，256QAM調(diào)制為52Mbps。上行和下行帶寬用戶共享。HFC網(wǎng)雙向改造后，可提供多種業(yè)務(wù)功能，包括互聯(lián)網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程教育、電子銀行、VPN等。 CM的上行帶寬也十分有限，通過光節(jié)點的延伸及減

11、少每個光節(jié)點所帶的用戶數(shù)來緩解。通過這些措施CM可以適應(yīng)未來對稱業(yè)務(wù)的應(yīng)用。CM由于所處惡劣的噪聲環(huán)境、大量有源設(shè)備、共享的傳輸網(wǎng)絡(luò)均使其安全性和可靠性受到影響。 與CM相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷演進(jìn)，DOCSIS1.0-1.1-2.0-3.0，上下行速率在不斷提高，前端CMTS設(shè)備的能力也在快速提高。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),11,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),Triple-Play時代的有

12、線電視網(wǎng)絡(luò),12,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),４.ＰＯＮ 　　　PON作為FTTH的實現(xiàn)方式，主要有BPON、EPON和GPON、　WDM-PON四種，其中EPON和GPON是當(dāng)前寬帶之爭的主流。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),13,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),,BPON、EPON、GPON應(yīng)用特點及地點：,４.ＰＯＮ,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),14,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式

13、及特點續(xù),４.ＰＯＮ 在推進(jìn)FTTH方面，日本相對激進(jìn)，美國相對穩(wěn)健，歐洲相對保守。如果視頻業(yè)務(wù)無法被用戶普遍接受的話，運營商對FTTH網(wǎng)絡(luò)的投資將很難在短時間內(nèi)收回成本，因此，F(xiàn)TTH的起飛將與寬帶視頻業(yè)務(wù)的普及相輔相成。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),15,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),４.ＰＯＮ BPON技術(shù)特點：BPON以ATM為承載協(xié)議, 由于業(yè)務(wù)提供能力有限，數(shù)據(jù)傳送速率和效率低，

14、成本較高，其市場前景隨著ATM的衰落而淡出人們的視線。Gigabit PON（GPON）標(biāo)準(zhǔn)由ITU/FSAN制定，GPON可以提供1.244和2.488Gb/s的下行速率和ITU規(guī)定的多種標(biāo)準(zhǔn)上行速率，可以靈活地提供對稱和非對稱速率。傳輸距離至少達(dá)20km，系統(tǒng)分路比可以為1:16、1:32、1:64、乃至1:128，而且支持各種接入服務(wù)，OAM功能以及可升級能力，特別是非常有效地支持原有格式的數(shù)據(jù)分組和TDM流。GPON與EPON

15、的本質(zhì)區(qū)別在于GPON不僅是以太網(wǎng)，也包括TDM和ATM傳輸技術(shù)。Ethernet PON（EPON）標(biāo)準(zhǔn)由IEEE 802.3ah工作組制定。 EPON充分結(jié)合無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢 ，其目標(biāo)是用最簡單的方式實現(xiàn)一點到多點結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)光纖接入系統(tǒng)。其特點是：可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片，實現(xiàn)簡單，相對成本低，維護(hù)簡單，容易擴(kuò)展，易于升級。EPON主要缺點是總體效率較低，和難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務(wù)。當(dāng)遇到話音/TDM業(yè)務(wù)

16、時，會引起QoS問題。WDM-PON：為每個ONU分配一個波長，不同用戶之間不共享帶寬，能透明傳輸各種協(xié)議的業(yè)務(wù)流，測試與故障定位容易。但是，WDM-PON的設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)還很不完備，實用化距離較遠(yuǎn)。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),16,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),EPON和GPON的技術(shù)比較一：1）EPON與GPON技術(shù)參數(shù)比較 　　      &

17、#160;                    BPON             GPON  &#

18、160;               EPON 下行線路速率(Mbit/s)   622         2 488         

19、60;         1 250 上行線路速率(Mbit/s)   155          2 488           

20、 1 250 帶寬利用率 70% 93% 49% 有效帶寬 435 2300 435 光網(wǎng)絡(luò)終端的數(shù)目 32

21、32/64/128 32 TDM傳送IP/Ethernet方式 通過ATM 通過ATM 未標(biāo)準(zhǔn)化，通過 線路編碼               NRZ    &#

