HFC网络双向改造主流技术对比.pdf
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1、随着计算机网络、电信网络和有线电视网络的发展,“三网 融合” 已成为必然趋势1。对于广电运营商而言, 要想在激烈的竞 争中获得一席之地, 除了掌握内容和集成播控权以外, 还必须加 快 HFC网络的双向改造工程, 为 “三网融合” 奠定坚实的基础。 1HFC 网络 HFC (Hybrid Fiber Coaxial, 光纤同轴混合网) 是目前应用最 多的网络, 该网络主要由光纤干线、 同轴电缆干线和用户配线 3 部分组成, 其拓扑结构为树形结构。见图 1。 据广电总局的最新数据显示2, 截止到 2009 年, 我国的有线 电视用户已达到 1.74 亿, 数字电视用户达 6 199 万, 占全国有
2、线 广播电视用户的 35.63%。 由此可见, 推进有线电视网络的双向改 造已成为必然。 2HFC 网络双向改造技术 有线电视网络在我国有着广泛的接入基础,且具有高带宽 能力, 对于开展高速数据接入十分有利。 但是传统的 HFC网络是 单向的结构, 换句话说就是信号只能从前端传到用户, 无法进行 反向传输, 更无法实现交互式业务。因此, 需要对 HFC 网络进行 双向改造, 使其具备双向通信能力。 目前,现有的 HFC 网络双向改造技术主要有 CMTS+CM3、 EPON+LAN4, 5, 6、 EPON+ 无源 EoC7、 EPON+ 有源 EoC8, 9。下面 通过对这 4 种技术的介绍来
3、进行比较。 2.1CMTS+CM 技术 CMTS (Cable Modem Termination System, 线缆调制解调器局 端系统 ) 是 HFC网络数据接入局端设备, 实现数据网与模拟射频 网络的连接。而 CM (Cable Modem, 线缆调制解调器) 则是通过 RF (Radio Frequency, 射频) 和以太网接口来连接 HFC 网络和用 户终端, 两者结合实现网络数据的转发、 协议的处理及射频调制 解调等功能。 该技术的优势在于技术标准和产品都比较成熟, 可以较好的 利用现有的网络, 同时具有良好的可扩展性。但该技术本身却存 在着几点缺陷。 (1 ) 对网络的工艺要
4、求较高, 否则回传噪声将严重影响网络 的稳定性。 在我国的大部分地区实施比较困难, 存在一定难度, 而 且维护和运行故障排查所需的技术在短期内也无法解决。 (2 ) 上行和下行带宽无法满足用户需求, 目前采用 CMTS 技 术进行改造, 见图 2, 即使采用 DOCSIS3.0 也只能达到上行速率 120 Mbit/s, 下行速率 160 Mbit/s。如果有 100 个用户共享, 每户只 能分到上行 1.2 Mbit/s, 下行 1.6 Mbit/s, 是远远无法满足日益增长 的高带宽业务的需求的。 (3 ) 维护比较困难。 对设备调试和测试都需要专业人员进行, 而目前在我国, 专业人员的数
5、量无法满足如此庞大的需求, 这将 严重影响到网络的可靠性。 (4 ) 投资成本太高, 是该技术的一个致命弱点, 见表 1。 2.2EPON 技术 EPON (以太无源光网络) 是一种新型的光线接入网技术, 采 HFC网络双向改造主流技术对比 蒯万成 ( 太原理工大学,山西太原030024 ) 摘要:针对HFC 网络的双向改造中常用的 4种接入网技术,通过对 4种技术原理的分析 和优缺点的对比,认为 EPON+ 有源 Eoc 技术从成本、带宽、扩展性和灵活性等多个角度 看,都是最适合的接入网技术。 关键词:HFC 网络; EPON+ 有源 EoC 技术; 接入网技术 中图分类号:TP393.1文
6、献标识码:A文章编号: 1000- 8136(2011)02- 0146- 03 图 1HFC 网的拓扑结构 图 2基于 CMTS+CM 改造示意图 表 1CMTS+CM 改造投入成本表 建设改造成本运营维护成本 1、 投入 CMTS; 2、 在每个光节点增加回传 光发射机; 3、 所有电放大器进行双向 改造。 1、 网络设计专业化要求高, 人工成本明显; 2、 上传噪声的漏斗效应应明显; 3、 网络设计困难, 网络层级复杂, 排故困 难; 4、 同轴电缆需进行升级。 前端 光纤 光节点 放大器 同轴电缆 用户 用户 用户 用户 用户 用户 同轴电缆 放大器光节点 光纤 前端 投入 CMTS
7、增加回传 光发射机 对放大器进 行双向改造 科学之友Friend of Science Amateurs2011年1月 146- 用点到多点结构和无源光纤传输, 具有高带宽、 长距离、 高分光、 扩展性强和灵活快速的服务重组等优点, 通过一个单一的光线接 入系统, 便可实现对视频、 语音和数据的综合业务的接入, 具有良 好的经济性。 由于 EPON网络的拓扑结构和目前 HFC 网络的结构十分相 似,所以在 HFC网络的基础上进行 EPON 的改造就显得相对容 易。 只要将 OLT(OPTICAL LINE TERMINAL, 光缆终端设备)放置 在前端, 将 ONU(OPTICAL NETWO
8、RK UNIT, 光节点)放置在原来 的光节点位置,就可完成 HFC 网络的改造实现双向化。见图 3。 在 EPON技术的基础上, 根据最后 100 m 接入用户的载体方 式不同,具体分为 EPON+LAN、 EPON+ 无源 EoC、 EPON+ 有源 EoC。 2.2.1EPON+LAN 采用 LAN技术, 在最后 100 m通过五类双绞线接入用户。 该 技术实际上就在原有的 HFC 网络的基础之上,重新铺设了一条 EPON的回传通道。见图 4。 该技术的优势在于: 网络升级方便, 用户终端不需要运营 商承担; 接入带宽大, 可以实现 1 000 M到小区, 1 000 M/100 M 到
9、楼道, 100 M到用户; 网络的可扩展性好, 有利于承载所有业 务的运营; HFC 网与 EPON 网可以同时运营, 维护方便, 单个 网络出故障不影响另一个网络; 光传输采用 EPON 技术, 传输 系统中没有有源设备, 不占用同轴电缆的资源。 但同时也存在着缺点与不足, 具体如下: 施工量和施工难 度都较大, 并且需要入户施工; 对于旧小区而言, 需要重新铺设 五类双绞线, 总体下来的投入成本是比较大的。具体见表 2。 2.2.2EPON+ 无源 EoC 采用 EoC技术, 直接通过同轴电缆接入用户, 见图 5。 无源 EoC 技术指的是无需调制直接在同轴电缆上传输以太 网基带信号。10
10、 Mbps 的基带信号存在着直流分量,因而基带 EOC 不能连接耦合电容,否则需要经过箝位电路来恢复直流分 量, 当然也不能穿过分支分配器 (也不能穿过放大器) , 所以必须 改造为带射频分配器的经过阻抗变换、 平衡不平衡变换的同轴电 缆网桥,也就是说必须改造原有的分配网或干脆跨过分支分配 器,但跨过分支分配器意味着需要在楼内重新布置五类线, 而 10base- T的传输距离标准是不能超过 100 m的, 因而影响了基带 EoC 的全方位、 全网络的使用, 而且基带信号滤波器的带外抑制 度必须大于 85 db 以上, 否则当下载的速度接近全速 10 m时, 会对 200300 Mh 的下行电视
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- HFC 网络 双向 改造 主流 技术 对比
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