论文广电网络EOC工程规划部署方案与设计.docx

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论文广电网络EOC工程规划部署方案与设计

广电网络EOC工程规划部署方案与设计

申报专业：

通信类

申报职称：

工程师

工作单位：

西安大唐电信有限公司

姓名：

殷涛

关键字：

PON:

EthernetPassive Optical Network，无源光网络

EoCEthernet:

Over Coax同轴电缆以太网，OLTOptical Line Terminal

CMTS:

CableModemTerminalSystems，电缆调制解调器终端系统

CSMA:

CarrierSenseMultipleAccess，载波侦听多路访问

PPPOE:

Internet Protocol，因特网协议

OLT:

Opticallineterminal，光线路终端

ONU:

OpticalNetworkUnit，光节点

QoS:

QualityofService，服务质量

HFC:

HybridFiber－Coaxial，混合光纤同轴电缆网

OFDM:

OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用技术

SNR:

Signal/Noise，信噪比

TDMA:

TimeDivisionMultipleAccess，时分多址

TDD:

TimeDivisionDuplex，时分双工

VOD:

VideoOnDemand，视频点播技术

RF:

RadioFrequency,射频

1、前言

当数字电视在中国蓬勃发展的同时，双向数据业务正在以前所未有的速度渗透到人们的生活中。

数字电视的平台可以为广大用户提供丰富的节目，更在完全颠覆电视只能被动收看的观念，正因为可以提供互动平台，可以让用户参与到节目中来，可以根据自己的需要定制、点播节目，数字电视才具有了无比广阔的前景。

但是数字电视的平台需要有双向网络来支持，汽车再好，没有好的路也是枉然！

所以与数字电视相配套的信息告诉公路建设就成了当务之急。

广电网络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，经过多年的试验和尝试，结合当前无源光网络和以太网技术的发展，EPON＋LAN或EPON＋EOC（EthernetOverCoax）方式是最合适当前广电HFC双向改造的方案。

在广电运营技术升级上我们总的设计原则是：

1、开放性：

确保网络的开放性和互连互通，开放的接口，实现网络设备的统一管理。

2、可运营性：

向用户提供不同类型的服务，良好的业务管理能力，支持对用户的接入管理、身份认证、业务认证、带宽许可、地址管理和服务质量（QOS），并针对不同的业务提供灵活的计费方式，确保网络的可运营特性。

3、可管理性：

需要统一的分级、分权管理能力的网管系统，实现统一的网络业务调度和管理，降低网络运营成本。

4、可增值性：

根据竞争和企业发展的需要，要充分考虑业务的扩展能力，能针对不同的用户需求提供丰富的宽带增值业务，使网络可持续赢利。

5、可扩充性：

考虑到用户数量和宽带业务种类发展的不确定性，要建设成完整统一、组网灵活、易扩充的弹性网络平台，能够随着需求变化，充分留有扩充余地。

6、安全可靠性：

网络设计充分考虑整个网络的稳定性，支持网络节点的备份和线路保护，提供网络安全防范措施。

2、

有线电视网络现状

经过20多年的建设和发展，我国有线电视网络作为国家重要的信息化基础设施，已成为世界上用户规模最大的有线电视网络。

目前，全国拥有1.87亿有线广播电视用户、农村用户约为5700多万户，近4300个有线电视前端；国家级光缆线路4万公里，省级与地市光缆线路超过10万公里，地市、县分配网近300万公里；百余家有线网络公司开始播出有线数字电视，2010年底有线数字电视用户总量达到9000多万户，多个城市完成了有线数字电视整体转换，为用户提供多种类的广播式业务，部分网络公司在有线电视网络中率先实现了宽带数据接入、视频点播等双向功能业务。

2003年7月广电总局发布了《关于印发有线广播电视网改造指导意见的通知》，广发技字[2003]705号文件，通知要求各地广电部门根据本地的实际情况和需求制订切实可行的有线广播电视网改造计划。

