基于天地通技术的接入网系统总体方案建议书.doc

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1、 基于BIOC技术的接入网系统总体方案建议书 目 录1.项目背景- 3 -2.新疆广电有线电视及双向改造情况- 3 -2.1有线电视业务及网络情况- 3 -2.2双向改造技术及使用情况- 4 -3.双向接入方案比较- 5 -3.1CMTS+CM方案- 5 -3.2EPON(光收发)+LAN方案- 6 -3.3EPON(光收发)+天地通方案- 7 -3.4方案综合比较- 8 -4.天地通技术及产品介绍- 9 -4.1天地通技术概述- 9 -4.2天地通产品介绍- 9 -4.3天地通产品主要性能参数- 12 -5.天地通典型应用案例- 13 -5.1无源网络应用案例- 13 -5.2一级放大应用案

2、例- 13 -5.3二级放大应用案例- 14 -6.新疆广电双向改造技术方案建议- 15 -6.1CMTS已经大规模覆盖的区域- 15 -6.2已经采用天地通技术进行双向改造的区域- 15 -6.3还没有进行双向改造的区域- 15 -7.基于天地通技术双向改造方案的总体规划- 16 -7.1双向改造总体思路- 16 -7.2有线电视网络和数据光节点改造- 16 -7.3天地通接入系统部署- 16 -1. 项目背景随着数字电视整体平移的逐步推进，如何开展互动电视业务、双向交互业务，增加广电运营商的ARPU值，日益引起关注。实践证明HFC单向广播网络存在天然缺陷，不足以支撑双向业务的需求。如何建设

3、高效、稳定、可靠的HFC双向网络以及双向网络技术的选择成为一个关键问题。双向改造是有线电视网从单功能向多功能发展、从广播电视网向信息网发展的基础，有线电视网可以实现宽带接入，支持语音、高速数据和多媒体业务的综合业务。设计一个完善的双向网络，要着眼于一定时期满足业务增长和发展的需求，升级改造后的有线电视网络应当达到以下要求：1) 应满足宽带、高速要求，数据业务要高速，视频业务要宽带；2) 网络具有开放性，以适应不断发展变化的信息技术和信息业务的需要；3) 充分利用有线电视接入网资源；4) 网络具备冗余和可靠性；5) 选择性价比高的技术和设备，降低建设成本。2. 新疆广电有线电视及双向改造情况2.

4、1 有线电视业务及网络情况1) 新疆广电网络公司已完成全疆14个地州市的有线电视网络整合，有线电视总用户数在120万户左右，数字电视项目已经启动，乌鲁木齐分公司正在进行数字电视平移；乌鲁木齐、昌吉等分公司已经开展宽带、VOD点播增值业务。2) 乌鲁木齐、昌吉分公司光缆资源丰富，HFC网络状况相对较好，其它分公司光缆资源不足，部分光机覆盖用户超过1000户以上，有的甚至达到20003000户，HFC网络存在多级放大。3) 光节点覆盖用户过多导致HFC网络中有源放大器增多， HFC网络中过多有源放大器的使用影响了信号传输的质量，导致工程维护量增大，同时也增加了双向改造的投资成本。4) HFC网络无

5、源设备基本都可以支持到1GHz，有源设备也都可以支持到750 MHz或以上。5) 网络结构和网络规划不规范，有的已经实现集中分配，有的采用树型串接结构。6) 网络所采用的传输设备只能满足单向业务的传输，设备参差不齐，部分设备已使用多年，无法升级为双向，需要更换。7) 光纤资源紧缺，目前光纤部署到光节点位置，但部分光节点覆盖用户过多，无法进行光节点细化，很难实现双向。2.2 双向改造技术及使用情况1) 乌鲁木齐分公司：主要以CMTS技术为主，在一些集中型小区采用天地通或LAN技术，开展的业务为VOD点播和宽带；2) 昌吉分公司：主要采用天地通和LAN技术，开展的业务为VOD点播和宽带；3) 博乐

