CMTS与EPON技术和投资分析

１４９０ｎｍ， 另 外 还 可 以 在 这 个 芯 上 叠 加 １５５０ｎｍ 的 波
长， 一般用这个波长来传送电视信号） 。
１．２ 带宽比较
１．２．１ ＣＭＴＳ＋ ＣＭ
（ １） ＣＭＴＳ＋ＣＭ 系统带宽：
ＣＭＴＳ 选用 ＤＯＣＳＩＳ２．０、欧标， 一般配置情况如表
１。
表１
通道
频率范围 （ ＭＨｚ）
下行通道 ８７～８６０
１ ＣＭＴＳ 与 ＥＰ ＯＮ 技术方案分析
１．１ 技术方案比较 １．１．１ ＣＭＴＳ＋ ＣＭ 系统构成
· 前端设备 ＣＭＴＳ · 用户端设备 Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ · 设备之间通过双向 ＨＦＣ 网络连接 · ＣＭＴＳ 负责管理 Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ · Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ 完 成 用 户 端 数 据 信 号 的 上 下 行 处理。 采用 ＣＭＴＳ＋ＣＭ 方式进行双向改造， 其基本做法 如下：
有线电视技术
网络与多媒体
ＣＭＴＳ 与 ＥＰＯＮ 技术和投资分析
杨俊辉 云南广播电视信息传输网络股份有限公司曲靖分公司
就 当 前 广 电 网 络 领 域 的 热 点 话 题 “ＣＭＴＳ 与 ＥＰＯＮ 技术和投资分析”， 结合我公司网络现状， 以及 究竟该采用什么样的技术来指导下一步的网络建设 和改造， 笔者对现行的 ＣＭＴＳ 与 ＥＰＯＮ 技术进行分析 比较如下。
Ａ 平台小计
２４５
２４５
ＣＭＴＳ
４
１５００００
６０
ＣＭ
２０００ ３５０
７０
Ｂ 平台小计
１３０
１３０
总计
３７５
３７５
（ ４） 模 型 Ａ 投 资 估 算 （ 互 联 网 用 户 接 入 率 １０％） 见表 ７。
设备或项目
表７
数量 单价（ 元） 总价（ 万元） 平均每户投资（ 元）
Ａ 平台小计
２４５
２４５
（ １） 根据网络规模及光纤资源的实际情况， ＣＭＴＳ 设备一般安装于分前端；
（ ２） 在光节点处安装光回传发射机， 在分前端安 装光回传接收机， 每个光节点到 ＣＭＴＳ 整个系统需要 使用 ２ 条纤芯（ １ 芯上行和 １ 芯下行） ；
（ ３） 对电缆接入网络中的单向设备如放大器进行 双向改造， 对干线电缆和入户电缆进行改造；
１０８
ＯＮＵ
２３８ 台
３０００
７１．４
光分路器
７．５
１５００
１．１２５
光纤（ 单芯）
７０．１ｋｍ ５００ ／芯·千米
３．５
ＯＮＵ 安装箱
２３８
８０
１．９
Ａ 平台小计
１９６．５
１９６．５
ＯＬＴ
７．５
４００００
３０
交换机
７１４
１０００
７１．４
ＯＮＵ 到楼栋交换机 １４．２８ｋｍ 五类线
五类线入户
２２０ｋｍ
见表 ５。
设备或项目 Ａ 平台小计
ＣＭＴＳ ＣＭ
Ｂ 平台小计 总计
数量
６ ３０００
表５
单价（ 元） 总价（ 万元） 平均每户投资（ 元）
２４５
２４５
１５００００
９０
３５０
１０５
１９５
１９５
４４０
４４０
（ ３） 模 型 Ａ 投 资 估 算 （ 互 联 网 用 户 接 入 率 ２０％） 见表 ６。
