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滿足NGB網(wǎng)絡(luò)雙改需求的EPON+MoCA解決方案
suansin
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發(fā)表于 2011-02-01 14:34:57  只看樓主 

滿足NGB網(wǎng)絡(luò)雙改需求的EPON+MoCA解決方案

余少波、陳濤、代剛

(北京金橋恒泰科技有限公司,北京,100055)

余少波,博士、教授,yushaobo@bjjqht.com.cn

陳濤,工程師,chentao@bjjqht.com.cn

代剛,工程師,daigang@bjjqht.com.cn

摘要:在三網(wǎng)融合中,廣電的關(guān)鍵任務(wù)之一是建立NGB網(wǎng)絡(luò)。采用EPON+EOC來實現(xiàn)廣電網(wǎng)絡(luò)的雙向化改造已經(jīng)成為共識。但相對于NGB來說,由于是一個全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò),因此有特定的需求和要求。在這個需求下,不是所有的EOC技術(shù)都是能夠滿足NGB的需求的。本文將提出一種滿足NGB需求的EPON+MOCA的廣電網(wǎng)絡(luò)雙向化改造方案。并在各個方面與其他的解決方案進行比較。
1、引言在國內(nèi)近幾年迅速發(fā)展的各類強勢產(chǎn)業(yè)中,三網(wǎng)融合和有線電視雙向化改造的發(fā)展最為迅猛。在未來5年內(nèi),僅僅在雙向化改造的接入設(shè)備上,將帶1000億的產(chǎn)值。將EPON技術(shù)和EOC技術(shù)相結(jié)合、統(tǒng)一網(wǎng)管、組成整體解決方案,可以為廣電三網(wǎng)融合NGB的發(fā)展提供接入網(wǎng)絡(luò)的最佳技術(shù)。EPON+EOC可提供數(shù)據(jù)、視頻、語音于一體的三種播放的綜合承載,通過一張接入網(wǎng)提供過去多張網(wǎng)絡(luò)的功能。該方案在開發(fā)過程中充分考慮中國國情和當(dāng)前廣電網(wǎng)絡(luò)的實際情況,在駐地網(wǎng)層面利用廣電網(wǎng)已有的CABLE網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì),節(jié)約了大量的綜合布線成本和運維投資,兼具高性能和低成本。EPON+EOC技術(shù)滿足廣電數(shù)字電視的雙向改造和國家三網(wǎng)融合的需要,將推動NGB產(chǎn)業(yè)在中國的深入發(fā)展,是面向廣電運營商NGB網(wǎng)絡(luò)接入層首選技術(shù)。

隨著國務(wù)院對三網(wǎng)融合政策的批復(fù),廣電網(wǎng)絡(luò)向前演進為NGB的浪潮已經(jīng)不可阻擋,NGB的骨干網(wǎng)和內(nèi)容平臺都已經(jīng)有相對成熟的解決方案,接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)由于解決方案的復(fù)雜性和占總體投資比例的重要性成為了當(dāng)前NGB建設(shè)的重點和難點。

在現(xiàn)有的EPON+EOC方案中,由于EOC技術(shù)模式太多,廣電網(wǎng)絡(luò)公司無從選擇。本文將從NGB網(wǎng)絡(luò)的基本需求出發(fā),分析各種EOC技術(shù),提出EPON+MOCA技術(shù)模式是最適合NGB網(wǎng)絡(luò)需求的技術(shù)模式。
2、NGB的基本需求NGB業(yè)務(wù):
NGB網(wǎng)絡(luò)需要對以下四類業(yè)務(wù)提供支持:
(1)非對稱寬帶數(shù)據(jù)
范圍:C/S模式下的互聯(lián)網(wǎng)訪問、數(shù)據(jù)下載、電子郵件收發(fā)、辦公自動化和在線游戲等應(yīng)用。
要求:雙向通信,下行帶寬要求高于上行;對時延、抖動要求不高;系統(tǒng)并發(fā)數(shù)要求不高。
(2)交互電視回傳
范圍:為VOD、時移電視等互動電視業(yè)務(wù)提供上行回傳通道。
要求:雙向通信,上下行用于傳輸窄帶數(shù)據(jù)、信令,對帶寬要求不高,對時延和抖動有一定的要求。
(3)對稱寬帶數(shù)據(jù)
范圍:基于P2P模式下的文件下載等相關(guān)應(yīng)用業(yè)務(wù)。
要求:對上下行帶寬要求均較高
(4)實時多媒體
范圍:包括VOIP、視頻通信、視頻監(jiān)控等實時多媒體通信業(yè)務(wù)
要求:承載傳輸視頻的流向?qū)挕r延和抖動的有較高的要求,對承載音頻的流向?qū)r延有較高的要求。

