武進(jìn)廣電網(wǎng)絡(luò)雙向互動(dòng)全覆蓋的實(shí)施

周霄翮，陸 毅，王豐華，劉 勇

（1.常州市武進(jìn)廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司，江蘇 常州 213161；2.江蘇理工學(xué)院 電氣信息工程系，江蘇 常州 213001）

武進(jìn)廣電網(wǎng)絡(luò)雙向互動(dòng)全覆蓋的實(shí)施

周霄翮1，陸 毅2，王豐華1，劉 勇1

（1.常州市武進(jìn)廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司，江蘇 常州 213161；2.江蘇理工學(xué)院 電氣信息工程系，江蘇 常州 213001）

介紹了武進(jìn)廣電在原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的既經(jīng)濟(jì)又高效的雙向網(wǎng)改造和建設(shè)方案。對(duì)已經(jīng)建設(shè)雙向網(wǎng)絡(luò)的CMTS覆蓋區(qū)域和未進(jìn)行雙向網(wǎng)改造的區(qū)域進(jìn)行基于EPON+EoC的雙向網(wǎng)改造技術(shù)方案。對(duì)新建小區(qū)住宅樓采用EPON+LAN的接入方案。這兩個(gè)區(qū)域的雙向網(wǎng)改造和建設(shè)方案均考慮到了互動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，能很好地支撐上網(wǎng)和互動(dòng)業(yè)務(wù)，對(duì)未來(lái)的OTT等高帶寬業(yè)務(wù)也有很好的可擴(kuò)展性。

HomePlug AV；CMTS；EPON+LAN；EPON+EoC

武進(jìn)廣電寬帶數(shù)據(jù)平臺(tái)于2001年建成并投入運(yùn)行，開(kāi)展企事業(yè)單位上網(wǎng)和集團(tuán)城域網(wǎng)專網(wǎng)業(yè)務(wù)。2004年武進(jìn)開(kāi)始CMTS雙向網(wǎng)[1]改造試點(diǎn)，發(fā)展個(gè)人寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)。目前已發(fā)展集團(tuán)用戶630多個(gè)點(diǎn)，個(gè)人寬帶10 000多戶。隨著業(yè)務(wù)的拓展和用戶的發(fā)展，原有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)已經(jīng)不能適應(yīng)今后業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，具體表現(xiàn)為：1）網(wǎng)絡(luò)整體性能較低，不能支撐互動(dòng)業(yè)務(wù)的傳輸需求，環(huán)網(wǎng)的帶寬利用率也相對(duì)較差；2）網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)功能不完善，原有的二層VLAN專網(wǎng)接入方案不被部分集團(tuán)客戶認(rèn)可，制約今后的發(fā)展；3）平臺(tái)可靠性有待進(jìn)一步提高，數(shù)據(jù)平臺(tái)還存在單點(diǎn)故障；4）業(yè)務(wù)可擴(kuò)展性不強(qiáng)，無(wú)法滿足OTT等新興業(yè)務(wù)。為了積極應(yīng)對(duì)三網(wǎng)融合帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，根據(jù)互動(dòng)電視等雙向業(yè)務(wù)發(fā)展的需要以及《江蘇省有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化建設(shè)和改造實(shí)施方案》的相關(guān)要求，本著將廣電網(wǎng)建成高可靠、高帶寬、高承載力、可管理、可運(yùn)營(yíng)的雙向網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)，武進(jìn)于2009年10月開(kāi)始組建全新的數(shù)據(jù)平臺(tái)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜地采用不同的雙向網(wǎng)改造方案，對(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行雙向改造，到2010年10月完成了新平臺(tái)的建設(shè)，雙向網(wǎng)覆蓋戶數(shù)總計(jì)13萬(wàn)戶。省互動(dòng)業(yè)務(wù)已經(jīng)通過(guò)測(cè)試，并且投入正式運(yùn)行，原有華數(shù)用戶已經(jīng)全部轉(zhuǎn)到江省省公司互動(dòng)平臺(tái)。

1 武進(jìn)全區(qū)廣電網(wǎng)絡(luò)雙向互動(dòng)全覆蓋的特點(diǎn)

