| HFC使用EPON技術(shù)是實(shí)現三網(wǎng)融合最佳途徑 | ||
| 中國廣電信息網(wǎng) 2006-08-16 16:59:09 | ||
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| 一、前言 2005年10月11日《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十一個(gè)五年規劃的建議》中指出“寬帶通信網(wǎng)、數字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎設施建設，推進(jìn)‘三網(wǎng)融合’，健全信息安全保障體系。”雖是一句話(huà)，但引起了社會(huì )的廣泛關(guān)注，它給了通信界一個(gè)重大的政策信號。 “三網(wǎng)融合”是指電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)在技術(shù)上趨向一致；在網(wǎng)絡(luò )層上互聯(lián)互通；在業(yè)務(wù)層上互相滲透和交叉；在應用層上趨向統一的通信協(xié)議，有利于網(wǎng)絡(luò )資源實(shí)現最大程度共享；在經(jīng)營(yíng)上互相競爭，互相合作。整個(gè)網(wǎng)絡(luò )向下一代網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)，這是網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的必然趨勢。同時(shí)也揭開(kāi)了各通信網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商從單向業(yè)務(wù)競爭轉向全業(yè)務(wù)競爭，乃至網(wǎng)絡(luò )間各個(gè)層面的全方位的競爭。 我們廣電的HFC網(wǎng)在“三網(wǎng)融合”中也是一次難得的歷史機遇，在競爭中要能立于不敗之地，在網(wǎng)絡(luò )的多業(yè)務(wù)改造中，一定要找到它的切入點(diǎn)。以太網(wǎng)+無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)(EPON)可提供100M到10G的帶寬，并與現有的計算機網(wǎng)無(wú)縫連接，網(wǎng)絡(luò )結構簡(jiǎn)單，建設運營(yíng)成本低，能支持互聯(lián)網(wǎng)所有帶寬應用能力，支持數據語(yǔ)言、視頻點(diǎn)播多種業(yè)務(wù)能力，這種網(wǎng)絡(luò )是當前最典型、最適用、最合理、最廉價(jià)的“三網(wǎng)融合”最好的途徑。本文通過(guò)HFC網(wǎng)絡(luò )的分析，對EPON的探討，提出了在HFC升級改造時(shí)，搭建EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )的必要性和可行性。 二、HFC網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) 1、HFC網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的優(yōu)勢 (1)HFC網(wǎng)絡(luò )為信號傳輸提供足夠的帶寬，而帶寬的要求比較固定5-750MHZ，此帶寬與傳送的節目套數有關(guān)，與用戶(hù)多少無(wú)關(guān)。 (2)HFC網(wǎng)絡(luò )是一種點(diǎn)到多點(diǎn)廣播式網(wǎng)絡(luò )，能同時(shí)支持模擬電視信號和數字電視信號的傳輸，這是其它網(wǎng)絡(luò )接入無(wú)法具備的，是HFC網(wǎng)絡(luò )獨有的特征。 (3)HFC網(wǎng)絡(luò )的安全要求很高，是由于我國的HFC網(wǎng)絡(luò )承擔著(zhù)黨的號令，嚴禁非法分子利用網(wǎng)絡(luò )傳媒進(jìn)行反動(dòng)宣傳或是破壞網(wǎng)絡(luò )的正常傳送。 (4)HFC網(wǎng)絡(luò )可以支持交互式業(yè)務(wù)，實(shí)現數據、語(yǔ)言、視頻業(yè)務(wù)的寬帶接入。但必須對HFC網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行雙向改造。 