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董红:长沙市有线电视双向改造方案设计

2015-01-01 02:48 来源:电视技术

责编:陈默

长沙市有线电视双向改造方案设计

湖南广播电视台 董红 2014-12-26

【原编者按】三网融合从字面上看是广电、电信、互联网三种网络的相互融合,但从深层次的意义上去追究,它包含了其中任意两种或两种以上甚至超过以上这3种网络的技术及业务融合。任何一种业务的推广必须以该业务能够带来的经济效益为基础。在今天推送的文章中,作者为了有效说明三网融合最终目的是业务融合的观点,以长沙市的有线电视网络双向改造为例,分析其有线电视双向改造方案的实施步骤,通过实际案例的说明,为其他地市兄弟台三网融合技术的应用提供参考。

1 长沙市有线电视网络现状

长沙市位于湖南省中部,20133月,中国社科院城市发展与环境研究所发布《中国城镇化质量报告》,长沙位列全国第21位,湖南省第1位。通过对全市有线网络线路的排查,其中40%的线路需要进行彻底改造。这部分线路如果采用EPON+EoC方式,则需要更换为新的电缆线。如果采用EPON+LAN方式,可以直接更换为光纤入户或光缆+网线入户。30%为新建小区,很大一部分还没有交付使用,目前这部分小区的光缆已经铺设到楼头。对于这一部分用户如果采用EPON+EoC方式,则需要铺设新的电缆线,如果采用EPON+LAN方式,线路可以直接铺设网线。另外30%为网络情况较好的已经开通信号的新小区。如果采用EPON+EoC方式,则这部分用户需要增加EoC终端设备,如果采用EPON+LAN方式,线路可以更换为光纤+网线。

2 长沙市有线电视双向改造总体原则

对于长沙市地区的有线电视网络双向化改造初步制定以下原则:遵循国家新闻出版广电总局NGB下一代广播电视网络的总体指导原则[1],适度超前,满足未来5~10年的大众消费需求,逐步实施光进铜退,最终实现光纤到户的终极目标,网络建设立足长远规划,分期分步实施,保证接入带宽既满足现阶段需求,又可持续发展技术先进性原则[2];全IP化的网络改造方案,符合未来主流业务发展趋势及NGB技术发展方向[3];根据信息产业的发展规律,随着时间的推移,技术更新的同时将伴随成本的大幅度降低,因此宜采用当前最成熟稳定且成本压缩空间较小的技术[4]

3 长沙市有线电视网络双向改造技术的选择

有了以上网络现状和改造基本的指导原则,长沙市有线电视网络双向改造内容可以大体分为两大部分,即城域网改造和接入网改造。对于城域网的改造,由于先期没有建设相关的IP承载网络,因此拟新建一个完整的IP承载网。这个承载网采用基于IP10G RPR弹性分组环技术实现城域业务的汇聚与传送。RPR技术成熟稳定,在省内/国内各广电兄弟单位均有大规模使用因此稳定性强,风险性小。

接入网络双向改造拟采用光纤到楼和光纤到户相结合的EPON+LAN技术,作为双向改造的主流方式,以EPON+EoC技术为辅。因为EPON+LANEPON+EoC存在明显的优势。首先EPON+LAN技术非常成熟,承载网的带宽高,建网投资成本低,可全程网管,标准统一;而EoC则在成熟度、带宽、成本及管理上远远不如EPON,且技术种类繁多,标准尚不完善,存在技术迁移的风险。其次EPON+LAN不需要用户终端,而EoC则需要每个消费者购买一个用户终端,既提高建设成本,又增加了巨大的维护量,运维成本上升。最后EPON+LAN接入带宽可通过调整分光比灵活升级,而EoC则无法进行带宽升级。

4 长沙市有线电视网络双向改造的目标及实施方案

4.1 改造目标

遵循总局NGB最终用户带宽目标原则,设计用户接入带宽为100 Mbit/s,建设初期采用光纤到楼,试点阶段首先满足10 Mbit/s到户,随着业务与技术的不断成熟,逐步实现100 Mbit/s到户,最终实现1 000 Mbit/s光纤到户。力争打造成先进的、可持续发展的长沙市互动网络平台,为数字长沙市、三网融合铺路。

按照以上组网目标和长沙市现有的网络环境和城市地理分布,设计了一个由12RPR节点组成的IP承载网,根据地理分布要求,将这12个节点分成两个对称的环,一个是由西部城区的5个县与中心机房组成的10GE RPR环,另一个是由东部5个县和中心机房组成的东部10GE RPR环(见图1)。

