PON接入助力廣電三網(wǎng)融合

孫志輝

河南電視臺(tái)制作部，河南鄭州 450018

PON接入助力廣電三網(wǎng)融合

孫志輝

河南電視臺(tái)制作部，河南鄭州 450018

“三網(wǎng)融合”發(fā)展已經(jīng)不可阻擋，廣電行業(yè)面臨歷史性的發(fā)展機(jī)遇。綜合承載語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻3種業(yè)務(wù)對(duì)接入網(wǎng)提出了很高的要求。PON+EoC解決方案充分考慮了多業(yè)務(wù)承載時(shí)VLAN、QoS、管理、安全性以及擴(kuò)展性等技術(shù)問(wèn)題，是廣電開(kāi)展三網(wǎng)融合的理想選擇。

廣播電視網(wǎng)；PON；寬帶接入；網(wǎng)絡(luò)融合

廣電系統(tǒng)在視頻業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)資源和用戶(hù)資源方面擁有突出的優(yōu)勢(shì)，如何發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，搶得用戶(hù)需求的先機(jī)是廣電贏取市場(chǎng)的關(guān)鍵。PON+EoC技術(shù)充分利用了廣電系統(tǒng)豐富的光纖和最后100m同軸電纜資源，為廣電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向化改造提供了一個(gè)高性?xún)r(jià)比的接入網(wǎng)建設(shè)方案。

PON的業(yè)務(wù)透明性較好，帶寬大，可適用于任何制式和速率的信號(hào)，包括廣播電視業(yè)務(wù)，單根光纖可以為用戶(hù)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)接入與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入，由于其局端設(shè)備和光纖（從饋線段一直到引入線）由用戶(hù)共享，因而光纖線路長(zhǎng)度和收發(fā)設(shè)備數(shù)量較少，成本較其他點(diǎn)到點(diǎn)通信方式要低，土建成本也可明顯降低。

PON技術(shù)獲得了全球主流運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商的支持，其在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、產(chǎn)業(yè)鏈，市場(chǎng)應(yīng)用方面都具備了長(zhǎng)期發(fā)展的條件。PON技術(shù)助力廣電寬帶必將擁有廣闊前景。

1 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)語(yǔ)音業(yè)務(wù)采用PON承載

PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）作為被國(guó)際廣泛采用的寬帶接入技術(shù)具有高帶寬、廣覆蓋、單纖接入、接口豐富以及綜合業(yè)務(wù)接入能力。PON系統(tǒng)的引入，不但可以大大提升商業(yè)用戶(hù)接入速度以及綜合業(yè)務(wù)能力，并且能夠提供足夠的業(yè)務(wù)質(zhì)量保證。同時(shí)由于光纖本身的高度穩(wěn)定性，有效降低運(yùn)行維護(hù)成本，從而幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)建設(shè)的“一勞永逸”。

2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載方式

圖1 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載方式

采用PON+EOC方式覆樓宇小區(qū)，小區(qū)內(nèi)設(shè)置若干個(gè)光節(jié)點(diǎn)，下接無(wú)源的同軸分配網(wǎng)，采用光纖到每個(gè)光節(jié)點(diǎn)方式，每個(gè)光節(jié)點(diǎn)配置1臺(tái)小端口型ONU。

廣電的中心機(jī)房放置1臺(tái)OLT設(shè)備，采用一級(jí)分光，ONU設(shè)備分別放置在光節(jié)點(diǎn)。

3 語(yǔ)音業(yè)務(wù)承載方式

若需要在PON網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的承載，有以下幾種實(shí)現(xiàn)方式：

1）FTTB接入方式

說(shuō)明：采用光纖到樓道方式，每棟樓放置多端口型ONU（16端口），可提供16個(gè)FE口和16個(gè)POTS口，用五類(lèi)線入戶(hù)。

優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用最成熟的一種方式。Qos方面也有良好保證；

缺點(diǎn)：需重新鋪設(shè)光纜。但可考慮利用廣電的管道資源進(jìn)行光纜鋪設(shè)。

2）EOC下掛IAD方式

說(shuō)明：采用EOC下掛IAD方式提供語(yǔ)音接入；

優(yōu)點(diǎn)：能充分利用廣電網(wǎng)絡(luò)資源；

缺點(diǎn)：家庭用戶(hù)每戶(hù)需要兩個(gè)終端，即EOC終端和IAD。

圖2 語(yǔ)音業(yè)務(wù)承載方式2－EOC下掛IAD

3）采用集成IAD模塊的EOC終端

說(shuō)明：EOC終端集成IAD模塊；

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備集成度較高；

缺點(diǎn)：供貨期以及Qos等需待測(cè)試驗(yàn)證。

圖3 語(yǔ)音業(yè)務(wù)承載方式3-EOC集成IAD

4 有線電視承載方式保持不變

由上可以看出，PON接入技術(shù)具有天然的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合廣電網(wǎng)絡(luò)的PON接入改造，是廣電網(wǎng)絡(luò)從單一電視傳輸向視頻、寬帶數(shù)據(jù)、語(yǔ)言服務(wù)等多業(yè)務(wù)融合方向發(fā)展，成為集內(nèi)容運(yùn)營(yíng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、寬帶接入、信息產(chǎn)業(yè)、新服務(wù)等多種業(yè)務(wù)為一體的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商。

