有线广播电视网络设计规范(1).ppt
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1、GY 5075-2005 行业标准城市有线广播电视网络设计规范Code for design ofCable television integrated service network citywide,陈 柏 年2008年4月,2,规范主要技术内容,包括六个方面:1.HFC网络设计要求;2.IP交换网络设计要求;3.SDH传输网设计要求;4.WDM传输网设计要求;5.网络管理;6.网络总前端和分前端。主编单位:中广电广播电影电视设计研究院,3,广电宽带城域网的结构,广播信道前端:前端和分前端干线:一级和二级光链路干线分配网:同轴电缆分配网交互信道(正向交互信道和反向交互信道)骨干网:主中心和
2、分中心之间,连接光缆(一级光纤链路)接入网:分中心和用户终端之间,二级光纤链路和同轴电缆,4,一、总则,目的:为规范城市有线电视网络的设计,适应网络向数字化、多业务化方向发展的需要,特制本规范。范围:本规范适用于所有新建、改扩建的城市有线广播电视网络的工程设计,包括HFC网络工程,SDH/WDM传输网络工程和城域IP交换网络工程。方法:城市有线广播电视网络应统一规划设计,一次或分期建设完成。标准:城市有线广播电视网络设计时除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。,5,2.1术语(4个),1、一级传输网 transmission network class A总前端与分前端之间
3、、上一级网络总前端(如省级总前端)与下一级网络总前端(如市级总前端)之间互通信息的网络。(省干网、广播一级光链路,交互骨干网)2、二级传输网 distribution network class B对于HFC层,是每个分前端与其服务区内光节点之间的网络;(二级光链路)对IP交换层,是网络的核心节点与汇聚节点之间的网络。(交互汇聚层),6,术语(4个),3、接入分配网 accessing distribution network对于HFC层,是每光节点至其服务区用户终端之间的网络;(用户分配网络)对于IP交换层,是网络汇聚点与接入节点之间的网络。(交互接入层),7,术语(4个),4、层layer
4、采用某种技术构成的功能完整的业务网络,在传输网和接入分配网(包括二级传输网和分配网)中的相应部分称为层。如IP交换网络一般分为核心、汇聚和接入三个部分。其中核心部分可能构建在SDH传输网上;而当采用Cable Modem方式接入时,其接入分配网则构建在HFC接入分配网上。此时我们称IP交换网的核心部分为传输网中的IP交换层;称IP交换网的接入部分为分配网中的IP交换层。,8,设计总体要求3.1基本要求,1、网络应具备技术先进性。2、网络应具有可扩展性。(包括数字传输网络从SDH扩展到WDM、从光传输网升级到ASON;传输网从HFC升级到SDH/WAM/ASON)。3、网络应具备良好的生存能力(
5、指网络具有保护可恢复能力)。4、网络系统应具备开放和兼容性。5、网络应具备良好的安全性。6、网络应具备可管理性。,9,3.2 设计阶段划分(3个),1、可行性研究:项目建设的基本条件;业务需求和建设规模;项目的技术方案;环境保护;投资估算和资金筹集;效益分析。,10,设计阶段划分(3个),2、初步设计:网络服务范围、用户数量和业务内容;网络拓扑结构和路由(不含光节点至用户部分);指标分配和计算;主要设备配置;总前端、分前端、分前端和SDH光传输节点机房工艺要求;工程概算。,11,设计阶段划分(3个),3、施工图设计:细化初步设计;网络拓扑结构和路由(包含光节点至用户部分);指标分配和核算;设备
6、配置;总前端、分前端和SDH光传输节点机房设备安装布置图;传输线路施工图;网络监控系统图。,12,3.3 网络业务类型,1、基本业务:有线电视、广播节目。现阶段包含模拟和数字电视、广播节目,逐步向全数字化方向过渡。2、扩展业务:包括HDTV、付费电视如PPV、VOD和数据广播图文电视等。3、增值业务:包括实时业务、非实时业务、VPN业务和带宽及波长出租业务4类。,13,4网络结构4.1总体要求(9条),4.1.1网络规模分类按网络规模的大小将城市有线电视网络划分为A、B、C三类,14,总体要求(9条),2、每个网络原则上只设立一个总前端。用户超过8万户(含)的网络应设立分前端,每个分前端所服务
