广电网络的现状和NGB发展趋势.ppt

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1、,Page 1,广电网络的现状和NGB发展,趋势,.,前言什么是NGB宽带接入网的共同发展道路在光进铜退的过程中HFC网发展的困惑以太无源光网是广电数据接入网的最佳,形式.HFC与EPON的结合.关于NGB接入网技术路线的建议.结语Page 2,大纲,Page 3,.前言,2008年12月科技部与广电总局签署了国家高性能宽带信息,网暨中国下一代广播电视网自主创新合作协议书。,合作协议书的目标是以有线电视网数字化整体转换和移动多媒体广播（CMMB）的成果为基础，以“高性能宽带信息网（3TNet）”自主创新的核心技术为支撑，开发适合我国国情“三网融合”的、有线无线相结合、全程全网的中国下,一代广播

2、电视网技术体系，突破相关核心技术，开发成套装备，建设覆盖全国主要城市的示范网，为最终建成中国下一代广播电视网（NGB）奠定基础。,在这样的形势下,我们怎样来观察中国有线电视网的发展路线?,Page 4,中国下一代广播电视网（NGB）的建设目标是为全国 3 亿以,上的家庭构建覆盖城乡、低成本的信息高速公路，建成国际领先的国家宽带信息基础设施。核心传输带宽将超过每秒1千吉比特、保证每户接入带宽超过每秒60兆比特，比现有用户,平均上网速度快近百倍，使宽带互动数字信息消费如同水、电、暖、气等基础性消费一样遍及千家万户，且具有可信的服务保障和可控、可管的网络运行属性。其综合技术性能指标达到或超过当时国际

3、先进水平，能够满足未来20年每个家庭出门就上高速路的信息服务总体需求。,首期拟用2到3年时间，建设连接全国部分大中城市，骨干网速率达到每秒1000千兆，接入用户端速率达到每秒100兆，用户规模达到1000万的示范网。,.什么是NGB,Page 5,NGB是一个完整的体系，包含基础设施（承载网）层面、业,务层面和管理层面。在承载网层面，分有线和无线两个方面。NGB的意义：建设NGB可以在较短的时间内，花费较低的成,本跨越数字鸿沟，加快国家信息化的实现，对于构建传输快捷、覆盖广泛的现代传播体系、加快信息服务业的发展、实现“三网融合”的战略目标具有十分重要的意义；同时可以极大,地拉动内需、提升产业水

4、平、调整产业结构和催生新兴产业。,NGB的三个要素：,3TNet,有线电视网数字化整体转换 移动多媒体广播,NGB承载网络的组成,互通骨干,城域网,城域网,城域网,接入网,接入网,接入网,家庭网,用户终端,用户终端,NGB互通骨干层,NGB城域骨干层,NGB,接入层,NGB终端层,用户终端,有线,无线,省内骨干双向交互,单向广播融合承载,单向广播,融合承载双向交互,骨干、城域、接入、家庭多层次，广播交互融合承载,大区制、小区制、微区制层,叠，广播交互融合立体化覆盖在有线领域，NGB将构建由互通骨干、城域、接入、家庭多层次覆盖，广播交互融合承载的互通网络体系。Page 6,Page 7,高性能宽

5、带信息网3TNet是什么,2002年国家“十五”863计划启动“高性能宽带信息网”重大专项，通过技,术创新和自主开发核心网络设备，建设一个跨省的高速信息示范网，称为3TNet。其核心设备是Tbit光纤传输系统（DWDM-SDH）、Tbit光交换机、Tbit电路由器。,跨省的高速信息示范网落实在江浙沪光网。它包含：,NGB示范区 NGB是我国信息服务领域中长期规划的战略项目，其发展将是个渐进演进、螺旋式上升的过程。利用数字电视和3TNet的现有研究成果，快速构建NGB初级阶段的示范区，针对双向互动的广播电视网进行网络承载和业务开发的示范，快速形成用户覆盖规模。这将为NGB中级和高级阶段的研究奠定

6、良好的基础，NGB示范区在和运营过程中的运营数据和不断增长的业务需求，将为NGB的后续研究提供可靠的依据。,NGB示范区工程的目标是构建一个由全国36个省/市有线数字电视运营网络互联互通而组成的广域示范网络，对双向互动、多业务和跨域业务进行运营示范，示范区将实现对1920万数字电视用户的覆盖，实现音视频、信息、应用、消息5 大类业务的跨域运营，同时还将完善广播电视业务的管理体系。Page 8,Page 9,NGB示范区的36个省/市名单为：北京、上海、天津、重庆、杭州、江苏、郑州、成都、武汉、长沙、南昌、太原、广州、广东、广西、陕西、福州、云南、安徽、内蒙、吉林、新疆、佛山、大连、营口、淄博、

