李遠(yuǎn)東

（浙江普陀廣播電視臺，浙江 普陀 316100）

責(zé)任編輯∶許 盈

1 普陀廣電接入網(wǎng)現(xiàn)規(guī)劃開通的業(yè)務(wù)

未來有線電視網(wǎng)絡(luò)所承載的是包含語音、視頻、數(shù)據(jù)等的多業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)類型的確定有多種方法，從業(yè)務(wù)的技術(shù)特性角度，可以按帶寬、時延、抖動、丟包率等傳輸指標(biāo)分為盡力而為業(yè)務(wù)、保證下行帶寬的非實時業(yè)務(wù)、保證上下行帶寬的非實時業(yè)務(wù)、保證下行帶寬的實時業(yè)務(wù)、保證上下行帶寬的實時業(yè)務(wù)5大類[1]。但是考慮到目前技術(shù)（尤其是電纜接入技術(shù)）的不成熟、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、相關(guān)政策等重要因素，普陀廣電接入網(wǎng)目前對接入用戶/終端只規(guī)劃開通“盡力而為業(yè)務(wù)”（寬帶上網(wǎng)）、“保證下行帶寬的實時業(yè)務(wù)”（視頻互動點播）。

2 光傳輸部分的規(guī)劃與設(shè)計

對于廣電接入網(wǎng)光傳輸部分，筆者認(rèn)為宜以PON為首選技術(shù)，因為DOCSIS 3.0雖然技術(shù)很成熟且可承載多業(yè)務(wù)，但是在國內(nèi)有線電視網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景中，存在以下主要不足∶1）對HFC底層基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、分中心機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)運維質(zhì)量、有線運營商經(jīng)濟(jì)實力等的要求很高；2）上、下行帶寬不對稱，最大的缺點是上行帶寬很小且?guī)缀醪豢蓴U(kuò)展（國外雖有廠商在2011年6月14日的美國Cable Show上推出5～200 MHz上行頻帶解決方案，但速率僅有575 Mbit/s，頻譜效率很低；3）CMTS的單位帶寬成本與DOCSIS 3.0的CM價格目前仍然很高。綜上，筆者認(rèn)為，對于國內(nèi)絕大多數(shù)有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向化改造而言，DOCSIS 3.0不是一種適用的技術(shù)，而宜選擇PON技術(shù)，因為PON在可提供的帶寬、運維與管理、后續(xù)演進(jìn)、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀、應(yīng)用現(xiàn)狀等方面均優(yōu)于DOCSIS 3.0。另外，美國有線電視運營商也已將技術(shù)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向基于PON的FTTH，于今年2月發(fā)布了DPoETM 1.0（DOCSIS Provi?sioning of EPON）[2]，CableLabs于今年6月14日發(fā)布的融合電纜接入平臺（CCAP）的架構(gòu)中包括了DPoE技術(shù)[3]。

而對于是選擇EPON還是GPON，前些年業(yè)界曾有過激烈的探討，目前EPON在廣電接入網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用，而GPON應(yīng)用極少。中電信目前已經(jīng)開始將技術(shù)選擇由過去的EPON轉(zhuǎn)為“FTTH應(yīng)用場景下，EPON，GPON可選，如果GPON有成本優(yōu)勢，則優(yōu)選GPON”，由此可見GPON目前的成本還偏高，其單線成本約為EPON的3倍。況且GPON在最大傳輸距離與最大分光比方面并不比EPON優(yōu)秀，兩者的最大物理傳輸距離均為20 km，最大分光比目前均為1∶64（雖然GPON能夠提供2倍于EP?ON的下行帶寬，但目前EPON的OLT ASIC正由4個PON口向8個、10個發(fā)展，而GPON的OLT ASIC仍只有4個PON口，所以EPON的綜合成本更低），加之以后廣電接入網(wǎng)的主流應(yīng)用場景將是FTTB，將來完全可對PON進(jìn)行10G升級來提高每戶帶寬（如果終端成本居高不下，10G-PON最理想的應(yīng)用場景只能是FTTB/Z），10G-EP?ON與1G-EPON在MPCP，OAM和ODN等上的兼容性很好，而NG-PON與GPON并不兼容，且只能通過WDM共用ODN，從而進(jìn)一步增大了系統(tǒng)插損與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。另外，美國有線電視運營商也選擇了EPON技術(shù)[2]?；谏鲜鲋饕蛩氐目紤]，筆者認(rèn)為，廣電接入網(wǎng)光傳輸改造部分宜首選EPON技術(shù)。