22、160;         NRZ 8B/10B 最大傳輸距離(km)        20           

23、0;   60                           20 TDM支持能力    

24、0;    TDM over ATM     TDM over ATM TDM over Ethernet TDM over Packet    

25、 OAM                    有               

26、0; 有                          有 下行數(shù)據(jù)加密     攪動或AES加密 

27、60;  AES加密           沒有定義 數(shù)據(jù)封裝方式 幀長125US 以太網(wǎng)絡(luò)封裝方式 專門的數(shù)據(jù)封裝幀GEM,Tri

28、ple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),17,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),EPON和GPON的技術(shù)比較二:2）GPON與EPON的成本較量 PON技術(shù)性能特點是決定FTTP網(wǎng)絡(luò)成本的關(guān)鍵。影響成本的關(guān)鍵因素包括PON帶寬、帶寬利用率，以及分路比、技術(shù)復(fù)雜度、規(guī)模產(chǎn)量以及市場應(yīng)用規(guī)模。GPON的優(yōu)勢在于具有較大的分路比、較高的速率和帶寬利用率，所需OLT設(shè)備的數(shù)量比EPON減少一半以上。

29、 當(dāng)考慮到帶寬利用率時，EPON的性能較弱。EPON只有50%的效率，提供的可用帶寬低于500Mbps，而GPON提供高達(dá)2300Mbps的可用帶寬，是前者的四倍。 從技術(shù)角度，EPON“進(jìn)入門檻”很低，容易吸引大批廠商加入EPON產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。EPON繼承了以太網(wǎng)“簡單即是美”的優(yōu)良傳統(tǒng)，盡量只做最小的改動來提供增加的功能，這就使得傳統(tǒng)的以太網(wǎng)芯片廠商很容易地進(jìn)行EPON芯片設(shè)計，新的設(shè)計公司也能利用隨

30、處可得的以太網(wǎng)相關(guān)IP core(具有知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計內(nèi)核)來加入EPON芯片設(shè)計的陣營。GPON芯片功能比較復(fù)雜，芯片廠商數(shù)量太少，芯片價格也難以下降。在這方面，ATM就是一個前車之鑒。GPON光模塊的成本高于EPON光模塊。 但是從應(yīng)用情況來看，GPON由于技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜，成熟的商業(yè)產(chǎn)品還很少，目前還沒有規(guī)模的商用系統(tǒng)應(yīng)用，BPON在歐美等ATM原有設(shè)備較多的國家和地區(qū)使用較多，EPON在亞洲地區(qū)，尤其是日本使

31、用較多。值得注意的是，國內(nèi)武漢、杭州、綿陽等城市已經(jīng)開始大量使EPON系統(tǒng)。 　　廣電系統(tǒng)淄博、廈門、寶豐、南陽廣電網(wǎng)開通EPON。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),18,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),EPON和GPON的技術(shù)比較三：3）技術(shù)成熟度 　 EPON的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.3ah，最大程度地繼承了以太網(wǎng)經(jīng)過長期、大規(guī)模實踐檢驗積累下來的寶貴技術(shù)經(jīng)驗。EPON光收發(fā)模塊的

32、產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)完整并開始與EPON系統(tǒng)的發(fā)展互相推動，價格水平已經(jīng)和普通的千兆以太網(wǎng)光模塊相當(dāng)，提供EPON系統(tǒng)的最初都是一些新興專業(yè)廠商，如Alloptic和Salira?，F(xiàn)在傳統(tǒng)的主流電信大廠也開始進(jìn)入該領(lǐng)域，如:富士通、UT斯達(dá)康和烽火，極大地帶動了EPON的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。日本和韓國都已開始了大規(guī)模的EPON商業(yè)化應(yīng)用。 　　GPON的標(biāo)準(zhǔn)是ITU-T G.984系列標(biāo)準(zhǔn)，考慮了對傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)的支持，繼續(xù)采用125s固定幀

33、結(jié)構(gòu)，以保持8K定時延續(xù)。為了支持ATM等多協(xié)議，GPON定義了一種全新的封裝結(jié)構(gòu)GEM(GPON encapsulation method)，可以把ATM和其它協(xié)議的數(shù)據(jù)混合封裝成幀。GPON標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)復(fù)雜，在已有技術(shù)基礎(chǔ)上，以可接受的成本實現(xiàn)完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)備比較困難。目前提供GPON系統(tǒng)的只有一兩家新興專業(yè)廠商，如Flex-Light，其生產(chǎn)供貨、技術(shù)支持和服務(wù)能力還有待提高，難以獨立支撐GPON的大規(guī)模部署。與EPON相比，G