7、青岛、深圳、嘉兴、金华、湖州、厦门、泉州、遵义、保定、海南。,NGB示范区的建设内容包括承载网络、业务系统和管理体系三大部分：承载网络将建设36个省/市有线数字电视网络互通的骨干网、城域骨干网、,双向改造的有线电视接入网。,业务系统实施将构建门户系统、运营支撑系统、业务分发和交换系统、业,务运营系统，实现音视频业务、信息类业务、娱乐类业务、应用类业务和消息类业务的跨域运营。,管理体系将构建域名与地址管理体系、码号管理与配置体系、可信证书管,理体系、基于视频特征的内容监管体系四大支撑体系，建设网络管理和业务互通监管两个管理中心。完善广电的两级业务管理体系，强化管理职能和手段。,Page 10,N

8、GB示范区传输网络,Page 11,NGB示范区规模根据网络实施基础条件以及目前各省/市有线电视网络用户数量，将NGB试点城市按照规划覆盖用户数分为3大类。,用户数量120万60万30万,数量22212,城市北京、上海天津、重庆、杭州、太原、深圳、广州、西安、成都、福州、南昌、郑州、长沙、武汉、广西、内蒙、吉林、安徽、江苏、新疆、云南、大连、青岛海南、广东、嘉兴、金华、湖州、泉州、厦门、遵义、保定、佛山、淄博、营口,Page 12,NGB示范区骨干网,Page 13,系统,济南-郑州,波长数24,系统配置容量240G,济南郑州西安兰州乌鲁木齐,三横,郑州-西安西安-兰州兰州-乌鲁木齐上海南京,

9、12242496,120G240G240G960G,合肥武汉重庆成都昆明昆明南宁湛江广州,南京合肥合肥武汉武汉重庆重庆成都成都昆明昆明南宁南宁湛江湛江广州,9615613213212362424,960G1560G1320G1320G120G360G240G240G,Page 14,系统,上海嘉兴嘉兴湖州湖州杭州杭州金华,波长数14814812492,系统配置容量1480G1480G1240G920G,金华福州福州泉州,8888,880G880G,第一纵,上海嘉兴湖州杭州金华福,州泉州厦门深圳广州（含济南淄博青岛烟台大连营口沈阳支线）,泉州厦门厦门深圳深圳广州济南淄博淄博青岛青岛烟台烟台大连大

10、连营口营口沈阳,888888524420202012,880G880G880G520G440G200G200G200G120G,Page 15,系统,哈尔滨-长春长春-沈阳,波长数1224,系统配置容量120G240G,哈尔滨长春第 沈阳北京保二 定石家庄郑纵 州武汉长沙广州,沈阳-北京北京-保定保定-石家庄石家庄-郑州郑州-武汉武汉-长沙长沙-广州,36767676646060,360G760G760G760G640G600G600G,Page 16,系统,北京-太原太原-西安西安-成都成都-重庆,波长数9611212880,系统配置容量960G1120G1280G800G,北京太原西安第

11、重庆遵义贵阳三 南宁（含北京大同纵 呼和浩特银川兰州西宁支线）,重庆-遵义遵义-贵阳贵阳-南宁北京-大同大同-呼和浩特呼和浩特-银川银川-兰州兰州-西宁,6860602424242424,680G600G600G240G240G240G240G240G,Page 17,试验系统为使完成后的NGB网络，在基础传输方面技术具有前瞻性，满足高带宽的业务需求，在人口密集、经济发达、带宽需求较大的北京上海段，采用3TNet核心技术成果，利用两根光纤，完成单波40Gbps，容量为6.4Tbps的DWDM系统。,系统北京天津天津济南济南合肥合肥南京南京上海,波长数8080808080,系统配置容量3.2T3

12、.2T3.2T3.2T3.2T,Page 18,NGB示范区数据传输,Page 19,NGB示范区城域网,城市节点配置,城市 城市 每个城市节点数级别 数量（含核心节点）,配置容量,设计容量,一类二类三类,2105,21116,160*10G80*10G40*10G,1.6T系统800G系统400G系统,按照上述骨干传输网、城域网的规划设计，可以为每个用户数据汇聚点提供80Gbps的接入带宽，用于城市间数据的交换。Page 20,Page 21,从技术上看，广电国家干线和城域网的B平台与电信网没有什么区别，其发展应当被视作NGN的一部分。,广电接入网就是连接千家万户的有线电视分配网，从城域网的

