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在OLT 和ONU 间提供光信号传输通道

浏览次数: 日期:2018-07-08 16:20

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  HFC网络架构及设备 唐明光 中广华创 2014.2.11 培训内容 广电HFC城域网整体架构 HFC网络的设备组成、作用、相应的技 术指标要求等 1、 HFC城域网整体架构 1)四川广电HFC城域网技术路线nm模拟光传输技术以广播 方式从分前端传输至光节点; 数据上下行信号在光网络结构中采用EPON传 输技术,在光节点电视和数据信号采用EOC传输 技术混合后传输至用户终端。 2) 有线电视网络中承载的业务 基本业务:模拟电视,数字电视 高、标清交互电视业务:包括点播、时移、 回看 数据业务:宽带互联网 语音业务:可视电话、基本语音 其他增值业务:如视频监控、视频会议、远 程抄表(水、电、气等)等 3)业务带宽 基本业务带宽: 基本的模拟电视、数字电视采用广播式下行, 每个用户都可以使用87-860MHz的广播下行频段, 大约为90个频道,可满足目前模拟电视,标清数 字电视、高清数字电视的应用。 交互式业务带宽: 业务类型 网页浏览和下载 VOIP 视频会议、电话 在线游戏 视频监控 标清点播 高清点播 上行流量(Mbps) 0.1 0.2 2 0.5 2 0.1 0.2 下行流量(Mbps)网 4 0.2 2 1 0.1 2 8.5 综上所述,每个用户带宽按20Mbps测算。 2、城域网HFC双向接入网络整体架构 HFC双向接入网络由光传输网络、同轴电缆分配网络两大 部分构成。 光网络组成:分前端到一级光交接箱为馈线光缆;一 级光交接箱到小区光交接箱为配线光缆,小区光交接箱 到光节点(楼栋/单元)为接入光缆(FTTH应用时为入 户光缆。 广电光网络结构及信号传输示意图 光网络结构: 采用星型+星形级联;或星型+树形级联。 从分前端(前端)敷设光缆至小区或小区外的交接箱, 为星型光网络;再以交接箱为中心敷设光缆至各楼栋或各 单元,为星型或树形光网络。 光网络用来承载HFC光纤网和EPON的无源光网络,是 广电城域网中重要的基础设施。 光节点覆盖用户数量:按照32户设计,应控 制在24-48户以内,超出48户时应另设光节点。 分光器:前端机房及小区光交接箱中的有线 电视信号光分路器和EPON光分路器均采用偶数等 分光比分光。前端机房中的光分路器采用19机架 式设备,小区光交接箱中的分路器采用盒式设备。 1)1550nm传输技术 分前端至光节点采用1550nm模拟光传输技术,以广播 方式向每个光节点传输电视信号,光分配采用星、树型相 结合,最多三级分光结构。 2)EPON传输系统 EPON 系统采用单纤波分复用技术, 下行中心波长为1490nm,上 行中心波长为1310nm。OLT安装在分前端机房内,是整个EPON系统 的核心设备;ONU 安装在光节点处或用户家里,用于连接用户侧的 网络设备;ODN 由光纤和一个或多个无源分光光器件组成,在OLT 和ONU 间提供光信号传输通道。 Ⅰ类光网络ODN覆盖范围:3万户以内,半径不超过5KM。 Ⅱ类光网络覆盖范围:3000-5000户,半径不超过500米。 3)系统分光器部署 a)1550nm系统分光器部署 Ⅰ类光网络:1550nm系统按三级分光、偶数光分配模式 (1:2/1:4/1:8,总分光比为1:64)设计,分散安装。1:2光分路器安装 在分前端机房,1:4光分路器安装在一级光交接箱中(一级光交接箱 中需放置2个1:4光分路器),1:8光分路器安装小区光交接箱中(小 区光交接箱中放置1个1:8光分路器)。 Ⅱ类光网络:1550nm光系统二级分光、偶数光分路模 式(1:8:8,总分光比为1:64)设计,分散安装。小区机房 内安装一个1:8光分路器,小区光交接箱中安装一个1:8光 分路器。如下图所示。 b)EPON系统光分路器部署 Ⅰ类光网络中1:4光分路器安装在一级光交接箱中, 1:8 光分路器安装在小区光交接箱中;Ⅱ类光网络中1:4光分路 器安装在小区机房;1:8光分路器安装小区光交接箱中。 随着业务的开展,每个PON口的数据流量达到80%负荷 的时候则需要进行拆分,可按1:2:8和1:8等方式进行收敛。 4)光网络光缆规划 a)Ⅰ类光网络光缆规划 分前端到一级交接箱的级联光缆纤芯数量,原则上应 不低于72芯(初期实际使用4芯,2芯用于电视、2芯用于 数据传输,预留纤芯用于数据专网与新业务发展),一级 光交接箱至分前端的纤芯数量收敛比为50%; 一级光交接箱到小区光交接箱(末级光交接箱)光纤 芯数原则上不低于16芯(初期实际使用2芯,1芯用于电视、 1芯用于数据传输,预留14芯),小区光交接箱至一级光 交接箱的纤芯数量收敛比为50%; 小区光交接箱(盒)到每个用户光节点光纤芯数4芯 (1芯用于电视、1芯用于数据传输,2芯预留),分前端 至小区光节点的光缆均采用G.652光纤。