按照傳統的HFC網(wǎng)進(jìn)行雙向改造，采用頻分格式，作為寬帶接入方式，在發(fā)展中所面臨一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是上行通道中的噪聲積累和匯聚均衡的問(wèn)題。這是雙向的HFC網(wǎng)絡(luò )拓樸結構先天性的問(wèn)題。要控制這噪聲漏斗效應，主要采取以下措施： 一是限制光節點(diǎn)和服務(wù)用戶(hù)數。要控制在500戶(hù)以下，而且是所代的用戶(hù)越少越好。因為用戶(hù)終端越多，混入的噪聲疊加起來(lái)就越大，限制光節點(diǎn)的服務(wù)用戶(hù)數是減少侵入噪聲最有效的方法。 二是優(yōu)化用戶(hù)分配系統的屏蔽，選擇屏蔽性能很高的電纜和高指標的設備，衰減侵入噪聲。因為同軸電纜外導體是發(fā)射天線(xiàn)和接收天線(xiàn)的雙重作用，因此，必須嚴格要求用戶(hù)分配系統電纜和無(wú)源器件的屏蔽。 三是對不開(kāi)通雙向業(yè)務(wù)的用戶(hù)，加帶通濾波器，隔離用戶(hù)端的噪聲回傳。 四是對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行合理設計，要盡可能減少網(wǎng)線(xiàn)中接頭數量。提高網(wǎng)絡(luò )的施工質(zhì)量，尤其是接頭的連接工藝，同時(shí)又要提高維修水平。 對HFC網(wǎng)進(jìn)行雙向改造時(shí)，它是以光節點(diǎn)為單位，光節點(diǎn)以下所帶用戶(hù)必須實(shí)行全方位的雙向改造，改造費用成本較高。雙向改造后的網(wǎng)絡(luò )，也不是所有用戶(hù)都上互聯(lián)網(wǎng)，又造成了投資后的網(wǎng)絡(luò )浪費。
2、HFC網(wǎng)絡(luò )作為雙向寬帶接入所存在問(wèn)題 (2)樹(shù)型電纜網(wǎng)傳輸的可靠性不高，其原因是電纜分配網(wǎng)有源器件和無(wú)源器件過(guò)多，特別是電纜接頭過(guò)多，據統計，一萬(wàn)戶(hù)的HFC網(wǎng)，其接頭達1.5萬(wàn)個(gè)，這本身就降低了系統傳輸的可靠性。 (3)寬帶高速信息網(wǎng)進(jìn)行數據傳輸時(shí)，對誤碼率要求很高。HFC網(wǎng)進(jìn)行雙向改造時(shí)，要求電纜有很高的屏蔽性，例如入戶(hù)的一5電纜用四屏蔽來(lái)滿(mǎn)足要求；電纜的連接頭使用無(wú)磁泄漏的冷壓連接頭等。這不僅加大了網(wǎng)絡(luò )的投入，而且增加工藝加工的難度。 (4)雙向的HFC網(wǎng)絡(luò )，上行通道工作頻率在5-65MHZ，在這一段頻率上工作時(shí)，有較大的工業(yè)和民用電器噪聲的干擾，若用戶(hù)接收到干擾信號，會(huì )同時(shí)送入上行通道，在前端疊加，影響信號質(zhì)量，嚴重時(shí)侵入噪聲加大，使上行通道不能工作。 (5)使用雙向HFC網(wǎng)上互聯(lián)網(wǎng)的用戶(hù)，若單獨提高速率，往往不能滿(mǎn)足，因為用戶(hù)使用的電纜調制解調器，所用標準帶寬有限。 通過(guò)對廣電的HFC網(wǎng)絡(luò )的分析，可以得出這樣的結論：HFC網(wǎng)絡(luò )比較適合有線(xiàn)電視的傳輸，大力發(fā)展模擬電視用戶(hù)以及數字電視用戶(hù)，在目前是唯一的好網(wǎng)絡(luò )。但由于HFC網(wǎng)絡(luò )自身缺點(diǎn)所帶來(lái)的主要原因，不適合作高速寬帶數據業(yè)務(wù)網(wǎng)。我們廣電網(wǎng)十幾年的努力，不能快速發(fā)展，其主要原因就是在雙向的HFC網(wǎng)絡(luò )技術(shù)上徘徊，出了不少力，但成效不大。 三、EPON技術(shù) (1)光線(xiàn)路終端(OLT)：安裝在前端機房或分前端機房，負責寬帶業(yè)務(wù)的接入。OLT的主要功能是將來(lái)自各路的數據流，如IPTV、互聯(lián)網(wǎng)接口等，適配后導入EPON的傳輸層。 (2)光網(wǎng)絡(luò )單元(ONU)：安裝在樓房或用戶(hù)端，主要負責用戶(hù)端的寬帶接入，如IPTV視頻點(diǎn)播、千兆以太網(wǎng)等，并把這些業(yè)務(wù)的向上回傳的問(wèn)題，通過(guò)光網(wǎng)絡(luò )向OLT傳送。 (3)網(wǎng)管系統：負責對EPON系統進(jìn)行管理、監測、配置和運行維護。 (1)全業(yè)務(wù)支持。EPON能將任何類(lèi)型和任何速率的業(yè)務(wù)(包括視頻點(diǎn)播、IPTV、數字電視、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、電子政務(wù))適配后進(jìn)行傳輸，并可靈活升級更高寬帶的其它業(yè)務(wù)。 (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(shí)分復用(TDM)技術(shù)，實(shí)行共享帶寬。它可滿(mǎn)足用戶(hù)的帶寬需求，并可靈活地為用戶(hù)需求動(dòng)態(tài)分配帶寬。 (3)EPON采用單纖波分復用技術(shù)，用一根光纖和一個(gè)OLT，傳輸距離可達20KM。通過(guò)光分路器，至少分送32個(gè)ONU網(wǎng)絡(luò )單元，可以搞滾動(dòng)式發(fā)展用戶(hù)，因此，可以大大降低網(wǎng)絡(luò )建設成本。 (4)EPON的拓樸結構是點(diǎn)到多點(diǎn)星樹(shù)型結構，網(wǎng)絡(luò )只需要增加ONU的數量，即可方便地對系統進(jìn)級擴容，能充分保護運營(yíng)商的投資利益。運營(yíng)商能夠做到分期投資，在建設初期可根據實(shí)際需求，建設性?xún)r(jià)比較高的網(wǎng)絡(luò )，在運營(yíng)和發(fā)展用戶(hù)上，可逐步擴容升級，不浪費任何資源，投資回報率高。 (5)EPON采用了以太網(wǎng)的格式，傳輸用光纖干線(xiàn)網(wǎng)，用戶(hù)是局域網(wǎng)，其主流技術(shù)，把三者天然的融合成一體，消除了復雜的傳輸協(xié)議，其本身成本就低廉。同時(shí)由于是無(wú)源設備，設備的造價(jià)較低，可靠性高，而且可以節約維護成本。 由此可以看出，EPON無(wú)源是網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，接入系統具有網(wǎng)絡(luò )建設快、靈活、高性能、多業(yè)務(wù)、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，是一種全新的寬帶接入技術(shù)出現在人們的面前。它是一種真正能支持語(yǔ)音、數據和視頻全業(yè)務(wù)的接入技術(shù)。它是實(shí)現“三網(wǎng)融合”切實(shí)可行的方案。 3、EPON技術(shù)在HFC網(wǎng)上的應用 (1)目前有線(xiàn)電視HFC網(wǎng)，光纖建設已經(jīng)越來(lái)越靠近用戶(hù)，不少光節點(diǎn)覆蓋用戶(hù)在500戶(hù)以?xún)?，有的甚至達到了300戶(hù)以下；電纜半徑在500米以?xún)?，有的已達到了300米以?xún)?；而且光節點(diǎn)都配置了4芯光纖。 (2)EPON網(wǎng)絡(luò )的物理結構與HFC網(wǎng)絡(luò )的物理結構沒(méi)有差異，網(wǎng)絡(luò )的拓樸結構都是點(diǎn)到多點(diǎn)的傳輸方式，即星形+樹(shù)形構造。這樣EPON很容易采用波分復用(WDM)技術(shù)疊加在HFC網(wǎng)絡(luò )上，從而實(shí)現雙向傳輸，所有信號廣播式下發(fā)，與HFC網(wǎng)絡(luò )下行電視信號類(lèi)似，是多發(fā)一收。 (3)采用EPON技術(shù)，只需要在HFC網(wǎng)絡(luò )的剩余光纖部分做簡(jiǎn)單的配置，增加一個(gè)光分路器就可以在光節點(diǎn)以下發(fā)展光纖到大樓或用戶(hù)。在工程上，可以在較短時(shí)間內就完成二個(gè)網(wǎng)絡(luò )的疊加，進(jìn)行雙向數據業(yè)務(wù)的平衡擴展，從而實(shí)現光纖到小區(FTTC)，光纖到大樓(FTTB)，甚至于光纖到戶(hù)(FTTH)的寬帶接入。 四、寶豐、南陽(yáng)廣電網(wǎng)開(kāi)通EPON給我們的啟示 寶豐縣廣電局2005年12月在HFC網(wǎng)上搭建EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，開(kāi)展了寬帶業(yè)務(wù)及IPTV視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)。