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面，普陀廣電接入網(wǎng)充分利用EPON ODN拓?fù)漕愃朴贖FC光傳輸部分星型架構(gòu)優(yōu)勢以及HFC網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，并借鑒電信FTTx建設(shè)經(jīng)驗，按應(yīng)用場景的不同，采用了1∶32與1∶64兩種建設(shè)模式，考慮了寬帶業(yè)務(wù)接入率與并發(fā)率后，兩種模式下本臺東港區(qū)域的入戶帶寬曲線分別如圖1和圖2所示。

3 用戶接入部分的規(guī)劃與設(shè)計

目前雙向改造的技術(shù)方案多達(dá)十幾種，廠商更是有80余家[4]，這一方面反映了市場需求并給有線運營商提供了更多的選擇空間，另一方面也給有線運營商的決策帶來了困難[1]。通過長時間的調(diào)研，并結(jié)合本臺有線電視網(wǎng)絡(luò)實際情況，決定對廣電接入網(wǎng)的用戶接入部分采用LAN與有源調(diào)制EoC技術(shù)。

3.1 LAN改造

考慮到現(xiàn)有EoC仍不成熟（時延、抖動等QoS指標(biāo)總體較差），對于新建小區(qū)，普陀廣電接入網(wǎng)采用基于EP?ON的FTTB/U+LAN模式進(jìn)行組網(wǎng)[5]，并確保新建小區(qū)廣電寬帶網(wǎng)100%的覆蓋率，目前已在實施（與廣播電視業(yè)務(wù)接入網(wǎng)同步建設(shè)）。已建成的雙向網(wǎng)中，廣電寬帶接入網(wǎng)與廣播電視接入網(wǎng)物理上相互隔離，兩網(wǎng)同時運行、分別維護(hù)，充分利用了EPON與LAN各自的優(yōu)勢。以FTTB（1∶32分光）1個ONU覆蓋50戶、LAN接入率30%、業(yè)務(wù)并發(fā)率50%為例，每戶的入戶帶寬可達(dá)40 Mbit/s，所以EPON FTTB/U+LAN與電信運營商目前正在大力推進(jìn)的FTTH相比在入戶帶寬上毫不遜色。圖3與圖4所示為普陀廣電接入網(wǎng)EPON+LAN的兩種典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)[5]。另外，對于別墅區(qū)，本臺開始探索FTTH方式接入（部分房產(chǎn)商有這種要求）。

3.2 EoC改造

考慮到在城市老舊區(qū)域，LAN存在施工與入戶的困難，故采用目前較為成熟的EoC技術(shù)。通過調(diào)研并結(jié)合本地網(wǎng)絡(luò)實際情況，采用了某低頻EoC技術(shù)。以下就以東港（地名）的EoC組網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計進(jìn)行探討。

3.2.1 東港有線電視網(wǎng)絡(luò)總體情況

東港開發(fā)區(qū)位于舟山本島東南部，鄰接沈家門街道、普陀山、朱家尖。普陀廣播電視臺于1997年開始建設(shè)東港開發(fā)區(qū)有線電視網(wǎng)絡(luò)，最初為450 MHz系統(tǒng)，2002年對網(wǎng)絡(luò)實施750 MHz升級改造，到2010年底網(wǎng)絡(luò)覆蓋用戶2.5萬戶。網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下∶1）緯五路南側(cè)的有線電視網(wǎng)絡(luò)主要采用“四路射頻輸出光站+兩路輸出射頻放大器+若干射頻輸出路數(shù)集線器”（這里的集線器即可尋址用戶終端的控制器）模式。其中有一小部分為集中居住的散戶區(qū)，該區(qū)域的有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采用“兩路射頻輸出光站+兩路輸出射頻放大器+若干射頻輸出路數(shù)集線器”模式，共有2個光節(jié)點。該區(qū)域同軸電纜干線大多采用一級射頻放大器，個別則由于距離較遠(yuǎn)而采用兩級放大器。同時，同軸電纜干線與支線主要采用SY?WV（Y）75-9同軸電纜，入戶線均采用SYWV（Y）75-5同軸電纜。2）緯五路北側(cè)的有線電視網(wǎng)絡(luò)從2010年開始，新建小區(qū)有線電視網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)統(tǒng)一采用兩路高電平射頻輸出光站通過分配分支器件直接帶用戶模式，并采用EPON+LAN同步進(jìn)行雙向網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，故對這些小區(qū)無需進(jìn)行EoC雙改。2010年之前所建的有線電視網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)與緯五路南側(cè)有線電視網(wǎng)絡(luò)的相同，即“四路射頻輸出光站+一級兩路輸出射頻放大器+若干射頻輸出路數(shù)集線器”模式，此次東港開發(fā)區(qū)需要采用EoC技術(shù)進(jìn)行雙向化改造的有線電視網(wǎng)絡(luò)的主流架構(gòu)如圖5所示。