如下图示。 b)Ⅱ类光网络光缆规划 分前端至小区机房需双路由、每路由8芯(初期实际 使用2-4芯)光缆进行级联,小区机房至每个小区光交接 箱需16芯(初期实际使用2芯,一芯用于电视、一芯用于 数据传输,另14芯预留)光缆级联; 小区光交接箱至每个光节点需4芯(初期实际使用2芯, 一芯用于电视、一芯用于数据传输,另2芯预留)光缆级 联。分前端至小区光节点的光缆均采用G.652光纤。如下 图所示。 5)光节点设计 a)单EoC局端设备功能框架 有线电视信号与EPON数据信号采用纤芯分割方式。光接收机输出 两路相同的电视信号,ONU输出一路数据信号,两路电视信号与一路 数据信号分别与单台EoC局端混合叠加,EoC局端输出两路相同的混合 叠加信号。 b)双EoC局端设备功能框架 下行有线电视信号与EPON信号采用纤芯分割方式。光 接收机和ONU都分别输出两路相同的电视信号与数据信号, 单台EoC局端需一路电视信号和一路数据信号混合叠加, 每台EoC局端输出两路相同的混合叠加信号。 6)同轴电缆分配网络设计 a)同轴电缆分配网络设计要点 ⅰ )采用光接收机+无源分配网结构,光接收机输出口与用户终 端输出端口之间的下行链路损耗值≤38±2dB,用户终端口下行信号电 平66±2dB;光接收机与用户终端之间的数据交互链路损耗值 ≤34±2dB、任意终端至有源设备正向输出口(反向输入口)之间的反 向链路损耗差值≤6dB。 ⅱ )同轴分配网络结构应采用星形方式对称结构,采用分配网 络结构应采用星形方式对称结构,采用SYWV-75-5标准屏蔽电缆入户, 电缆的接头应采用冷压F头。 ⅲ )用户集中分配器安放位置:放置在中间楼层或覆盖用 户的中间位置; 采用5~1000MHz分支分配器,原则上按住户数配置楼道分 支分配配器。 八层以下,以单元楼道为单位集中分配,高层建筑以12-16 户为单位集中分配。 七层以下(不含七层)的楼层,分配器装三或四楼; 七层以上八层以下的楼层,分配器装四楼; 高层建筑视情况而定。 集中分配器的空余端口要求接75欧姆终结电阻。 分支器的分支输出口直接面对用户,主输出口接75Ω终端负 载,这样可以降低用户室内带来的反向干扰对前级主干线路影 响。 分配装置应安装在金属箱体内以屏蔽外界干扰,金属箱体 应设锁。 ⅳ )用户户内设置一个分线盒,分线盒内安 装一个分支分配器,以星形方式向各房间分配信 号,禁止采用面板串接或其他方式串接分配信号。 ⅴ )PC数据用户终端采用单孔带有F头接线 装置、金属屏蔽型用户终端盒,TV电视用户终端 采用单孔带有直插头接线装置、金属屏蔽型用户 终端盒。 7)EOC系统设计要点 a)EOC传输系统 EOC系统和电视系统叠加设计时,有线电视系统的下 行链路、EOC系统的正反向链路损耗相互兼容,保证电视 系统和EOC系统都能满足要求。 b)EOC终端 EOC终端应安装于用户家中有线电视用户终端盒附近 合适位置。 8)同轴电缆分配网络应用场景模型 ---------新建或改造网络三种应用场景 a)32户100Mbps应用 初期建网时,当业务开通率在≤25%(8户)范围内,在每个光节点 配置EOC局端,提供约100Mbps接入总带宽,在并发率60%情况下, 满足约8户20Mbps的双向业务接入需求。当局端的总速率达到 80Mbps时,需进行局端设备的扩容升级或光节点分割。 b)32户200Mbps应用 当业务开通率在≤50%范围内,在每个光节点配置EOC 局端,提供约200Mbps接入总带宽,在并发率60%情况下, 满足约16户20Mbps的双向业务接入需求。当局端的总速 率达到160Mbps时,需进行局端设备的扩容升级或光节点 分割。 c)32户200Mbps加部份光纤到户应用 当业务开通率大于50%时,在每个光节点除配置EOC局 端外,还需要建设光纤到户来满足更高带宽用户的需求。 在单元布局光分路器,提供光纤到户应用。对没有高带宽 需求的用户,仍然以EOC终端提供业务服务。 9)双向接入网络扩容 双向接入网络的扩容包括系统带宽的扩容和基础 网的光缆延伸部分。 在接入网用户发展初期,采用广覆盖方式进行网 络覆盖。一个EoC局端模块速率100Mbps,当监测到 EoC局端模块速率达到80%即80Mbps时,需要对EoC局 端部分进行扩容升级;一个PON口1.0Gbps带宽,规 划使用时按照850Mbps考虑,业务发展初期,可以一 个PON口带32个ONU,当监测到某个PON口的总带宽 达到80%即680Mbps时,需要对PON部分进行扩容升 级。 