34、PON的產(chǎn)業(yè)鏈還不完整。 對比兩者，EPON和GPON兩種技術(shù)都有各自的特點。EPON以兼容目前的以太網(wǎng)技術(shù)為目的,是802.3協(xié)議在光接入網(wǎng)上的延續(xù)，充分繼承了以太網(wǎng)價格低、協(xié)議靈活、技術(shù)成熟等優(yōu)勢，具有廣泛的市場和良好的兼容性。而GPON定位于電信業(yè)面向多業(yè)務(wù)、具備QoS保證的全業(yè)務(wù)接入的需求，提出“對全部協(xié)議開放地進(jìn)行完全徹底地重新考慮”。 兩種技術(shù)都有自己的典型應(yīng)用環(huán)境，而背

35、后都有運營商、設(shè)備制造商和標(biāo)準(zhǔn)化組織的支持。就目前國內(nèi)接入市場而言EPON占一定的優(yōu)勢，EPON能夠從運營商的經(jīng)濟(jì)成本的角度出發(fā)，實現(xiàn)靈活的接入和網(wǎng)絡(luò)部署，在國內(nèi)諸多FTTH試點工程中，EPON嶄露頭角。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),19,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),EPON技術(shù)的系統(tǒng)組成：　　　典型的EPON（Ethernet passive optical networks，以太無源光網(wǎng)絡(luò)）由光線路終端(

36、OLT：Optical Line Termination)、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU：Optical Network Unit / ONT：Optical Network Termination)、光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN：Optical Distribution Network)組成。1、光線路終端(OLT)：安裝在前端機房或分前端機房，向上提供到TDM/PSTN、IP網(wǎng)、電視網(wǎng)絡(luò)的接口,支持IP、ATM、FR甚至傳統(tǒng)的TDM話音業(yè)務(wù)、視頻點播

37、和T1/E1業(yè)務(wù)，向下提供連接波分復(fù)用器(WDM)的接口，還支持帶寬分配、QoS、OAM、網(wǎng)絡(luò)安全等功能。電視信號經(jīng)過CATV前端及光發(fā)射機調(diào)制送到波分復(fù)用器與OLT送來的光信號合波在1根光纖上傳輸。 2、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)：安裝在樓房或用戶端，接收從WDM來的光信號,向下提供各種應(yīng)用接口(如以太網(wǎng)接口、電話接口和有線電視接口),以支持?jǐn)?shù)據(jù)、話音和視頻等業(yè)務(wù),同時它還負(fù)責(zé)將上行數(shù)據(jù)傳送到OLT。 3、光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)是一個簡

38、單的無源光分路設(shè)備,用于連接OLT和多個ONU,并進(jìn)行光功率分配。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),20,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),21,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),EPON技術(shù)特點： EPON是一項采用點到多點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、利用光纖和光無源器件進(jìn)行物理層傳輸、通過以太網(wǎng)協(xié)議提供多種業(yè)務(wù)的寬帶接入新技術(shù)。 1. 全業(yè)務(wù)支持。能將任何類型

39、的業(yè)務(wù)(包括IPTV、數(shù)字電視、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù))適配后傳輸。 2. EPON上、下行均為千兆速率；下行采用廣播傳輸方式，上行利用時分復(fù)用(TDM)技術(shù)，共享帶寬。它可滿足用戶的帶寬需求，并可靈活地為用戶需求動態(tài)分配帶寬。 3. EPON采用單纖波分復(fù)用技術(shù)，用一根光纖和一個OLT，傳輸距離可達(dá)20KM。通過光分路器，至少分送32個ONU網(wǎng)絡(luò)單元。 4. EPON的拓樸結(jié)構(gòu)是點到多點星樹型結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)只需要增加ONU的數(shù)量，即可方便

