□吳永棟
隨著三網(wǎng)融合的推進(jìn),各地廣電正在掀起一輪新的網(wǎng)絡(luò)改造高潮,將原有單向HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成可承載視頻、語音、寬帶等多業(yè)務(wù)的雙向網(wǎng)絡(luò)。在技術(shù)選擇上以傳統(tǒng)基于HFC的CMTS+CM方式,或xPON+LAN方式,或xPON+EOC方式。本文選擇傳統(tǒng)CMTS+CM方式,淺析原有Docsis2.0體系、當(dāng)前 Docsis3.0體系及未來疊加RFoG技術(shù)的優(yōu)劣特性。
多年來,通過CMTS方式進(jìn)行寬帶接入的傳統(tǒng) Docsis體系架構(gòu)自 1.0、1.1再發(fā)展至 2.0系統(tǒng),對于上、下行帶寬,回傳噪聲匯聚,回傳光纖資源復(fù)用問題均未發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化。隨著寬帶接入率及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶寬需求的提高,傳統(tǒng)Docsis體系架構(gòu)顯露出缺陷,主要體現(xiàn)在:一、因單下行接口只有8M頻點(diǎn)通道,歐標(biāo)工作模式僅能提供約50M bps帶寬,按單用戶以2M接入速率,最大40%同時在線,復(fù)合20%下載率計(jì)算,單下行最大只能負(fù)荷約312戶。二、因上行通道受噪聲匯聚影響,上行調(diào)制符號率低,單上行僅能工作在單頻點(diǎn)通道,帶寬約0.3-10M,加之上行端口數(shù)量小,固化不可擴(kuò)展,雖用戶上行帶寬需求較小,但也成為瓶頸。三、因板卡上下行端口搭配比例相對固定,多采用4∶1模式,上行端口數(shù)少,不易擴(kuò)展,多路光節(jié)點(diǎn)混合共用一路上行通道,噪聲匯聚嚴(yán)重,其中一路出現(xiàn)故障影響其它光節(jié)點(diǎn),穩(wěn)定性欠佳,影響面大。四、因每個光節(jié)點(diǎn)均需要單獨(dú)的光纖鏈路回傳至機(jī)房,對于目前城市道路開挖難,費(fèi)用高,管道資源少的現(xiàn)狀,難以保障所有光節(jié)點(diǎn)回傳,隨著原光節(jié)點(diǎn)的拆分及下延,光纖資源更趨緊張。
雖然隨著技術(shù)的進(jìn)步及市場的快速推進(jìn),Docsis2.0產(chǎn)品必然淘汰,但對于2.0產(chǎn)品有較多單體式CMTS可選擇,單產(chǎn)品價格門檻低,適用于初期開展雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起步的小規(guī)模有線網(wǎng),可快速低成本覆蓋,隨著日后業(yè)務(wù)的增長再疊加更高性價比的3.0產(chǎn)品,節(jié)省前期投資。
針對Docsis2.0及以下版本存在的瓶頸問題,Docsis3.0為全新體系架構(gòu),采用捆綁等技術(shù),使得上下行通道帶寬、上下行板卡靈活升級配置等方面更適合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營。一、因單下行物理接口可實(shí)現(xiàn)至少4×8M頻點(diǎn)通道捆綁,歐標(biāo)工作模式可擴(kuò)展至約200Mbps帶寬,單下行最大負(fù)荷可擴(kuò)展至約1248戶,下行帶寬瓶頸得到較好解決。二、Docsis3.0架構(gòu)下可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立增加上行接口板或單上行接口捆綁2-4通道工作方式,原多個光節(jié)點(diǎn)共用單路上行的情況大為改善,上行可采用更高符號率調(diào)制方式及更大調(diào)制帶寬,綜合信噪比提升,調(diào)制方式提高,調(diào)制帶寬提高,上行物理及邏輯通道數(shù)量擴(kuò)展因素,用戶上行帶寬將得到較大提高。實(shí)際應(yīng)用中,單物理接口4上行通道捆綁、64QAM調(diào)制、6.4MHZ調(diào)制帶寬條件下速率可達(dá)80Mbps以上。三、因Docsis3.0系統(tǒng)上行物理及邏輯通道擴(kuò)展性好,相對充裕,噪聲匯聚問題得到緩解,同等情況下,端口SNR明顯提升。
