贵州省开阳县县城实施三网合一方案

林国刚 李必兴

随着数字技术、光通信技术、TCP/IP 技术等技术的创新和利用,推动了今天的电信网、计算机网和有线电视网飞速发展。为了电子技术创新发展的需要和社会科学发展需求,信息时代的要求,现在全球已经要求电信网、计算机网和有线电视网联合推动世界范围内的网络融合即电话，电脑，电视 ...等三网融合为一体,技术上要求电信网、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...

随着数字技术、光通信技术、TCP/IP 技术等技术的创新和利用,推动了今天的电信网、计算机网和有线电视网飞速发展。为了电子技术创新发展的需要和社会科学发展需求,信息时代的要求,现在全球已经要求电信网、计算机网和有线电视网联合推动世界范围内的网络融合即电话，电脑，电视 ...等三网融合为一体,技术上要求电信网、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...

目前，三网融合应该有三个竞争主体，传统电信运营商是一家，它们以宽带接入业务为核心，第二个是以移动通信业务为核心的竞争主体，第三是有线电视网，但是有线电视网不是真正的竞争主体，从经济上说不佳,从技术含金上说也不佳，从管理说也还需努力等等。因此，根据国务院“十二五”规划，结合贵州省开阳县“十二五”规划实际,展望到2020年的开阳,对贵州省开阳县县城的电信网、计算机网和有线电视网等三大网络技术进行综合改造，加速实现三网融合，为发展开阳奠定物质基础，也为有线电视网发展成为一个真正的竞争主体，特写本文，望大家参考

贵州省开阳县县城

有线电视网的现状

开阳县的有线电视经过了20多年的发展，全县的15个乡镇都开通了有线电视，全县已实现了光纤到乡镇，县城有几十个光接点，并且有的乡镇已实现了光纤到村，到组，HFC网正在成为发展的主流。其它具体县城有线电视网的现状见《研究中国城市与农村均衡发展广播电影电视信息网络总体规划（上）、(下)》学术分别发表在2011年12月5日第23期《卫星电视与宽带多媒体》杂志的42页上和2011年12月20日第24期《卫星电视与宽带多媒体》杂志的46页上。目前，有线电视用户总数正在不断增加。在这种条件下，完全继承和利用广电原有网络资源，承载原有的广播电视信号，依托有线电视网络资源，通过HFC双向改造，利用PC／CableModem或TV／STB组合实现真正的宽带接入，向普通百姓提供视频、话音、数据“三合一”的多媒体信息服务已成为现实。基于HFC结构、利用CableModem实现宽带接入不仅提供了对Internet的高速数据接入服务，还能提供交互式数字电视服务以及IPphone话音服务。有线电视网从全电缆网发展到以光缆作干线，电缆作分配网的HFC型有线电视网，在技术上是一次飞跃。因为HFC有线电视网，借助于光纤的低损耗特性和宽带特性，可以把网络的覆盖范围做得很大，而且省去了一连串的干线放大器，有效地提高了系统的可靠性和图像质量。改造有线电视网成为宽带高速综合信息网目前提出的改造方案大致可以分为两种类型：一种是有线电视网基本不作大的变动，仅利用有线电视的剩余频带资源，增加一些新的功能，这也可以叫多功能网。但是这类方案如果参加市场竞争，一般是没有多大前途的。一是因为有线电视网的剩余频带较窄，传输速率低。在激烈的市场竞争中，缺乏竞争能力。另一方面有线电视网的可靠性不高，适应不了计算机数据通信对网络的高可靠性要求。

