有线电视接入网双向改造技术方案比较

摘要：本文在 “三网融合”的大背景下，针对各地不同的接入网改造方案进行简单介绍，并对各种方案的优缺点进行比较，并得出EPON+EOC的方案更符合发展趋势的结论。

关键词：接入网 双向改造 三网融合

为了加快推广和普及数字电视广播，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，形成较为完整的数字电视产业链，实现数字电视技术研发、产品制造、传输与接入、用户服务相关产业协调发展，国务院明确提出 “三网融合”，并强力推动三网融合取得实质性的进展。

一、“三网融合”简介

所谓“三网融合”， 是指电信网、计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。对于广电网络来说，除了要面临自身有线电视数字化、双向化要求外，还要面对电信领域网络的宽带化、移动化和融合化的要求，以及来自互联网个性化互动、新媒体替代的挑战。

二、接入网改造方案比较

总结目前地方广电网络改造经验，接入网改造主要采用三种方式：

CMTS+CM：上海、深圳、太原、泉州

FTTB+LAN：杭州、宁波、柳州、嘉兴

FTTH+EOC：南阳、淄博、青岛

（一）、CMTS+CM接入方案

CMTS+CM方案是在双向HFC（即Hybrid Fiber－Coaxial的缩写，是光纤和同轴电缆相结合的混合网络）网络建设的基础上，通过CMTS汇聚，CM解调方式接入用户，其优点体现在可利用现有的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。

但是这个方案需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造，而且它的噪声汇聚效应会影响系统的带宽和性能，同时对同轴缆及接头质量要求较高，后续维护工作量较大。对于大多数有线电视运营商而言，上行噪声是一个普遍存在的问题，尤其是在低频带（

采用CMTS进行双向改造，需要反向光发射，接收机，上变频器等多种设备，但是下行传输速率为160M比特/秒，上行传输速率为120M比特/秒（DOCSIS3.0目前能达到的水平）100户共享，每户只能下行1.6M比特/秒,上行 1.2M比特/秒，局限在于CMTS设备包转发能力弱，一般仅有上万pps,无法和EPON设备高端三层路由交换机相比较，为后者的几十分之一，无法满足日益增长的高带宽业务需求。另外CMTS设备数据功能简单，仅仅有简单的MAC学习管理，桥接转发能力，还需要外接IP路由设备完成业务平台的搭建。

CMTS单位带宽成本太高是这个方案的致命弱点。短期内如果只作宽带接入和上网，每个信道实际接入服务200户以下（覆盖2000户以下），由于共享和非同时应用，上网速度还可以达到200k－2M。如果作流媒体服务（IPTV、VOD等现在流行的新业务），每个用户都需要长时间占用网络、大流量吞吐数据，每个信道只能服务40户以下，成本就太高了。 因此交互业务占用的频道不宜过多，一般下行只安排8个频道。由于CMTS与光发射机的对应关系，如果每个光节点服务100户、双向各占用2个频道（下行采 用64QAM调制时50户共享38Mdps）的话，一台光发射机只能带4个光节点。这样就只能选用4－6mW的小功率光发射机。如果一个分前端服务2万户的话，就需要50台光发射机和50台8通道CMTS，2万个CM，这就导致前端设备数量巨大，维护管理复杂，IP网的升级扩容几乎不可能。

CMTS在广电双向改造中由于受到技术和组网拓扑的局限性，不利于高带宽业务的开展，不符合广电业务发展的需求。

（二）、FTTB+LAN技术方案

早期的FTTB+LAN 方案中，光传输链路部分主要采用光收发器方式。无源光网络设备使用方便，易于维护，因此得到快速的发展。目前，EPON（GPON）技术和产品均已走向成熟，进入规模应用阶段，EPON+LAN 成为FTTB+LAN 的主要方式。LAN 有许多的优势，首先是LAN 的网络接入带宽宽，可承载多种业务，并且易于提高接入带宽；其次是LAN 的产品成熟、价格低，生产厂商多；而FTTB+LAN最大的优势是户均建设成本低，并且可以与HFC 网络独立运营。但FTTB+LAN 的前期投入大，开通全网业务的资金门槛高；LAN 的网线需重新入户施工，施工量及施工难度都较大；二张网络分开运营（通常称为A 平台和B 平台），维护人员素质要求高；LAN 设备大多数是有源设备，为通常的室内使用而设计，在不理想的工作环境中，其维护费用相对高一些。

FTTB+LAN 方案有非常明显的优势，但也有明显的劣势，最大的劣势是LAN 的网线需重新入户施工，施工量比较大，用户接受程度低，施工难度难以估计。”。

EPON+LAN方式，也是电信领域正在全力推进的方式，光进铜退是中国电信这几年强力实施的工作，采用EPON+LAN方式适应了未来业务承载和低成本建网要求。此方案中，早期光传输链路部分主要采用光收发器方式；EPON技术是近几年迅速走向成熟应用的新技术，价格快速下降。从技术先进性、投资成本、发展趋势等方面综合评估后，得出的结论是EPON技术更加优良，故此，方案中主干线光链路部分采用EPON技术。