表６
设备或项目 数量 单价（ 元） 总价（ 万元） 平均每户投资（ 元）
２ ＣＭＴＳ 和 ＥＰ ＯＮ 两个投资模型 （ 覆盖 １００００ 户） 比较
２．１ 对于新建网络投资分析 （ 不含骨干网和分前端 机房投资）
模 型 Ａ： 双 向 ＨＦＣ＋ＣＭＴＳ， １３１０ｎｍ 光 纤 双 向 传 输＋电缆入户
· 每光节点 ５００ 户， 共 ２０ 个光节点； · 需要 ５ 个光发射机 （ １∶４） ， １０ 个回传光接收机 （ 双口） ； · 分前端到光节点平均 ３ｋｍ， 共需光纤 ６０ｋｍ； · 每个双向业务用户 １ 个 ＣＭ， 共 １００００ 个 ＣＭ； · 每 ５００ 户一个 ＣＭＴＳ， 共 ２０ 个 ＣＭＴＳ。 模型 Ｂ： 单向 ＨＦＣ＋ＥＰＯＮ， １５５０ ／１４９０ ／１３１０ｎｍ 三 波长单纤双向传输 · 光纤到楼（ＦＴＴＢ）； · 每台 ＯＬＴ 接入 ３２ 台 ＯＮＵ （ ＯＮＵ 中内含光接 收机） ； · 每 栋 楼 ４２ （ ３×７×２） 户 １ 个 ＯＮＵ， 共 需 ２３８ 个 ＯＮＵ； · 覆 盖 １００００ 户 需 要 配 置 ７．５ 台 ＯＬＴ 和 ７．５ 个
ＣＭＴＳ
２ １５００００
３０
ＣＭ
１０００ ３５０
３５
Ｂ 平台小计
６５
６５
总计
３１０
３１０
４５
网络与多媒体
有线电视技术
表８
设备或项目 １５５０ｎｍ 光发射机
数量 ０．２ 台
单价（ 元） １３００００
平均每户 总价（ 万元）
投资（ 元）
２．６
ＥＤＦＡ
２
４００００
８
电缆入户（ 三级网） １００００ 户
１０８
（ １） 完全能够满足传输数据业务的要求； （ ２） 互动电视。 可利用 Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ 系统传送上行数据， 利用 ＩＰ ＱＡＭ 调制方式传送下行视频数据流。 采用 ＭＰＥＧ－ ２ 标准时， ８Ｍ 电视频道带宽， 可传 送码流为 ３．７５Ｍｂｐｓ 标清电视节目 １０ 套， 可传送码流 为 １２～１９．４Ｍｂｐｓ 高清电视节目 ２～３ 套。 采用 Ｈ．２６４ 标准时， ８Ｍ 电视频道带宽， 可传送码 流为 １．５～２Ｍｂｐｓ 标清电视节目 ２０～３０ 套， 可传送码流 为 ６～８Ｍｂｐｓ 高清电视节目 ５～６ 套。 数字整体转换完成后， ＨＦＣ 系统的 １１０～８６０ＭＨｚ 共 ７５０Ｍ 带宽可用于传送下行电视、数据业务， ８Ｍ 带
１Ｇｂｐｓ。 如按分光比 １∶３２， 光纤传输到楼栋， 每栋楼房按
４２（ ３×７×２） 户计算， 则这 １３４４ 户共享 １Ｇｂｐｓ 上下行对 称带宽。
ＥＰＯＮ 能以较低的分路比来提高每用户的带宽， 例如， ＥＰＯＮ 的分路比从 １∶３２ 降到 １∶１６， 可使每用户 的共享带宽增加 １ 倍。 １．３ 业务支持能力
１００
百度文库
１００
电缆入户（ 三级网） １００００ 户
１０８
１０８
Ａ 平台小计
２４５
２４５
ＣＭＴＳ
２０
１５００００
３００
ＣＭ
１００００
３５０
３５０
Ｂ 平台小计
６５０
６５０
总计
８９５
８９５
２００７ 年第 １０ 期（ 总第 ２１４ 期）
网络与多媒体