13、分前端连接到千家万户。迄今的主要形式是HFC（光纤同轴混合网），已单向覆盖1.63亿家庭。无线接入才刚刚起步。接入网被称为信息高速公路的最后一公里（或最先一英里）,由于涉及千家万户，在技术上受经济条件的制约比骨干网、城域网都厉害，因此发展最为缓慢。因此，广播电视网的最大,特色当然在于接入网。,传统的广播电视网没有互动能力，下一代广播电视网要承载新媒体，必须具备互动能力。,关键变革：从广播式网络变成互动式网络。有线变双向。,Page 22,NGB示范区接入网,Page 23,接入网HFCCable Modem方式,Page 24,Page 25,接入网EPONEoC 方式,Page 26,Pag

14、e 27,.宽带接入网的共同发展道路,传统的宽带接入网在有线传输方面主要有如下三种形式：,(1)光纤到路边+数字用户环路(FTTC+xDSL)；,(2)光纤同轴混合网+电缆调制解调器（HFC+Cable Modem）(3)光纤到楼局域网（FTTBLAN）。,它们有各自的优点和局限性。,它们都是基于铜介质的，其中同轴电缆频带最宽，非屏蔽数据电缆次之，电话双绞线最窄。这些物理介质原来是分别设计来传输射频电视、计算机数据和音频电话的，高效的数字调制解调器（Modem）的开发使电视、电话业务运营商能够利用已敷设的铜线来提供互联网（IP）业务，但是由于铜线,的带宽局限，在网络的主要传输距离上必须倚赖光纤

15、。这就是三种光电混合宽带接入网的由来。,Page 28,传统宽带接入网的性能比较,Page 29,与电话线xDSL和五类线LAN的点到点传输不同，HFC的同轴电缆部分是多点与一点的传输，用户带宽共享。即使采用最新的DOCSIS3.0标准（频道捆绑方法），下行、上行信道的传输速率可分别达到160Mbps、120 Mbps，这些速率若要由一个光节点下的300-500个用,户分享，当用户数据业务都开通时，每个用户的占用带宽的最大值平均只有120/300 Mbps=400kbps，不如ADSL和LAN。,Page 30,各种宽带接入网的问题，归根到底是铜介质的带宽瓶颈。十多年来上述任何一种光电混合方式

16、都在尽量延长光纤，缩短铜缆(即所谓“光进铜退”)。终于殊途同归，光纤到楼（FTTB）/光纤到家（FTTH）的第三次浪潮出现，其势汹涌澎湃，而且带着三网融合（Triple Play,）的光环。,FTTB/FTTH是世界公认的宽带接入网的共同,发展道路。,Page 31,光进铜退:FTTx的几种形式,Page 32,4.1 宽带接入网的市场竞争,十多年的市场竞争已分出胜负。从世界各国看，ADSL是最成功的。美国例外，HFCCable Modem占据优势。根据美国联邦通信委员会（FCC）的统计，到2008年6月美国8841万线双向宽带接入用户中，42.8%是通过HFC网的Cable Modem（37

17、85万线），只有29.6%（2613万线）是通过ADSL，前者是后者的1.45倍。,中国的广电行业一直按HFCCable Modem建设接入网，但事于愿违，数据接入发展极慢。到2008年，中国宽带数据上网的用户数已经达到约8000万户，其中80是通过ADSL。HFC的实际数据客户不足2。采用同样的技术，中美两国在,宽带接入网的发展上为什么有如此巨大的反差呢？,.在光进铜退的过程中HFC网发展的困惑,Page 33,1）电信法规上：,美国FCC首先保护Cable行业(1996年)，不容许电信营运商经营电视业务，却允许Cable营运商经营数据业务和IP电话业务，一直到Cable营运商已足够强大，才

18、要求两者在业务上对等开放（2006年）。中国行政法规则不然，电信和广电在业务,上被分割，电信又控制了互联网的出口权，使广电网络公司得不到经营数据业务的执照，因此网络发展受到很大的限制。,2）技术本质上：,HFC原来是一个点到多点的广播式网络，为了解决同轴电缆部分上行频带拥塞（565MHz）和电磁干扰严重（漏斗效,应）的问题，只能把一个光节点覆盖的同轴电缆用户数逐步减少（2000户500户300户100户50户），于是就需要,设置越来越多的光节点。,Page 34,数据传输要求把HFC网双向化，而这需要巨大的投资。这个投,资既要用于更换屏蔽性能不好的同轴电缆和无源器件，把单向放大器换成双向放大器