该指导意见提出用户网改造坚持以HFC为主，以数字式广播电视业务作为用户网改造后的主体业务发展方向，兼顾数据业务服务，使有线广播电视网更好地满足广大观众的需求。

在2010年6月，国务院召开了国家的三网融合协调小组会，会上通过了三网融合试点方案。

试点方案把三网融合进程明确分为两个阶段：

2010年到2012年为试点阶段，2012年到2015年为推广阶段。

对于一个广电网络公司来说，要在传输网中实现三网融合，首先要进行的工作就是网络的双向改造。

数据网络的典型结构分为核心、汇聚、接入三层，在广电数据网络的核心和汇聚层设备选择上，已有众多经电信运营商长期运营验证过的设备备选，已经不存在技术上的问题。

由于广电网络公司已拥有的布署到千家万户的同轴电缆网络资源，采用何种技术在同轴电缆上开展双向数据业务，完成快速覆盖，成为了摆在各广电网络公司面前的一道难题。

下面将在前面各章节的基础上，对我国有线电视网络的情况进行分析，选择出最适合最后300米双向改造的技术。

目前，国内大部分有线电视网络是单向广播式网络，用户到广电中心的回传通道没有打通；部分地区有线电视网络仍为550MHz以下的系统，光节点用户超过了500户，甚至达到2000户以上。

有线电视网络这种状况不能满足电视终端用户开展双向业务的迫切需求，有线电视网络亟待双向化改造。

3、有线电视网络基本结构

有线电视单向网络是一个单方向传输宽带广播式信号的信道。

利用广播信道构建的传输和分配平台称为广播平台。

广播信道基本结构模型通常由一个总前端和若干个分前端、一级和二级传输网、接入分配网三大部分组成。

有线电视双向网络是通过建立双向的城域网和接入网为用户提供综合业务的双向传输系统。

双向网络基本结构模型通常由城域网、接入网、用户端等几部分组成。

其逻辑结构图如下：

总前端

IP网络核心路由、交换、传输

分前端

IP汇聚路由交换

光节点

OLT/分光器/其他设备

用户电缆分配网

CPE设备/终端设备

广播STB

交互STB/PC/智能终端

接

入

分

配

网

单向HFC网

有线电视双向网

用

户

端

ONU/交换机/其他设备

回传电缆网络

双向光站

CMTS

分前端

总前端

广播STB

一二级

传输网

光节点

用户分配网

城域网

接

入

网

用

户

端

图1有线电视逻辑结构图

上图为单向HFC网络和有线电视双向网的逻辑结构示意图，有线电视网双向化改造以后，单向广播电视业务继续保持原有的HFC逻辑链路，双向业务路由和逻辑分层与采用的网络双向化改造技术相关。

城域网：

有线电视双向网的城域网有两部分构成，第一部分为总前端和分前端构成的广播网络，第二部分为由IP网络核心路由、交换和传输以与汇聚路由交换构成的高速数据主干网络。

广播网络一般采用星型和/或环型架构，能够提供数字和模拟电视广播的功能；数据主干网络一般网状联结，具有提供大容量高速数据路由、交换、转发以与汇聚的功能。

接入网：

有线电视双向网的接入网有两种基本结构，一种是基于光电转换和同轴电缆的双向数据传输网络，另一种是基于光电转换和五类线的双向数据传输网络。

用户端：

有线电视双向网的用户端接入线路有两种类型，一类采用同轴电缆入户的接入类型，另一类是采用五类线入户的接入类型。

目前广电的HFC网络大致可以分为以下两个部分：

●从广电机房（前端/分前端）到光节点的光纤段；

广电在建设电视网的时候，一般从机房到光节点布放了光纤。

可以采用光纤收发器、或者xPON技术（EPON或者GPON），只需利用其中的一芯光纤，即可完成从广电机房（前端/分前端）到光节点的光纤段双向改造。

即：

把IP数据信号传输到了光节点。

●从光节点到用户的同轴分布网络

这一段是HFC网络的同轴电缆部分。

结构复杂，多为树型和星型混合的拓扑结构。

需要根据业务发展规划，结合同轴分布网路的实际情况，以与EoC系统的性能指标，进行综合考量，统筹设计，才能确保以最少的投资，以最快的速度，建设最具性价比的双向化同轴网络。