Docsis3.0系統(tǒng)支持不同版本 CM產(chǎn)品混合在線,在實(shí)際應(yīng)用中3.0 CM市場價格較高,當(dāng)前2.0CM價格不到3.0CM的一半,綜合性價比因素,未來較長時間將存在2.0CM與3.0CM同平臺混搭使用。有線網(wǎng)可初期投放2.0CM,隨著3.0CM價格的降低逐步加大使用比例,以降低投資。在擴(kuò)容升級方面,Docsis3.0系統(tǒng)架構(gòu)對于光網(wǎng)和分配網(wǎng)無需新增工程量,僅需在前端機(jī)房增加上、下行接口板,配置相應(yīng)的通道參數(shù)即可,即插即用,工程量小,時間快,實(shí)施便捷,無需耗費(fèi)大量時間及資金對設(shè)備、線路進(jìn)行改造,或?qū)W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)推倒重來,為廣電持續(xù)發(fā)展解決了后顧之憂。
隨著HFC雙向網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,廣電業(yè)內(nèi)正在興起RFoG(光纖射頻傳輸)技術(shù)。RFoG充分利用現(xiàn)有的Docsis網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,提供了一條通往更節(jié)省光纖資源、更可靠、更高帶寬的演進(jìn)之路。RFoG將助力有線運(yùn)營商邁向全光纖雙向網(wǎng)絡(luò),從多個層面整體提升傳統(tǒng)HFC價值與潛力。
首先,傳統(tǒng)模式噪聲匯聚明顯,采用Docsis+RFoG技術(shù),當(dāng)其中一路光節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)一定幅度噪聲時,只在本路有CM發(fā)送數(shù)據(jù)的時間間隙得以通過,其他時間噪聲被關(guān)斷,通過光回傳模塊的激光器觸發(fā)開關(guān)或電觸發(fā)開關(guān)控制信號通斷,噪聲影響時間由連續(xù)性變?yōu)殚g斷性,不影響其他光節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)營,穩(wěn)定性較原有模式有較大提高,降低回傳噪聲的影響時間及范圍,在多路光節(jié)點(diǎn)共享上行的情況下信噪比提升效果明顯。
其次,上行通道結(jié)合使用RFoG技術(shù)信噪比得到一定提升,在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍不變情況下,可改變CMTS設(shè)置,采用更高調(diào)制方式及調(diào)制帶寬,有效提升上行帶寬。
第三,針對回傳光纖資源不足問題,采用CMTS+RFoG技術(shù),多個光節(jié)點(diǎn)可通過光分路器復(fù)用至單纖進(jìn)行回傳,節(jié)省大量回傳光纖資源。
第四,傳統(tǒng)HFC網(wǎng)絡(luò)疊加RFoG僅需在光網(wǎng)插入光分路器,在原光機(jī)位置增加RFoG模塊或置換光機(jī),前端調(diào)整回傳光接收機(jī)即可,工程量小,時間快,部署簡單。
實(shí)際應(yīng)用中,可對已雙向的光節(jié)點(diǎn)配置RFoG回傳光發(fā)模塊,或在光機(jī)各路輸出口串接支路RFoG開關(guān)方式;新建雙向光節(jié)點(diǎn)則可直接選用 RFoG光機(jī)。隨著雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,RFoG不僅能降低回傳噪聲、節(jié)省回傳光纖,今后還可以平滑實(shí)現(xiàn)在原有單纖的基礎(chǔ)上疊加PON技術(shù),初期實(shí)現(xiàn)由雙纖雙波到單纖雙波 (電視+CMTS雙向數(shù)據(jù)),后期實(shí)現(xiàn)由雙纖4波到單纖4波(電視+CMTS雙向數(shù)據(jù)+PON高速數(shù)據(jù))的漸進(jìn)升級演進(jìn),保障HFC網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展,并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隨業(yè)務(wù)發(fā)展快速部署升級。