廣電雙向改造同軸接入段部分方案技術(shù)對比

1、 深圳市捷能科技有限公司廣電雙向改造同軸接入段部分方案技術(shù)對比深圳市捷能科技有限公司()一、前言在”光進(jìn)銅退"的大趨勢下，使用EPON/GEPON技術(shù)可以節(jié)省主干光纖，以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)解決了廣電HFC中光部分雙向改造中的難題。光纖、光設(shè)備越來越便宜。光纖越來越靠近用戶、每個(gè)光節(jié)點(diǎn)覆蓋的用戶數(shù)越來越少（2000500100）。最后100m用戶接入如何解決成為市場熱點(diǎn)，國內(nèi)目前約有超過1億的有線用戶，是世界上最大的同軸網(wǎng)，為了保護(hù)和再利用這龐大的資源,曾出現(xiàn)過很多技術(shù)來適應(yīng)這個(gè)需求，如DOCSIS、EoC、MoCA等技術(shù)。 二、各種方案介紹一）CMTSCMTS在北美已經(jīng)使用多年， 通過對信號進(jìn)

2、行QPSK/QAM調(diào)制， 在HFC低頻端進(jìn)行雙向傳輸。 CMTS的優(yōu)點(diǎn)是前期可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模雙向覆蓋， 便于市場的業(yè)務(wù)部署。據(jù)全球CMTS使用情況報(bào)告分析，除在人口比較分散的北美CMTS接入方式占有比較高的份額外，在亞洲及其他人口比較密集的地區(qū)，CMTS的用戶數(shù)量相對很少，也預(yù)示著CMTS在中國很難成為主流的雙向改造技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡(luò)，適合稀疏模型網(wǎng)絡(luò)；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品比較成熟；缺點(diǎn)對于大多數(shù)有線電視運(yùn)營商而言，上行噪聲是一個(gè)普遍存在的問題，尤其是在低頻帶（<65 MHz）。通常這種噪聲由電子馬達(dá)、雷電、HAM、短波廣播甚至太陽黑子以及用戶家中終端盒，埋入墻中的線纜質(zhì)量，私接非標(biāo)

3、準(zhǔn)件，家里各類接口處膠布連接線路等情況引起，它將破壞Cable Modem在上行通道（反向回傳通道）的數(shù)據(jù)傳輸，以致于降低用戶的通信質(zhì)量，尤其是在視頻或IP話音等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)情形下，噪聲干擾將引起數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)和抖動，造成視頻圖象失真或話音不連續(xù)。上行噪聲匯聚也是一個(gè)工程和維護(hù)的難題，HFC網(wǎng)絡(luò)反向設(shè)計(jì)和施工工藝的控制在我國大部分地區(qū)（特別是中、小城市）實(shí)施也還存在一定難度，而維護(hù)和運(yùn)行故障排除需要的技術(shù)支撐，在我國大部分地區(qū)短期內(nèi)也難妥善解決。青島舍棄CMTS技術(shù)就是一個(gè)明證。采用CMTS進(jìn)行雙向改造，需要反向光發(fā)射，接收機(jī)，上變頻器等多種設(shè)備，但是下行傳輸速率為160M比特/秒，上行傳輸速率為1

4、20M比特/秒（DOCSIS3.0目前能達(dá)到的水平）100戶共享，每戶只能下行1.6M比特/秒,上行1.2M比特/秒，局限在于CMTS設(shè)備包轉(zhuǎn)發(fā)能力弱，一般僅有上萬pps, 無法滿足日益增長的高帶寬業(yè)務(wù)需求。另外CMTS設(shè)備數(shù)據(jù)功能簡單，僅僅有簡單的MAC學(xué)習(xí)管理，橋接轉(zhuǎn)發(fā)能力，需要外接IP路由設(shè)備完成業(yè)務(wù)平臺的搭建。CMTS采用多值正交幅度調(diào)制MQAM(其中M=2m，當(dāng)m=2，3，4，5，6，8時(shí)，分別對應(yīng)QPSK，8QAM，16QAM，32QAM，64QAM，256QAM)調(diào)制方式，本質(zhì)上是傳輸射頻載波信號的模擬網(wǎng)絡(luò)，和網(wǎng)絡(luò)IP化和以太網(wǎng)化背道而馳。CMTS單位帶寬成本太高是這個(gè)方案的致命

