[图文]EPON+BIOC技术在有线电视双向网改造中的应用

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[图文]EPON+BIOC技术在有线电视双向网改造中的应用

双向hfc和epon两种接入方式进行了比较和成本分析,推荐有线电视网络
双向hfc和epon两种接入方式进行了比较和成本分析,推荐有线电视网络

有线电视网络双向改造的研究

3.4 BIOC 产品介绍

4.5.2局端设备安装步骤

第一章 概述

造为双向传输网络,使有线电视网能够提供语音、视频、数据等业 务, 以实现真正的 “三网融合” , 才能够使有线电视行业在激烈的市 场竞争中求得发展。

国家也对有线广播电视双向网络改造十分重视, 提供了必要的政策支持。

在中共中央制定的“十一五”规划的建议 中明确指出:“加强宽带通信网、 数字电视网和下一代互联网等信息 基础设施建设,推进“三网融合” ,健全信息安全保障体系“。

数字 电视是能够承载保含数字电视在内的多种业务的双向有线电视网 络,是下一代有线电视网。

国务院办公厅在《关于鼓励数字电视产 业发展的若干政策》 (国办发„ 2008‟ 1)文件中强调“广播电视数 字化是国民经济和社会信息化的重要组成部分” , “以有线电视数字 化为切入点,加快推广和普及数线电视广播,加强宽带通信网、数 线电视网和下一代互联网等信息基础设施建设,推进”三网融合” , “鼓励广播电视机构利用国家通用通信网和广播电视网等信息网络 提供数字电视服务和增值电信业务” 。

公司拥有总前端机房 1个,分前端机房 19个,已建光节点 361个, 拥有地埋管道 150多公里,光缆主支干线约 580公里,平均每个光 节点覆盖 300-400户, 每个光节点有 4芯通到分前端机房, 光纤资 源丰富; 光节点以下电缆分配网络全部采用树枝型的拓朴结构, 2008年开始我市在有线电视网络建设中城区全部采用 FTTB 方式进行建 设。

网络共覆盖城区及开发区有线电视用户 15万多, 其中有线数字 电视用户约 12万户。

但目前仍然是单向的 HFC 网, 不能够满足开展 交互式数字电视业务和双向多功能业务的需要。

为了提高网络的传 输能力、增强服务功能、满足客户需求,因此将单向的 HFC 网改造 为双向网络势在必行。

箱处, ONU 下采用其他介质接入到用户,例如采用现有的金属线或 者无线,每个 ONU 支持的用户数为数百户到 1000户左右。

简单的光分路器即可,因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、 节省机房投资、设备 安全 性高、建网速度快、综合建网成本低等 优点。

GPON(Gbit PON) 标准。

GPON 是为支持全业务的部署(语音、数据和 视频)而设计。

GPON 的可提供下行 2.488Gb/s,上行 1.244Gb/s的 速率,当目前还处在实验阶段未大规模商业应用,而且设备价格十 分昂贵。

EPON 利用光纤和光无源器件进行物理层传输、通过以太网协议 提供多种业务的宽带接入技术。

这项技术充分结合了无源光网络技 术和以太网技术的优势,为在局端中心机房 (CO)和终端客户现场之 间配臵宽带接入光纤线路提 供了一种低成本的方法。

无源光网络技 术具备点到多点的拓扑结构、无源器件、后期维护成本低等特点。

EPON 可承载的业务包括高清 /标清数字电视业务、广播、 IPTV 、 VOD 、 VOIP 、高速数据等多种业务应用。

分 (FDM)方式共纤传输,上下行数据信号采用空分 (SDM)方式共缆不 同纤传输,在电缆部分,上下行信号按 FDM 方式同缆传输。

系统主 要包括前端设备 CMTS(Cable Modem Termination System)和用户端 设备 CM (Cable Modem),设备之间通过双向 HFC 网络连接。

CMTS系统的分为上行通道和下行通道两部分,下行通道的 频率范围为 86~857MHz , 上行通道的频率范围为 5~65MHz 。

系统采 用速率非对称方式, 在下行同道每个通道的带宽为 8MHz , 采用 64QAM 或 256QAM 调制方式, 对应的数据传输速率为 38Mbps 或 51Mbps。

上 行通道采用 QPSK 或 16QAM 调制方式, 传输速率为 5.12 51Mbps 。

上、 下行带宽均为用户共享。

FTTB +LAN 方案光传输链路采用光纤收发器的方式。

目前随着 EPON (无源以太网)技术和产品的成熟, EPON+LAN方式成 FTTB +LAN 的 主要方式。

⑵ 、 该方式不适合树枝型的有线电视拓朴结构, 只适合集中分 配的方式;