帶寬需求:
應(yīng)用
數(shù)量
速度
合計
SD TV (MPEG-2)
2
3.5 Mbps
7Mbps
HD TV (H264)
1
8Mbps
8Mbps
IP 數(shù)據(jù)
2
1 Mbps
2Mbps
IP 電話
4
0.12Mbps
0.48Mbps
語音
4
0.2Mbps
0.8Mbps
合計


~19Mbps

延遲與抖動的需求:
研究表明用戶的需求是:

1、100ms 對用戶來說可以接受,但感覺上是不實時的。
2、1 second = 延遲太大,感覺上有終端現(xiàn)象。
3、10 seconds = 無法忍受,感覺上一位線路掉線了。

Voice over IP 經(jīng)驗表明最大150ms 延遲,這是指整個網(wǎng)絡(luò)的延遲。因此,對于EOC接入部分,結(jié)合語音和視頻,建議的延遲最大 5ms,最大峰值抖動 1ms。
3、各種EoC技術(shù)方案支持能力技術(shù)發(fā)展路線圖和帶寬支持能力
方案
MOCA
Wi-Fi降頻
HomePlug BPL
HomePlug AV
HomePNA
芯片升級
下一代2.0芯片吞吐率達到400Mbps
符合802.11n標(biāo)準(zhǔn),吞吐率達到120~150Mbps
下一代芯片符合P1901標(biāo)準(zhǔn),吞吐率達到140Mbps
2010年底推出支持P1901標(biāo)準(zhǔn)芯片吞吐率達到300Mbps
2011年推出支持G.hn標(biāo)準(zhǔn)芯片;支持400M電力載波PLC芯片
芯片廠家
Entropic
Broadcom
多家,Atheros, Broadcom等
Spidecom
Intellon、Spidecom、Coppergate
Coppergate
DS2
主要設(shè)備廠家
北京金橋,深圳捷能,江蘇億通,
成都飛光
雷克通,湯姆遜
康特、波導(dǎo)、杭州初靈、無錫路通
華三、中興、未來寬帶、瑞斯康達、深圳同洲
深圳賽瑞琪、思科、康特、深圳亞威、東方廣視

與帶寬支持能力相關(guān)的是在高負(fù)載條件下的實際負(fù)載能力。實際上,不同的EOC技術(shù)在負(fù)載很大的情況下,其吞吐率是要下降的,但不同的EOC技術(shù)的下降時不一樣的。這就是壓力測試的問題。這就帶來了下面的影響:
1、為了保證速率,就要增加EOC局端的數(shù)量,使每個EOC局端帶的終端數(shù)量減少,降低負(fù)載,從而增加了整個網(wǎng)絡(luò)的擁有成本。
2、如果不增加EOC局端的數(shù)量,就只有降低入戶速率,從而達不到入戶速率為20Mbps。不能滿足網(wǎng)絡(luò)的需求。

因此,應(yīng)該要求:壓力測試:90%負(fù)載情況下,效率大于90%。

延遲與抖動支持能力
由于NGB是一個全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò),對延遲和抖動的要求比較嚴(yán)格。按照日本的要求,滿足所有業(yè)務(wù),延遲不超過5ms,抖動不超過1ms。現(xiàn)在還只有金橋恒泰公司的MOCA技術(shù)可以達到這一點。下面是規(guī)劃院的實際測試結(jié)果。



從上面的測試可以知道,MOCA的延遲最大在4ms左右,抖動在0.5ms左右(同樣負(fù)載時)。其他EOC技術(shù)在延遲和抖動上都不能滿足NGB的需求,有的延遲甚至高達幾百毫秒。

4、如何滿足對帶寬的需求按照光纖到樓,每個光節(jié)點覆蓋50戶為模型進行測算:
該應(yīng)用場景中,從有線分前端機房到居民樓之間的網(wǎng)絡(luò)完全是無源的PON光鏈路,在樓內(nèi)則繼續(xù)使用原有的電纜分配網(wǎng)絡(luò)。以上述場景為例,在50戶場景的組網(wǎng)中,需要用到匯聚路由器,OLT,ONU/纜橋交換機,纜橋MODEM。這些設(shè)備的部署關(guān)系如下:

1、以一個匯聚路由器可以覆蓋6萬用戶計算,即需要60000個纜橋MODEM;
2、每個ONU/纜橋交換機設(shè)備帶50個纜橋MODEM,即需要1200個ONU/纜橋交換機;
3、每個OLT有16個PON光口,每個PON光口接1個ONU/纜橋交換機,即需要75個OLT;
4、每個匯聚路由器帶75個OLT。
5、按照每個ONU的傳輸速率為1G計算,50戶,每戶的傳輸速率為20M。

第一階段:每個PON口32分光。
設(shè)備
數(shù)量
說明
PON
38
每個PON口32分光。
ONU
1200
每個ONU為31.25Mbps。
EOC局端
1200
如果是10Mbps到戶,可以滿足3戶,入戶率為6%。如果并發(fā)率為50%,則入戶率可以達到12%。
EOC終端




第二階段:每個PON口16分光。
設(shè)備
數(shù)量
說明
PON
75
每個PON口16分光。
ONU
1200
每個ONU為62.5Mbps。
EOC局端
1200X3
如果是10Mbps到戶,可以滿足6戶,入戶率為12%。如果并發(fā)率為50%,則入戶率可以達到24%。
EOC終端




第三階段:每個PON口4分光。
設(shè)備
數(shù)量
說明
PON
300
每個PON口4分光。
ONU
1200
每個ONU為250Mbps。
EOC局端
1200X3(100Mbps局端)
如果是10Mbps到戶,可以滿足25戶,入戶率為50%。如果并發(fā)率為50%,則入戶率可以達到100%。
EOC終端




第四階段:每個PON口2分光。
設(shè)備
數(shù)量
說明
PON
600
每個PON口2分光。
ONU
1200
每個ONU為500Mbps。
EOC局端
1200X5(100Mbps局端)或
1200X2(400Mbps局端)
如果是10Mbps到戶,可以滿足50戶,入戶率為100%。如果并發(fā)率為50%,則每戶的傳輸速率為20Mbps,入戶率可以達到100%。
EOC終端




第五階段:每個PON口不分光。
設(shè)備
數(shù)量
說明
PON
1200
每個PON口不分光。
ONU
1200
每個ONU為1000Mbps。
EOC局端
1200X3(400Mbps局端)
如果是20Mbps到戶,可以滿足50戶,入戶率為100%。如果并發(fā)率為50%,則每戶的傳輸速率為40Mbps,入戶率可以達到100%。如果并發(fā)率為50%,則每戶的傳輸速率為80Mbps,入戶率可以達到50%。
EOC終端




在這個方案中,需要使用的頻率帶寬是4X50MHz=200MHz,就可以實現(xiàn)每戶20Mbps的全覆蓋。

在將來,如果采用10Gbps的EPON技術(shù),采用1Gbps的MOCA技術(shù),可以實現(xiàn)4000Mbps
/50戶=80Mbps到戶(四個MOCA局端疊加,金橋恒泰公司即將推出400Mbps的MOCA設(shè)備)。如果采用八個1G的MOCA局端疊加,可以實現(xiàn)160Mbps到戶。而需要使用的頻率帶寬是4X50MHz=200MHz,或是8X50MHz=400MHz。這個帶寬在同軸電纜上是可以提供的。

5、結(jié)束語廣電運營商采用EPON+EOC技術(shù)有助于綜合利用網(wǎng)絡(luò)資源,快速完成NGB接入層的建設(shè),實現(xiàn)“數(shù)字化”、“雙向化”改造,減少大量的重復(fù)建設(shè),節(jié)約建設(shè)和運維成本。采用EPON+EOC方案,用戶無需對室內(nèi)布線做任何更改,只需增加終端設(shè)備就可以實現(xiàn)雙向、交互、多功能、多業(yè)務(wù),享受三網(wǎng)融合帶來的豐富內(nèi)容。EPON+EOC方案能夠全面提升有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平和業(yè)務(wù)承載能力,發(fā)揮有線電視網(wǎng)頻帶寬、低成本、易普及的優(yōu)勢,使有線數(shù)字電視成為進入千家萬戶的多媒體信息平臺。
在所有的EOC技術(shù)中,由于MOCA技術(shù)采用TDMA的協(xié)議模式,能夠最大地滿足NGB的需求,其他EOC技術(shù)都不能很好地滿足這一需求,
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    發(fā)表于 2011-02-01 15:39:32 
    嗯,壓成一個壓縮包更好,方便下載,仍謝謝分享!

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    發(fā)表于 2011-02-02 14:06:12 
    學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)。。。

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