40、地對系統(tǒng)進(jìn)級擴(kuò)容。 5. EPON采用了以太網(wǎng)的格式，傳輸用光纖干線網(wǎng)，用戶是局域網(wǎng)，其主流技術(shù)，把三者融合成一體，消除了復(fù)雜的傳輸協(xié)議，其本身成本低廉，由于是無源設(shè)備，設(shè)備的造價較低。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),22,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),EPON技術(shù)特點：EPON的下行方向，多種業(yè)務(wù)信號通過骨干網(wǎng)傳輸?shù)街行木?，然后被OLT經(jīng)無源分光器分配到ONU單元，經(jīng)過ONU的光/電轉(zhuǎn)換及相應(yīng)處理后，每個ON

41、U根據(jù)每個數(shù)據(jù)包的地址信息，接收屬于自己的數(shù)據(jù)包，為用戶服務(wù)，采用的是廣播方式。在上行方向，采用時分復(fù)用（TDMA）技術(shù)，系統(tǒng)在進(jìn)行測距和時延補償后，OLT根據(jù)一定的原則將不同的時隙分配給各個ONU，每個ONU的上行信號在指定時隙上傳，以避免不同ONU上傳的數(shù)據(jù)發(fā)生相互碰撞干擾。上行為了避免不同用戶的沖突，采用了多點控制協(xié)議MPCP　(Multi-point control protocol)，任一時刻，只有一個ONU發(fā)送信號，其它的

42、ONU單元按時間控制輪流發(fā)送信號，實現(xiàn)光纖和上行光接收機資源共享?！　　ON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常簡單，在解決寬帶接入問題上被普遍看好，它提供的帶寬可以滿足現(xiàn)在和未來各種寬帶業(yè)務(wù)的需要。業(yè)界認(rèn)為PON是接入網(wǎng)未來發(fā)展的方向。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),23,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),24,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),EPON上的業(yè)務(wù)匯聚： 1.基

43、于IP的數(shù)據(jù)、電話、電視業(yè)務(wù)； 2.TDM over EPON； 3.RF-TV Overlay。 RF-TV Overlay是一個單向廣播網(wǎng)，優(yōu)點在于帶寬有效性，建立FTTH光纖網(wǎng)絡(luò)時必須把它考慮近來。RF-TV Overlay EPON的框圖中，RF網(wǎng)絡(luò)提供廣播視頻業(yè)務(wù)，IP網(wǎng)絡(luò)用于交互式、定向的業(yè)務(wù)，這樣IP網(wǎng)絡(luò)和RF網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)優(yōu)點被最大限度地利用起來。

44、 這個Triple play方案的關(guān)鍵設(shè)備是RF/IP雙模機頂盒，它為用戶提供了廣播視頻到交互視頻的無縫轉(zhuǎn)移。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),25,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),26,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),EPON+HFC工作原理： 系統(tǒng)中EPON采用1310nm／1490nm兩波長在同一光纖網(wǎng)絡(luò)中雙向傳輸數(shù)據(jù)、圖像乃至聲音，HFC選用

45、1550nm波長傳送電視信號，通過波分復(fù)用的方式與EPON的OLT合成進(jìn)1根光纖。經(jīng)過分路，光纖傳輸送到ONU前的WDM，還原成1550nm信號給CATV光接收機，其他信號在ONU根據(jù)EPON協(xié)議來完成寬帶數(shù)據(jù)和聲音的傳輸，最后實現(xiàn)寬帶用戶的全業(yè)務(wù)接入，也就是說電視信號的傳送通過HFC廣播實現(xiàn)，而IP、話音、視頻點播等雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過EPON來進(jìn)行。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),27,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù)

46、,基于EPON的有線電視全業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)的特點：系統(tǒng)能提供高帶寬。EPON向在本地的IP中下行速率已達(dá)到1Gbps。 協(xié)議轉(zhuǎn)換成本低。EPON采用以太網(wǎng)的傳輸格式同時也是用戶局域網(wǎng)的主流技術(shù)，二者具有天然的融合性，消除了復(fù)雜的傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換。 EPON網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)與HFC網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)沒有差異，網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)都是點到多點的傳輸方式，即星形+樹形構(gòu)造。這樣EPON很容易在較短時間內(nèi)采用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)疊加在HFC網(wǎng)絡(luò)上，從而實