武進(jìn)全區(qū)廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)是全區(qū)雙向、互動(dòng)全覆蓋，平臺(tái)包含中心－各鎮(zhèn)的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)、雙向接入網(wǎng)兩部分，業(yè)務(wù)涵蓋互聯(lián)網(wǎng)接入、集團(tuán)專網(wǎng)、互動(dòng)電視等，新平臺(tái)的建成為積極應(yīng)對(duì)三網(wǎng)融合打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)，該平臺(tái)具有以下幾方面特點(diǎn)。

1.1 網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力進(jìn)一步提高

整網(wǎng)鏈路采用萬(wàn)兆互聯(lián)，核心層和匯聚層采用萬(wàn)兆跨設(shè)備鏈路捆綁，是一個(gè)采用多種新技術(shù)的萬(wàn)兆城域網(wǎng)。新數(shù)據(jù)平臺(tái)集互動(dòng)電視業(yè)務(wù)和上網(wǎng)業(yè)務(wù)、以及專網(wǎng)業(yè)務(wù)于一體，實(shí)現(xiàn)雙向、互動(dòng)全覆蓋。寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平面用于承載寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、集團(tuán)客戶VPN業(yè)務(wù)、大客戶專線業(yè)務(wù)等；互動(dòng)業(yè)務(wù)平面用于承載互動(dòng)數(shù)字電視下行視頻流和上傳信令。

1.2 高經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性

武進(jìn)全區(qū)廣電網(wǎng)絡(luò)采用互動(dòng)、數(shù)據(jù)雙網(wǎng)合一的方案，在達(dá)到預(yù)期功能、傳輸效率的前提下，大大節(jié)約建設(shè)投入，可以節(jié)省骨干光纖線路和設(shè)備投入。包含每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)配置一臺(tái)IPQAM（共15臺(tái)），整個(gè)互動(dòng)、數(shù)據(jù)平臺(tái)僅投入620多萬(wàn)元。

1.3 高安全性

整網(wǎng)采用核心、匯聚和接入三層分層架構(gòu)，核心采用雙節(jié)點(diǎn)虛擬化冗余（多虛一）部署。匯聚層和接入層節(jié)點(diǎn)采用雙歸屬方式與上層設(shè)備互連，實(shí)現(xiàn)正常狀態(tài)下的鏈路負(fù)載均衡，單鏈路故障狀態(tài)下的鏈路冗余備份。

根據(jù)業(yè)務(wù)類型的不同分為寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平面和互動(dòng)業(yè)務(wù)平面，采用多虛一技術(shù)，將兩個(gè)業(yè)務(wù)平面放置不同虛擬交換機(jī)，在物理層面上采用不同業(yè)務(wù)板卡相隔離，確保各類型業(yè)務(wù)的品質(zhì)和安全性。

2 雙向互動(dòng)全覆蓋的實(shí)施和改造

2.1 新建小區(qū)雙向網(wǎng)建設(shè)工程項(xiàng)目（FTTB+LAN[2]）

在新建住宅小區(qū)采用“光纖到樓、雙向覆蓋、光機(jī)直帶用戶”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。HFC網(wǎng)絡(luò)采用860 MHz頻帶、1 550 nm光纖傳輸技術(shù)，樓棟以下接入網(wǎng)采用光接收機(jī)直接通過(guò)同軸電纜入戶，同軸電纜網(wǎng)絡(luò)采取“單向傳輸、集中接入”的原則設(shè)計(jì)；雙向網(wǎng)絡(luò)采用基于EPON的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，采用的分光比為1∶32，單元之間采用雙絞線互聯(lián)，樓棟至用戶采用五類線的入戶方式，組網(wǎng)示意圖如圖1所示。

圖1 武進(jìn)新建小區(qū)組網(wǎng)示意圖

光點(diǎn)處設(shè)置數(shù)據(jù)箱，放置光接收機(jī)、ONU、交換機(jī)等設(shè)備，考慮到前期的經(jīng)濟(jì)性，其他單元到光點(diǎn)處用16對(duì)數(shù)據(jù)電纜溝通互聯(lián)，用戶可以通過(guò)跳接的方式接入樓棟交換機(jī)。每光節(jié)點(diǎn)覆蓋30戶左右，每10～12戶左右同樣設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)箱，滿足用戶規(guī)模發(fā)展的需要。數(shù)據(jù)光分路器和有線電視光分路器相一致，每幢樓1芯有線電視光纖、1芯數(shù)據(jù)光纖、2芯備用，分布圖如圖2所示。