7、的用户不宜超过6万户。说明:网络原则上只设立一个总前端,设立多个分前端。网络总前端与分前端之间的传输网络宜采用SDH技术体制,构成自愈环。这样既极大提高网络的生存能力,又能保证电视广播节目的传输质量。若总前端与分前端之间的传输网络采用HFC技术体制,则可视网络规模的大小,考虑在异地设立备份总前端。,15,说明,限定每个分前端所服务的用户数不得超过6万户的目的:从网络设计开始,为传输网的数字化做好准备,避免将来可能发生的,因为光缆重新路由而造成的传输网拓扑结构改变;同时减少每个分前端的HFC光缆中光纤的芯数,增加网络的安全性。,16,总体要求(9条),3、总前端是网络中电视、广播节目的播出地,也
8、可以是宽带IP数据交换网络中IP数据中心的所在地。总前端可包含分前端职能,服务于其周边用户。4、城市有线广播电视网络可分为传输网和接入分配网,,17,网络结构,18,总体要求(9条),5、A类网络的传输网应包括一级传输网和二级传输网,其中一级传输网应包含SDH传输层和IP交换层;接入分配网应具备HFC层和IP交换层。6、分前端通过光纤将总前端送来的节目分别送往位于其服务区内的光节点;同时,分前端可作为传输网IP数据交换层的核心节点。7、每个光节点所服务的用户数不应超过500户。,19,说明,规定每个光节点所服务的用户数不超过500户的目的:从网络设计开始,为接入网的双向数字化业务做好准备;同时
9、争取FTTC、FTTB,为将来可能实现FTTH做好准备。,20,总体要求(9条),8、用户数不大于8万户的C类有线电视网络可不设分前端,其网络结构仅包含接入分配网。9、网络采用的光缆应满足GY/T130有线电视用光缆入网技术条件的要求;采用的同轴电缆应满足GY/T135有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法和GY/T136有线电视系统竹节式聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法的要求。,21,4.2一级传输网4.2.1 HFC层,1 总前端至每一个分前端应有2个不同的路由,采用发端并发,收端选收的方式,将下行光信号从总前端送至每一个分前端。分前端至总前端的上行数据通道宜
10、采用工作波长为1310nm的HFC设备;可采用4.2.2中的5款的方式。2 根据分前端的数量以及总前端与分前端之间的地理位置,选择以下3种网络拓扑结构中的任一种、或二到三种的结合:路由走向环型物理连接星型、路由走向网格型物理连接星型、环型。,22,说明,当传输网采用HFC技术时,网络总前端与分前端之间、上一级网络总前端与下一级网络总前端之间的HFC网络称为HFC层。,23,4.2.2 IP交换层,1 采用以下方式之一组建IP交换层:IP路由交换机单独组网、MSTP、IP over SDH或IP over WDM。2 总前端和分前端可分别作为宽带IP数据交换层的核心节点或汇聚节点。网络中核心节点
11、的数量可以多于分前端数量。3 宽带IP数据交换层中的汇聚交换机可采用双归形式,以两个不同的路由就近接入两个不同的核心交换机。4 网络的路由宜与传输网中的SDH/WDM层或HFC层保持一致。5 网络可为HFC层上行数据提供通道。,24,4.2.3 SDH/WDM传输层,1 传输网采用SDH数字传输机制。根据网络节点的分布合理设计传输网的拓扑结构。网络应设计成一个或多个SDH自愈环;不易成环的节点宜以双路由的方式接入自愈环。2 网络传输容量应为STM-16或STM-64。3 在SDH传输平台上可采用IP over SDH或 MSTP技术构建IP交换层。,25,SDH/WDM传输层,4 当SDH的传
12、输容量不能满足业务要求时,可在传输网的路由上建设WDM数字传输网,将SDH的业务转移至WDM平台;城域波分复用可采用DWDM或CWDM技术。同时可考虑采用IP over WDM技术构建宽带IP交换层。5 A类和B类网络的传输网宜采用数字传输方式。C类网络的传输网可采用HFC模拟传输方式,经济状况较好的地区也可采用数字传输方式。,26,说明,1 SDH/WDM传输网络上除了传输数字电视广播节目外,还可利用MSTP技术构建IP交换网,程控交换机局间交换网,DVB-T或无线数据/话音基站数据传输交换网。2 一个传输容量为STM-64的网络,建议其传输容量分配如下表。,27,4.3 二级传输网,4.3