47、現(xiàn)雙向?qū)拵鬏?。在現(xiàn)有的HFC網(wǎng)絡(luò)中采用EPON，不需對現(xiàn)行HFC進(jìn)行雙向化改造實現(xiàn)寬帶接入。4. 實現(xiàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要有測距、突發(fā)信號的接收技術(shù)、動態(tài)帶寬分配技術(shù)DBA等。由于以太網(wǎng)技術(shù)固有的機制，很難端到端的包延時、丟包率以及帶寬控制能力，因此難以支持實時業(yè)務(wù)的QoS。 　　　　基于EPON的HFC全業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)可提供雙向全業(yè)務(wù)服務(wù)，將傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)、PSTN、數(shù)據(jù)網(wǎng)合而為一,實現(xiàn)HFC、PSTN、數(shù)據(jù)網(wǎng)三網(wǎng)合一。

48、,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),28,二、提供寬帶業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)模式及特點續(xù),圖1：EPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),圖2：HFC網(wǎng)絡(luò)的典型構(gòu)造,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),29,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù),有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的用戶接入技術(shù)種類：1、雙向HFC網(wǎng)絡(luò)：CMTS+CM2、基于以太網(wǎng)協(xié)議的用戶接入技術(shù) 1）以太網(wǎng)接入技術(shù) 2）基帶傳輸接入技術(shù)： EPON+

49、LAN+五類雙絞線 EPON+同軸電纜EOC（Ethernet over cable） 3）調(diào)制傳輸技術(shù)： HiNOC (High performance network over coax) BIOC（Broadcasting interactivity over cable)3、其它用戶接入技術(shù) 1）低頻段調(diào)制HomePNA (Phonelin

50、e network alliance) 2) 低頻段調(diào)制HomePlug (HomePlug powerline alliance) 3) 高頻段調(diào)制MOCA (Multimedia over coax alliance) 4) WiFi (Wireless Fidelity) 5) 光纖到戶FTTH,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),30,三、雙向化改造的用戶接

51、入技術(shù)續(xù),Cable Modem接入方式主要有以下技術(shù)特點：具備較完善的國際體系支撐，形成了完整的業(yè)務(wù)體系、運營支撐體系。技術(shù)較成熟，具備可運營、可管理特性。具備業(yè)務(wù)流的分類、Qos策略和嚴(yán)格的帶寬保障機制，可架構(gòu)可管理的IP網(wǎng)絡(luò)。具備業(yè)務(wù)接入時用戶不需要重新布線的特點，并且用戶家庭中的有線電視終端盒處都有數(shù)字媒體、寬帶接入能力，適應(yīng)于交互媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展。雙向網(wǎng)絡(luò)的覆蓋可依據(jù)用戶規(guī)模、業(yè)務(wù)發(fā)展逐步安裝數(shù)據(jù)前端設(shè)備，組網(wǎng)方式靈活，

52、適合于寬帶業(yè)務(wù)的逐步發(fā)展，并通過頻道捆綁技術(shù)，系統(tǒng)可平滑擴(kuò)容以滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的帶寬需求。與單向HFC網(wǎng)絡(luò)維護(hù)使用相同的技術(shù)規(guī)范、儀器儀表，維護(hù)效率高，但雙向HFC網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)比單向網(wǎng)絡(luò)需要更嚴(yán)格的維護(hù)規(guī)程。數(shù)據(jù)前端設(shè)備放置在分前端機房，覆蓋用戶規(guī)模較大，數(shù)據(jù)前端設(shè)備具備較好的性價比，滿足雙向業(yè)務(wù)的高可靠性要求利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡(luò)提供雙向通信，適合稀疏模式網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域；大面積覆蓋情況下成本較低，少量前期投入即可在全網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù)受理；

53、 Cable Modem 技術(shù)比較成熟，其接入方式對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和技術(shù)維護(hù)要求較高，適用于上行帶寬有限業(yè)務(wù)的開展。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),31,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),CMTS+CM接入技術(shù)優(yōu)劣勢分析：缺點：需要對HFC光電傳輸鏈路部分全部進(jìn)行雙向改造；噪聲匯聚效應(yīng)影響系統(tǒng)的帶寬和性能，同軸纜及接頭質(zhì)量要求較高，后續(xù)維護(hù)工作量較大；CMTS下行通道帶寬有限，38Mbps，可開通用戶數(shù)