6、分公司和哈密分公司：采用天地通技术覆盖了一些集团用户和宾馆，开展的业务为VOD点播，业务开通率高；4) 其它分公司：做过天地通技术交流和产品测试，双向改造工程暂时没有启动。5) 设备运行状况：天地通、CMTS、LAN设备运行稳定，网络故障大部分是线路问题或出口问题导致。3. 双向接入方案比较3.1 CMTS+CM方案1) 网络拓扑图2) 优劣势分析 优点： 利用现有的CATV网络提供双向通信，适合稀疏模式网络覆盖区域； 大面积覆盖低开通率情况下成本较低，少量前期投入即可在全网进行业务受理； 技术标准及产品比较成熟。 缺点： 需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造； 噪声汇聚会影响系统的带宽和

7、性能，同轴电缆及接头质量要求较高，维护量大； 带宽有限，可开通用户数较少，若开展互动业务，必须和IPQAM配合使用； 后续系统扩容成本巨大。3) 投资分析（参考模型：200个光节点共6万户，每个光节点覆盖6栋楼共300户，其中3栋楼光机直带，另3栋楼一级放大，每栋楼4个单元，未包括IPQAM设备成本）项目第一年（开通率10%）第五年（开通率30%）数量单价总价数量单价总价CMTS121500001800000301500004500000反向光收506000300000506000300000反向光发20015003000002001500300000回传模块60050030000060050

8、0300000全网覆盖成本27000005400000户均覆盖成本45 90 天地通终端60003001800000 180003005400000 总投资4500000 10800000 3.2 EPON(光收发)+LAN方案1) 网络拓扑图2) 优劣势分析 优点： 运营商不承担用户终端的投入，网络未来升级改造方便； 每户安装成本相对较低； 网络接入带宽：1000M到小区，100M到楼道，10M到户，接入带宽高，可扩充性好，可以承载全业务运营。 缺点： 需重新入户施工，施工量及施工难度较大； 作为初期覆盖，成本较高。3) 投资分析（参考模型：200个光节点共6万户，每个光节点覆盖6栋楼共30

9、0户，每栋楼4个单元，光纤到楼，交换机到单元，光收发和EPON成本持平）项目第一年（开通率10%）第五年（开通率30%）数量单价总价数量单价总价OLT+分光器4014000560000 4014000560000 ONU120015001800000 120015001800000 楼道交换机48003001440000 48003001440000 光纤(楼幢接入)1200300360000 1200300360000 五类线(单元接入)4800100480000 4800100480000 单元箱子4800200960000 4800200960000 全网覆盖成本5600000 5600

10、000 户均覆盖成本93 93 网线(用户接入)600050300000 1800050900000 总投资5900000 6500000 3.3 EPON(光收发)+天地通方案1) 网络拓扑图2) 优劣势分析 优点： 充分利用有线网络上现有光纤、同轴电缆资源，节省建网成本； 施工量大幅减少，改造速度快； 不受HFC网络回传噪声的影响，降低了工程施工中同轴电缆接头的质量要求； 天地通单位带宽成本较其他双向改造方案最具竞争力； 满足未来网络高速对称传输的需求，上/下行最大数据速率达到100Mbps。 缺点： 由于需要在光机后混入，天地通系统对电视信号有一定的插入损耗（小于3dB）； 要求HFC网

11、络改造为750MHz或860MHz的网络（原有的550MHz线路需要升级）。3) 投资分析（参考模型：200个光节点共6万户，光节点覆盖6栋楼共300户，其中3栋楼光机直带，3栋楼一级放大，每栋楼4个单元，光收发和EPON成本持平）项目第一年（开通率10%）第五年（开通率30%）数量单价总价数量单价总价OLT+分光器71400098000 71400098000 ONU2001500300000 2001500300000 天地通局端40040001600000 60040002400000 天地通中继60015090000 60015090000 光纤(楼幢接入)03000 03000 全网