19、，又要用于增设许多双向光工作站，还要在前端大大增加光发送机（或发送光功率）的数量，并增设许多反向光接收机。更为难的是，HFC网主体所用的下行波长是1310nm，而上行波长又是1310nm，在架设上行光路时就不得不从每个光节点加设一条独立光纤回到前端。一个10万户的网络，为了双向化，就起码需要200个以上的光节点，需要架设200条以上的回传光纤，这是何等的费力费钱！,美国在19952005十年间，共投资1,000亿美元，才把6,500万户的HFC网改造成了双向网，平均对每户投资1,500美元。中国若想把1.6亿户的HFC网全部改造为双向网，恐怕需要投资1万亿,元人民币，而广电行业难以找到如此巨大

20、的投资。,Page 35,1310nm,1310nm,Page 36,3）居住环境上：,美国人居住分散，平均铜线接入距离是3.54.0 km,使ADSL速率上不去，同轴电缆才有用武之地。中国,的情况迥然不同，人口众多，城市里居住密集，接入距离短，使铜线ADSL很容易发挥作用。,现在电信运营商进一步提出了发展FTTN+ADSL2+、FTTB+VDSL和FTTH的接入网发展规划，依赖的光纤接入网是以太无源光网（EPON）和千兆无源光网（GPON）。数据网络公司（如长城宽带）已开始用EPON+LAN取代传统的点对点以太局域网。,广电运营商的接入网有HFC+Cable Modem与EPON+EoC两种

21、发展路线。,Page 37,基带数字传输:在物理介质中直接传输代表数码的脉冲信号（低电平代表数码“0”，高电平代表数码“1”）。,载波数字传输：把数码调制到载波之上，即用正弦波的参量变化来代表要传送的数码。常用的调制制式有相位键控和正交幅度键控。如QPSK（四相键控），是用4种载波相位（如0,90,180,270）来代表（00,01,11,10）4个二位码组；64QAM是用64个载波幅度与相位的组合（信号星座图上的64个矢量点）来代表64个6位码组。,以太网的数据传输技术属于前者，HFC网的数据传输技术则属于后者。,前者的实现电路比后者简单，而前者的抗干扰能力又远远强于后者，因此在物理介质许可

22、的场合应尽量使用前一种技术。,光纤是损耗极小、频带极宽、抗电磁干扰的物理介质。它既能作基带数字传输，又能作载波数据传输（先用基带数字信号调制电副载波，再用已调副载波调制光波）。,4.2 数字（计算机数据、数字化的电话和电视信号）传输方式,84,1490nm 1550nm 1577nm,7501310nm,862 MHZ,数据的载波传输体制逊于基带传输体制Page 38,Page 39,已调射频信号星座图,解调误码率与载噪比的关系,射频载波的数字调制Acos(2f t+)A,数字信号技术指标,j j,j j,dBPage 40,N(I 2+Q 2)j=1N(I 2+Q 2)j=1,调制误差比ME

23、R的定义MER=10 lg,Page 41,4.3 光纤到楼（FTTB）的好处,1)网络物理通道频带极宽，可透明传输任何协议格式的电信号，可承载现在和将来的任何业务。采用不同的波长来同时传输射频信号和基带数字信号，就可以把广播电视网和以太数据网集成在一起，从而享用基带数据传输的优越性。为此，广电行业“一切经过射频通道”的传统观念就应当突破。,2)采用无源光网的构造，从营运商前端到用户大楼之间,的光纤线路上不设置任何有源设备和部件。这样将不但免除机房、设备等固定资产投资，而且会节省电力消耗、网络维护、人力投资等运行成本。,Page 42,无源光网（PON,Passive Optical Netw

24、ork）的好处,在临近集中交换+1 条光纤馈线,现场供电交换机房 2N+2个光收发器,点多点PON+1 条光纤馈线+不需现场供电,+N+1个光收发器,点点链路,N 条光纤馈线 2N个光收发器,Page 43,3)网络可靠性、安全性大大提高。与光节点处在外线路上的传统HFC网不同，室外有源设备的消失使网,络故障减少，特别是外线路供电环节的取消使雷击问题彻底得到解决。户外射频设备的取消，使非法插播无法进行，故网络安全性更能得到保证。,迄今我国许多改造后和正在进行的HFC网改造，还停留在野外光节点阶段，一个光节点覆盖100300500,户，尽管只连接几十幢楼，还须利用户外同轴电缆。为了达到NGB的目