HFC模擬傳送平臺(tái)、MSTP/SDH/DWDM數(shù)字傳輸系統(tǒng)、xPON＋LAN/EOC，3種接入方式在長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)會(huì)并存，互為補(bǔ)充。但PON接入的技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，必將成為今后的主流。

5 方案實(shí)施注意事項(xiàng)

6 OLT上聯(lián)流量模型

根據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃的用戶(hù)數(shù)量，我們可以大致計(jì)算出以下用戶(hù)流量模型從而設(shè)備OLT上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)端口的流量需求。

OLT上FTTx用戶(hù)數(shù)量 每用戶(hù)帶寬 2500 PON分光比 1:32每節(jié)點(diǎn)HSI高速上網(wǎng)并發(fā)率 4M 35%在線游戲并發(fā)率 1M 35%視頻監(jiān)控/通信并發(fā)率 0.5M 5%OLT 接入節(jié)點(diǎn)帶寬（Mbps）需求 931Mbps

其中流量模型中預(yù)計(jì)每用戶(hù)高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)速率為4Mbps，每用戶(hù)在線游戲帶寬為1Mbps，每用戶(hù)視頻通信帶寬為0.512Mbps，因此OLT上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)端口流量需求約為931Mbps，覆蓋2500個(gè)用戶(hù)約需要1個(gè)GE端口。

7 用戶(hù)平均接入帶寬分析

PON＋EOC接入方式下一個(gè)光節(jié)點(diǎn)覆蓋多少用戶(hù)主要跟用戶(hù)的接入帶寬以及用戶(hù)的接入率有關(guān)系，下表是業(yè)務(wù)帶寬需求的一個(gè)參考模型。

業(yè)務(wù)類(lèi)型 下行帶寬 上行帶寬互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù) 2-4M 512K-1M互動(dòng)電視業(yè)務(wù) 0 20K VoIP業(yè)務(wù) 100K 100K合計(jì) 2-4M 1M

1:32分光比情況下1個(gè)ONU所能分得的帶寬為30Mbps。用戶(hù)的帶寬需求主要集中在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，按互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)接入率30%、在線率與并發(fā)率50%計(jì)算，則一個(gè)光節(jié)點(diǎn)覆蓋的用戶(hù)數(shù)量為:30/（2*30%*50%*50%）=200戶(hù)。

一旦用戶(hù)的帶寬需求增加，或者業(yè)務(wù)的接入率提高，那么可以考慮將光節(jié)點(diǎn)向用戶(hù)端推近，或者將分光比由1:32改為1:16。

8 OLT的節(jié)點(diǎn)布放原則

OLT的布放考慮的主要因素包括節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍、城域承載網(wǎng)絡(luò)的配套以及未來(lái)寬帶業(yè)務(wù)系統(tǒng)的規(guī)劃等。OLT的部署應(yīng)當(dāng)遵循“少局所、大容量、廣覆蓋”的原則。OLT原則上部署在局端機(jī)房，節(jié)點(diǎn)的位置選擇上考慮城域承載網(wǎng)的規(guī)劃，盡可能降低城域承載網(wǎng)的建設(shè)復(fù)雜度，保證OLT和城域承載網(wǎng)之間連接的可靠性及高效性。節(jié)點(diǎn)的設(shè)置還要考慮業(yè)務(wù)系統(tǒng)的規(guī)劃，如IP視頻網(wǎng)絡(luò)的部署，降低業(yè)務(wù)系統(tǒng)的部署的復(fù)雜度和成本。OLT節(jié)點(diǎn)數(shù)量越少，在承載網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本就越低。但OLT節(jié)點(diǎn)越少，要求的覆蓋范圍越廣，在接入光纜的投資就越大。因此就需要在OLT局所的數(shù)量和覆蓋范圍之間作一個(gè)折中，同時(shí)盡可能的發(fā)揮光纜在傳輸距離的優(yōu)勢(shì)及帶寬的優(yōu)勢(shì)，提高接入光纜的帶寬利用率。