3.2.2 組網(wǎng)可行性分析

初期的組網(wǎng)采用光站的每路輸出所帶用戶以1個EoC局端來覆蓋的結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

1）信號衰減量分析

采用最壞情況法作為分析方法。由于EoC采用突發(fā)調(diào)制模式及OFDM傳輸體制，需要專用的頻譜儀才能準(zhǔn)確測量各項技術(shù)參數(shù)，這在工程實施中難以實現(xiàn)，但根據(jù)EoC的技術(shù)特點，只要控制鏈損能滿足相關(guān)要求（65 dB以內(nèi)）即可。

（1）分支分配器件的插損

據(jù)統(tǒng)計，東港開發(fā)區(qū)有線電視網(wǎng)絡(luò)同軸鏈路上分支分配器件對有線電視信號的插損最大值為34 dB，分支分配器件對高、低頻信號的插損差別較小，于是，分支分配器件對EoC信號的插損最大值就為34 dB。再設(shè)用戶室內(nèi)有6 dB的分配損耗（大多數(shù)用戶只有2臺電視機(jī)，故這個分配損耗是為少數(shù)家庭設(shè)計的）。則EoC鏈路上的分支分配器總插損最大值約為40 dB。

（2）雙向輔助器件的插損

經(jīng)過實際測試，放大器跨接器插損4 dB，集線器橋接器插損14 dB，共計18 dB。

（3）允許的同軸電纜衰減量

集線器到用戶端的SYWV（Y）75-5同軸電纜較短，其對低頻EoC信號傳輸損耗的影響可以忽略不計。則最壞情況下，允許同軸電纜對EoC信號的衰減量為65 dB-40 dB-18 dB=7 dB。

（4）極限場景下EoC衰減量分析

根據(jù)所選低頻EoC的最高頻率，以最大值30 MHz計。東港開發(fā)區(qū)有線電視網(wǎng)絡(luò)以前的設(shè)計理念是∶盡量采用一級放大器，距離實在太遠(yuǎn)，采用兩級放大器；光站輸出口到放大器輸入口SYWV(Y)75-9的最遠(yuǎn)距離不超過200 m（經(jīng)換算，其對750 MHz信號的損耗量相當(dāng)于155.8 m的SYWV(Y)75-7）；放大器輸出口到集線器輸入

口的SYWV(Y)75-9的最遠(yuǎn)距離不超過100 m（經(jīng)換算，其對750 MHz信號的損耗量相當(dāng)于77.9 m的SYWV（Y）75-7）。按照現(xiàn)有組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有圖7～圖10所示4種極端的應(yīng)用場景，由于只考慮同軸電纜損耗，故在圖7～圖10中略去分支分配器件以及輔助器件。取同軸電纜的溫度系數(shù)為0.2%（dB）/℃，并取同軸電纜的工作溫度為40℃，其次，由于東港有線電視網(wǎng)絡(luò)大多建于數(shù)年前，故取同軸電纜衰減老化系數(shù)為10%（dB）。極限應(yīng)用場景1的組網(wǎng)架構(gòu)如圖7所示。此時，整個鏈路的同軸電纜對EoC信號的衰減量為

所以，此場景下能夠滿足EoC組網(wǎng)要求。

極限應(yīng)用場景2的組網(wǎng)架構(gòu)如圖8所示。此時，整個鏈路的同軸電纜對EoC信號的衰減量為

所以，此場景下能夠滿足EoC組網(wǎng)要求。

極限應(yīng)用場景三的組網(wǎng)架構(gòu)如圖9所示。此時，整個鏈路的同軸電纜對EoC信號的衰減量為所以，此場景下能夠滿足EoC組網(wǎng)要求。

極限應(yīng)用場景4的組網(wǎng)架構(gòu)如圖10所示。據(jù)統(tǒng)計，只是個別同軸鏈路才采用這種模式進(jìn)行組網(wǎng)。以“九州花園”小區(qū)為例，其最遠(yuǎn)鏈路（即含兩級放大器的鏈路）上的分支分配損耗約為20 dB，若建設(shè)接入網(wǎng)后，EoC輔助器件的插損將達(dá)22 dB，則允許同軸電纜對EoC信號的最大損耗值為23 dB。而此時，整個鏈路的同軸電纜對EoC信號的衰減量為