13、.1 HFC层1 二级传输网应采用光纤为传输介质,可采用星型拓扑结构。光节点至分前端的上行数据通道宜采用工作波长为1310nm的HFC设备;也可利用IP网络进行。2 对于A、B类有线电视网络的二级传输网,其下行组网模式可分为甲、乙和丙三种。,28,说明 HFC层下行组网模式,1 模式甲:一级传输网采用HFC技术。下行光发射机的工作波长为1550nm,采用发端并发、收端用光开关切换的工作方式将信号下行至每个分前端。在分前端,经光开关切换后的光信号被EDFA放大和分配后分送每个光节点,构成二级传输网。此时传输网和一级分配网在物理结构上是两级光纤网,但在光域实际上是一级网,传输质量高。,29,说明
14、HFC层下行组网模式,2 模式乙:一级传输网同样采用HFC技术。一级网下行光发射机的工作波长为1550nm或1310nm,采用发端并发、收端用电开关切换的工作方式将信号下行至每个分前端。在分前端,经切换输出的电信号被1310nm光发射机转换为光信号后分别送往各光节点,构成二级传输网。此时一级传输网和二级传输网在物理上和光域上都是两级网。,30,说明 HFC层下行组网模式,3 模式丙:传输网采用SDH/WDM数字传输方式。节目用SDH自愈网送到分前端后,从ADM的支路侧输出NDS3。经适配器还原为DVB/ASI MPTS,经QAM调制器调制并混合后输出至HFC光发射机。,31,4.3.2 IP交
15、换层,1 核心交换机与汇聚交换机之间应用两个不同的路由,就近拉入两个不同的核心交换机。2 组网模式分为甲、乙、和丙三种。当采用Cablr Modem接入方式时。对应于4.2.1HFC层的模式甲、乙和丙,IP交换层也上一个有甲、乙两种模式。当采用以太网接入方式时,采用数字模式丙。,32,说明 IP交换层组网模式,1 模式甲:采用Cable Modem接入方式。宽带IP信号经传输网和路由交换机到达分前端,经CMTS调制及上变频后,送入1310nm光发射/接收机。其上、下行方式采用以下二者之一:1)用粗波分复用设备将承载IP信号的1310nm光信号和HFC下行的1550nm光信号复用在一起,用一根光
16、纤送到光节点;另一根作回传。2)另外使用一根光纤,将工作于1310nm的已调数据信号同时送至光节点这样每一光节点与分前端的数据通信共需要2根光纤。,33,说明 IP交换层组网模式,2 模式乙:采用Cable Modem接入方式。宽带IP信号经传输网和路由交换机到达分前端,经CMTS调制及上变频,与HFC下行的电信号混合后,送入1310nm光发射/接收机。3 模式丙:采用以太网接入方式。宽带IP信号经传输网和路由交换机到达分前端,然后经光纤(或STP/UTP)用基带传输方式送到汇聚交换机和接入交换机。,34,4.4接入分配网,4.4.1 HFC层1 采用同轴电缆为传输介质。在每个光节点,电信号由
17、光工作站配备的桥接电端口输出;然后通过分支、分配器经电缆网无源送到用户。2 电缆分配网应按双向传输线路设计。3 网络应设计为集中供电方式。,35,4.2.2 IP交换层,1 汇聚交换机与接入交换机之间可采用星型拓扑结构,但重要的接入交换机宜用两个不同的路由,就近接入两个不同的汇聚交换机。2 当Cable Modem接入方式时,IP交换层与HFC层重合。当采用以太网接入方式时,接入交换机直接光纤式STP/UTP连接集团/个人用户。,36,5HFC网络设计要求5.1波段及频道划分,37,波段及频道划分,2、调频广播的频率配置在87MHz至108MHz范围内。载频之间的间隔不应小于400KHz,同时
18、载波频点的指配还应考虑避开本地空中广播信号的干扰和中频干扰。3、下行模拟电视频道划分见表5.1.3。,38,5.2下行通路指标,1、有线广播电视HFC系统下行指标需满足GY/T106有线电视广播系统技术规范。2、HFC系统传输链路包括以下四部分:前端、光纤传输段、同轴电缆传输段、用户端。系统设计时主要考虑C/N、C/CTB和C/CSO这三项指标,对数字信号的传输还要考虑误码率。3、系统输出口指标C/N 43dBC/CTB 54dBC/CSO 54dBBER10E-6,39,下行通路指标,4、光通路传输指标1当二级传输网下行组网采用甲或丙模式时。C/N 50dBC/CTB 65dBC/CSO 6
19、0dBBER10E-8,2 当二级传输网下行组网采用乙模式时。C/N 48dBC/CTB 63dBC/CSO 58dBBER10E-75、数字信号下行采用以下调制方式之一:64QAM、128QAM或256QAM。,40,5.3上行通路指标,1、主要指标上行频率范围:565MHz标称上行端口输入电平:100dBV任意用户端口上行传输增益:10dB上行通道载噪比:C/N 22dB(工作频段为:5.020.2MHz)C/N 26dB(工作频段为:20.2-65.0MHz)调制方式:QPSK或16QAM、32QAM、64QAM、128QAM多址方式:ATDMA或SCDMA2、其它指标应符合GY/T18