54、較少；承載業(yè)務(wù)有限，大帶寬業(yè)務(wù)無法滿足，無法提供全業(yè)務(wù)承載；后續(xù)系統(tǒng)擴(kuò)容成本高；產(chǎn)業(yè)化程度不高，可供選擇的設(shè)備及系統(tǒng)數(shù)量較少。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),32,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),33,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),以太網(wǎng)接入技術(shù)： 局域網(wǎng)（LAN）技術(shù)主要包括以太網(wǎng)系列技術(shù)、令牌網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)，以太網(wǎng)技術(shù)具有成本低、技術(shù)簡單、使用管

55、理方便等特點，以太網(wǎng)技術(shù)主要包括以太網(wǎng)系列、快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和10G以太網(wǎng)等技術(shù)。 在該類技術(shù)中，五類線方式主要解決雙向網(wǎng)絡(luò)改造，雙向網(wǎng)絡(luò)的接入采用五類線進(jìn)行入戶改造。有線電視網(wǎng)絡(luò)仍然采用HFC網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，其內(nèi)涵是二張獨立的物理網(wǎng)絡(luò)。 五類線接入方式具有接入帶寬高，可擴(kuò)充，可以承載多業(yè)務(wù)運營等特點。在后期維護(hù)中，五類線入戶方式符合綜合布線系統(tǒng)要求。用戶間相互影響小。

56、 五類線接入方式存在著五類線需重新入戶施工，施工量和施工難度較大，因此五類線接入方式主要適用于新建住宅預(yù)埋線路或辦公樓等網(wǎng)絡(luò)用戶密集的地區(qū)。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),34,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),EPON+LAN技術(shù)分析優(yōu)勢：光纖化程度高，符合發(fā)展方向網(wǎng)絡(luò)未來升級改造方便可以承載全業(yè)務(wù)運營單網(wǎng)故障相互不影響技術(shù)成熟，價格低劣勢：施工難度大二張網(wǎng)絡(luò)分開運營,Triple-Play時代的有線電

57、視網(wǎng)絡(luò),35,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),EPON-POC (Packet over cable)技術(shù)分析POC：包括EOC、 HiNOC、 BIOC、 HomePNA、HomePlug、 MOCA 、WiFi在內(nèi)的總稱優(yōu)點：充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的同軸電纜、分支分配器資源，入戶施工難度小，節(jié)省建網(wǎng)成本；在小光站直接帶用戶的環(huán)境下，施工量大幅度減少，改造速度快；基于Cable介質(zhì)，

58、實現(xiàn)較簡單，基本不受同軸網(wǎng)絡(luò)上的噪聲對系統(tǒng)傳輸質(zhì)量影響，降低了工程施工中同軸電纜系統(tǒng)質(zhì)量的要求；終端設(shè)備成本教低。缺點：系統(tǒng)采用帶寬共享機制，提供給用戶的帶寬隨用戶量增加而下降；由于需要在光站或放大器后混入，對電視信號有一定的插損。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),36,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),Ethernet Over Coax（EoC）： 針對EPON+HFC+LAN多條線入戶的實際問

59、題，提出Ethernet Over Coax 技術(shù)解決方案：將以太數(shù)據(jù)信號IP DATA和有線電視信號采用頻分復(fù)用技術(shù)，對同一根同軸電纜通過頻率分割，在10～25MHZ 帶寬內(nèi)直接傳送10Base-T的基帶以太網(wǎng)DATA信號，50～860MHz 仍然傳送RF TV信號，這兩個信號在同一根同軸電纜里傳輸。樓宇內(nèi)利用HFC 網(wǎng)絡(luò)入戶的同軸電纜將IP DATA和 RF TV 混合信號直接傳送至客戶端，再在客戶端分離出RF TV 射頻信號連接至

60、電視機或數(shù)字機頂盒；分離出IP DATA 數(shù)據(jù)信號連接至計算機。 該種方式不能夠應(yīng)用于樹狀型分配分支的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，需要改變?yōu)辄c到點的分配結(jié)構(gòu)。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),37,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),38,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),EOC技術(shù)特點及應(yīng)用分析：即插即用，無需在客戶端進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試；用戶端設(shè)備為無源設(shè)備；運營維護(hù)簡單，費用低；