當(dāng)前PON標(biāo)準(zhǔn)的最大理論傳輸距離20公里，最大分光比1:64。

OLT 的實(shí)際傳輸距離應(yīng)通過(guò)ODN 光通道損耗核算以及OLT、ONU 設(shè)備的功率預(yù)算，采用最壞值法核算。PON標(biāo)準(zhǔn)的光通道損耗最大為28dB。ODN 光通道損耗=光纖衰耗系數(shù)×傳輸距離 +分光器插損 + 活動(dòng)連接頭損耗 + 光纜線路富余度。

為了提高網(wǎng)路的覆蓋率及提高接入光纜的利用效率，要根據(jù)實(shí)際的用戶(hù)分布情況采用不同分光比，達(dá)到有效覆蓋。

9 與一纜通方案對(duì)比

此種接入方案實(shí)質(zhì)上是“點(diǎn)到點(diǎn)光纖收發(fā)器+EOC”接入技術(shù)，也就是將SFP光模塊集成在EOC頭端里。這種接入方式存在的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面：

占用大量光纜資源。每個(gè)光節(jié)點(diǎn)至片區(qū)機(jī)房必須占用2芯光纖。與HFC網(wǎng)絡(luò)的樹(shù)形光纜分配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不一致。

不易擴(kuò)容。隨著用戶(hù)和業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，光節(jié)點(diǎn)會(huì)逐漸往用戶(hù)端靠近。但因?yàn)榇朔N接入方式是點(diǎn)到點(diǎn)的接入方式，一旦光節(jié)點(diǎn)往下移分成n個(gè)光節(jié)點(diǎn)，則原光節(jié)點(diǎn)至片區(qū)機(jī)房則需增加（n-1）*2芯光纖。也就是說(shuō)需對(duì)原光纜線路進(jìn)行改造。

一纜通方案拓?fù)鋱D如下：

10 結(jié)論

為迎接市場(chǎng)和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的挑戰(zhàn)，有線電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商迫切需要在發(fā)展戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)屬性、網(wǎng)絡(luò)融合等方面進(jìn)行一系列的探索和變革：

1）戰(zhàn)略發(fā)展方向的變革：要從單純網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)向內(nèi)容應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)并舉方向發(fā)展，通過(guò)業(yè)務(wù)多樣化帶動(dòng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的深化，同時(shí)帶動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性擴(kuò)張，我們要從源頭上為今后網(wǎng)絡(luò)的整合打造條件；

2）產(chǎn)業(yè)屬性上的變革：從單一電視傳輸向視頻、寬帶數(shù)據(jù)、語(yǔ)言服務(wù)等多業(yè)務(wù)融合方向發(fā)展，成為集內(nèi)容運(yùn)營(yíng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、寬帶接入、信息產(chǎn)業(yè)、新服務(wù)等多種業(yè)務(wù)為一體的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，由政府宣傳機(jī)構(gòu)向服務(wù)提供商演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)范圍的擴(kuò)展；

3）網(wǎng)絡(luò)融合上的變革：要實(shí)現(xiàn)電視網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的互通，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻與廣播視頻的融合，融合兩者優(yōu)勢(shì)，組成天地一體的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的覆蓋。

三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)已經(jīng)成為全球信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，相對(duì)于十幾年來(lái)電信網(wǎng)的快速發(fā)展，廣電網(wǎng)的發(fā)展相對(duì)滯后，然而，由于廣電網(wǎng)在三網(wǎng)融合中獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，以及我國(guó)近期一系列政策的推動(dòng)，中國(guó)有線電視行業(yè)面臨著歷史性的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。當(dāng)前，PON向著10G EPON、10G GPON、WDM-PON等方向演進(jìn)的路線是相對(duì)清晰的，EoC技術(shù)則可能統(tǒng)一到IEEE 1901、IEEE G.9960/G.hn和HiNOC等標(biāo)準(zhǔn)的旗下，這兩方面結(jié)合起來(lái)看，10G PON和千兆EoC完全能支持未來(lái)五到十年廣電三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的發(fā)展。

[1]馮鈺.EPON+LAN/EOC靈活實(shí)現(xiàn)寬帶接入[J].中國(guó)有線電視，2011(2).

[2]閔曙輝，李普玉，曹向.三網(wǎng)融合技術(shù)發(fā)展研究[J].科技廣場(chǎng)，2009(11).

[3]馬磊.三網(wǎng)融合與下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）[J].中國(guó)有線電視，2009(2).

[4]韋樂(lè)平三網(wǎng)融合的思考[J].電信科學(xué)，2010(3).

[5]李榮華，牛建湘，劉文劍.基于NGN的新興電信運(yùn)營(yíng)商的創(chuàng)新發(fā)展研究[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)社會(huì)科學(xué)版，2008(1).

[6]陳福都，李維民，張麗娟.GPON技術(shù)新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007(5).

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1674-6708（2011）51-0179-02