入技术, 使有线电视网络具备承载模拟和标准清晰度数字电视节目、 高清晰度电视、广播、视频点播、宽带数据接入、语音服务等多种 业务的能力。

特性。

目前 EPON 可支持 1.25Gbps 的速率, 预计 2009年将会有 10Gbps 的产品出现。

随着 FTTH 网络的建设, EPON 技术已在国内外的电信、 有线电视网络中得到了成功的应用。

下行方向波长:1490nm , 另外还可以在这个芯上叠加 1550nm 的波长, 来传送广播电视信号) 。

共享光线路终端 (OLT),实现光接入网。

EPON 系统其传输方案一般 可采用单纤波分复用技术或分纤传输等技术, 大多数 EPON 系统采用 波分复用传输技术。

EPON 系统可以利用不同波长在一根光纤中同时 传输 TDM 、 IP 数据和视频广播信号。

双向数据通信采用下行 1490nm 、 上行 1310nm ,并可通过叠加第三个波 长 (通常为 1550nm) 实现射频 电视广播, 其中 TDM 和 IP 数据采用 IEEE802.3以太帧的格式进行封 装。

在上行方向 EPON 采用时分多址(TDMA )方式,如图 3所示,

Array

口(GMII )下接物理媒质介入子层(PMA ),其实现的主要技术是 8B/10B, 10B/8B编码变换。

由于 10比特的数据能有效的减少直流 分量,便于接收端的时钟提取,降低误码率,因此 PCS 层需要把从 GMII 接口收到的 8位并行的数据转换成 10位并行的数据输出。

这 个高速的 8B/10B编码器的工作频率是 125MHz ,它的编码原理基于 5B/6B和 3B/4B两种编码变换。

PCS 的主要功能为:

前向纠错子层(FEC )位于 PCS 子层和 PMA 子层之间,主要功能 是:

EPON 的 PMA 子层技术同千兆以太网的 PMA 层技术相比没有变化, 其主要的功能是完成串并、并串转换,时钟恢复并提供环回测试功 能,它同相邻子层的接口是 TBI 接口。

后将不同的时间片指定给不同的 ONU 设备来使用,从而避免数据传 输过程中棘手的冲突问题以及复杂的冲突检测问题。

作。

其中 OLT 侧的突发同步和突发接收是实现 EPON 系统 PCS 子层的 关键。

与 ONU 之间的带宽请求、 带宽授权和测距等。

MPCP 涉及的内容包括 ONU 的动态带宽分配(DBA ) 、测距和时延补偿。

距离差异造成的时延,而在通信过程中实时进行动态精测,以校正 由于环境温度变化和器件老化等因素引起的时间漂移。

另外测距过 程要充分考虑整个 EPON 的配臵情况,例如,若在系统中加入新的 ONU ,此时的测距就不应对其他的 ONU 有太大影响。

EPON 的测距由 OLT 通过时间标记(Timestamp )在监测 ONU 的即插即用的同时发起 和完成。

过程如图 5所示:

3.1EOC 技术简介

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或者丢包率,选用当时最合适的调制编码速率。

信道好则选用高的 传输速率,如 64QAM ,信道差则采用低的传输速率,如 QPSK ,增加 可靠性。

系统的技术原理图如图 7所示:

BIOC 技术根据 HFC 网的光节点以下同轴电缆分配网的设备和环 境要求提供满足有线电视分配网各种拓扑的双向化解决方案。

在采 用 BIOC 技术的有线电视网络双向化改造方案中, 根据数据接入点位 臵的不同, 灵活部署 BIOC局端设备, 将有线电视信号 (111-860MHz)与调制过的数据信号 (900-1100MHz)混合输出到电缆分配网上, 在用 户家中有线电视接口上连接一个用户终端设备,将有线电视信号与 数据信号分离,用户通过该设备实现广播电视、交互电视以及宽带 等业务。

BIOC 网络管理 NMS(Network Management System)是基于 TMN 思想以及 SNMP 简单网络管理协议的综合网络管理监控中心。

多 个本地或者远程客户端 (NMS-client)可通过网管服务器对网络设备 进行远程配臵、管理与维护。

图 9

(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。

实现管理和配臵。

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。

2) 插入损耗

增加传输距离。

下面就 BIOC 设备的具体使用举几个典型案例。

3.6.1无源网络应用

3.6.3二级放大应用

第四章 EPON+BIOC技术的实际应用

和平小区有 36栋住宅楼, 居民 2450户。

有线电视网络建于 2005年, 设立了 4个光节点。

使用 EPON +BIOC 的方式对原有线电视网络 进行双向化改造。

由于路由的限制,光缆未铺设到每栋楼,在此次