§1各类增殖业务对带宽的需求§1.1各类增值业务对带宽需求的增长趋势不同的业务对传输带宽有不同的要求利用MPEG-2 编码技术,标准清晰度电视所需要的传输码率为3Mbit/s-6Mbit/s,高清晰度电视的传输码率为15Mbit/s-20Mbit/s利用先进的视频编码技术,传输码率能够降低50%左右,标准清晰度电视的传输码率可降至1.5Mbit/s,高清晰度电视的传输码率降至6 Mbit/s视频点播所需要的点播请求信息所需要的上行传输带宽不大于50kbit/s时移电视从技术上讲,是视频点播的一个特例,因此对网络的要求与视频点播完全相同视频通讯和语音业务是典型的对称业务,所需要的上下行传输带宽分别为512kbit/s 和64kbit/s对于宽带上网业务,目前大多数运营商提供512kbit/s至1Mbit/s 的传输带宽,在一定的时期内1Mbit/s-2Mbit/s 的下行带宽能够满足绝大局部用户的需求,上行带宽通常不会超过512kbit/s业务上行带宽下行带宽渗透率并发率平均上行带宽平均下行带宽平均带宽视频通讯512K512K10%5%20%10.24K10.24K20.48KVOIP语音64K64K20%90%30%10%3.84K3.84K7.68K宽带接入小于500K1-2M50%20%50%5%125K250K-500K375K-625KHDTV点播小于50K6-8M20%5%10%30%1K120K-160K121K-161KSDTV点播小于50K1.2-3.75M20%5%10%30%1K24K-75K25K-76K§1.5各类增值业务对带宽需求的增长趋势(资料来源:MorganStanley:Global Technology/Internet Trends(2006/01/09))§2 三类技术方案比拟目前广电网络双向改造主要采用:● CMTS+CM:上海、深圳、太原、泉州● FTTB+LAN:杭州、宁波、柳州、嘉兴● FTTH+EOC:南阳、淄博、青岛§2.1 CMTS+CM接入方案优劣势分析:优点:● 利用现有的CATV网络提供双向通信,适合稀疏模式网络覆盖区域;● 大面积覆盖低开通率情况下本钱较低,少量前期投入即可在全网进行业务受理;● 技术标准及产品比拟成熟;缺点:● 需要对HFC光电传输链路局部进行双向改造● 噪声会聚效应影响系统的带宽和性能,同轴缆及接头质量要求较高,后续维护工作量较大;对于大多数有线电视运营商而言,上行噪声是一个普遍存在的问题,尤其是在低频带〔<65 MHz〕。
通常这种噪声由电子马达、雷电、HAM、短波播送甚至太阳黑子以及用户家中终端盒,埋入墙中的线缆质量,私接非标准件,家里各类接口处胶布连接线路等情况引起,它将破坏Cable Modem在上行通道〔反向回传通道〕的数据传输,以致于降低用户的通信质量,尤其是在视频或IP话音等实时业务情形下,噪声干扰将引起数据传输延时和抖动,造成视频图象失真或话音不连续上行噪声会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局部地区〔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局部地区短期内也难妥善解决青岛舍弃CMTS而采用EPON技术就是一个明证●采用CMTS进行双向改造,需要反向光发射,接收机,上变频器等多种设备,但是下行传输速率为160M比特/秒,上行传输速率为120M比特/秒〔DOCSIS3.0目前能到达的水平〕100户共享,每户只能下行1.6M比特/秒,上行1.2M比特/秒,局限在于CMTS设备包转发能力弱,一般仅有上万pps,无法和EPON设备高端三层路由交换机相比拟,为后者的几十分之一,无法满足日益增长的高带宽业务需求另外CMTS设备数据功能简单,仅仅有简单的MAC学习管理,桥接转发能力,需要外接IP路由设备完成业务平台的搭建。
● 可承载业务有限,大带宽业务无法满足,无法提供全业务承载;● 后续系统扩容本钱巨大;● CMTS采用多值正交幅度调制MQAM(其中M=2m,当m=2,3,4,5,6,8时,分别对应QPSK,8QAM,16QAM,32QAM,64QAM,256QAM)调制方式,本质上是传输射频载波信号的模拟网络,和网络IP化和以太网化背道而驰● CMTS单位带宽本钱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,每个信道实际接入效劳200户以下〔覆盖2000户以下〕,由于共享和非同时应用,上网速度还可以到达200k-2M如果作流媒体效劳〔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,每个信道只能效劳40户以下,本钱就太高了● 因此交互业务占用的频道不宜过多,一般下行只安排8个频道由于CMTS与光发射机的对应关系,如果每个光节点效劳100户、双向各占用2个频道〔下行采用64QAM调制时50户共享38Mdps〕的话,一台光发射机只能带4个光节点这样就只能选用4-6mW的小功率光发射机如果一个分前端效劳2万户的话,就需要50台光发射机和50台8通道CMTS,2万个CM。