12、覆盖成本 2088000 2888000 户均覆盖成本35 48 EOC终端3000300900000 180003005400000 总投资2988000 8288000 3.4 方案综合比较1) 技术比较三种方案技术比较如下所示，单纯的CMTS+CM带宽明显不能满足双向业务的需要，开展互动业务必须和IPQAM配合使用才能发挥最大效益，对于宽带业务，CMTS+CM可以支持的并发用户也有限。EPON+天地通和EPON+LAN方案有足够的带宽支持宽带和互动点播业务，而LAN由于入户困难、施工时间长影响了其在广电系统的大规模推广，只能作为少数已经预留网线用户的解决方案。天地通技术综合了CMTS和L

13、AN接入的优势，无论是网络性能、安装维护等方面都有着无可比拟的技术优势，同时也可以充分体现广电网络的特点，应该作为双向网改接入部分的首选方案。产品技术传输方式工作频率可用带宽网络适应性 综合评价EPON+天地通调制OFDM QPSK/QAM950-1050MHz100Mbps网络需要支持到1GHz，对HFC接头质量要求不高性价比高，布网灵活，安装方便，已经大规模商用，可以与CMTS共存CMTS+CM (DOSIS2.0)调制TDMA QAM/QPSK上:5-42MHz 下:108-862MHz上10Mbps 下38Mbps需要双向改造，HFC接头质量直接影响网络性能产品成熟，覆盖范围大，适合初

14、期低带宽需求，单位带宽成本高EPON+LAN以太100Mbps重新布置数据网产品成熟，入户困难，一次性投入大，安装成本低2) 投资成本比较三种方案投资成本比较如下所示： 开通率10%情况下，天地通方案成本最低，而LAN由于需要光纤部署到楼栋，覆盖成本高，导致成本相对高出很多； 开通率30%情况下，天地通方案投资成本也极具竞争性，同时随着开通率的增加，LAN接入方案成本优势逐渐体现出来； CMTS方案在低开通率下成本和天地通方案接近，但随着开通率增加，CMTS覆盖范围的减少，投资成本增长很快； 作为初始投资，CMTS一次性投入成本（包括IPQAM）较高，而天地通投资非常灵活，一次性投入小，可实现

15、滚动投资，投资风险也大大降低； 随着规模应用，天地通和CMTS的终端设备成本会有所下降，所以五年后的总投入应该比现在计算出的数据低，而LAN成本下降的空间相对较小。4. 天地通技术及产品介绍4.1 天地通技术概述天地通（易线宽）是一种采用点到多点（P2MP）结构通过有线电视同轴电缆传输的接入网络，适用于各种有线网拓扑结构，参考结构如图1所示。天地通产品采用易线宽CP2000系列产品构建高速宽带双向有线网络架构的基本思路是完成IP数据城域网核心层、汇聚层建设后，在有线电视用户分配网部署天地通系统的CP2000系列产品，局端设备将广播电视信号与调制过的数据信号混合输出到同轴电缆，中继设备跨接放大器

16、确保数据信号的双向传输，终端设备将电视信号和数据信号分离，使有线电视升级为广播电视、交互电视和宽带业务同时承载的网络。采用易线宽系统进行双向改造使用的主要设备包括：局端设备CP-N2000系列、中继设备CP-R2000/CP-B2000系列、用户终端设备CP-T2000系列，系统提供综合的网管功能。4.2 天地通产品介绍1) 局端设备CP-N2000局端该设备将CATV信号和IP数据信号混合输出到有线电视分配网，实现共缆传输广播电视节目和IP数据。设备可以安装在HFC有线电视网的光节点光机电缆输出线路上、线路放大器电缆输出线路上或楼幢用户放大器输出线路上。在其覆盖的分配网上的用户通过终端设备（