１∶３２ 光分路器； · 每栋楼 ３ 个楼栋交换机， 共 ７１４ 台； · ０．２ 台 １５５０ｎｍ 光发射机（ ２ 台 ／１０ 万户） ； · ２ 台 ＥＤＦＡ（ ４ 台 ＯＬＴ ／ＥＤＦＡ） ； · 分 前 端 到 光 分 路 器 平 均 ３ｋｍ， 共 需 光 纤
（ ４） 用户通过 ＣＭ 设备连接电脑及机顶盒， ＣＭ 通 过双向 ＨＦＣ 网络与 ＣＭＴＳ 连接， 从而实现数据通信。 １．１．２ ＥＰＯＮ 技术方案
ＥＰＯＮ 的标准为 ＩＥＥＥ 的 ８０２．３ａｈ。ＥＰＯＮ 是一种 纯介质网络， 它采用点到多点结构， 消除了局端与用 户端之间的有源设备， 以无源光传输方式， 在以太网 之上提供多种业务。ＥＰＯＮ 以低成本、高带宽、简化而 可靠的系统， 从而成为连接接入网最终用户的一种有 效的通信方法。
ＥＰＯＮ 的 系 统 结 构 如 图 １ 所 示 。 一 个 典 型 的 Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｏｖｅｒ ＰＯＮ 系统由 ＯＬＴ、ＯＮＵ、ＰＯＳ（ 无源分光
图 １ ＥＰＯＮ 系统框图
２００７ 年第 １０ 期（ 总第 ２１４ 期）
４３
网络与多媒体
有线电视技术
器） 组成。ＯＬＴ（ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ） 放在分前端机
（ ２） 带宽分配： 如 果 １ 个 ＣＭＴＳ 服 务 ５００ 个 ＣＭ， 则 这 ５００ 个 ＣＭ 共享系统的上下行带宽。如果上下行流量拥塞， 可 通 过 减 少 ＣＭＴＳ 服 务 ＣＭ 的 个 数 来 满 足 带 宽 增 长 的 需求。当 ＣＭ 数量增多时， 可增加 ＣＭＴＳ 来满足需求。 １．２．２ ＥＰＯＮ ＥＰＯＮ 每个 ＰＯＮ 口上下行数据传输速率为对称
４４
２００７ 年第 １０ 期（ 总第 ２１４ 期）
有线电视技术
宽可传送 ６～８ 套数字电视节目， 则 ２００Ｍ 带宽可传送 近 ２００ 套数字电视节目； 如果规划 ４００Ｍ 带宽作为互 动电视， 则可以 ＩＰ ＱＡＭ 方式传送 ３．７５Ｍｂｐｓ ＭＰＥＧ－ ２ 的 标 清 电 视 节 目 ５００ 套 ， 可 以 ＩＰ ＱＡＭ 方 式 传 送 ２Ｍｂｐｓ Ｈ．２６４ 的标清电视节目 １０００ 套。
ＣＭＴＳ 选用 ＤＯＣＳＩＳ３．０， 一般配置情况如表 ２。
频率范围 通道
表２
调制方式
通道带宽 速 率
下行通道 ８７～７５０
６４ ／２５６ＱＡＭ
３～４ 个 ３０ ／２００
上行通道 ５～６５
ＱＰＳＫ － ６４ＱＡＭ
０．２～６．４ ０．３２～１２７
ＱＰＳＫ － １２８ＱＡＭ ＴＣＭ
ＤＯＣＳＩＳ３．０ 通 过 将 ３～４ 个 频 道 捆 绑 传 输 实 现 下 行数据传 输 率 可 达 ２００Ｍｂｐｓ， 上 行 数 据 传 输 率 可 达 １２０Ｍｂｐｓ， 支持 ＩＰｖ６。高清电视和 ＭＰＥＧ－ ２ ／Ｈ．２６４ 数 字电视机顶盒均支持 ＤＯＣＳＩＳ３．０ 标准。
调制方式 ６４ ／２５６ＱＡＭ
通道带宽 （ ＭＨｚ） ８
速率 （ Ｍｂｐｓ） ３８ ／５１
上行通道
５～６５
ＱＰＳＫ － ６４ＱＡＭ ０．２～６．４ ＱＰＳＫ － １２８ＱＡＭ
０．３２～３０．７２ （Ａ－ ＴＤＭＡ） ２．５６～３５．８４ （Ｓ－ ＣＤＭＡ）