5、弱點(diǎn)。短期內(nèi)如果只作寬帶接入和上網(wǎng)，每個(gè)信道實(shí)際接入服務(wù)200戶以下（覆蓋2000戶以下），由于共享和非同時(shí)應(yīng)用，上網(wǎng)速度還可以達(dá)到200k2M。如果作流媒體服務(wù)（IPTV、VOD等現(xiàn)在流行的新業(yè)務(wù)），每個(gè)用戶都需要長時(shí)間占用網(wǎng)絡(luò)、大流量吞吐數(shù)據(jù)，每個(gè)信道只能服務(wù)40戶以下，成本就太高了。因此交互業(yè)務(wù)占用的頻道不宜過多，一般下行只安排8個(gè)頻道。由于CMTS與光發(fā)射機(jī)的對應(yīng)關(guān)系，如果每個(gè)光節(jié)點(diǎn)服務(wù)100戶、雙向各占用2個(gè)頻道（下行采用64QAM調(diào)制時(shí)50戶共享38Mdps）的話，一臺光發(fā)射機(jī)只能帶4個(gè)光節(jié)點(diǎn)。這樣就只能選用46mW的小功率光發(fā)射機(jī)。如果一個(gè)分前端服務(wù)2萬戶的話，就需要50臺光發(fā)射

6、機(jī)和50臺8通道CMTS，2萬個(gè)CM。這種方案前端設(shè)備數(shù)量巨大，維護(hù)管理復(fù)雜，IP網(wǎng)的升級擴(kuò)容幾乎不可能。技術(shù)局限，限制了CMTS在廣電雙向改造中的應(yīng)用！二） EoCEoC (Ethernet over Coax)利用有線電視同軸電纜網(wǎng)的低頻段（565MHz）傳輸基帶以太信號，然后數(shù)據(jù)通道通過低通濾波器與85 862MHz有線電視通道匯合而實(shí)現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn) 設(shè)備成本較低 不受同軸網(wǎng)絡(luò)的噪聲對系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的影響缺點(diǎn)占用現(xiàn)有信道資源無法通過分支分配器需要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，以太鏈路損耗不能超過11.5dB, 故只容許樓內(nèi)同軸電纜布線按星形連接。由于大多數(shù)樓內(nèi)布線已是分支抽頭結(jié)構(gòu)，實(shí)際上還是要求樓內(nèi)要重新布線

7、。一戶入數(shù)據(jù)網(wǎng)，整樓就要改造，使初期投資增大。EOC使用有線電視低頻段（565MHz）受干擾較大，隔離度不夠，數(shù)據(jù)影響視頻信號反射衰耗很難做好，使數(shù)據(jù)反射不可避免，對以太交換機(jī)的要求高。若數(shù)據(jù)鏈路工作于半雙工模式，數(shù)據(jù)通信有效流量就要降低。只能工作于10Mbps（理論速率），對今后用戶數(shù)據(jù)速率升級沒有余地。因此只是一種短期過渡方案。三）MoCAMoCA 即Multimedia over Coax Alliance，是產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提供基于同軸電纜的寬帶接入和家庭網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品方案，包括運(yùn)營商，系統(tǒng)設(shè)備制造商，芯片供應(yīng)商，構(gòu)成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。 技術(shù)背景：可以利用現(xiàn)有的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合光通信技術(shù)，用它來向大

8、廈和小區(qū)提供高速寬帶接入能夠輕易反向穿透電纜分配器而無需改造電纜網(wǎng)絡(luò)就可達(dá)到雙向通訊得目的，提供兩種與眾不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，大大加強(qiáng)了語音，高速數(shù)據(jù)，高請視頻Triple Play 的高品質(zhì)體驗(yàn)占用頻段800-1500 MHz，每一頻道帶寬為50MHz，每段同軸電纜最多支持4-8 個(gè)頻道，每個(gè)頻道上可同時(shí)連接31 個(gè)終端客戶，在每個(gè)50MHz 頻道內(nèi)雙向物理傳輸速率可達(dá)270Mbps，有用數(shù)據(jù)傳輸速率為130Mbps，距離可達(dá)600m 采用點(diǎn)對多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持31 個(gè)終端（CPE）客戶和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理端（NC），該網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)成可預(yù)訂，無競爭方式，采用BOSS 或網(wǎng)絡(luò)管理端來計(jì)劃媒介中所有要傳