4、大唐电信产品解决方案

目前有线电视行业正在进行数字化整体转换。

有线电视数字化使整个有线电视的业务、运营模式发生了革命性的变化。

大家都意识到，单纯的模数转换没有实际意义，只有开展新业务、提供新服务、为用户创造新价值，才能使整体转换取得真正成功。

新业务和新运营模式对网络提出了新的要求，最集中的体现就是要求网络实现双向。

在广电接入网络中存在三种主流的接入网组网方式：

CMTS+CM、EPON+EOC以与EPON+LAN。

经过多年的试验和尝试，结合当前无源光网络和得天独厚的同轴电缆入户资源，EPON＋EOC（EthernetOverCoax）方式是最合适当前广电HFC双向改造的方案。

本着“改造最少，投资最小，回报最快”的原则，大唐电信选用有源高频MOCAEoC技术，由于其工作频率的原因，具有对接头不敏感、故障率低的优点，主要适用于用户较为密集的地区，这些地区的同轴电缆网具有以下特点：

1、下接的用户多，汇聚噪声较大；

2、同轴电缆线路较短，光纤已到楼栋或单元；

3、同轴电缆接头数量多，发生接触不良的绝对次数较多。

该技术无需铺设新的线路，直接利用现已存在的同轴电缆分配网络将宽带信号接入千家万户，为用户提供internet上网娱乐。

大唐电信高频MOCAEOC系统中的头端设备被放置在光站处，头端设备的业务接口有：

用于接驳有线电视信号的RF接口和用于接驳以太网信号的RJ45口；同时，头端设备向最终用户方向的同轴分配网络提供一个RF接口用于提供混合了CATV信号和以太网信号的混合信号，该混合信号经过分支分配网络进入用户家中；

在用户家中，终端设备将混合信号分离并解调，向上提供一个RF接口用于接入混合信号，同时向用户提供一个用于接驳电视的RF接口和用于连接电脑的RJ45接口。

网络整体拓扑

网络整体拓扑如上图，从分前端到光节点的广电网一般采用光传输，而以太网信号也常常采用EPON接入网这种光传输形式。

用户家中改造前后对比

而在用户家中，不需要任何改造，只需要放置终端，该设备具有一个混合信号输入口用于接驳墙壁上的电视接口，另外还有两个输出口：

一个RJ45输出口用于接驳计算机和一个RF输出口用于接驳电视机。

我们的EOC产品主要技术特点是：

●设备典型发送电平4dBm，接收动态范围4~-84dBm。

采用存贮转发方式交换报文，典型传发时延为3ms。

●根据国内的有线电视频率划分，选用950MHz–1500MHz频段进行传输，默认工作频率为1000MHz。

硬件采用优化的射频前端设计，抵抗信号在电缆网络上的传输衰耗，增强了对电缆和分支分配器的适应能力。

可以在-75dB链路损耗下稳定工作。

●采用能抗微波多径以与强单频干扰的OFDM（正交频分复用）调制方式。

OFDM调制的每个子载波最高进行128QAM调制。

每个信道理论上最大物理层数据速率为270Mbps，理论上可以达到最大130Mbps的以太数据速率。

为了抵抗单点干扰，OFDM调制的每个子载波可以随着链路损耗的加大或链路SNR（载噪比）的降低，依次降低为64QAM、32QAM、16QAM、8QAM、QPSK、BPSK调制方式。

在实际的应用环境中，设备在65dB链路衰减下，可达到下行80Mbps、上行80Mbps、双向102Mbps的以太报文吞吐量。

●局端和用户端设备间交换数据采用TDMA/TDD（时分多址/时分双工）技术。

TDMA是TimeDivisionMultipleAccess的简写，是指分时传送传送数据的方法。

TDD