农村数字化双向网改造方法研究 |
| 2012-08-26 13:25 作者：丰启生 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月26日消息 《硅谷》杂志2012年第14期刊文称，三网融合作为近年来国务院大力推动文化产业发展的一项重要举措，在一些区域性重点城市中已经开展试点，各类报道不绝于耳。但是对于县及以下基层的试点情况，却鲜有介绍。对某县农村数字化双向网改造的方法进行研究，结果表明EPON+EOC技术具有较好的实施效果，适合在当前中国农村基层推广，可为三网融合进程助力加速。
三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，三大网络通过技术改造，其技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务。传统的有线电视给人的印象都是用户在家中看电视，但实际上，通过三网融合，广播电视网也同样能够为用户提供网络通信的服务。本文通过实例介绍了东北某农业县在国家三网融合大背景下，进行有线电视农村数字化双向网改造的成功经验。文中首先介绍了双向网改造的技术路线，其次结合当地实际网络情况，确定了组网方案，并科学制定实施措施，结果表明改造后的网络具备了农村用户进行网络宽带通信的实用性。最后，文章点明了未来三网融合发展的方向。
1双向网改造的技术路线----EPON+EOC技术
在进行双向网改造过程中，曾面临过多种技术创新选择。经过权衡分析，最终选择了技术成熟度与经济性较好的EPON+EOC技术作为某县农村数字化双向网改造的技术方案。
1）EPON技术
EPON（以太无源光网络）是一种新型光纤接入网技术，采用多点（媒体）控制协议（MPCP）。它采用点到多点传输、无源光纤传输，在以太网之上开展多种业务。它在物理层采用PON技术，在线路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现以太网接入。因而，它继承了PON技术和以太网技术的优点，灵活快速的服务优点，与现有的以太网兼容，方便管理等特点，故此在很多地方的通信系统中得到了广泛应用。
2）EOC技术
EOC（在同轴电缆中进行以太网信号传输）技术支持为农村数字电视网络提供双向100Mbps以上带宽，在物理性能上，采用基于数据流的传输，大大减少了物理层开销，提高了系统吞吐率；同时它抗噪声干扰能力高，可在恶劣的网络环境下工作；该技术与传统的其他技术相比，具有接入能力强的优势，可以利用现有的农村分配网、同轴电缆接入，安装简单、无需重新布线；它体积小、重量轻、安全可靠，稳定性强，经济实用，接口通用性好等优点适用于村屯、城镇居民小区、家庭、楼道安装。所以，采用EOC技术进行有线电视网络宽带双向化改造，可以充分发挥网络带宽大、成本低、易普及的优势，有利于降低有线电视网络建设成本，为千家万户提供便利的多媒体信息平台，满足社会各阶层群体的多方面需求，推进三网融合。
2组网方案
县-乡镇-村屯有线电视网络的组网方案如图1所示：
图1县-乡镇-村屯有线电视网络的组网方案
1）县到乡镇分机房传输：县到乡镇分机房共用两芯光纤。一芯光纤下行传输数字电视信号；另一芯通过本地局域网交机机、光纤收发器用1490/1310波长传至县镇分机房经交换后下连到OLT。
2）乡镇分机房至村屯，数字电视与EPON的光纤结构。从乡镇分机房至村屯使用2芯光纤。原有一芯仍下传1550nm数字电视节目，另一芯光纤传送OLT的EPON信号至村屯光节点（下行1490nm、上行1310nm）。传输距离可达20Km。理论上，一个OLT口在ONU侧通过光分路器，可分别送给32个点（ONU），大大降低OLT和分支主干的成本压力。在实际实施过程中，可以根据实际情况需要确定分配点（ONU）的数量。
3）村屯分配网EOC与数字电视信号混合传输与接收。由乡镇分前端传输来的数字电视信号和数据信号，共同接入到EOC（局端）将数字信号和ONU输出数据信号进行混合，通过电缆进行传输，经一级放大器放大后，同轴电缆入户，经EOC终端分离出数字电视信号和数据信号，分别送入电视机机顶盒和计算机，实现用户TV、IP的接收以及VOD视频点播。
3EPON+EOC双向网改实施方案
3.1具体规划：
1）根据组网方案，从县中心机房分别至A、B两镇分前端的IP光链路，分别通过两路光纤收发器传送至两镇的分前端机房。其光纤路由距离分别是65km和73Km，均采用80KM光纤收发器，即可实现信号正常接收。
2）分机房OLT至村屯，即EPON设计：A镇的分机房采用1：4PLC光分路，各用一条光纤分别将EPON信号送到以上三个自然屯，再经二次1：8光分，送到三个自然屯的8个光节点，输入至8个ONU，（B镇的分机房采取同样的方案）