25、标，应当大力宣传，使大家真正认识FTTB的好处。把外线路光纤化，中国广电需要一场思,想解放运动。,Page 44,.以太无源光网是广电数据接入网的最佳形式5.1 无源光网(PON)的结构PON由 置于局端的光线路终端（OLT）、置于用户端的 光网 络单元（ONU）及两者之间的1：N光纤分配网（ODN）组成。N个ONU共享一个OLT和长达10-20km的光纤干线，并利用波分 复用器（WDM）工作于单纤双向传输方式。ONU置于用户楼房，系统是FTTB，ONU置于用户家庭，系统是FTTH。,PON的关键优越性是外线路无源，带来了前述的一系列优点。,数据发送数据接收,光发送器光接收器,ONU 1,ON

26、U 2,ONU 3,OLT,光发送器光接收器,数据发送数据接收,1:N无源光分路器,媒质接入逻辑,媒质接入逻辑,波分合路,波分合路,1490nm1310nm,Page 45,OLT和ONU都由媒质接入逻辑电路（MAC控制器）、光收发器和波分复用器组成，OLT是主控端，ONU是受控端。TDM-PON在上行方向（ONUOLT）都工作于时分多址（TDMA）方式，即由OLT的MAC控制器为一个ONU的MAC控制器规定该ONU的发送开始时刻和发送持续时间，让各个ONU轮流发送，以此来避免两个以上ONU同时发送时的数据碰撞，并完成对各个ONU的带宽分配。依据数据格式和相应的媒质接入逻辑的不同，无源光网有B

27、PON、GPON、EPON的区分，其中EPON是以太无源光网的简称，它传输的是变长的以太帧，因此它的MAC控制器是用来处理以太帧的发送,、接收和控制的。,数据发送数据接收,光发送器光接收器,ONU 1,ONU 2,ONU 3,OLT,光发送器光接收器,数据发送数据接收,1:N无源光分路器,媒质接入逻辑,媒质接入逻辑,波分合路,波分合路,1490nm1310nm,Page 46,5.2 以太无源光网的优越性,EPON与以往通过点到点以太光收发器与交换机连接,的以太网的区别在于：,1）点到多点外线无源结构造成光纤、光收发器的节省；,消除中间机房更造成固定资产和运行费用的节约；消除中间环节使网络可靠

28、性提高。,2）把传统的对等网络变成主从式网络，ONU的接入完全由OLT控制（包括注册、接入授权和带宽分配），网络设备的运行、维护和管理，特别是对ONU流量的监控都由OLT进行，并在EPON协议中予以规定。这,样就把以太网从一种无管理的局域网升级成了有管理的接入网，特别适用于住宅接入环境。,Page 47,与其他光接入网相比，EPON协议简单，与传统以太设备兼容，故EPON的的成本最低，易于推广。这一代EPON是1G-EPON，速率为对称的1 Gbps，已于2004年4月由IEEE802 LAN/MAN标准委员会通过了802.3ah标准。新一代EPON是10G-EPON,速率为对称10Gbps或

29、下行10Gbps/上行1Gbps,其IEEE802.3av 标准已于2009年9月通过。在各种PON的比较中，EPON结合以太技术的简单性、光纤传输的,高带宽以及点到多点无源结构的低成本，实现经济的、可控制的、多业务的宽带接入，是优选的光接入网，将在FTTP中扮演主要的角色。,Page 48,EPON与GPON技术的比较,Page 49,突发时间参量,Page 50,0.001,1000,92,94,96,98,00,02,04,06,08,各种接入网速率的比较10000010G-EPONGPON,Cable Modem10ISDN/DSL0.1Dial Up Modem,BPON,1G-EP

30、ON,5.3 10G-EPON的市场驱动力1）先进的视频业务视频广播和VoD从DTV 转换为 HDTV,需要每节目带宽20 Mbps(MPEG-2)或10 Mbps(H.264)；电视频道的数目将从今天的30100 套增加到不久将来的数百套。大部分电视节目是HDTV，一部分是点播的或时移的电视；到2010年,每个家庭有3-5 个机顶盒，内嵌数字录像功能；千兆UNI接口和AV桥在家庭网络中普及，住宅网关要求大得多的带宽；到2010年新业务有：Large Screen Digital Imagery(LSDI)，每频道40160 Mbps(ITU-T J.601)；时移窄播(time-shifte

31、d narrowcast)；全频道个人视频记录；,多画面分割(split screen)；个人多媒体出版；,数字影院分配；住宅和企业数字视频监视。,先进的视频业务要求接入网的容量必须超过 1 Gbps。Page 51,Page 52,2）公寓楼接入,在亚洲和很多发展中国家，居民多数住公寓楼。,各种业务的接入速率要求（24户）,10Gbps,Page 53,3）无线网络的back haul,快速发展的无线网络需要一点到多点的,PON作基站连接。,第四代移动通信,每用户30Mbps；每接入点1,000Mbps，,由于每个接入点（蜂窝）的覆盖范围缩小，接入点的数量大大增多，,EPON自然成为第四代移