EPON+LAN采用外交互方式，不占用同轴电缆的频率资源，光传输采用EPON技术，传输链路中实现没有有源设备，维护方便，二张网同时运营，单网故障相互不影响。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；而且目前的LAN产品异常丰富，价格也非常低；EPON产品支持厂家众多，相关产品兼容性好，价格也在大幅降低。对于运营商来说，不承担用户终端的投入，网络未来升级改造方便。

此方案的缺点在于需要重新入户施工，施工量及施工难度都较大；二张网络分开运营，对维护人员的素质要求比较高；五类线入户更适合没有网络的公司。

（三）、EPON+EOC技术方案

EOC技术指的是一类技术，源于欧洲一些厂家，原文是“Ethernet over Coax”，也就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术，原有以太网络信号的帧格式没有改变。现在涌现出很多的技术和解决方案，将以太网络信号经过调制解调等复杂处理后通过同轴电缆传输，尽管有人也称之为“Ethernet over Coax”，但是与前面所述的有非常大的差别，同轴电缆上传输的信号不再保持以太网络信号的帧格式，严格从技术的角度来说是不可称之为“EoC”的。这类技术主要有以下四种：HomePNA over Coax、HomePlug over Coax、WiFi over Coax、MoCA- Multimedia over Coax Alliance，我们暂且总称之“有源EoC”或“调制EoC”。EOC（Ethernet Over Cable）主要可分为基带传输、调制传输、2.4GHz扩展应用三类，其中又可细分出很多具体的标准/非标准技术，如基带、MoCA、同轴Wi-Fi、CableRan、UcLink等。MoCA则是Multimedia over Coax Alliance推出的基于同轴电缆的联网技术，是四种技术中最年轻的，这里就以MOCA为例来比较三类技术。

该方案主干线采用EPON技术，充分利用原有线网光纤资源，OLT部属在分中心，ONU部属到光接收机与用户电放大器。在光接收机或用户放大器后接近用户的点（根据现有HFC网络的不同而采取不同方式），插入POC局端设备，在终端用户购置相应的POC终端设备，通过目前的有线电视网络，实现网络的双向化。

此方案充分利用现有网络上的同轴电缆、分支分配器资源，入户施工难度小，终端设备成本较低，节省了建网成本；在小光站直接带用户的环境下，施工量大幅减少，改造速度快；基于Cable，基本不受同轴网络上的噪声对系统传输质量的影响，降低了工程施工中同轴电缆系统质量的要求。

EPON+EOC对广电的战略意义

1、先进的IP驻地网公用平台：基于万兆路由光交换平台之上的成熟解决方案，与业界简单的EPON接入不可同日而语，可支持高性能网管、组播、IP语音、VPN等各种高附加值业务，可建设一套高质量驻地网。

2、基于标准全开放的IP协议基础，符合广电网络发展趋势：EPON基于IP协议开发的特性不受个别厂商私有技术挟制，产业链完善，对未来业务的支撑上无论硬件、软件还是相关业务系统都能融为一体。

3、保护现有投资，可与广电现网更好的融合：EPON的改造是与广电现有城域网的光纤、Cable相匹配的，基本上不需要改动。

4、符合未来“三网合一”发展方向：支持合光模式，可以将广电的电视信号与EPON的以太网信号可以通过一个光纤共纤传输，到小区再分节目与ONU。

三、比较结论

国家广电总局广播科学研究院总工程师杨杰在“双向化改造意见”中说：“目前，比较成熟的有线电视接入网双向改造技术方案有HFC+CMTS+CM 和FTTB+LAN。HFC+CMTS+CM 方案的优势在于：一是DOCSIS 1.1 和DOCSIS 2.0 技术标准和产品成熟，可支持多种业务；二是DOCSIS 标准不断升级，以适应新业务的发展需求，DOCSIS3.0 标准刚刚；三是利用现有网络既可开展双向业务，但需要一定的网络改造；四是前期投入少，开展业务的资金门槛比较低，适应我国大多数有线电视网络公司的 经济条件；五是适用于有限带宽业务/有限入户率的应用情况；六是利用原有的同轴电缆，入户容易，用户电缆改造工程量小。但HFC+CMTS+CM 方案需要对HFC 光电传输链路部分进行双向改造；噪声汇聚效应影响系统的带宽和性能，因此对同轴缆及接头质量要求较高，对施工工艺质量要求高；由于CMTS 的带宽限制，可承载业务有限，无法满足大带宽业务的需求。

四、结束语

无论户均覆盖投资还是每户开通成本，CMTS+CM的方案都是最高的；每用户带宽低，网络每兆带宽成本非常高；EPON+LAN的方案有较大的成本优势和带宽优势，符合光纤到户（FTTH）的网络发展趋势，但入户施工难度较大；EPON+MoCA的网络覆盖成本将会很快下降到最低，改造工程量和难度小，符合光纤到户（FTTH）的网络发展趋势，每用户带宽高，可以很好满足业务需要。