20、0HFC网络上行传输物理通道技术规范要求。,41,6.IP交换网络设计要求,6.1网络结构1、A类和B类网络的城域IP交换网由核心层、汇聚层和接入层组成,C类网络的IP交换网可由核心层各接入层构成。整个城域IP网络构成一个自治域,域内路由协议宜采用OSPF,也可采用ISIS协议。网络与其他城市的同级网络和上级(省级或国家级)IP骨干网之间的外部路由协议采用BGP4协议。,42,网络结构2,2、网络的Internet出口应设置在网络的总前端或核心层节点上。出口频率(容量)应根据网络流量的实际要求确定。当出口流量达到出口带宽的70%时,可考虑出口带宽扩容。,43,网络结构3,3、核心层每一个核心节
21、点均设置核心路由器。1 核心路由器主要功能。转发出入城域IP网络的业务流转发来自网络中汇聚层、接入层节点中的业务流;提供用户直接接入业务向上接入省级或国家级IP骨干网。,2 核心路由器之间以一个或多个2.5Gb/s、2.5Gb/sPOS、155Mb/sPOS或GE口互联,组成网状或不完全网状网,以保证网络的安全性、稳定性。网络核心层可以通过传输网中的SDH或WDM网络所提供的传输通道来承载,也可以用光纤独立组网。3 核心路由器必须支持MPLS,能够提供千兆比特以上速率的IP接口。,44,网络结构4,4汇聚层每一个汇聚节点均设置汇聚路由器。1 汇聚路由器主要功能。转发来自网络核心层或接入层节点中
22、的业务流扩大核心层节点的业务覆盖范围提供用户直接接入业务;实现接入用户的可管理性。2 汇聚节点应以两个不同的路由分别接入核心交换机。,45,说明两种路由器,1、核心路由器的作用是为汇聚层和接入层提供数据业务包(MPLSVPN、VOD、视频会议、IPTV、IP电话、公文交换等)的高速转发:时与上一级网络互联,提供、市县级网络的高速出口。2、汇聚路由器的主要功能是扩展核心层设备的端口密度和端口种类。,46,6.2地址分配,6.2.1地址分配原则1 设备应具备对IPv6的支持能力,当系统从IPv4向IPv6迁移时可做到平滑升级;2 统一分配IP地址。分配地址应连续,相邻地区的地址也应连续;3 地址划
23、分应有层次性,便于网络互联,简化路由表;4 为合理利用地址资源,必须采用可变长子网掩码VLSM技术,分配IP地址网段;必须采用无类别域路由协议CIDR。,47,地址分配原则,5 在地址有限的情况下,可用保留地址为用户提供接入服务,但必须对其进行地址转换。6 与外网(或因特网)互联的设备(如Internet服务器、IP电话网关等)应使用合法IP地址。7 应保留一定数量的IP地址,以满足未来业务发展的需求。6.2.2在网络中应设置域名解析服务器DNS。,48,6.3网络主要性能指标,1 主要指标IP包平均传输时延1400msIP包丢失率110-3端到端总时延120ms用户接入认证平均相应时间5s网
24、络应采用MPLS协议和Diffserv来实现QoS。2 其它指标应符合YD/T1170IP网络技术要求总体。,49,7SDH传输网设计要求 7.1 数字视、音频信号接口,1、演播室输出接口1 数字广播信号应符合ITU-RBS.646演播室数字音频信源码、ITU-RBS.647演播室数字音频接口、AES/EBU多通道数字音频接口标准。2 标准清晰度数字电视信号应符合GB/J14857演播室数字电视编码参数标准、ITU-RBT.601标准43和169数字电视演播室编码参数、ITU-RBT.656工作于ITU-RBT.601中422级的525行和625行数字分量视频信号接口和ITU-RBT.711分
25、量数字电视演播室同步标准。3 高清晰度数字电视信号应符合ITU-RBT.709用于制作和国际节目交换的HDTV参数值标准和ITU-RBT.1120HDTV演播室信号数字接口。,50,说明 SDH信号接口,省会市是广播电视国家干线传输网中的节点,地级市是省级传输网中的节点。因此,省会市、地级市必须具备全国联网和全省联网的数字化标准接口,并且必须满足更高层次的网络规划要求。,51,7.1 数字视、音频信号接口,2、压缩编解码格式1 标准清晰度视频信号的压缩编解码采用GB/T17975.1-2000信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分系统和GB/T17975.2-2000信息技术运动图像及
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