32、动通信的基站连,接的最佳解决方案，并要求有足够的带宽。,无线局域网（WiFi）和无线宽带接入网,（WiMAX）,IEEE802.11n 每设备带宽高达 100Mbps802.16e 每接入点带宽高达 70Mbps。,EPON 的带宽必须超过1 Gbps。,Page 54,5.4 10G-EPON的发展战略,10G-EPON 的发展战略是与1G-EPON共存。因为从1G-EPON到10G-EPON的升级是逐步发生的，必须允许一部分用户转到了10G-EPON上，而其余用户仍旧滞留于1G-EPON。,从1G-EPON到10G-EPON 的转移可能首先发生在下行方向，然,后扩展到上行方向。所以将会存在

33、混合运行模式。,Page 55,下一代光接入网的全局波长配置,1G 数据下行10G数据下行1G,10G数据上行射频电视下行,149010nm15773nm131050nm，127010nm15555nm,Page 56,5.5 10G-EPON的发展前景,在各种崛起的下一代光接入网技术中，10G-EON 是最令人鼓,舞的技术，因为它将提供最高的单波长传输容量、最低的每用户成本和最容易的升级方法（从1Gbps到10 Gbps）。以技术的眼光看，伴随数据速率成10倍的增长，10G-EPON针对各种业务的QoS 指标，诸如包延迟和延迟抖动等将能更好地控制和满足，而传输效率将由于64B/66B 线路码

34、的采用,而大大改进。,从经济的角度看，10G-EPON的每用户和单位带宽成本将低于1G-EPON。这依赖于如下的事实:(1)集成电路速率提高10倍,成本上升远低于10倍;(2)光收发模块的速率提高10倍,成本上升低于10倍。,Page 57,Page 58,Page 59,Page 60,Page 61,Page 62,Page 63,Page 64,Page 65,Page 66,Page 67,.HFC网与EPON的结合,EPON的出现和成熟为有线电视HFC网演进为高速的、综合业,务的宽带接入网提供了出路。,HFC网是一种点到多点的、频分多路的射频传输网络，它是,优秀的，非常适合于广播电视

35、业务。但是要把它变成可靠的双向网络则十分困难，要求的投资太大，而数据通信通过Cable Modem所需成本高，带宽资源有限，没有足够的发展余地,因此HFC难以成为NGB的可以广泛推广的数据网络。EPON是一种点到多点的、时分多路的基带数据网络，它是优秀的：传输容量大（特别是下一代10G-EPON）；价格低廉；技术成熟；与普及率最高的以太网连接方便。它承载IP数据包，因而适合于提供所有的IP业务：Internet接入、IP电话、IP-TV等等。,Page 68,如果将HFC与EPON结合起来，则可以形成一个三网融合,包揽一切业务的宽带接入网。这种结合的物理基础在于以下两方面：,1）只要将HFC网

36、的光节点下移到用户大楼，则HFC和EPON可以共用一个点到多点的光纤分配网（ODN），因为两者的,网络拓扑天生是匹配的。,2）HFC的频分多路射频信号和EPON的时分多路基带数据不能,直接叠加，但是采用波分复用技术，两者的光载波只要波长适当错开，就可以复用在一条光纤中。为此IEEE802.3LAN/MAN标准委员会在制定1G-EPON和10G-EPON标准时已经考虑了网络融合问题，特别把1550nm留给射频电视，而将EPON的下行波长旁置。,Page 69,双纤光链路模型,Page 70,单纤光链路模型,TX,WD,M,IP-TVRF-TV,ONU,STB,RJ45RJ45RJ45,F,155

37、0nm1490nm1310nm,特别适合于广电运营商的新的宽带接入网方案RF-TV overlayEPON。VoIPInternet,TV,OLT,QAM,.,.,.,Video,VOD,QAMQAM,QAM,PHONEPage 71,Page 72,双波长光收发模块,三波长光收发模块,1490nm,1310nm,RJ45,F,MAC控制芯片,三波长ONU是RF-TV overlay,EPON的光节点设备以太交换芯片,Page 73,首先，它是光纤到楼的1550nm波长的HFC网，不但保留了HFC网的全部优点，而且实现了外线光纤化。但HFC部分只负责射频电视广播，不需要射频回传通道，也不需要C