另一类方案是建设两个传输平台，一个是有线电视传输平台，传输广播电视信号；另一个是利用有线电视网在每个光节点的多余光纤建设数据传输平台。这肯定是一个革命性的方案，具有一定的竞争力。它实际上是在有线电视网上再覆盖一个网。关于对网络如何改造，应以用户需要什么样的信息服务和信息量的大小为依据。用户所需要的信息服务类型，主要有以下内容：首先作为有线电视网，要能为用户提供广播电视节目（包括视频点播节目）；其次作为综合信息网，要能为用户提供高速计算机数据通信、视频通信、视音通信等。改造后的综合信息网要能良好地传输视频信号，是一项最重要的要求。基于HFC的有线电视网是目前惟一的宽带入户网，它一般使用同轴电缆，为用户提供300MHz到750MHz宽带的频率资源，目前已有1000MHz有线电视网投入使用。HFC的网络结构简单，一般由两级光纤、一级电缆构成。主前端到分前端、分前端到分配节点（ODN）一般采用光纤，分前端到用户一般采用电缆。在宽带传输的HFC网上，加上相应的设备（如机顶变换器STB—Set、TOPBOX、CableMoedm等）就可以实现双向数据通信，从而进一步为用户提供全面服务（FSN—RULLServiceNetwork）。HFC可传数字、模拟信号，且以模拟为主。故HFC很适合现阶段大量使用，且将来很容易向全光纤网（光纤到户）过渡，可以说是目前阶段实现宽带接入的最佳选择。HFC数据通信技术HFC网作为传输图像信息的网络拥有5M～1000MHz的频宽，通常一个电视频道使用6MHz或8MHz，例如PAL和NTSC。数据传输也是利用一个频道的频宽作为载波承载调制的数据，故而一个传输数据信息的频道与一个传输图像的频道在物理上可等同看待。信息为了更为有效地传输需要利用相应的技术进行格式转换。HFC网络传输数据是将数字信息通过调制技术转换成适合传输的模拟载波。线缆调制解调技术结合幅值和相位调制，可得到较高的数据承载密度，常见的有QAM256、QAM64、QAM16和QPSK。有线电视系统拥有丰富的宽频资源，并就其使用作了相应的规定，当前在HFC网上传输数据的主流标准为DOCSIS，是由业界主要厂商组成的论坛MCNS负责提出的。遵从标准并经Cablelab认证的设备可保证互通。不同时期构建的HFC网络的性能有所不同，早期建设的网络不具有上行回传能力，如要实施双向传输需进行改造。对单向和双向的线缆网络，DOCSIS均提出了完整的实现方案。S—CDMA技术的应用美国特瑞洋（Terayon）公司推出的“基于S—CDMA（同步码分多址技术）的HFC宽带接入系统—TeraComm较之第一代如QPSK（四相相移键控）、TDMA（时分多址）及FDMA（频分多址）多重入网技术实现了重大技术突破，对电缆上行频谱中的各类噪声都有很强的抵抗能力，对静态噪声和动态噪声都能自动补偿，是一种抗干扰性强、灵活、频带利用率高、可升级的宽带接入解决方案，支持Internet所有通信协议和技术。TeraComm系统支持Internet所有通信协议和技术（TCP／IP，PIM／DVRMP，同播路由选择，CIDR等），在基本配置方案中，系统在6MHz频道上支持对称的14.3Mbps数据传输，下行数据速率将很快升至36／27Mbps。系统主要由两部分组成：位于用户端的客户设备和位于CATV前端的控制与管理设备。客户设备为高速数据调制解调器TeraProCableModem，前端控制设备为TeraLink1000主控制器、TeraLink网关和TeraView管理软件。在HFC网络上发送上行信号遇到的主要技术问题是漏斗噪声的干扰，噪声侵入信道严重影响了信号传输质量。噪声源主要有短波发射机、无线电发射机、电动机、家用电器、对讲机以及汽车发动系统等。噪声主要从用户端进入上行通道。此外，各用户噪声干扰在前端是积累的，故称为漏斗效应。所以，到达前端的有用信号中往往伴随着大量从用户端侵入并累加的各种噪声。为了提供具有很强抗噪声能力的对称的14.3Mbps原始数据：在电缆调制解调器中采用同步码分多址（S—CDMA）。S—CDMA是TeraComm的核心技术，在分布广泛的电缆调制解调器和前端控制器之间实现可靠性极高的双向通信，对现今电缆网中可能出现的各种干扰有很强的抵抗能力，其先进性在过去20年中已得到了充分证实。除了数据业务外，TraComm系统还支持电话及视频等业务。下面我们研究贵州省开阳县县城实施三网合一方案。

组网方案

有线电视承载网由数字电视平台、总前端设备、分前端设备、光节点、同轴分配网组成，完全继承和利用广电原有网络资源，承载原有的广播电视信号。EPON网络由分前端OLT设备、分光器、放置于楼道的ONU设备组成，提供数据双向传输通道，解决分前端到楼道的光纤双向传输问题，可承载IPTV,数据传输，IPPHONE等多种业务。EOC方案使用原有同轴资源解决最后100M接入问题，避免庞大的双线入户改造工程，在不影响原有下行广播电视信号的情况下，提供数据上下行传输功能。EOC和EPON的方案的天然吻合是广电双向改造的完美方案之一。

1 用户需求

为了叙述方便,我们以一个小区为例:

● 用户数量：588用户(假设用户数)。

● 业务：用户视频点播，高清应用、数字电话，上网和有线广播电视等业务。

● 4个光节点A、B、C、D，分别覆盖用户数为56、168、168、196个。

● 用户开通率考虑30%，渗透率为50%，并发率为100%，终端用户提供6M带宽。

2 系统组网图(如小区广电网络示意图1)

