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广电双向网改造之思考

2010-03-10 09:54
潇纵
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  对于不同运营商来说,采用哪种技术来建设骨干网、城域网基本上是一致的,并且网络建设的投入主要是在设备投入上,广电也不例处。而建设一个全新的接入网,网络建设的投入主要是在线路建设上,因为业务是逐步开展的,所以能否做到低成本覆盖、同时快速地开展业务是关键。

  广电的传统业务是广播单向业务,传统的HFC网络是点到多点的树型网络结构。光缆资源比较丰富,也比较靠近用户,但一般是树型网络结构。广电最大的优势是已经进入千家万户的同轴电缆的入户资源。同轴电缆的工作频率可以达到1GHz,随着全国数字电视整体转换的推进,将会有更多的频率资源空出来留给数据通信,并且随着调制技术的发展每一个Hz频带承载比特数越来越多。

  目前广电的接入网改造技术主要有两类,一类是CMTS+CM,一类是EPON技术。采用EPON技术时还要考虑采用何种入户技术,是五类线入户?还是同轴电缆入户(EOC技术)?五类线入户技术最为成熟,但因为五类线100m的传输距离的限制,以及入户施工问题,存在覆盖成本较高、业务开通周期较长等问题,因此并不适用于老城区改造。即使在电信,FTTB+LAN模式也仅用于新小区的网络建设。EPON+EOC相对于EPON+LAN更适合于广电的老城区双向网改造,并且也彰显了广电的特色。

  影响运营商如何进行接入网升级改造的另外一个因素就是用户对接入带宽的需求,因此下面从接入带宽入手,分析一下CMTS+CM、EPON+EOC这两种接入方式的成本。

接入带宽分析:

  传统的互联网业务有一些基本特点,如行为的突发性、对时延不敏感、上行带宽低等;但随着新型互联网业务的不断兴起,用户的消费观念与消费行为也在发生变化:由单纯的网页浏览、收发邮件等基本应用转向视频、P2P,大型在线游戏等应用,同时因为互联网娱乐、通信功能的不断增强,使得用户的在线率和并发率有了大幅度提高,这些都对接入网的带宽、网络时延有了更高的需求,且上、下行带宽需求的差距也在逐渐减小。

  对于广电运营商来说,广播式电视无论是标清还是高清,HFC网络仍然是最经济的传输方式。
下表是对业务接入带宽的一个粗略的分析。

业务类型
下行带宽
上行带宽
备注
互动点播
(IPQAM)
0
20Kbps
 
互动点播
IPTV-标清)
2Mbps
20Kbps
 
互动点播
(IPTV-高清)
8Mbps
20Kbps
 
120Kbps
120Kbps
 
普通上网
2Mbps
512Kbps
以最消耗带宽的P2P应用为例:以一部电影为例,720P的高清,6.55GB,118分钟。8个小时下完。带宽需求2Mbps。
高速上网
4Mbps
1Mbps
仍以上文的电影为例,4个小时下完。带宽需求4Mbps。

 

1)、IPQAM方式

  普通上网业务接入率30%、VoIP业务接入率10%、互动业务接入率30%,1个50户的光节点的下行带宽需求为:50*30%*2M+50*10%*0.1M=30Mbps,上行带宽需求为:50*30%*0.5+50*10%*0.1+50*30%*0.02=8Mbps。

  高速上网业务接入率30%、VoIP业务接入率10%、互动业务接入率50%,1个50户的光节点的下行带宽需求为:50*30%*4M+50*10%*0.1M=60Mbps,上行带宽需求为:50*30%*1+50*10%*0.1+50*50%*0.02=16Mbps。

2)、IPTV方式

  普通上网业务接入率30%、VoIP业务接入率10%、互动业务接入率30%,1个50户的光节点的下行带宽需求为:50*30%*2M+50*10%*0.1M+50*30%*2M=60 Mbps,上行带宽需求为:50*30%*0.5+50*10%*0.1+50*30%*0.02=8Mbps。

  高速上网业务接入率30%、VoIP业务接入率10%、互动业务接入率50%,1个50户的光节点的下行带宽需求为:50*30%*4M+50*10%*0.1M+50*50%*2M =120Mbps,上行带宽需求为:50*30%*1+50*10%*0.1+50*50%*0.02=16Mbps。

