雙向接入網(wǎng)的組網(wǎng)方案淺析

摘要：雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字電視發(fā)展多種交互式增值業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。目前雙向化改造技術(shù)種類(lèi)繁多，促成了多種雙向接入網(wǎng)的組網(wǎng)方案，以適應(yīng)不同的現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)條件。

關(guān)鍵詞：雙向 接入 組網(wǎng)

1 概述

雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字電視發(fā)展多種交互式增值業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。因此，廣電總局要求將構(gòu)建完善現(xiàn)代傳播體系，提高廣播影視的傳播力和影響力作為近幾年的重點(diǎn)任務(wù)，要求各地加快實(shí)現(xiàn)有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向化，并向下一代數(shù)字廣播電視網(wǎng)邁進(jìn)。面對(duì)當(dāng)前以單向廣播網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為主的廣電網(wǎng)現(xiàn)狀，打造良好的光纜和管道設(shè)施、制訂合適的技術(shù)方案、進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和改造，成為各地進(jìn)行雙向網(wǎng)改的當(dāng)務(wù)之急。在雙向網(wǎng)絡(luò)改造過(guò)程中，用戶接入網(wǎng)改造工程量大，可選技術(shù)多種多樣，需要根據(jù)各地不同的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀選擇合適的改造技術(shù)和組網(wǎng)方案。

2 雙向接入網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介

雙向接入網(wǎng)的改造可以采用CMTS技術(shù)、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光以太網(wǎng)技術(shù)以及EoC等。

2.1 CMTS技術(shù)

CMTS技術(shù)基于HFC網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)數(shù)字調(diào)制方式完成音頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信息的傳輸，向用戶提供寬帶IP接入服務(wù)。具體來(lái)說(shuō)，其優(yōu)缺點(diǎn)分析如下：

優(yōu)勢(shì)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)技術(shù)性能穩(wěn)定、無(wú)需重新布線，便于安裝和使用；配套的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)比較完善，目前已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中。廣電網(wǎng)推出的CMTS服務(wù)，其接入率達(dá)到一定限值時(shí)，成本效益比較可觀。CMTS業(yè)務(wù)運(yùn)行成本低廉，覆蓋面廣，可大范圍的推廣應(yīng)用，且能幫助運(yùn)營(yíng)商快速發(fā)展用戶，使業(yè)務(wù)覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)。

劣勢(shì)：上行漏斗效應(yīng)使噪聲集聚，會(huì)嚴(yán)重影響寬帶運(yùn)行速度，且后期維護(hù)工作量大、成本高，有的地區(qū)網(wǎng)絡(luò)狀況不佳，CMTS上行寬帶和調(diào)制方式都要低配置，嚴(yán)重影響了下行通道的傳輸速度，但此種接入方式覆蓋面廣，當(dāng)接入率過(guò)高時(shí)，寬帶用戶僅能進(jìn)行簡(jiǎn)單的瀏覽業(yè)務(wù)，根本無(wú)法支撐大于1Mbps的流媒體業(yè)務(wù)。

就目前的技術(shù)導(dǎo)向來(lái)分析，CMTS技術(shù)正逐步貼近DOCSIS3.0標(biāo)準(zhǔn)，這有利于緩解多用戶與帶寬流量不足的矛盾。但該接入標(biāo)準(zhǔn)僅能捆綁4個(gè)頻道，且接入成本可能略高于現(xiàn)有產(chǎn)品價(jià)格，因此其市場(chǎng)前景有限。

2.2 PON技術(shù)

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是基于點(diǎn)到多點(diǎn)應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的光接入網(wǎng)技術(shù)。現(xiàn)階段，市場(chǎng)上已有應(yīng)用的接入技術(shù)包括以通用幀結(jié)構(gòu)為傳輸平臺(tái)的GPON、以以太網(wǎng)技術(shù)為傳輸平臺(tái)的EPON/GEPON技術(shù)、以ATM協(xié)議為傳輸平臺(tái)的APON/BPON技術(shù)。以ATM協(xié)議為傳輸平臺(tái)的APON/BPON技術(shù)因其較高的成本投入、復(fù)雜的應(yīng)用步驟和較低的傳輸速率和IP業(yè)務(wù)映射效率，目前已淡出網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)。此外，以通用幀結(jié)構(gòu)為傳輸平臺(tái)的GPON技術(shù)的大范圍應(yīng)用，必須以較低的成本投入和日趨成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為前提。

