有线电视网1550nm+EPON技术的双向网络改造.ppt

1550nm+EPON 新一代网络的架构上海凌云天博光电科技有限公司1回首与展望•随着光纤网路发展历经16年的今天，有线网络的运营业务与技术有着飞速的发展从电缆网到光纤网、从模拟电视到数字电视、从单一的广播业务到交互业务，从HFC网络到FTTx光纤网络，逐步进入新媒体运营商•“三网融合”应该从两方面理解：首先是运营的融合，有线、电信逐步打破壁垒，相互业务渗透；其次业务技术平台的融合，技术的快速发展，数据传输平台的能力逐步能够包容一切业务，原先的营运模式被打破•面对种种，如何构建下一代的接入网络？使我们的网络具有竞争力我们公司根据多年的建网经验和对未来发展的构想，提出了1550nm+EPON的建网思路建设下一代的有线网络公司的接入网2有线网络改造的驱动力•政策变化驱动–电信市场迟早必须要开放、有线被允许开展增值电信业务，包 括在融资、税收政策支持等 •用户需求细分 –广播电视、IPTV、电视、流媒体视频、宽带上网、VOD、网 络游戏等，用户需求分流 •技术发展驱动 –以太数据网技术高速发展（10G、40G城域骨干网、EPON网络进 入实用化），技术发展改变业务模式（多业务IP化将成现实）。

•自生发展需要–业务拓展、增收需要、增强竞争力，逐步转型为网络运营商3业务网络平台要求• 广播传输网 –模拟电视、DVB-C数字电视、VOD IP QAM；–稳定、可靠、廉价、构造简单 • 交互宽带网 –IPTV、VOD、MSN、B2B、B2C、IE、Game、 VOIP 、P2P；–高速、支持全业务发展、可扩展性强4广播传输技术的选择• 1310nm光纤传输技术 ：– 光纤传输损耗大 0.4dB/Km；– 无商用光放大技术；– 需多级光电转换才能实 现长距离的传输； – 光电转换时C/N、CSO 、CTB指标劣化大；– 有源设备用量大；– 运营成本高• 1550nm光传输技术：– 光纤传输损耗小 0.25dB/Km;– 有成熟的光放大技术；– 无需光电转换传输指标 裂化小；– 建设成本低；– 设备用量小；– 运营成本低5系统网络指标分配比较光电转换网络指标1550nm一级光网指标项目系统输出口 前端 一级光网 二级光网 电缆分配 国标 设计值 分配系 数 指标 分配系数 指标 分配系数 指标 分配系数 指标 C/N（dB） 43440.154.0 0.547.0 0.448.0 0#NUM!CTB（dB） 54550.175.0 0.463.0 0.561.0 0#NUM!CSO（dB） 54550.170.0 0.461.0 0.559.5 0#NUM!项目 系统输出口 前端 一级光网 二级光网 电缆分配 国标 设计值 分配系数 指标 分配系数 指标 分配系数 指标 分配系数 指标 C/N（dB） 43440.154.0 0.944.5 0#NUM!0#NUM!CTB（dB） 54550.175.0 0.955.9 0#NUM!0#NUM!CSO（dB） 54550.170.0 0.955.7 0#NUM!0#NUM!61550nm+GEPON有线网络构造Node 50 户1-2 km二环10万户15-20 km次分前端 2万户主环50万户30 - 60 km主分前端 10万户PONPONPON71550nm星型自愈环网构造1550前端光分路器光开关光开关光开关光开关分前端光缆光缆TB-EDFA 光放大器1550nm 外调制光发8树型环网构造示意图主前端光开关光开关光开关光开关分前端分前端分前端 分前端光缆LTRAN-EDFALTRAN-1550nm 外调制光发射机光分路器优点：节省光纤 缺点：牵涉面大，光功率分配累积误差大。

光分路器9石家庄城区光传输网总体方案10石家庄1550网络• 全网11个分前端，采用星型环网结构； • 前端采用两台23dBm光放大器，分别覆盖11个 分前端主、备环路； • 分前端采用一级驱动EDFA，再通过两台光开关 形成自愈切换，设计使用均分12路光分路器； • 分配网统一采用22dBm光放大器，每台带光节 点128个； • 分配网采用1*4, 1*8分路器级联或1*2, 1*16分 路器级联； • 整个网络3级放大，构造简单、器材规格少， 系统指标和稳定性高11鄞州1550nm环网构造12邱 隘五 乡东 吴EDF AEDF AEDF AEDF A瞻 歧咸 祥塘 溪 东钱 湖鄞州1550nm网络• 东（7个）、西（9）、南（5个）三个环， 共21个分前端； • 前端采用3台1550nm外调光发，6台22dBm 光放光发输出经两分路后再由光开关备 份切换驱动EDFA； • 分配接入光放大器全部使用20dBm规格； • 全网设计以1550nm全覆盖，目前正逐步从 1310nm过度到1550nm网络改造131550nm传输网络需解决问题• 本地节目广播； • IP QAM VOD下行视频节目； • Cable Modem CMTS下行数据。