在經(jīng)濟欠發(fā)達的縣城，每月以100戶(hù)左右的速度向前發(fā)展，受到了縣領(lǐng)導高度重視和用戶(hù)的好評。 南陽(yáng)廣電網(wǎng)絡(luò )在今年6月上旬在HFC網(wǎng)上搭建了EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，開(kāi)通了IPYV和寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。他們從領(lǐng)導層決策，到合同的簽訂，以及設備的安裝并開(kāi)通使用，發(fā)展用戶(hù)，用了不到三個(gè)月時(shí)間，真可謂是高瞻遠矚，馬到成功，在高科技面前敢快速決策，是守土有責的典范了。 寶豐和南陽(yáng)廣電在HFC網(wǎng)上使用EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，那么對我們建設和使用HFC網(wǎng)的同仁們有什么啟示呢？ 1、要有危機意識。樹(shù)立緊迫性和使命感。網(wǎng)絡(luò )通信商的競爭，可以說(shuō)處于白熱化狀態(tài)，中國電信、中國網(wǎng)通從明年開(kāi)始停建PSTN電話(huà)網(wǎng)，全面采用下一代網(wǎng)(NGN)建設。中國移動(dòng)在今年完成GSM交換網(wǎng)擴容和新建網(wǎng)全面采用NGN軟交換技術(shù)。我們廣電的HFC網(wǎng)的主業(yè)務(wù)是視頻傳輸，目前主要任務(wù)是數字電視的平移，這種平移大部分網(wǎng)絡(luò )還是廣播式的數字化。但其它網(wǎng)絡(luò )通信商們，打著(zhù)網(wǎng)絡(luò )融合的合法旗幟，從農村向城市在大力發(fā)展IPTV視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)，餐食了我們廣電雙向的視頻業(yè)務(wù)。作為廣電網(wǎng)絡(luò )的經(jīng)營(yíng)者、決策者，一定要有危機意識。在危機性、緊迫性的前提下，要站在網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)前沿，用高科技手段，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，以短、平、快的方式，搭建適合廣電網(wǎng)絡(luò )建設和發(fā)展的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，快速開(kāi)展IPTV業(yè)務(wù)，占領(lǐng)10-15%的高端用戶(hù)，守住視頻陣地，是我們廣電網(wǎng)的神圣使命。 2、HFC網(wǎng)絡(luò )的升級改造不能簡(jiǎn)單地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )功能性的雙向改造。而必須站在科技的前沿，立足高起點(diǎn)，按照科學(xué)發(fā)展觀(guān)，一定要采用先進(jìn)性、前瞻性、經(jīng)濟性、可擴展性、可管理性進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )規劃設計的原則，研究下一代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)或是靠近下一代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。EPON網(wǎng)絡(luò )技術(shù)就是這種網(wǎng)絡(luò )的先進(jìn)代表。 3、南陽(yáng)市網(wǎng)、寶豐縣網(wǎng)利用EPON技術(shù)在HFC網(wǎng)絡(luò )上搭建和應用，它節約了大量資源，降低了建設成本，又方便地開(kāi)展了交互式業(yè)務(wù)，我認為是目前HFC網(wǎng)絡(luò )升級改造的最佳方案。我們廣電網(wǎng)要大力推廣EPON技術(shù)，快速占領(lǐng)IPTV陣地，在將來(lái)“三網(wǎng)融合”中也可立于不敗之地，起碼有自己的一席之地吧!（本文寫(xiě)于2006年7月5日） |
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