2.3 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光以太網(wǎng)技術(shù)

該技術(shù)的操作模式是用一根獨(dú)立的光纖連接各接入點(diǎn)和機(jī)房，各接入點(diǎn)和機(jī)房必須設(shè)置一個(gè)光纖收發(fā)器。單纖雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)能夠減少50%的光線投入，造價(jià)相對(duì)低廉，且能夠提高傳統(tǒng)光纖收發(fā)系統(tǒng)網(wǎng)管能力。IEEE802.3-2005定義了速率100Mbit/s、傳輸距離10km和速率1000Mbit/s、傳輸距離10km兩種新的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)WDM進(jìn)行單纖雙向傳輸，上行為1310nm，下行采用

1550nm。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用造價(jià)相對(duì)低廉，后期維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低，帶寬可獨(dú)享，能夠滿足初期局部地區(qū)和企事業(yè)單位的聯(lián)網(wǎng)要求。

2.4 EoC技術(shù)

EoC技術(shù)，即在同軸電纜上傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)電纜向用戶傳輸寬帶數(shù)據(jù)信號(hào)，滿足用戶端多業(yè)務(wù)開(kāi)展帶來(lái)的高帶寬需求。由于EoC設(shè)備是接入技術(shù)，只要符合以太網(wǎng)傳輸協(xié)議，能承載起近期的雙向業(yè)務(wù)的需求，具有基本的網(wǎng)管功能，就能長(zhǎng)期地運(yùn)行，不會(huì)造成浪費(fèi)。

3 多種組網(wǎng)方案的分析和比較

多種雙向接入網(wǎng)技術(shù)配合不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以形成多種組網(wǎng)方案，以適應(yīng)不同的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)條件。本文將采用光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)加光傳輸技術(shù)和以太網(wǎng)在電纜網(wǎng)絡(luò)采用的傳輸技術(shù)的方式描述組網(wǎng)方案。

3.1 FTTB+EPON+LAN

FTTB+EPON+LAN表示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為光纖到樓，光纜網(wǎng)絡(luò)采用EPON傳輸技術(shù)，電纜網(wǎng)絡(luò)通過(guò)LAN技術(shù)傳輸以太網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)置光纖到樓、光機(jī)直帶用戶，采用EPON技術(shù)完成數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，且采用同軸電纜五類(lèi)線復(fù)合電纜入戶和以太網(wǎng)接入的設(shè)計(jì)，應(yīng)用860MHz頻帶的HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，光鏈路使用一級(jí)1550nm環(huán)型光鏈路、二級(jí)1550nm或1310nm星型光鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，借助光接收機(jī)通過(guò)“單向傳輸、集中接入”的同軸電纜與樓棟用戶實(shí)現(xiàn)連接。雙向網(wǎng)絡(luò)布局采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)光以太網(wǎng)傳輸技術(shù)，通過(guò)五類(lèi)線實(shí)現(xiàn)樓棟和用戶之間的連接。

這套接入方案造價(jià)低廉，具有一定的可擴(kuò)展性，且性能可靠，有助于向FTTH演進(jìn)，可作為網(wǎng)絡(luò)改造的最佳方案，在網(wǎng)絡(luò)新建中可發(fā)揮作用，但需要克服重新布放五類(lèi)線的工程困難。這種組網(wǎng)方案可以實(shí)現(xiàn)千兆到樓、全雙工百兆接入（用戶獨(dú)享），利于向FTTH演進(jìn)，是新建網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)改造的備選標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 FTTB+EPON+EoC