61、可以為每個用戶提供10Mbps全雙工帶寬；EOC接入技術(shù)可以利用同軸電纜替代五類線，無需對入戶電纜重新改造，且端口必需設(shè)定為10M網(wǎng)口，入戶分配需采用集中分配的方式，終端設(shè)備到樓棟端口之間不能有任何分支分配器。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),39,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),采用EPON改造雙向網(wǎng)絡(luò)，最難解決的是分配網(wǎng)絡(luò)，一般采取兩種方式實現(xiàn)用戶接入。1） FTTB+LAN方式：這種方式可以提供足夠的帶寬和較好的

62、穩(wěn)定性，且接入成本相對較低，只要用戶同意就盡量采用此種方式。2） 同軸EOC插入技術(shù)：采用LAN方式雖然組網(wǎng)簡單，但需要在樓內(nèi)重新敷設(shè)五類線，不僅造成現(xiàn)有資源的浪費，還需要大量的施工，更困難的是，還受更多實際情況如樓內(nèi)建設(shè)時預(yù)埋的管道不夠用、物業(yè)公司或業(yè)主主觀意愿等的影響，施工協(xié)調(diào)難度大。為了促進(jìn)和配合雙向數(shù)字電視平移進(jìn)程，充分利用樓內(nèi)現(xiàn)有的同軸電纜網(wǎng)資源，解決網(wǎng)絡(luò)末端雙向接入的難題。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),40

63、,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),HiNOC技術(shù)原理： HiNOC使用860MHz以上的空余頻段進(jìn)行以IP為主的數(shù)據(jù)信號傳輸。HiNOC采用16MHz頻帶作為一個數(shù)據(jù)傳輸信道。HiNOC采用QAM的調(diào)制方法，并可根據(jù)電纜的噪聲、衰減等情況自適應(yīng)使用BPSK到256QAM的調(diào)制技術(shù)。同時，為避免多徑引發(fā)碼間干擾、同時考慮信道利用率，HiNOC選擇多載波OFDM體制傳輸數(shù)據(jù)。HiNOC頭端設(shè)備和處于同一信道的HiNOC M

64、odem（HM）構(gòu)成一個邏輯獨立的樓內(nèi)分配網(wǎng)絡(luò)，HiNOC技術(shù)支持在多個信道同時構(gòu)建多個相互獨立的分配網(wǎng)絡(luò)，HiNOC的頭端設(shè)備可以是只支持一個信道的HiNOC Bridge（HB），也可以是支持多個信道集成的HiNOC Switch（HS）。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),41,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),HiNOC技術(shù)特點及應(yīng)用分析技術(shù)特性，HiNOC技術(shù)，同一根同軸電纜可以容納860MHz的CATV信號以及HiN

65、OC數(shù)據(jù)信號；HiNOC采用OFDM調(diào)制技術(shù)，能夠增加頻譜利用率；HiNOC同時支持多個調(diào)制信道，在采用256QAM調(diào)制時單信道最高可支持80Mbps物理層帶寬。網(wǎng)絡(luò)特性，HiNOC技術(shù)可充分利用現(xiàn)有同軸網(wǎng)絡(luò)，HiNOC對戶內(nèi)現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)布線改動小，適合網(wǎng)絡(luò)雙向改造需求。業(yè)務(wù)特征，HiNOC設(shè)備在不影響有線電視信號情況下，能夠同時支持IPTV、高速上網(wǎng)、VOIP幾種業(yè)務(wù)；網(wǎng)絡(luò)管理，HiNOC設(shè)備提供SNMP和Web兩種網(wǎng)絡(luò)管

66、理接口，供運維人員進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程的安裝維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展特性，HiNOC技術(shù)在對現(xiàn)有同軸電纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改動較小情況下，可實現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)雙向化。HiNOC技術(shù)適用于有線電視體系樓宇內(nèi)的無源同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，可在現(xiàn)有的分支分配器、射頻同軸電纜線路上提供高速的數(shù)據(jù)接入，可以滿足有線電視網(wǎng)絡(luò)最后100米雙向改造的需求。其應(yīng)用特點是不能跨越有源放大器，無源的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)中需要采用1GHz的分支分配器件。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),42,三

67、、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),HiNOC信道FDM示意圖,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),43,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),PON+HINOC組網(wǎng)示意圖,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),44,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),HomePNA（Phoneline Nenwork Alliance）：HomePNA3.0于2005年5月被國際電聯(lián)（ITU-T）接受成為國際標(biāo)準(zhǔn)（G.9954）。HomePNA利用原有的