9、輸?shù)膬?nèi)容來實(shí)現(xiàn)。穿透分離器技術(shù)可以反向跳過分離器，使網(wǎng)絡(luò)信號從這個(gè)同軸電纜插座通道另一個(gè)同軸電纜插座通道，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 利用反向通訊穿透多組分離器包括嵌套分離器的技術(shù)，完全可以工作在一個(gè)全無源的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)中核心競爭力 不要求改變業(yè)已存在的網(wǎng)絡(luò)布線 不需要增加新的接入點(diǎn)裝置 不需要增加新的電纜 用戶端無需專業(yè)人士，或受訓(xùn)人士安裝 真正的即裝即用的解決方案同軸電纜寬帶接入特點(diǎn) 高數(shù)據(jù)帶寬 上行和下行都具備高達(dá)270 Mbps 的實(shí)時(shí)物理層傳輸速率 在一個(gè)頻道上可以提供有效數(shù)據(jù)速率高達(dá)130Mbps 是目前唯一在同軸電纜上可以提供實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率>100Mbps 的成熟技術(shù) 使用靈活可以在

10、任何一個(gè)房間或多個(gè)房間的同軸電纜接口上自由接入 對上行帶寬和下行帶寬提供可配置帶寬管理 簡單可靠一個(gè)局端可由多達(dá)31個(gè)CPE 來共享信號頻段為800-1500 MHz，無噪聲頻段頻率分布占用頻段800-1500 MHz29 個(gè)獨(dú)立頻道每一頻道帶寬為50MHz步長25MHz寬帶接入技術(shù)規(guī)格 每個(gè)頻道最大270Mbps 的物理數(shù)據(jù)速率和130Mbps 的有效數(shù)據(jù)速率 使用頻段為：800MHz 1500MHz，每個(gè)頻道帶寬為50MHz，共29 個(gè)頻道 每個(gè)頻道使用一個(gè)NC（局端）設(shè)備，每個(gè)NC 支持31個(gè)CPE 設(shè)備 典型發(fā)送電平：3dBm 接收電平范圍：0 to -75dBm 調(diào)制方式：OFDM，

11、TDMA/TDD 典型時(shí)延：3ms 功耗：<10W 帶寬可管理 基于WEB 的網(wǎng)絡(luò)管理 用戶可選RF 頻道 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工具 遠(yuǎn)程或現(xiàn)場可升級軟件 密碼保護(hù)訪問控制單頻道傳輸性能(300m) 31 個(gè)CPE 時(shí)FTP 下載速率>80Mbps 31 個(gè)CPE 時(shí)UDP 速率>100Mbps CPE 數(shù)量下行UDP 數(shù)據(jù)吞吐率(Mbps) 上行UDP 數(shù)據(jù)吞吐率(Mbps) 1-6 130-107 130-107 7-12 102 100 13-18 102 100 19-24 102 100 25-30 102 100 31 102 100 注：100m 條件增加約5 Mbps

12、，600m 條件減少約5 Mbps 多頻道模式 可在同一條同軸電纜中線性疊加頻道，增加數(shù)據(jù)帶寬和用戶數(shù)量 目前支持4 頻道有效數(shù)據(jù)帶寬到400Mbps 馬上升級到8 頻道可達(dá)1Gbps 支持多達(dá)241個(gè)終端用戶（8×31） 提高帶寬利用率 成本低廉 安裝簡單 支持自動負(fù)載平衡（需上層網(wǎng)管軟件支持） 帶寬管理特性 允許提供優(yōu)先級服務(wù) 速率自適應(yīng) 系統(tǒng)上行和下行速率控制 客戶端數(shù)據(jù)率限制，包括上行和下行1Mbps 至最大網(wǎng)絡(luò)速率 客戶端數(shù)據(jù)率保證, 包括上行和下行0-30Mbps 支持IEEE 802.1P 優(yōu)先級帶寬管理網(wǎng)絡(luò)安全特性 56 位硬件DES 加密 NC 端控制客戶端接入 N

13、C 端可對客戶端劃分VLAN NC 為每個(gè)NC 至CPE 點(diǎn)對點(diǎn)頻道生成唯一的靜態(tài)TEK 在網(wǎng)絡(luò)管理時(shí)，NC 發(fā)送靜態(tài)TEK 至CPE 在連接周期內(nèi)靜態(tài)TEK 不作改變 CPE 單播數(shù)據(jù)包使用靜態(tài)TEK 加密 NC 至CPE 的廣播包使用共享TEK 加密QoS 支持 視頻和VoIP 支持 支持IP ToS、DiffServ、DSCP、802.1p 在強(qiáng)烈的數(shù)據(jù)波動情況下保證很好的品質(zhì) 1 E-6 PER 低網(wǎng)絡(luò)延遲 優(yōu)先級支持，8 個(gè)優(yōu)先級映射到2 個(gè)或3 個(gè)優(yōu)先級CPE 產(chǎn)品的特點(diǎn)-用戶端零 配置 自動遠(yuǎn)程配置，允許客戶自己安裝并可從局端維護(hù) 頻率自動掃描，允許客戶自己安裝并可從局端維護(hù) C