这种方案前端设备数量巨大,维护管理复杂,IP网的升级扩容几乎不可能CMTS在广电双向改造中面临的问题● 技术的局限:CMTS接入原本并非为数据双向传输业务所设计,如带宽较窄,树型结构导致噪声的叠加效应和单故障点失效,易于受到干扰和外力破坏而导致平安性降低等;● 组网拓扑的局限: HFC的弱点是结构呈树形,所以当用户增多时,在低频端的回传噪声积累也相应变大,因此在上行信道上采用了抗噪声干扰能力较强的QPSK调制技术以抑制串入噪声的干扰;● 不符合广电业务开展的需求:我国人口稠密,CMTS的Cable接入属于共享线路方式,用户非常集中,单位带宽下降明显,不利于高带宽业务的开展本钱:● 户均造价580-700元,其中覆盖本钱200-300/户,开通本钱380-400/户§2.2 EPON+LAN技术方案〔FTTB+LAN〕FTTB+LAN方案中,早期光传输链路局部主要采用光收发器方式;EPON技术是近几年迅速走向成熟应用的新技术,价格快速下降从技术先进性、投资本钱、开展趋势等方面综合评估后,我们得出的结论是EPON技术更加优良,故此,方案中主干线光链路局部采用EPON技术优劣势分析:优点:● 运营商不承当用户终端的投入,网络未来升级改造方便;● 网络接入带宽:1000M到小区,100M到楼道,10M到户,接入带宽高,可扩充性好,可以承载全业务运营;● 采用外交互方式,不占用同轴电缆的频率资源,光传输采用EPON技术,传输链路中实现没有有源设备,维护方便,二张网同时运营,单网故障相互不影响。
● 目前的LAN产品异常丰富,价格也非常低;EPON产品支持厂家众多,相关产品兼容性好,价格也在大幅降低缺点:● 需重新入户施工,施工量及施工难度都较大;● 二张网络分开运营,维护人员素质要求高● 五类线入户更适合没有网络的公司,像“长宽〞、“聚友〞这些公司来做本钱:● 户均造价210元,其中覆盖本钱160元/户,开通本钱50元/户§2.3 EPON-EOC技术EOC技术指的是一类技术,我们在后面将详细介绍这里以MOCA为例来比拟三类技术该方案主干线采用EPON技术,充分利用原有线网光纤资源,OLT部属在分中心,ONU部属到光接收机与用户电放大器在光接收机或用户放大器后接近用户的点〔根据现有HFC网络的不同而采取不同方式〕,插入POC局端设备,在终端用户购置相应的POC终端设备,通过目前的有线电视网络,实现网络的双向化优劣势分析优点:● 充分利用现有网络上的同轴电缆、分支分配器资源,入户施工难度小,节省建网本钱;● 在小光站直接带用户的环境下,施工量大幅减少,改造速度快;● 基于Cable,根本不受同轴网络上的噪声对系统传输质量的影响,降低了工程施工中同轴电缆系统质量的要求;● 终端设备本钱较低。
EPON+EOC对广电的战略意义● 先进的IP驻地网公用平台:基于万兆路由光交换平台之上的成熟解决方案,与业界简单的EPON接入不可同日而语,可支持高性能网管、组播、IP语音、VPN等各种高附加值业务,可建设一套高质量驻地网● 基于标准全开放的IP协议根底,符合广电网络开展趋势:EPON基于IP协议开发的特性不受个别厂商私有技术挟制,产业链完善,对未来业务的支撑上无论硬件、软件还是相关业务系统都能融为一体● 保护现有投资,可与广电现网更好的融合:EPON的改造是与广电现有城域网的光纤、Cable相匹配的,根本上不需要改动● 符合未来“三网合一〞开展方向:支持合光模式,可以将广电的电视信号与EPON的以太网信号可以通过一个光纤共纤传输,到小区再分节目与ONU本钱:● 户均造价590-700元,其中覆盖本钱90-100元/户,开通本钱500-600元/户§2.4三类接入方案本钱综合比拟接入网方案带宽/户数户均覆盖投资每户开通本钱户均造价施工量CMTS+CM40Mbps/1000户200/300元380/400元580/700元中EPON+LAN1000Mbps/1500户160元50元210元大EPON+MOCA800Mbps/100户90/100元500/600元590/700元小§2.5三类技术产品的价格走势§2.6比拟结论国家广电总局播送科学研究院总工程师杨杰在“双向化改造意见〞中说:“目前,比拟成熟的有线电视接入网双向改造技术方案有HFC+CMTS+CM 和FTTB+LAN。
HFC+CMTS+CM 方案的优势在于:一是DOCSIS 1.1 和DOCSIS 2.0 技术标准和产品成熟,可支持多种业务;二是DOCSIS 标准不断升级,以适应新业务的开展需求,DOCSIS3.0 标准刚刚发布;三是利用现有网络既可开展双向业务,但需要一定的网络改造;四是前期投入少,开展业务的资金门槛比拟低,适应我国大多数有线电视网络公司的经济条件;五是适用于有限带宽业务/有限入户率的应用情况;六是利用原有的同轴电缆,入户容易,用户电缆改造工程量小但HFC+CMTS+CM 方案需要对HFC 光电传输链路局部进行双向改造;噪声会聚效应影响系统的带宽和性能,因此对同轴缆及接头质量要求较高,对施工工艺质量要求高;由于CMTS 的带宽限制,可承载业务有限,无法满足大带宽业务的需求另一种成熟的有线电视双向接入网改造技术是FTTB+LAN早期的FTTB+LAN 方案中,光传输链路局部主要采用光收发器方式无源光网络设备使用方便,易于维护,因此得到快速的开展目前,EPON〔GEPON〕技术和产品均已走向成熟,进入规模应用阶段,EPON+LAN 成为FTTB+LAN 的主要方式LAN 有许多的优势,首先是LAN 的网络接入带宽宽,可承载多种业务,并且易于提高接入带宽;其次是LAN 的产品成熟、价格低,生产厂商多;而FTTB+LAN最大的优势是户均建设本钱低,并且可以与HFC 网络独立运营。
但FTTB+LAN 的前期投入大,开通全网业务的资金门槛高;LAN 的网线需重新入户施工,施工。