a)EPON部分扩容方案 ⅰ )细分现有PON口覆盖量 初期建网时,每一个PON口带32个ONU进行广覆盖, 此时的分光结构为1:4/1:8,每个ONU的静态分配带宽大约 为30Mbps,以后分光结构按1:2/1:8(每个PON口带16个 ONU,每个ONU的静态分配带宽大约为60Mbps)、1:8 (每个PON口带8个ONU,每个ONU的静态分配带宽大约 为100Mbps)、1:4(每个PON口带8个ONU,每个ONU的 静态分配带宽大约为210Mbps)等方向收敛。当分光结构 收敛到1: 8或1:4以后时,在不增耗光缆纤芯且不改变网络 结构的情况下,覆盖用户量降低1/2,每个用户分配的带 宽增加1倍,可为用户提供不小于20Mbps的接入带宽。 ⅱ )设备升级 EPON系统的演进的方向为10GEPON, 能够提供10Gbps的上下行对称速率。通过 PON系统双端设备升级,即可大幅度提升系 统带宽。 b)EOC部分扩容方案 ⅰ )增设EOC局端 在业务发展初期,用一个局端广覆盖(32户)方式进行组网。一 个EOC局端模块速率按最低100Mbps计算(如局端模块速率更高,则 为用户提供的带宽更高),当监测到EOC局端模块速率达到80%即 80Mbps时,需要对EOC局端部分进行扩容升级,升级方法为:在原 局端处再增加一个局端,此时用户端的带宽可提高一倍。 ⅱ )设备升级 采用IEEE P1901标准,工作频率可以从现有的7.5~30MHz扩展到 100MHz,传输带宽可以从现有的100Mbps扩展到1Gbps。该技术的 主要芯片厂家Atheros和SPIDCOM已经发布符合IEEE P1901的AR7410 芯片和MSE500芯片,传输带宽300Mbps,后续将逐步推出AR8400和 MSE1000等带宽为1Gbps的芯片。EOC系统容量产生瓶颈时,可通过 升级EOC局端设备,无需线路施工,即可提升终端达到不低于 40Mbps的接入带宽。 3、双向接入网络电视信号主要性 能指标要求 1)系统传输带宽 ? 系统传输带宽:5-1000MHz。 2)光链路指标要求 ? 系统载噪比C/N≥50dB; ? 复合二阶失线dB; ? 复合三阶差拍C/CTB≥65dB; ? 调制误差比(MER)≥37dB; ? 误码率(BER)≤1.0E-9。 ? ? ? ? ? 3)系统终端指标要求 系统载噪比(C/N)≥43dB; 复合二阶失线dB; 复合三阶差拍(C/CTB)≥54dB; 调制误差比(MER)≥32dB; 误码率(BER)≤1.0E-9。 4)数据网络指标 时延 ≤150ms 丢包率 ≤10-3 抖动 ≤50ms 5)HFC网络设备配置 6)设备技术指标要求 a)光设备 设备名称 指标要求 1550nm光发射机 输入指标 信号电平: 72~78dBuv 调制误差比:MER≥38dB 误码率: BER<1.0E-9 光接收机 输入指标 光功率: -5~-1dBm 输出指标 信号电平: 104±2dBuv; 调制误差比:MER≥35dB 误码率: BER≤1.0E-9 光放大器 输入指标 输入光功率 -3--+10dBm 输出指标 输出光功率 13—27dBm OLT 发送光功率 2~7dBm(1490nm) 接收光功率 -22~-16dBm(1310nm) ONU 发送光功率 -1~4dBm(1310nm) 关断光功率 <-45dBm(ONU需要设置为强制发光) 接收光功率 -20~-14dBm(1490nm) b)电设备 系统名称 设备名称 EoC系统 EoC局端设备 输出电平 EoC用户端 数据通信 性能测试 链路衰减 指标要求 EoC局端输出最高电平与 光接收机输出混合后的电 平差≤8dB 信号电平:≥60dBuv 终端设备与局端设备连接正 常,上网业务正常。从终端 Ping(32字节包)对应局端 设备地址5分钟,没有丢包 现象(loss:0%),Ping延迟稳定 (小于50ms) 小于50dB 谢 谢

  山东建筑大学 课 程 设 计 说 明 书 题 目:建筑物信息设施系统课程设计 课 程:生殖医院综合布线系统和有线电视系统设计 院 (部):信息与电气工程学院 专 业: 班 级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 完成日期: 2015 年 1 2 月 10 日 I 目 录 摘要································II 一、 设计目的和要求··························1 1.1 总体要求··························1 1.2 设计...

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