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广电网双向改造可考虑四种模式
基于EPON技术的双向改造方案充分利用了EPON技术多业务、低投资、易维护、长距离、大容量、高带宽等优势,保护广电网络现有投资,成为进行广电网络双向改造的首选模式。
高清数字电视(HDTV)和视频点播(VOD)的发展,对广电行业来讲是一个前所未有的发展机遇。只有开展新业务、提供新服务,才能使广电在与其他运营商的竞争中立于不败之地。新业务和新运营模式对网络提出了新的要求,最集中的体现就是网络实现双向化。
目前广电有线电视网的现状是存在着大量的HFC网络,既不能承载多媒体交互业务,也不能有效实的管理运营,所以双向网改造已经成为数字化建设中不可分割的一部分。
但是,缺乏网络的规划、建设、维护、运营等诸多经验,已经成为各地广电面临的普遍难题。当前摆在广电面前紧迫的两件事情:1.如何尽量合理地实现双向改造的网络设计;2.如何依靠新型业务来提升竞争力。这两个目标是相互依赖的,只有实现了完善的网络改造,才能提供相应的新型业务,也只有迫切的业务需求,才能明确到底要做怎样的改造。
从网络结构上看,目前广电有线电视网一般是由数字电视平台、总前端设备、分前端设备、光节点、同轴分配网组成的HFC网络,所以广电数字电视建设必须首先解决的是把HFC网络从单向网络改为双向网络。在改造的技术选择上,一直以来有两大方案:CMTS+CM与EPON,这也是业界争论多年的两大阵营。
CMTS+CM的核心思想是在现有节点上增加双向设备,保持网络结构不变化,也称作为广电的"ADSL"(如图1所示)。不过随着改造的进一步深入,CMTS+CM也暴露出很多缺陷:
1.噪声汇聚效应影响系统的带宽和性能,同轴缆及接头质量要求高,后续维护工作量巨大;
2.CMTS下行通道带宽不足,可开通用户数少,无法满足后期大容量的要求;
3.可承载业务有限,对于后期全业务的支撑能力较弱;
4.设备成本投入高,后续系统扩容成本更大,且实施困难;
随着EPON技术的成熟,FTTX部署在国内的势不可挡,EPON+LAN或EPON+EOC方式成为当前公认的最适合广电HFC双向改造的方案。
不过在EPON的改造开展中,面临的最大问题是如何在现网的基础上平滑升级。广电网络有很多自身的特点,需要针对不同的时期、不同的地区、不同的需求采用不同的方案。
模式1 双网共存
广电传统HFC网络已经十分健全,在此基础上引入EPON的同时最好保留HFC网络资源。由于EPON的线路结构与HFC类似,可以完全按照现有网络的模式设计。在局端机房或是分前端设置OLT设备,和现有分光器相同的位置设计EPON分光器,ONU可采用FTTB+LAN模式到小区或楼道,与现有光接收机相对应,五类线和同轴电缆线并行入户。对于楼内已经布线,无法再实施五类线的用户,可以采用EOC,混在现有的同轴电缆里入户(如图2所示)。这样的升级对于现有HFC网络几乎没有影响,并且改造的费用很低,后期维护容易,针对已建全的网络改造,是最合适的方案。
新建的EPON网络主要负责广电提供的新型双向数字类业务如VOD互动视频以及宽带上网;传统HFC网络继续提供CATV/DTV业务,同时为以后升级为高清HDTV业务预留足够的带宽。
模式2 EPON承载
针对新建的小区,布放两张网显然不够合理。EPON技术的本身,就完全兼容了HFC的网络,在一根光纤上可以传送不同的波道。IEEE803.ah在定义之初就预留了1550nm波长来传输广电视频信号,EPON本身占用1310nm和1490nm波道。所以在局端采用光合波放大器能轻易地将PON与CATV耦合,通过一根光纤到达小区以后,通过分波器再把信号分开,ONU与光接收机分别接收PON与CATV信号,然后采用与模式一相同的方式入户,小区、楼道保持传统的接入方式不变(如图3所示)。
通过此改造能有效节省线路光纤资源。改造完成后,单位用户独占线路资源,不存在相互干扰的问题。开展点播业务不需要新增用户的终端投入,有效节省开通成本。在带宽规划上,建议1000M到小区,100M到楼道,10M到户。另外可以考虑少量FTTH数据型ONU直接入户满足高端用户更高带宽的需求,同时也为今后进一步改造打下基础。
模式3 三网合一
伴随着双向网改造的不断深入,对于广电网络的要求也将会不断升级,传统改造模式所带来的缺陷便开始明显:用户侧设备较多,安装、供电、维护等带来不便;终端设备分离,上层业务平台无法统一管理等。
近年来,EPON的ONU形态已不再拘泥于传统的电信模式,支持广电业务的各类ONU也不断推向市场,能同时提供FE与RF接口,使得在用户侧的纯数据ONU、光分波器、光接收机合为一体。一套EPON系统整体解决,实现真正意义上的三网合一,这也是必然的趋势(如图4所示)。
用EPON实现三网合一以后,可以充分利用FTTX灵活的组网设计达到改造的效果。针对别墅类的高端用户,直接采用FTTH,提供足够带宽,满足所有VOD、HDTV、高速上网以及增值业务的需求;对于普通居民用户,采取FTTB+LAN模式,满足基本的标清或少量的高清,同时也提供高速上网业务。
模式4 全业务融合
全业务的需求直接引出了家庭网关的概念。家庭网关作为连接广电网络和用户家庭网络的枢纽,是接入网络的向下延申。利用家庭网关可以加强运营商对用户业务的精细化管理,使得运营商能够对网络资源精耕细作,加强对网络的监控和管理能力。
从物理形态上,家庭网关上行完全兼容EPON网络,是一款功能全面的FTTH型ONU;下行提供各种业务,并根据用户的不同需求灵活选择相应接口。同时具备了modem、交换机、无线WIFI路由器、数字电视机顶盒等所有的功能;可以同时连接各种业务终端。并且更好地支持多业务并发、调度和管理;利用PUPSPV或者PUPV等技术,将VLAN与业务进行绑定,对业务进行标识,保证QoS。作为业务转发的核心,保证同一时刻、同一网络内,不同类型业务的流畅运转和安全隔离,从而实现真正意义上的家庭信息化(如图5所示)。
尽快完成有线电视数字化平移进程的推进,是广电应对强大竞争的第一步,同时也为广电行业今后的爆发性增长带来了新的契机。
基于EPON技术的双向改造方案充分利用了EPON技术多业务、低投资、易维护、长距离、大容量、高带宽等显著优势。提供高性能网管、组播、IP语音、VPN等各种高附加值业务,同时与现有HFC城域网光纤、光节点资源相匹配,保护广电网络现有投资、也符合未来"三网合一"的发展方向,为广电网络改造的逐步推进,实现最终目标提供了坚实可靠的保障。
作者:彭磊 来源:通信产业网
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