38、able Modem，所以投资将大大节省。要做到这一步并不难，因为现有HFC的户外光节点通,常都有备用光纤到达，在那里加配光分路器，就可能把光纤延长到楼。,同时，它又是EPON。前端OLT与楼头的ONU间进行着双向数据通信。它负责提供全部IP业务和网络（包括HFC部分）的管理通道。,Page 74,为了使HFC和EPON叠加，在OLT的输出端设置WDM合波器，把EPON的下行光波（1490nm波长）与HFC的下行光波（1550nm波长）耦合进光纤线路。在ONU中包含WDM分波器和射频电视光接收机，这种三波长ONU就是HFC和EPON的共同光终,端。这种网络结构之简洁保证了它的低成本。,对电视业

39、务而言，RF-TV overlay EPON同时提供了广播电视（RF-TV）和互动电视（IP-TV）两个通道。广播电视（包括SD和HD）业务集中在RF通道进行，而把互动电视（如VoD等）集中在IP通道进行。广电营运商再也不必为了在HFC网开通互动电,视而耗费巨资增添大量的IP-QAM设备。,Page 75,对于中国的NGB，若把FTTB形式的单向HFC网（工作于1550nm波长）叠加在10G-EPON的光纤构造上，那将是最为理想,的综合业务接入网。,在满足数字电视广播业务要求的同时，由于IP数据平台的速率上升到原来的10倍，那意味着在不降低分光比的前提下（以1:32为例），每个ONU的可用带宽

40、将提高到300Mbps。对于一栋48户的公寓楼，每户平均带宽将达到6.25Mbps；对于12户的公寓楼，则每户平均带宽将达到25Mbps。若考虑到25的实际接入率，则每户的使用带宽将分别达到25 Mbps和100 Mbps，这是采用1G-EPON时要通过光纤到家（FTTH）才能达到的水平。而这时ONU的价格将至少由12家用户来分担，OLT的价格将至少由384家用户来分担。人们将因此,能够建立每个用户享用最高带宽，而承受最低建设费用的综合业务接入网，在FTTB的格局下完全满足中国NGB的要求。,Page 76,.关于NGB的宽带接入网技术路线的建议,1）中国NGB的接入网部分应当实行外线光纤化、

41、无源化。鉴于,用户的经济承受能力和主要的居住环境应当主要实行光纤到楼（FTTB）。,2）中国NGB的接入网要承载互动式多媒体业务，就必须实现双向化，但是传统意义上的HFC网双向化，是要为CMTS/CM系统 和互动式机顶盒提供传输通道，但是CMTS/CM的数据传输能力即使采用DOCSIS 3.0也满足不了NGB对每户数据速率60100Mbps的要求。在HFC网双向化尚未进行的地方不如确认HFC的任务就是单向广播电视，而把双向数据传输的任,务交给1G-EPON或10G-EPON。,-,-,CMTS,1-40#,5,8,-,1#CM3#CM-49#CM,-,2#CM4#CM-50#CM,1#-5#,

42、910-,16,233234-240,2#CMTS,30#CMTS,12-5,CM,CM,1#,2#,-,3#CM-49#CM,-,4#CM-50#CM,1196#,-1200#,9#41-80#,240#1161-1200#,下行/上行带宽640/480kbps,HFCCable Modem性价比FTTB 6万户模型11#1#212-,成本20+2406+2401+12000.05,+12000.5+60,0000.023560万元Page 77,EPONEoC性价比FTTB 6万户模型下行/上行带宽4/4Mbps,成本20+2401+210+81,+12000.3+60,000300244

43、8万元Page 78,Page 79,3)在已经完成HFC双向化的那些地方，广电网络可以继续发展Cable Modem数据传输系统，作为满足互联网接入长远要,求的当前过渡手段。发展的办法是实行光纤到楼，提升每一个用户的数据速率；,4)中国NGB接入网的波长配置要改弦易辙，射频电视下行标称波长取 1550nm，1G-EPON和10G-EPON的波长则遵守相关的国际标准。有一种主张，让射频信号和EPON数据走独,立光路，彼此不相干，但即使在这样的结构中，射频电视也,不要用1310nm光波传送。因为1310nm光发送机的光功率太,小，又没有合适的光放大器可用，以致难以做到光纤到楼。,Page 80,