17、CP-T2000）即可实现IP数据宽带接入，也可满足交互电视业务的需求。该产品的特点在于不占用电视频道资源的情况下，提供双向IP数据通信服务，每路上/下行最大有效带宽可达到50Mbps，具有很高的性价比。CP-N2000产品提供单路和多路输出，可满足多种网络拓扑的组网设计需求，具有灵活性便于工程实施，充分利用现有有线电视分配网同轴电缆资源，大大降低通过HFC有线电视网构建宽带双向数据网络的建设成本。2) 中继设备CP-R2000/B2000中继设备用于在局端设备到用户之间有单向线路放大器或用户放大器的情况，为了保证IP数据信号的双向传输。设备跨接在局端设备到用户之间的干线放大器或用户放大器的输

18、入和输出CATV信号端口。终端设备（CP-T2000）与局端设备（CP-N2000）的IP数据传输通过中继设备连通。对于长距离传输线路衰减比较大的情况，CP-R2000可以为网络的延伸覆盖提供很好的支持能力，扩大网络覆盖面。为了保证数据信号双向传输和信号功率补偿，一般在线路放大器处需跨接安装CP-R2000；在用户放大器处跨接中继设备可依据有线电视线路中的衰减情况选择CP-R2000或CP-B2000。CP-R2000系列产品可以通过有线电视电缆馈电AC60V供电，施工安装便捷。3) 用户终端CP-T2000终端设备在用户侧分离有线电视CATV信号和IP数据信号，满足用户宽带接入和交互电视的需

19、求。设备放在用户端，通过无源分配网上联局端设备（CP-N2000）或通过跨接放大器的中继设备（CP-R2000/CP-B2000）上联局端设备。利用有线电视分配网电缆建立IP宽带数据网，实现双向IP数据传输。CP-T2000向用户提供一个以太网接口以及一个RF接口，以太网接口用于连接用户电脑或者机顶盒的以太网接口，RF接口可以直接连接用户电视机或者机顶盒的RF接口，用于收看电视节目。增强型的CP-T2010终端可提供两个以太网口以及一个RF接口，用户可实现在使用PC通过该设备进行互联网浏览、邮件收发、在线游戏等应用的同时，还可以可通过交互数字电视机顶盒观看互动电视、点播电视等。终端设备针对有线

20、电视网络的实际情况，加强了接入网安全方面的特性。产品具有很高的性价比，外形精巧美观，通过AC/DC电源适配器供电，安装十分方便。4) 综合网管系统CP-NMS天地通网管系统支持基于SNMP v2协议的网络管理，网管系统中的主要设备包括：远程管理终端（CP-NMC，CablePacket Network Management Client）、网管服务器（CP-NMS，CablePacket Network Management Server）、及被管理的设备单元ND。管理员通过CP-NMC远程登录到CP-NMS，并通过CP-NMS实现对ND设备的管理。因此，CP-NMC和CP-NMS之间必须能够

21、通过IP网络互通；CP-NMS和其管理的ND设备之间也必须保证IP层能够连通。CP-NMC和ND设备之间可以在IP层面不相连通。ND后面的所有RP和CPE均以ND为代理实现管理和配置。网管软件基本功能：序号项目网管功能1用户管理可以增加/删除用户并设置不同用户权限2设备信息查询可查看设备版本信息、网络拓扑图、终端信号强度等3设备参数配置终端设备VLAN、限速、MAC地址等配置，支持全局配置4告警管理告警显示可分不同级别、支持历史告警功能5远程升级可对所有设备进行远程升级，终端支持自动升级6流量报表统计可监控实时流量，可设置任务进行报表输出7数据库备份可对数据库进行备份/恢复，对设备信息进行导入