所以，此場景下能夠滿足EoC組網(wǎng)要求。

（5）結(jié)論

即使在上述4種極限場景下，若將EoC局端置于東港有線電視網(wǎng)絡(luò)的各個小區(qū)機(jī)房，現(xiàn)有同軸電纜鏈路均能滿足低頻EoC最高頻率的損耗要求，相關(guān)組網(wǎng)模式具有可行性。另據(jù)估算，大多數(shù)情況下，EoC信號在整個鏈路上的總損耗不會超過55 dB。

在進(jìn)行具體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，還要對每條鏈路的EoC信號衰減值進(jìn)行核算，為此，筆者開發(fā)了“基于等價增益與頻率遷移的EoC電平衰減算法”，篇幅原因，此處不作介紹。

2）同軸入戶帶寬分析

將EoC局端置于小區(qū)機(jī)房后，其覆蓋用戶數(shù)約為200戶，開通寬帶網(wǎng)接入業(yè)務(wù)的每戶接入速率如圖11所示（橫、縱坐標(biāo)分別表示接入率與業(yè)務(wù)并發(fā)率），當(dāng)初期的接入率為5%時，若用戶80%并發(fā)上網(wǎng)，每戶的網(wǎng)速可達(dá)12.5 Mbit/s，若用戶100%并發(fā)點播，每戶上行速率可達(dá)3 Mbit/s。

3）接入網(wǎng)入戶帶寬分析

圖12所示為EPON 1∶32分光組網(wǎng)模式下的入戶接入率分析曲線，當(dāng)用戶下行1 Mbit/s，2 Mbit/s接入時，接入率的最大值可分別達(dá)到8.9%與4.46%。當(dāng)用戶入網(wǎng)率進(jìn)一步提高或入戶帶寬需求提高后，對ONU進(jìn)行帶寬升級（如重新配置為1∶16分光）即可滿足需求，相關(guān)曲線如圖13所示，而之前部署的EoC局端仍能繼續(xù)使用，如圖14所示。遠(yuǎn)期，可實施1G-EPON向10G-EPON升級來滿足相關(guān)需求。

3.2.3 互聯(lián)網(wǎng)出口帶寬規(guī)劃

互聯(lián)網(wǎng)出口帶寬規(guī)劃如圖15所示。

3.2.4 IPQAM頻道數(shù)規(guī)劃

為充分利用本臺IPQAM存量資源，規(guī)避現(xiàn)有EoC視頻承載性能較差的弱點，提高用戶互動點播的業(yè)務(wù)體驗，東港接入網(wǎng)的互動點播業(yè)務(wù)規(guī)劃采用IPQAM實現(xiàn)，頻道數(shù)規(guī)劃如圖16所示。

3.2.5 其他規(guī)劃

其他還包括IP地址規(guī)劃、VLAN規(guī)劃、接入認(rèn)證規(guī)劃、網(wǎng)管系統(tǒng)規(guī)劃（將EPON與EoC納入同一網(wǎng)管系統(tǒng)）、QoS規(guī)劃、系統(tǒng)安全規(guī)劃等，篇幅原因，本文不作詳述。

[1]面向下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）電纜接入技術(shù)（EoC）需求白皮書[EB/OL].[2011-05-05].http∶//wenku.baidu.com/view/23cccaf9aef8941ea76e05cf.html.

[2]CableLabs.DPoETMarchitechture specification[EB/OL].[2011-4-10].http∶//www.cablelabs.com/specifications/PoE-SP-ARCHv1.0-I01-110225.pdf.

[3]CableLabs.Converged cable access platform architecture[EB/OL].[2011-06-20].http://www.cablelabs.com/specifications/CM-TR-CCA P-V02-110614.pdf.

[4]姚永.下一代有線廣播電視接入網(wǎng)需求的關(guān)鍵問題[C]//2010國際傳輸與覆蓋研討會論文集.杭州:中廣協(xié)會技術(shù)工作委員會，2010:57-66.

[5]李遠(yuǎn)東，劉麗紅.數(shù)字化雙向化背景下HFC同軸段規(guī)劃設(shè)計的探討[C]//2010國際傳輸與覆蓋研討會論文集.杭州∶中廣協(xié)會技術(shù)工作委員會，2010∶198-205.