3）EOC局端规划：①确定EOC局端数量。根据总体规划，按每个光节点带80—100户考虑，确定局端数量，由于农网分配网是杆线路的形式，大约每200米左右是一个节点（一个放大器）。按一个光节点带一级放大器考虑，从光节点光收输出加一级放大器，节点一侧方向应覆盖350米内的用户，约30户左右。理论上EOC局端一个口可带64个终端，那么，光节点的EOC局端两侧方向就可满足60户的覆盖需要，局端两个口即可覆盖120户，这样与光收机的覆盖相吻合。②跨接器的确定。双向网络中放大器是单向传输的，对于低频调制的EOC信号，通过放大器时需要加跨接器。根据分配网放大器数量也就决定了跨接器的数量。根据双改试点的实际情况，本案例共6个自然屯，需要EOC局端17个，桥接器22个。③设备选型：通过比较多个厂家设备的技术指标与价格，经过全面的分析与评估，最终选择了具有较高性价比的如下设备承担网络改造任务，如表1所示。
表1网络改造选用的设备清单
设备名称 型号
OLT 6700
ONU GT811—BBDA
EOC局端 CLTBAS6102、EM19
EOC终端 CNUBAS6204、ES—43
无源跨接器 BAS6511a、QPL86
3.2调试方案及流程
分机房OLT分别通过光缆下连至村屯ONU，ONU通过网线与EOC局端连接，引入数据信号，EOC局端与终端通过电缆连接，（中间有放大器的跨接好桥接器）。双向机顶盒通过同轴电缆与EOC终端相连（即VOD视频节目通过同轴电缆传输）。如果双向机顶盒能够正常播出VOD服务器的视频节目，说明整个系统的网络都已正常了。
具体调试步骤如下：
1）进行EOC模板配置，内容包括IP地址、业务VLAN、管理VLAN及上下行速率设置。
2）从ONU连接PC机ping、VOD服务器及上端数据信号出口地址确认EOC以上的PON及OLT之上的网络环境是否正常。
3）安装放大器并接的桥接器，将高频信号、低频信号进行分离。
4）在用户端进行PPOE拨号上网，做VOD测试。
5）在用户端测试网络延时、抖动及丢包率，通过上述检测，鉴定用户端及整个网络的指标和使用状况。
4网改效果
网改结束后，采用奇虎公司提供的360测速软件进行测试，在理论网络带宽为4M的用户家中测量，可达470kb的实际下载速度，完全满足农网用户要求。PING包的测试结果如表2所示。
表2PING包测试结果（以PING100个包为例比较）
不同测试点 不同测试环境 平均延迟 抖动 丢包率
PING中心VOD视频服务器
（172.18.2.11） 64byte 21ms 5ms-11ms 0%
1518byte 24ms 4ms-8ms 0%
PING中心EPG服务器
（172.18.2.101） 64byte 20ms 6ms-7ms 0%
1518byte 30ms 4ms-6ms 0%
PING（10.0.0.1） 64byte 27ms 5ms-6ms 0%
1518byte 33ms 4ms-9ms 0%
PING（10.2.4.5） 64byte 34ms 5ms-6ms 0%
1518byte 31ms 5ms-6ms 0%
EPON+EOC宽带网接入技术在农网数字化双向改造试点中的运用和实践，在实现试点成功、取得显著成效的同时，更具意义的是节省了三网融合过程中宝贵的时间成本。在整个技术网改实施中，仅用不到半年时间就顺利完成了分散在两个乡镇6个自然屯的改造任务，高清宽带交互业务覆盖732户农网用户，在网实际电视用户629户，开通VOD业务367户、宽带交互业务97户，实现了农网试点村屯双向网络全覆盖，深受广大农村用户的认可和欢迎。
5小结
近年来，EPON+EOC宽带接入网技术已经在城区网络广泛运用，而在农网杆线路分配网的实践案例却不多，县域农网“双改”的尝试，再次完成了从理论到实践的证明：农村杆线路HFC网络叠加EPON+EOC宽带接入技术完全适用、可行，具有符合当前国情的使用价值，同时也符合当前农村数字双向宽带网改造发展的实际。当然，EOC技术还在不断地改进、完善和提高，相信它会愈加成熟得以广泛运用，并具备越来越好的成本竞争力。
“三网融合”在稳步推进，NGB下一代广播电视网的建设目标任重道远，摆在广电系统面前的任务十分艰巨。面对机遇和挑战，要不失时机地搞好网络改造和网络升级，真正实现城乡网络数字双向化，使之适应“三网融合”的要求，为广电NGB的建设做好准备，迎接下一代中国广播电视网的建成和到来。
作者简介：
丰启生（1953-），男，大学本科学历，1970年参加工作，长期从事广播、有线电视及数字电视技术的工程与实践，现任吉视传媒扶余分公司副经理，高级工程师。（原文载于《硅谷》杂志2012年第14期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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