14、PE 節(jié)點(diǎn)零配置，允許客戶自己安裝并可從局端維護(hù) CPE 端鑒權(quán)控制，阻止非法用戶接入網(wǎng)絡(luò) 保持向后兼容，允許遠(yuǎn)程代碼升級自動距離模式 設(shè)備可根據(jù)接收到的信號自動調(diào)整距離模式，可調(diào)整成三級：100m、300m、600m三、簡單比較1，幾種主要雙向接入技術(shù)的比較 CMTSEoCPLCLANMoCA投資情況前期投資頭端價(jià)格高,項(xiàng)目前期投資大,用戶規(guī)模發(fā)展后,大帶寬需求用戶成本依然偏高; 戶均成本高;需改造Cable線路網(wǎng)絡(luò),前期投資大,覆蓋成本較高;用戶規(guī)模發(fā)展后,成本線性增加; 戶均總成本較高;設(shè)備成本教高，覆蓋成本高，用戶規(guī)模發(fā)展后,成本線性增加;戶均成本較高;前期覆蓋成本高, 初期投入大;規(guī)

15、模后,新增用戶成本低;用戶密集度越高,戶均成本越低;規(guī)模發(fā)展后, 戶均成本低;規(guī)模發(fā)展戶均成本工程要求網(wǎng)改難度要求全網(wǎng)雙向改造;頭端覆蓋能力強(qiáng),可短期內(nèi)規(guī)模覆蓋;施工技術(shù)要求較高;網(wǎng)絡(luò)漏斗噪聲和電平均衡要求高,對運(yùn)維人員要求較高需改造Cable線路網(wǎng)絡(luò)，很難在短期內(nèi)覆蓋;施工難度很大;設(shè)備易維護(hù),對運(yùn)維人員要求低;網(wǎng)絡(luò)改造難度一般很難在短期內(nèi)覆蓋;施工難度大設(shè)備維護(hù),對運(yùn)維人員要求中; 對HFC無改動,但要重鋪LAN網(wǎng)絡(luò);要進(jìn)行覆蓋建設(shè);小區(qū),樓道,入戶走線難度大;網(wǎng)絡(luò)容易受各種外界條件影響,維護(hù)量大;無需對Cable網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造；頭端覆蓋能力，一個(gè)頭端可帶很130個(gè)終端；施工量很小, 容易安

16、裝使用；維護(hù)較簡單;覆蓋能力施工難度維護(hù)難度功能性能戶均帶寬共享頭端38Mbps帶寬,戶均帶寬低;網(wǎng)管能力強(qiáng);抗噪能力弱,對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求高;頭端帶寬大,且靠近用戶側(cè),戶均帶寬10M;有網(wǎng)管能力;傳輸距離有限HomePlug1.1的物理層傳輸速率僅為4.545Mbps共享，且當(dāng)1點(diǎn)對多點(diǎn)通信時(shí)，會受到匯聚噪聲的影響，故抗干擾能力較差因是鋪新網(wǎng),帶寬大,組網(wǎng)靈活;網(wǎng)管能力差,無統(tǒng)一網(wǎng)管;抗干擾能力較強(qiáng),電口傳輸距離有限;成熟技術(shù);戶均帶寬大,物理層可達(dá) 270Mbps共享帶寬;網(wǎng)管能力強(qiáng);傳輸距離長，可達(dá)200米, 抗干擾能力強(qiáng);2，樓內(nèi)接入技術(shù)使用對比LANDOCSIS 2.0PLCHomePl

17、ugAVEOCMoCA傳輸距離100m100km*0.1-1.0km100m200m上行速率（Mbps）100-10001.5（共享）80Mbps10>100下行速率（Mbps）100-100040(共享)80Mbps10>100工作頻段(MHz)基帶5-65 85-8621.6-30基帶850-1500芯片集 部分SoC1組芯片/用戶 2組芯片/用戶1組芯片/多用戶1組芯片/用戶鋪設(shè)費(fèi)用高(配線）,需重新布網(wǎng)線高（設(shè)備）,網(wǎng)絡(luò)需全程改造高Cable網(wǎng)絡(luò)需改造,工程難度大不改動現(xiàn)有Cable網(wǎng)絡(luò)，費(fèi)用低實(shí)用化實(shí)用實(shí)用，但要求線路質(zhì)量教高不成熟，低頻干擾大低頻干擾實(shí)用綜上所述，MoCA技術(shù)是目前基于同軸網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)，視頻傳輸?shù)淖罾硇缘募夹g(shù)。在不改動或僅很少改動有線電視同軸網(wǎng)絡(luò)