圖2 單元之間設(shè)備線纜分布組合圖

根據(jù)“三網(wǎng)融合”的整體要求和NGB要求，在2013—2015年戶均接入帶寬達(dá)到5～20 Mbit/s，按50%寬帶接入率、60%并發(fā)率和20%收斂比，EPON分光比1∶32，每EPON的端口雙向帶寬為1 250 Mbit/s計(jì)算，覆蓋用戶戶均接入帶寬為

2.2 老小區(qū)雙向網(wǎng)改造工程項(xiàng)目（FTTB+EoC[3]）

在已建成小區(qū)采用單向HFC接入網(wǎng)系統(tǒng)帶寬為860 MHz，雙向網(wǎng)絡(luò)采用EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，分光比為1∶32，利用已經(jīng)入戶的有線電視電纜采用EoC技術(shù)，將數(shù)字電視信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)復(fù)用在有線電視電纜上入戶。HFC網(wǎng)絡(luò)采用一級(jí)、二級(jí)1 550 nm光鏈路和電纜分配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，光站輸出信帶一級(jí)電放大器或直接覆蓋用戶，同軸電纜網(wǎng)絡(luò)同樣采取“單向傳輸、集中接入”的原則設(shè)計(jì)。

HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為“環(huán)－星”型，即采用一級(jí)、二級(jí)1 550 nm光鏈路和電纜分配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)示意圖如圖3所示。

光節(jié)點(diǎn)使用室外數(shù)據(jù)箱，220 V供電，已內(nèi)附3個(gè)電源接口的接線板。數(shù)據(jù)光分路器和有線電視光分路器相一致，每光點(diǎn)1芯有線電視光纖、1芯數(shù)據(jù)光纖，另有2芯備用。EoC頭端至用戶終端信號(hào)衰減不大于60 dB（含線路及設(shè)備衰減），放大器級(jí)數(shù)原則上最多1級(jí)放大，不大于2級(jí)，如超出范圍，需要增加光節(jié)點(diǎn)。根據(jù)“三網(wǎng)融合”的整體要求和NGB要求，在2013—2015年戶均接入帶寬達(dá)到5～20 Mbit/s，覆蓋用戶戶均接入帶寬同式（1），即為21.7 Mbit/s。

圖3 武進(jìn)老小區(qū)改造組網(wǎng)示意圖

3 實(shí)施和改造的推進(jìn)計(jì)劃

公司計(jì)劃于2013年度新建小區(qū)光點(diǎn)400個(gè)，每光點(diǎn)投入約19 127元，小區(qū)雙向網(wǎng)新建項(xiàng)目的資金為765萬(wàn)元。公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)老小區(qū)的雙向網(wǎng)基本覆蓋，2013年實(shí)現(xiàn)小區(qū)雙向網(wǎng)全覆蓋，將改造剩余100個(gè)光點(diǎn)，每光點(diǎn)的改造費(fèi)用為18 430元，老小區(qū)雙向網(wǎng)改造項(xiàng)目的資金為184萬(wàn)元。目前武進(jìn)廣電能為小區(qū)用戶提供獨(dú)享雙向每戶21 Mbit/s的接入速率。隨著今后用戶數(shù)量的發(fā)展、用戶需求的不斷增加、基于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷發(fā)展、技術(shù)的不斷演進(jìn)，用戶對(duì)帶寬的需求也不斷增加。分兩步進(jìn)行推進(jìn)雙向網(wǎng)推進(jìn)：

近階段雙向網(wǎng)推進(jìn)計(jì)劃（2013—2015年）：隨著用戶入戶率的提升，用戶應(yīng)用的增加，增加光點(diǎn)數(shù)量，將EPON的分光比1∶32調(diào)整為1∶16，用戶的帶寬可以由21 Mbit/s擴(kuò)展至42Mbit/s。

中遠(yuǎn)期推進(jìn)計(jì)劃（2015—2018年）：在HTTB+LAN覆蓋區(qū)域?qū)PON技術(shù)升級(jí)為10G EPON，每EPON端口由原來(lái)的1.25 Gbit/s升級(jí)至12 Gbit/s，分光比保持不變，能提供HTTB+LAN覆蓋區(qū)域的用戶每戶100 Mbit/s的雙向接入速率。

在HTTB+EoC覆蓋區(qū)域，使用EPOC（基于同軸電纜的無(wú)源以太網(wǎng)）技術(shù)配合10EPON的升級(jí)，EPOC是一種新的同軸電纜傳輸技術(shù)，是下一代HFC接入網(wǎng)的發(fā)展方向，能實(shí)現(xiàn)雙向1 Gbit/s的吞吐量，給EoC覆蓋用戶每戶提供100 Mbit/s的雙向接入速率。