“FTTB+EPON+EoC”組網(wǎng)方案的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為：光纖到樓、光機(jī)直帶用戶、EPON傳輸、同軸電纜入戶、EoC接入。利用860MHz頻帶來(lái)構(gòu)建HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，采用一級(jí)1550nm環(huán)型光鏈路、二級(jí)1550nm或1310nm星型光鏈路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，借助光接收機(jī)通過(guò)集中接入的同軸電纜覆蓋樓棟以下的網(wǎng)絡(luò)用戶。雙向網(wǎng)絡(luò)光鏈路和樓棟以下網(wǎng)絡(luò)分別采用EPON傳輸技術(shù)和EoC傳輸技術(shù)。

本方案與FTTB+EPON+LAN方案在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要求上總體一致，但是本方案對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)改造時(shí)不需要對(duì)HFC單向廣播網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，僅僅運(yùn)用無(wú)源分配的方式將光纖通過(guò)現(xiàn)有光節(jié)點(diǎn)處一直延伸到樓棟，在樓內(nèi)放大器的位置增設(shè)ONU、EoC頭端，然后構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)交互通道。雖然這套方案造價(jià)相對(duì)要高，但操作簡(jiǎn)便，性能可靠，有助于向FTTH演進(jìn)，新建網(wǎng)絡(luò)時(shí)可作為備選標(biāo)準(zhǔn)，也可作為網(wǎng)絡(luò)改造的備選方案。

3.3 FTTC+EPON+EoC

這套網(wǎng)絡(luò)方案的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為：EoC接入、同軸電纜入戶、光纖到小區(qū)、一級(jí)電放大、EPON傳輸。采用860MHz頻帶來(lái)設(shè)置HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，采用一級(jí)1550nm環(huán)型光鏈路、二級(jí)1550nm或1310nm星型光鏈路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)光接收機(jī)經(jīng)一級(jí)電放大器通過(guò)同軸電纜接入小區(qū)。雙向網(wǎng)絡(luò)光鏈路傳輸系統(tǒng)設(shè)置為EPON，小區(qū)以下網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)置為EoC傳輸。

FTTC+EPON+EoC的接入方案不僅造價(jià)低廉，無(wú)需大動(dòng)作改造網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且交互性能低，可用于短時(shí)間內(nèi)的全網(wǎng)雙向化改造過(guò)渡措施，所覆蓋的用戶多，容量低。但是若條件允許，則要首選FTTB+EPON+LAN/EoC網(wǎng)絡(luò)改造方案。

3.4 FTTC+CMTS

“FTTC+CMTS”網(wǎng)絡(luò)改造方案引入雙向HFC網(wǎng)絡(luò)及CMTS接入的網(wǎng)絡(luò)布局。用860MHz頻帶來(lái)構(gòu)建HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，采用一級(jí)1550nm環(huán)型光鏈路、二級(jí)1310nm星型光鏈路的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，借助光接收機(jī)經(jīng)一級(jí)電放大器通過(guò)集中接入的同軸電纜覆蓋小區(qū)以下的網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)CMTS傳輸技術(shù)構(gòu)建雙向網(wǎng)絡(luò)光鏈路。

目前，這套改造方案的技術(shù)研究已達(dá)到一定高度，覆蓋范圍也進(jìn)一步拓展，當(dāng)下便能迅速開(kāi)通此業(yè)務(wù)。依照規(guī)范構(gòu)建而成的雙向HFC網(wǎng)絡(luò)還要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展要求不斷拓展其容量，并在網(wǎng)絡(luò)方案上尋求更高的突破，即便如此，在一段時(shí)期內(nèi)該方案還是能夠達(dá)到交互業(yè)務(wù)發(fā)展的相關(guān)要求。

4 結(jié)論

各種雙向接入網(wǎng)組網(wǎng)方案的技術(shù)特點(diǎn)和所需資源各不相同，在雙向網(wǎng)絡(luò)改造規(guī)劃過(guò)程中，需要結(jié)合本地網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、時(shí)間和資金等方面的要求全面考慮。隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的日益成熟，光纖接入將逐步地全面向用戶鋪開(kāi)，因此接入網(wǎng)組網(wǎng)方案還應(yīng)有較強(qiáng)的前瞻性。

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