22、/导出5) 天地通软件系统介绍CP2000软件系统主要实现二层数据业务的以太接入功能。对用户来说，可以将CP-N2000、CP-R2000和CP-T2000在整体上看成一个二层“以太网交换机”。CP-N2000的以太网端口为上联端口；CP-T2000上的以太网端口为用户端口。所有的用户端口支持独立的VLAN设置，包括禁用、使能及VLAN ID。CP-T2000上的MAC地址表大小为1024；CP-N2000上的则为8192。考虑到系统的应用特殊性及安全性，不同的CP-T2000的端口之间不能直接互通。对于上行方向的报文，CP-T2000将以太网报文整个重新封装，然后通过传输模块发送给CP-N2

23、000；CP-N2000将从传输模块接收的报文解封装后直接通过上联以太网端口发送出去。下行方向的报文到达CP-N2000后将通过查找MAC地址表来决定该发往哪个CP-T2000，然后再用传输协议封装后发送给某个CP-T2000。对于多以太网端口的CP-T2000，来自传输模块的报文还需要再查询一次MAC地址表来决定该发往哪个端口，并最终发送到用户侧的以太网上。因此，连接到不同CP-T2000上的用户设备，必须通过CP-N2000以上的局端网络设备实现互通。为了方便开展业务，CP2000系统提供了包括用户设备MAC地址数量限制、上下行带宽限制、上行广播/多播报文限制等特殊功能。这些特性一方面使得

24、系统的安全性得到提高，另一方面也能让网络经营者根据不同的用户开展多元化的服务。4.3 天地通产品主要性能参数1) 数据传输能力线路衰减吞吐量（Mbps）时延（ms）丢包率（）40dB75.011.7050dB75.640.9060dB75.321.1070dB73.140.7080dB40.271.202) 插入损耗设 备频 点150MHz750MHz800MHz860MHz980MHz1000MHz1060MHzCPN20010.3dB1.62dB2.24dB3.35dB60.3dB70dB67.4dBCPT20010.15dB2dB2.89dB2.78dB25.9dB36.5dB59.3d

25、B3) 软件功能 VLAN划分：可实现业务与管理VLAN隔离，可实现不同业务间VLAN隔离，终端设备支持多业务。 限速功能：可限制终端用户上下行带宽，可限制广播上下行包的流量。 MAC地址限制：可限制每个用户连接主机数量，包括关断，开启。 远程升级：可对天地通设备进行远程升级。 网管软件：图形界面网管软件，支持用户管理、信息查询、参数配置、告警显示等功能。5. 天地通典型应用案例5.1 无源网络应用案例 典型代表：郑州、湖南、广西。 符合光进铜退的发展趋势。 HFC网络中无有源设备，网络故障点少。 天地通双向改造成本投入低，性能好。5.2 一级放大应用案例 典型代表：遵义、西安。 大部分都可以

26、采用N+B+T方案，若实际线路损耗大，可以用N+R+T方案，方案特点：光纤、HFC网络不用进行任何改动。 若由于带宽或用户数受限制，可以把光纤适当下推，天地通方案演变成N+T无源方案，方案特点：提高了网络性能，需要对原有的网络进行一定改动。5.3 二级放大应用案例 典型代表：海南、杭州。 可以采用N+B+R+T方案或N+R+B+T方案，具体选哪种方式主要看R前后衰减。方案特点：光纤、HFC网络不用进行任何改动。 从成本投入、网络性能分析，可以把光纤适当下推，天地通方案演变成N+T或N+B+T方案。方案特点：提高了网络性能，需要对原有的网络进行一定改动。6. 新疆广电双向改造技术方案建议由于新疆

27、广电有线电视网络的改造情况不一，网络现状存在很大差异，不同的网络环境需要不同的方案来适应。我们在充分考虑了网络性能、投入成本、充分利用已有设备的前提下，提出相应的技术方案建议：6.1 CMTS大规模覆盖的区域CMTS技术在乌鲁木齐已经大规模覆盖，系统运行稳定，这主要得益于乌鲁木齐良好的HFC网络质量， 从保护原有投资资源角度出发，建议乌鲁木齐继续采用CMTS为主导技术。但在一些密集型小区或业务开通率高的小区，考虑到单位带宽成本，建议使用EPON+天地通技术，一方面带宽有保证，另一方面改造成本也较低。6.2 采用天地通技术进行双向改造的区域天地通在乌鲁木齐分公司作为CMTS的补充方案，但在昌吉、