3 方案分析介绍

本次项目主要采用EPON接入同轴电缆方案（即EPON+EOC方案）如EPON+EOC改造网络图2。需要的系统设备有：OLT、分光器、ONU、EOC头端、EOC终端。EOC技术是把以太网信号调制到2~30MHZ的低频段，然后再耦合到同轴电缆上进行传输，可以很好的解决旧小区线路改造阻力大，入户施工难的问题。

EPON局端采用1个PON口的CGJ-P1110型OLT设备，位置放在分前端机房内， PON口提供1000M的带宽，一个PON口通过分光器最多下联32个ONU。本方案采用1：8分光器，接入4个ONU终端，其余4根光纤用于扩容备用，每个ONU平均提供250M的带宽，并可以通过自动带宽分配功能进行ONU带宽调整。

ONU同EOC局端一起安装在光节点，利用固有的同轴电缆网络，传输至每个住户家庭的EOC终端中，实现用户视频点播，高清电视、数字电话，上网等业务的接入。

本项目共有4个光节点，其中A光节点的光接收机输出为两口，采用1个CGZ-P1030型ONU设备（4个电口），两个数据口分别连接单通道CHJ-E2010型（野外型）EOC局端，共覆盖56个用户，其余两个数据口用于备份。（详见系统组网图）

B光节点的光接收机输出为三口，采用1个CGZ-P1030型ONU设备（4个电口），三个数据口分别连接单通道CHJ-E2010型（野外型），共覆盖168个用户，剩余一个数据口用于备份。（详见系统组网图）

C、D光节点的光接收机输出为四口，各采用1个CGZ-P1040型ONU设备（8个电口），连接4个单通道EOC局端，预留4个数据口升级或备份。其中C光节点共覆盖用户126个。D光节点覆盖用户196个。（详见系统组网图）

综上所述，在光节点处，4个光节点共使用2个CGZ-P1030型ONU设备（4个电口）和2个CGZ-P1040型ONU设备（8个电口）、13个CHJ-E2010型EOC局端设备。ONU和EOC局端放在同一个箱内，置于楼道中。每个机箱要能容纳至少一个CGZ-P1040型ONU和4个CHJ-E2010型EOC局端。

EOC终端，全部采用CHZ-E1030型，提供4个10/100M的数据接口，终端设备个数可以根据用户需求进行配置，没有配置终端的用户可以正常接收电视信号。

4 EPON+EOC解决方案优势

● 易于管理维护

由于OLT放置于局端机房，从机房到用户家里的连接完全是无源的光网络，免去了有源设备的空间、电源、维护等方面的问题。而OLT设备可以作到很好的认证计费支持，用户隔离，安全控制等（OLT和ONU之间可以采用加密协议），从而避免目前其他解决方案不安全的访问等问题。

● 较高的性价比和较少一次性投入。

EOC头端设备可以根据实际情况只对有需求的楼道进行安装，不需要一次性将设备部署到位，用户的EOC终端可以随着用户的增加滚动投入，可以按需安装，投资，回收具有很强的可预见性。

● 简单的安装和维护。

EOC头端设备的安装无须双向线路改造，在入户时也无须穿墙打洞，安装十分方便，工程施工量小，建设周期短。可以充分利用现有的有线电视网络，迅速抢占市场，提高广电宽带运营商的竞争力。无需对单元楼道内网络进行改造，充分利用HFC 网络的同轴线缆资源。。视频电视的广播是HFC网络的主要业务，在利用1550nm传输技术提供TV的广播业务的同时，EPON＋HFC网络构造还能支持和提供PSTN和VoIP的语音业务、IPTV视频业务以及高速数据等增值业务。

● 抗干扰能力强，采用多个子载波的低频OFDM技术。

● 安全性高，使用AES加密，保证用户完全隔离。

5 设备安装

5.1 OLT

OLT设备放置在分前端中心机房，通过汇聚交换机上联BRAS/SR或根据承载业务情况直接上联BRAS/SR。覆盖范围应控制在5公里之内，OLT设备具备1GE上联，并随着用户数的增加和用户接入升级提速逐步增加上联GE。

OLT的安装位置应首先考虑与分光器之间的布线距离最短，便于走线。因此，建议将1：8分光器与OLT一起设置在分前端机房。

5.2 ONU及EOC局端

ONU+EOC局端安装于小区光节点处，将ONU设备与EOC局端集中到一个铁壳机箱安装于楼道处。机箱最大空间需要容纳1个ONU和4个EOC局端。

5.3 EOC终端

终端设备通过同轴电缆接入，安装于用户室内。