4 結(jié)束語(yǔ)

考慮到保障前期投入，根據(jù)實(shí)際情況，武進(jìn)制定了“提升原有CMTS網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、新建區(qū)域開(kāi)通雙向采用EPON+LAN、EPON+EoC（HomePlug AV）[4]技術(shù)”的雙向網(wǎng)改造方案。在原有CMTS覆蓋區(qū)域，根據(jù)用戶的發(fā)展，逐步將CMTS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容分流，減少每個(gè)上行口所帶的光點(diǎn)數(shù)量，拆出的光點(diǎn)由原來(lái)的CMTS接入方案改為EPON+EoC技術(shù)方案。新建小區(qū)住宅樓采用EP?ON+LAN的接入方案，農(nóng)村以及鎮(zhèn)區(qū)用戶分散的區(qū)域采用EPON+EoC的技術(shù)方案進(jìn)行雙向網(wǎng)改造。3種方案均考慮到了互動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，能很好地支撐上網(wǎng)和互動(dòng)業(yè)務(wù)。在EPON覆蓋的區(qū)域，平均每個(gè)光點(diǎn)覆蓋戶數(shù)約30戶。數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)、雙向接入網(wǎng)均實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一網(wǎng)管，在EPON+LAN、EPON+EoC接入方案中，技術(shù)人員可以分別管理到ONU、接入交換機(jī)、EoC頭端以及用戶終端，一方面有利于網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)，確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量；另一方面，也有利于今后多種業(yè)務(wù)發(fā)展的規(guī)劃、管理需求。

[1] 蔣曙光，徐力恒．面向三網(wǎng)融合的CMTS網(wǎng)管系統(tǒng)框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].廣播與電視技術(shù)，2012（8）：102-107.

[2]鄒楓.基于EPON_EoC的廣電雙改技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].中國(guó)有線電視，2011（10）：1161-1163.

[3]陳立明.CMTS_EPON和EoC的封裝方式比較[J].電視技術(shù)，2011，35（8）：69-71．

[4] 陶德勝.EPON_EoC技術(shù)在廣電寬帶接入應(yīng)用中的探討[J].中國(guó)有線電視，2007（21）：1965-1967.

Im plementation for Two-way Interaction Television Networks in W ujin

ZHOU Xiaohe1，LU Yi2，WANG Fenghua1，LIU Yong1
（1.Digital Television Department，Wujin Broadcast Television Information Network Limited Company，Jiangsu Changzhou 213161，China；2.School of Electricity and Information Engineering，Jiangsu University of Technology，Jiangsu Changzhou 213001，China）

The improvement plan of Wujin broadcast station is described in this paper，based on the previous network，in order to be more economical and efficient.Bidirectional network which is based on EPON+EoC is used to reform the technology in the wo-way network CMTS covering area and the two-way network areas which has not been reform.The EPON+LAN accessing scheme is used in new residential community.The development of interactive services have been taken in to consideration in the bidirectional reconstruction and development scheme of these two areas.So the internet and interactive business can be supported very well.Besides the scheme also has a good scalability for the up coming OTT or other high bandwidth services.

HomePlug AV；CMTS；EPON+LAN；EPON+EoC

TN914

B

周霄翮（1976—），武進(jìn)廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司技術(shù)總監(jiān)，主要研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)技術(shù)；

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2014-03-26

【本文獻(xiàn)信息】周霄翮，陸毅，王豐華，等.武進(jìn)廣電網(wǎng)絡(luò)雙向互動(dòng)全覆蓋的實(shí)施[J].電視技術(shù)，2014，38（22）.

2013年常州市科技支撐項(xiàng)目（工業(yè)）立項(xiàng)項(xiàng)目（CE20130012）；2013年江蘇省未來(lái)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研究院未來(lái)網(wǎng)絡(luò)前瞻性研究項(xiàng)目（BY 2013095-4-17）；2013年江蘇省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)信息基礎(chǔ)設(shè)施試點(diǎn)項(xiàng)目（蘇經(jīng)信信基2014（11）號(hào)文）

陸 毅（1976—），碩士，主要研究方向?yàn)殡娨暭夹g(shù)及系統(tǒng)集成的研究。