68、有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建GEPON基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)，利用HomePNA3技術(shù)構(gòu)建基于同軸無源分配網(wǎng)的寬帶接入網(wǎng)，這種改造方式對網(wǎng)絡(luò)的改造量較小，可以利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)開展雙向業(yè)務(wù)，滿足今后FTTH的發(fā)展趨勢。技術(shù)原理及實現(xiàn)方式HomePNA采用QAM/FDQAM調(diào)制方式，F(xiàn)DQAM增加了信噪比邊界，有較好的抗擾性。其大部分頻點可以采用256QAM調(diào)制技術(shù)，并可根據(jù)信道實際的SNR要求自適應(yīng)地使用128QAM，64QAM，32QAM，8QAM。H

69、omePNA3的覆蓋能力及規(guī)劃，主要依據(jù)為其傳輸距離和帶寬的分配。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),45,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),HomePNA技術(shù)特點及應(yīng)用分析對原有電視網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、承載的業(yè)務(wù)沒有影響；具備Qos能力；同時支持電視、話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；HomePNA3解決了HFC網(wǎng)絡(luò)的IP 聯(lián)通性（對稱速率、全雙工、高帶寬、Qos保證），可以利用IP技術(shù)的靈活性，在網(wǎng)絡(luò)上可以開展基于IP的業(yè)務(wù)，包括現(xiàn)有的VOD/

70、VOIP/VIDEO PHONE等業(yè)務(wù)；HomePNA技術(shù)適合于大規(guī)模、廣覆蓋、高并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可根據(jù)用戶需要逐步建設(shè)、逐步改造。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),46,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),HomePNA網(wǎng)絡(luò)框圖,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),47,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),MOCA（Media over Coax Alliance）：Comcast、EchoStar、Enrtopi

71、c Communications、Linksys、摩托羅拉、松下、Radio Shack和東芝建立了同軸線多媒體聯(lián)盟（MOCA）。至今它已邀請100多家公司加盟。技術(shù)原理及特點 MOCA技術(shù)中局端與小區(qū)間采用光纖連接，小區(qū)的復(fù)用區(qū)內(nèi)電視信號分配便用現(xiàn)有的同軸電纜進(jìn)行各住戶間的連接，使用的頻率因地區(qū)而異，如美國使用860~1550MHz頻帶，日本使用770~1030MHz頻帶，相當(dāng)于每一信道使用50MHz的帶寬，理論上最大可以獲得27

72、0Mbps的傳輸速度。使用多個信道之后，理論上可以獲得1Gbps以上的傳輸速率。該方式的特點是：可實現(xiàn)最高物理速度270Mbps的高速傳輸；可使用同軸電纜中的空余頻率，與區(qū)內(nèi)共享信號；用戶家里不需要對調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行各種設(shè)置；在同一頻帶內(nèi)進(jìn)行雙向通信，不需要專門留出上行帶寬。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),48,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),HomePlug HomePlug AV是目前正在研

73、制的一種新技術(shù)，它是一種利用電力線傳送高速數(shù)據(jù)的電力線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。WIFI 同軸電纜傳輸性能優(yōu)異，在高達(dá)2.4GHz的頻段仍具備高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臐摿?，因而將WIFI（802.11系列無線局域網(wǎng)）的技術(shù)成熟、接入便捷與同軸電纜的高帶寬相結(jié)合，便產(chǎn)生了同軸WIFI技術(shù)。 此類技術(shù)的優(yōu)勢在于WIFI 技術(shù)成熟，無論AP還是無線網(wǎng)卡，全球范圍內(nèi)出貨量都很大，并且不用進(jìn)行集中分配改造；劣勢在于AP、網(wǎng)卡均

74、為有源設(shè)備，網(wǎng)卡的安裝更要費一番功夫，有一定的運維成本。,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),49,三、雙向化改造的用戶接入技術(shù)續(xù),同軸WIFI系統(tǒng)框圖,Triple-Play時代的有線電視網(wǎng)絡(luò),50,四、HFC改造的幾種方式的成本分析與特點探討,一、EPON 在 HFC 中的應(yīng)用二、HFC+EPON 與雙向 HFC 接入網(wǎng)的應(yīng)用比較　?。?HFC+EPON 與雙向 HFC 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較分析　?。?HFC+EPON 與雙向