44、已经大量投入1310nm光发送机的地方，应重新调整光路，以链路损耗（包括光纤和光分路器损耗24dB为上限，看光接收机能不能下移到楼头，若达得到，对这些楼房可以采,用双光纤到楼，以使过去的投资继续发挥作用。现有1310nm系统的最大链路损耗一般为18dB，要重新设计分光比才能用1310nm系统延伸到楼。,新增光路切莫再采用1310nm光发送机，以免堵塞网络未来发展的道路！,FTTB条件下1310nm系统能达到的最长距离(发送光功率12dBm，若低于12dBm,则表中数据要做相应修改）,52,156,35144,传输距离（km）链路损耗（dB）分光损耗（dB）1:21:4,25108,12,1:8

45、1:16,16,波长问题,Page 81,5)在奠定了HFC叠加EPON的格局后，业务承载应当这样来划分，HFC部分只承载广播电视业务（包括模拟电视和通过QAM调制器的数字电视）。所有互动业务，包括互联网接入、互动电视（VoD等）、视频监控和IP电话等等都由EPON来承载。广电部门再不要为了在HFC射频通道发展VoD而增添大量的昂贵的边缘IP-QAM设备。,6)在FTTB的格局下，应当发展优选的高效、稳定、经济的同轴电缆以太网（EoC）技术，来解决由EPON的ONU支持的楼宇数据控制器与家用数据终端的连接问题。EoC在广电网络的地位好比VDSL之于电信网络，都是为了继续利用敷设量最,大的楼宇铜

46、用户线，十分重要。但想在技术不成熟的时候制定什么行业标准显然是不明智的。,Page 82,各种EoC的比较,Page 83,HomePlugAV信号在同轴电缆低频段受到的无线电干扰,Page 84,双纤双波FTTB方案CATV Head End.,NC,TV,STB,CPE,PC,ONU,CATVE/OEPONOLT,NC,CPE,Video,Type A MDU,CPE,1310nm1490/1310nm,Broadcasting,NC,（50MHz BW）,850,1500MHz,975,Type B MDU,Ethernet PON,100/1000,Ethernet,100/1000,

47、Ethernet,RF,住宅网关,住宅网关,TV,TV,PC,PC,TV,84,PC,STB,PC,CPE,CPE,ODNODN,CATVO/E,CATVO/E,ONU,8 fibers32 fibers,RF,CATVE/O,CATVE/O,CATVE/O,ODN,ODN,ODN,8 fibers,8 fibers,8 fibers,1310nm,1310nm,1310nm,VideoData,Video,Video,STB,STB,控制器,Page 85,住宅网关,32 fibers,Data,Video,有线电视前端,1490/1310nm,1550nm,FTTB HFC叠加EPONEo

48、C综合业务宽带接入网模型数据广播电视（50MHz BW）,1500MHz,862 975,MDU,100/1000Ethernet,ODN,EPONOLT,WDM,住宅网关,TV,CATVE/O,84,电脑,电脑TV,电脑,TV,电脑,电脑,TV,RFRF,RFRF,光线路终端以太无源光网MDU,客户终端,有线电视传输：CATV前端STB,数据光纤传输：OLTONU数据同轴传输：NCCPE,STB,光网络 ONU单元网络NC,CPE,STB,STB,ONUNC,CPE,CPE,CPE,CPESTB,Page 86,7)建立统一的基于SNMP的网络管理系统（NMS），它由HFC、EPON、EoC

49、三个网元管理系统（EMS）组成。,MIB,HFC Agent光发送机光放大器SNMPHFC Agent光接收机,NMS管理器,SNMPSNMP,EPON ProxyOLTOAMONUEoC ProxyNCc.LINKCPE,Page 87,.结语,把世界信息技术发展动向和中国经济、社会信息化的发展要求结合起来观察，国家广播电影电视总局和科技部对中国NGB的,目标的认定是非常必要的。问题是中国有线电视光纤同轴混合（HFC）网作为国家宽带接入网的一部分，虽然其覆盖范围非常之大（1.63亿家庭，世界第一），但是至今绝大部分还是单,向网络，只传送广播电视，离开真正的综合业务宽带接入网还有很大的距离。按

50、照美国HFC双向化加Cable Modem的传统思,路，中国广电人多年来曾经抱有信心和期望，认为只要努力，我们可以做得与美国Cable营运商一样好，然而按照这个技术,路线真正成功的城市广电接入网是那样的少，十多年来广电行业比电信行业在宽带数据业务上的滞后越来越明显。这就要求广电行业反思，我们究竟差在哪里。,Page 88,从中美国情对照和对HFCCable Modem的本质分析出发，指出双向HFCCable Modem方式要求投资太高，而带宽又,不大，使广电在与电信的竞争中处于不利地位，继续沿这样老路走下去，将达不到NGB的建设要求，更确切地说，是在达到NGB的要求以前就被电信网络超越。,发挥