通 常 ＤＯＣＳＩＳ２．０ 可 实 现 下 行 ３８Ｍｂｐｓ， 上 行 １０Ｍｂｐｓ 的速率， 如果下行采用 ２５６ＱＡＭ 调制方式， 上 行 采 用 ６４ＱＡＭ （ ６．４ 带 宽 ） 调 制 方 式 更 可 实 现 下 行 ５１Ｍｂｐｓ， 上行 ３０Ｍｂｐｓ 的速率。
常见接入业务类型及其带宽需求如表 ３ 所示。
数据 语音
视频
业务类型
表３
带宽需求
互联网业务
１５０ｋ
可视电话
８００ｋ
ＰＯＴＳ
６４ｋ
ＶＯＩＰ
１２８ｋ
ＩＰＴＶ 业务（ ＭＰＥＧ－ ４－ ２）
１．５～２Ｍ
ＩＰＴＶ 业务（ ＭＰＥＧ－ ２）
３～４Ｍ
ＨＤＴＶ（ ＭＰＥＧ－ ２）
１２～１９．４Ｍ
ＩＰＴＶ 业务（ Ｈ．２６４）
设备或项目
表４
数量 单价（ 元）
平均每户 总价（ 万元）
１３１０ｎｍ 光发射机 ５ 台
３００００
１５
光工作站
２０ 台
３３００
６．６
回传光接收机
１０ 台
５４００
５．４
光纤（２ 芯）
６０ｋｍ ５００ ／芯·千米
６
每光节点辅材
２０ 套
１２００
２．４
供电器
２０ 套
８００
１．６
电缆干线（ 二级网） １００００ 户
１．５～２Ｍ
ＨＤＴＶ（ Ｈ．２６４）
６～８Ｍ
视频会议
０．５～２Ｍ
要求 时 延＜１０ｍｓ 时 延＜１００ｍｓ 时 延＜１０ｍｓ
１．３．１ ＥＰＯＮ ＥＰＯＮ 的 很 大 一 个 优 势 就 是 可 利 用 丰 富 的 带 宽
开 展 多 种 业 务 和 应 用， 如 实 现 三 重 服 务 （ ｔｒｉｐｌｅ ｐｌａｙ） （ 高速、个性化、实时动态） ， 为最终的三网合一奠定良 好的基础。目前可以开展的业务有语音 （ 包括 ＰＯＴＳ 和 ＶｏＩＰ） 、视频点播 （ ＶＯＤ） 、标准电视和高清电视 （ ＳＴＶ ａｎｄ ＨＤＴＶ） ， 视 频 会 议 、实 时 或 者 准 实 时 的 电 子交易和数据等等。 １．３．２ ＣＭＴＳ＋ ＣＭ
２２．５ｋｍ； · 光分路器离用户楼平均距离 ２００ｍ， 共需光纤
４７．６ｋｍ； · ＯＮＵ 到楼栋交换机的平均距离 ２０ｍ， 共需五
类线 １４．２８ｋｍ； · 楼栋交换机到每个用户平均距离 ２２ｍ， 共需五
类线 ２２０ｋｍ。 （ １） 模型 Ａ 投资估算（ 互联网用户接入率 １００％）
见表 ４。 （ ２） 模 型 Ａ 投 资 估 算 （ 互 联 网 用 户 接 入 率 ３０％）
ＥＯＣ
１００００
５０００ ５５００ １２０
７．１４
１２１ 二选一
１２０
Ｂ 平台小计
２１８．５
２１８．５
总计
４１５
４１５
（ ５） 模型 Ｂ 投资估算（ 互联网用户接入率 １００％） 见表 ８。
（ ６） 模 型 Ｂ 投 资 估 算 （ 互 联 网 用 户 接 入 率 ３０％） 见表 ９。
表９
设备或项目 数量 单价（ 元） 总价（ 万元） 平均每户投资（ 元）
房。ＯＮＵ（ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ） 放在网络接口单元附
近或与其合为一体。无源分光器是一个连接 ＯＬＴ 和
ＯＮＵ 的无源设备， 它的功能是分发下行数据并集中
上行数据。ＥＰＯＮ 中使用单芯光纤， 在一根芯上传送
上 下 行 两 个 波 （ 上 行 波 长 ： １３１０ｎｍ， 下 行 波 长 ：