 

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图1 长沙市有限电视网络双向数字

中心机房内设置整个网络的网管系统OMC-O,通过核心路由器与外部网连接,每个节点通过OLTOptical Line Terminal,光线路终端)连接所在区域接入网。整套系统基于IP软交换系统组建,由核心路由器与外部网连接,根据需求设置相应的安全防火墙系统,保证了系统的稳定可靠性。

4.2 网络建设

网络的总体建设分三步走:

第一步,采用千兆EPON技术,实现光纤到楼,五类线10Mbit/s到户,初步满足一路高清8 Mbit/s或者2~3路标清和2 Mbit/s宽带增值业务的需求(见图2)。接入网部分的接入方式为EPON+LAN,光纤到楼道,五类线入户。其中EPON部分采用1 000 Mbit/s EPON技术,每个PON口进行1 16分光,每一路分光接一台16口终端设备,覆盖一个楼道,平均按每台设备带10个用户计算,1 Gbit/s带宽接入160个用户,按照60%的收敛比(用户同时在线比率),则每用户可以获得有效带宽约10 Mbit/s,可以满足现阶段1路高清(6~8 Mbit/s)或2~3路标清电视频道(2~4 Mbit/s每路)的需求,同时可以满足2 Mbit/s宽带增值业务需求试点阶段。由于业务量较小,IP承载网络可以缓建,建设3RPR核心节点,以保证业务的汇聚与统一出口转发,从而实现网络的稳定,也减少初期的投资。

 

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图2 网络建设第一步网络拓扑

第二步,随着10GEPON技术的成熟及成本的降低,逐步实现城区10万用户及部分郊县用户的100 Mbit/s接入改造,满足多路高清互动及多种宽带增值业务的需求(见图3)。接入方式为EPON+LAN,光纤到楼道,五类线入户采用10GEPON技术,每个PON口进行1 16分光,每路分光接一台16口终端设备,覆盖一个楼道,依然按每台设备带10个用户,收敛比60%计算,每用户可以获得有效带宽约为100 Mbit/s,带宽可以满足5~10年内的多路高清和多路标清电视频道,同时可以满足各种高带宽增值业务需求。对于别墅等高档社区直接采用FTTH光纤到户方式,EPON采用16分光,10GEPON采用128分光,用户端均采用4口带语音设备,按照60%的收敛比,每用户带宽均可达到100 Mbit/s以上。光纤到户的方案由于设备放在用户室内,既消除了楼道设备取电的麻烦,也大量降低了电费及楼道设备维护开销,人、财、物配置更加合理。由于用户数量的增加,用户的数据访问量将急速上升,因此第一步建成的承载网不足以满足需求,需要全面建设IP承载网络,保证各节点流量可以汇聚转发到互动平台及出口节点。

 

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图3 网络建设第二部网络拓扑

第三步,随着接入技术的进一步发展及设备成本的降低,用户接入带宽又一次以10倍的速度增长,楼道接入设备撤出,由无源分光器取代,光缆延伸到用户室内,最终实现1 000 Mbit/s光纤到户(见图4)。接入方式采用FTTH,将原有楼道ONU设备撤掉,更换为1 81 16分光器,同时减小上一级分光器的分光比为1 2或者1 4。在原有10GEPON设备的基础上,只需调整每个PON口下分光器的分光比,每个PON1~2个楼道用户,按每个PON口平均带16个用户计算,10 Gbit/s带宽接入16个用户,收敛比按60%,则每用户可以获得有效带宽约为1 000 Mbit/s,可以满足未来需求,满足全高清媒体及超宽带增值业务,真正实现家庭信息高速公路梦想。1

 

图4 网络建设第三部网络拓扑

长沙市有线电视网络双向数字化改造以后,完全实现了与现有电信网络互联互通,所使用的网络模式能够满足三网融合以后的所有业务需求,在硬件设施上提前实现了三网融合的标准要求。

5 小结

三网融合已经是大势所趋,传统的单向有线电视面对人们日益增长的用户需求显得力不从心,有线电视的双向改造可以为广电系统提供更加丰富的业务渠道。本文通过对长沙市有线电视双向改造方案的分析,详细说明了有线电视的双向改造步骤,着重在业务发展选择和技术体系架构发展上,很好地解决了项目改造需求,为将来新市场的开辟提供了新的技术平台。

该文已刊登在《电视技术》2014年第24

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