14插播系统构造图LOA3000-EDFATBS2202 光开关主+6dBm 备+6dBm+4.5dBmTBT3155-ZT 1550nm直调光发射机光复用器RF插入： 本地自办节目主/插 +3/-3dBmTBH2000 光接收机CATV电缆网104 dBµVIP-QAM15宽带业务需求规划业务类型所需带宽用户所需下行带宽近期（2008－2009）中期（2010～2012） 远期（2013及以后）标清电视2.5M2.5M×1＝2.5M2.5M×2＝5M2.5M×2＝5M高清电视8M8M×1＝8M8M×1＝8M8M×2＝16M高速上网－4M8M10MIP话音200k200k×2＝0.4M200k×2＝0.4M200k×2＝0.4M合计 16M20M32M•业务带宽需求规划 –近期：2～8Mbps –中期：10～30Mbps –远期：50～100Mbps16Cable Modem建网分析• 30%用户入网率 – 一个CMTS头端带150户，可覆盖500~1000户 – 120～250户一个光节点，一个CMTS头端管2～4个光节点 – Docsis 2.0技术，户均带宽0.267Mbps – Docsis3.0技术，户均带宽1Mbps17EPON建网分析•50户一个光节点，30%用户入网率–一个EPON口采用1：10的方式，覆盖500户；–1.25G光口速率，去掉8B/10B 编码 (20%)、开销及前同步码 (8%)数据有效带宽为900Mbps，每户 6Mbps。

–采用1：32的方式，覆盖1600户；–平均每户1.87Mbps181310nm+CM（IPQAM） VS 1550nm+EPON（IPTV）用户数/户光节点用户数/户光节点数平均距离/Km光路附加损耗/dB线路损耗功率（mW) 1550nm200005040032753.5 1310nm2000020010032208.9 接收光功率所需功率/dBm所需设备/台设备规格/dBm设备单价/元合计 1550nm-523.8 1.5 22.0 ￥ 20,000.00 ￥ 30,066.99 1310nm-221.2 13.0 10 ￥ 6,000.00 ￥ 78,000.00 8%同时点播率所需QAM频道/8QAM单频道价格QAM调制器总价接收机+反向/元合计￥ 6,000.00 ￥ 800.00 ￥ 320,000.00 1600200 ￥ 6,000.00 ￥ 1,200,000.00 ￥ 3,000.00 ￥ 300,000.00 EPONOLT PON口数OLT PON口 单价ONU 数ONU 单价EPON合计 12.5 ￥ 12,000.00 400 ￥ 1,000.00 ￥ 550,000.00 MOCA CN单价MOCA CPE单价EOC合计(30%入户） ￥ 3,500.00 ￥ 400.00 ￥ 3,800,000.00 1550+EPON+EOC总计： ￥ 4,700,066.99 OLT有效数据/M带OUN数/台50户共享带宽/M30%入户率户均/M50户8%同时点播率占用 带宽/M9003228.1251.8758 CM入户率（30%）/户CMTS/台/150户CMTS 2.0单价/元CM单价/元合计 600040.0 ￥ 120,000.00 ￥ 250.00 ￥ 6,300,000.00 1310+CM总计： ￥ 7,878,000.00 DOCSIS 2.0下行带 宽户均带宽/M 380.25 19无源以太光网络EPON• EPON(Ethernet Passive Optical Network) 由IEEE802.3 EFM(Ethernet for the First Mile)提出。

EPON是一种结 合了Ethernet和PON的宽带接入技术，采用点到多点网 络结构、无源光纤传输方式，也是一种能够提供多种 综合业务的宽带接入技术20单纤三波长传输结构211550nm+EPON接入分析221310nm+EPON接入分析23EPON的传输系统• 下行 –数据以变长以太包的形式从OLT下行广播到多个ONU，每个以太 包带有逻辑链路标识符（LLID），确定该以太包是发给ONU-1、 ONU-2还是 ONU-3的某些以太包还可能是发给所有ONU的（广 播包）或发给特定 的ONU组的（多播包） • 上行 –利用时分多址（TDMA）技术管理上行传输，其中一个传输时隙 是专门 用于某个ONU的各个时隙都保持同步，彼此间并留有 间隙，使得各个 ONU的数据汇合到公共光纤的时候，不会发生 互相碰撞 –在注册以后，每个ONU在OLT预先安排的时隙报告自己的用户数 据队列 情况（服务等级、队列长度等），OLT根据各个ONU的报 告及既定策略 给每个ONU安排发送时隙的起点和长度，实现动 态带宽分配24EPON的传输系统25EPON的传输效率EPON的传输效率EPON的技术特点•全业务支持。

EPON能将任何类型和任何速率的业务(包括视频 点播、IPTV、数字电视、互联网业务、VOIP)适配后进行传输， 并可灵活升级更高宽带的其它业务 •EPON上，下行均为千兆速率；下行采用广播传输方式，上行利 用时分复用(TDM)技术，实行共享带宽它可满足用户的带宽需 求，并可灵活地为用户需求动态分配带宽 •EPON的拓朴结构是点到多点星树型结构，网络只需要增减ONU 的数量，即可方便地对系统进级扩容，能充分保护运营商的投 资利益运营商能够根据用户发展对带宽的需求分期建设，逐 步扩容升级，不浪费任何资源，投资回报率高 28EPON的带宽扩展模式29电信级的冗余保护EPON的波长配置•2006年建立的IEEE802.3av 10G-EPON工作组经过多次反复讨论和争论 ，于2007年11月决定了10G/1G兼容EPON的波长配置如图所示 – 1G 数据下行 1490±10nm – 10G数据下行 1577±3nm; 1590±10nm – 1G,10G数据上行 1310±50nm，1270±10nm – 射频电视下行 1555±5nm31下一代EPON：10G EPON3410G EPON 标准进展3510G EPON 的兼容性36vDownstream is trivial§ Add additional wavelength§ Many 1Gb/s ONUs already have filters to block C-band§ 10Gb/s ONUs will have filters to block S-band (1490 nm)vUpstream is more complicated几种典型模型• 城。