28、博乐、哈密分公司是主要的双向改造技术。天地通技术很好的结合了CMTS和LAN接入方式的优势，不需要进行HFC双向改造，不需要穿墙入户，对原有网络影响最小，安装覆盖最方便；同时可以满足高带宽需求，也适应未来光纤逐渐向用户靠近的发展趋势，扩容方便。天地通技术在新疆广电商用时间已经超过18个月，网络运行非常稳定，同时，工程人员在安装和维护中也已经积累了丰富的操作经验。从这几个方面考虑，我们建议天地通技术作为这几个分公司未来双向改造的主导技术。6.3 还没有进行双向改造的区域CMTS对网络质量要求高，而LAN存在入户困难的问题，在还没有启动双向改造的区域尽量避免使用这两项技术。建议这些区域双向改造采用

29、EPON+天地通等调制EOC技术，具体根据HFC网络结构、光缆资源，结合这次招标结果选择相应的调制EOC技术。7. 基于天地通技术双向改造方案的总体规划7.1 双向改造总体思路按照光进铜退的网改思路，把光纤充分往下推，减少光节点覆盖用户数，主要基于以下考虑：1) 从成本上来说，光纤比电缆更便宜，光设备（单向光机即可）的增加可以省掉大量电设备（CATV放大器）的使用。2) 从网络性能来说，光纤比电缆更稳定，使用周期长，同时，HFC网络有源放大器的减少也大大增加了网络可靠性。3) 放大器的减少使得HFC网络更简单，双向改造的中间环节变少，双向改造成本更低。7.2 有线电视网络和数据光节点改造1)

30、方案1：HFC网络结构保持不变，数据光节点下推，保证天地通局端最多跨接一级放大器。2) 方案2：细化有线电视网络光节点，每个光节点覆盖300户左右，需要部署一根到前端机房的光纤，光纤统一为4D，其中有线电视光机占用2D（预留1D备用），数据信号占用2D（预留1D备用）。改造后的HFC网络基本实现一级放大，极少数楼栋由于距离远采用二级放大。7.3 天地通接入系统部署采用天地通技术进行有线电视网络双向改造，网络改造的设计方法是根据原有有线广播电视网络的拓扑结构合理地设计天地通设备的部署位置和设备型号，设计网络时要尽可能考虑到实际网络的需求和建设目标，方案设计需考虑以下因素：1) 覆盖/并发用户数：

31、实际开通有线电视业务的总用户数，同时考虑每个局端最多并发256户。我们建议1个局端覆盖250户左右，同时在线用户3050个。2) 业务带宽需求：宽带上网业务保证1Mbps的带宽，互动点播业务若上下行都通过天地通系统，需要保证在线用户2Mbps带宽，若只是作为回传，天地通只要保证50Kbps即可。相关联因素：用户数、业务类型、开通率、并发率、是否使用IPQAM。3) 1G数据信号衰减计算：N+T方案衰减完全可以保证，N+B+T方案需要计算损耗是否小于80dB。N+R+T、N+B+R+T方案需要计算N-R、R-T之间线路损耗，一般要求N-R在2560dB之间，R-T在3070之间。4) 有线电视插入损耗计算：对有线电视的插入损耗可以通过微调光机、放大器输出电平来平衡。相关联因素：有线电视频道列表、光机输出电平、放大器输入/输出电平、用户电平、光机/放大器电平是否有一定的调节余量。成本投入：在满足业务需求的情况下，选择成本投入最小的方案。相关联因素：网络利用率、设备选型、其它运营商实际应用案例。 .5) - 16 -