 CMTS+CM和EPON+EOC两种接入方式的成本分析
  
  因为CMTS提供的带宽有限,所以下面仅考虑IPQAM方式、初期的用户接入带宽需求这一种情况,并且光节点按200户来规划(考虑到实际的CMTS改造中光节点覆盖的用户规模比较大),每个CATV光接收机4个射频输出,每路输出覆盖50个用户,同轴分配网无源。
 

1) CMTS+CM(2万用户的分前端,100个光节点)

 
数量
 
总计
备注
CMTS
200
 
 
256QAM调制时,2个头端覆盖1个200户的光节点
反向光收
100
 
 
 
反向光发
100
 
 
 
覆盖成本
18,210,000
 
CM
6000
 
 
30%业务接入率:20000*30%
合计
20,010,000
 
户均成本
3,335
分摊到30%*20000=6000个用户上
线路改造
每个光节点至分前端机房敷设1芯回传光纤

2) EPON+EOC(2万用户的分前端,100个光节点)

 
数量
 
总计
备注
PON口
12.5
 
 
EPON系统按1:8分光比考虑
1:8光分路器
12.5
 
 
 
100
 
 
考虑放在光节点,使用野外型ONU
EOC头端
200
 
 
1个光节点放置2个EOC头端,每个头端覆盖100个用户
覆盖成本
¥1,087,500
 
EOC用户端
6000
 
 
30%业务接入率
合计
¥4,087,500
 
户均成本
¥681
分摊到30%*20000=6000个用户上
线路改造
在原光分配网络路由叠加1芯光纤

  从以上的分析我们可以看出,无论是覆盖成本还是户均成本,CMTS+CM改造方式都明显劣于EPON+EOC改造方式。即使在线路改造(光缆)方面,CMTS+CM需要在光节点至分前端机房敷设1芯回传光纤,也就是说分前端机房至各光节点是星形网络,与原有的树型光分配网络结构并不符合。而EPON的网络结构与广电的网络结构天然融合,一般运营商在敷设光缆时都会考虑一定的冗余,因此在进行双向网改时无需对光分配网络进行大的改造。

  综合以上的分析,我们认为EPON+EOC是目前广电运营商进行双向网络改造迎接NGB时代的首选技术。

  当然目前EPON+EOC还有一些需要解决的问题。

1)、EOC技术众多,难以选择。有了标准厂家再跟进当然是最好,现在实际情况是厂家走在了标准前面。但是时间是不等人的,不能坐等标准的出现,唯有积极试用,认真总结经验,才是最恰当的办法。值得关注的是:目前国内的长光科技、杭州华三等相对较大的数通专业厂家均选择Homeplug AV标准并向P1901标准过渡。

2)、带宽问题。仅就目前的带宽需求来说,GEPON+EOC可以满足需求。但就上文分析的接入带宽而言,EPON厂商必须加快10GEPON产品的研发,EOC芯片厂商也需要加快更高吞吐量的新一代芯片的推出,但从使用一代、开发一代、预研一代的思路出发,先使用最成熟的技术迅速占领市场、开展业务是理性的选择,同时需要考虑到新技术的后向兼容性。因此类似长光科技等厂家选用的均是可以演进的技术体系,即将商用的10GEPON和更高速率的EoC产品均能兼容上一代的产品。

3)、EPON和EOC的集成问题。不仅要实现ONU、EOC头端甚至光接收机二合一/三合一的硬件集成,更需要实现EPON、EOC甚至光收机的统一网管,以减少网络运营维护的难度。当然在实际操作中,实现设备硬件的集成较易,但在EOC还没有统一标准的情况下,要实现EPON、EOC的统一网管就不仅仅是技术层面的问题,因此在此意义上来说,既做EPON产品也做EOC产品的厂家能够更好地解决这个问题,也能更好的从根本上解决统一网管的问题。据了解类似长光科技、杭州华三等数通专业厂家已经开始提供二合一和三合一的集成产品,但其他传统HFC厂家目前还停留在模块集成或者多机并排放置的阶段。

作者简介:

吴锦华(1976.10-),女,学士,安徽枞阳人。武汉长光科技有限公司主任工程师。

胡保民(1977.10- ) ,男,博士,湖北黄梅人。武汉长光科技有限公司产品总监。

李加强(1975.5-),男,学士,湖北钟祥人,武汉长光科技有限公司系统架构师。

通信地址:湖北省武汉市洪山区关山二路4号  邮编:430073

 

 

 

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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