深圳捷能EPON+HECL双向网络改造方案

一、前言

数字电视的发展，对广电系统是一个前所未有的发展机遇。数字电视给广电运营商带来的不仅仅是电视节目传输手段的技术性革命，更为重要的是，在此基础上，广电运营商可以为用户提供崭新的互动娱乐方式，改变了传统的用户只有被动接受的服务模式，这一技术上的变革为广电运营商带来了巨大的市场商机。广电有线运营商将在创新的商业赢利模式下，逐渐快速地向综合业务运营商发展。

广电数字电视建设必须首先解决的是把HFC网络从单向网络改为双向网络，经过多年的试验和尝试，结合当前无源光网络和以太网技术的发展，EPON+HECL(High Ethernet Cable Link)方式是最合适当前广电HFC双向改造的方案。在此介绍JetNet的广电HFC双向改造方案，基于EPON的HECL（High Ethernet Cable Link）入户方式可以最大保留现有有线电视HFC网络投资，并把目前的以单向分配为主的网络结构，向具有多业务承载能力的双向宽带信息网络演进，帮助广电运营商成功实现战略转型。

二、广电数字双向网络改造整体解决方案

有线电视承载网由数字电视平台、总前端设备、分前端设备、光节点、同轴分配网组成，数字电视广播CATV还是在原来承载网中传播，HFC双向网改造解决的是VOD点播、宽带上网等其他新业务的需求。随着铜缆成本的增长，以及光纤成本的大大降低，光进铜退进行了广电HFC网络改造的趋势，越来越多的小区实现了光纤到楼道，为接入网EPON方案提供了线路基础。而EPON网络和HFC网络具有相同的广播下传方式，点对多点树性构造，可以轻松地在HFC网络中实现EPON组网。

接入网双向改造EPON方案由分前端OLT设备，分光器，放置于楼道的ONU设备组成，提供数据双向传输通道，解决分前端到楼道的光纤双向传输问题，可承载数据传输、视频点播、VoIP等多种业务。最后200米的入户方案：利用原有同轴入户的HECL（High Ethernet Cable Link）方案。可以完全满足当前广电对接入网双向改造的要求。

1.核心网方案

广电HFC双向网改造的核心网，建设采用交换城域网的模型，采用万兆核心路由交换机构建双归属的核心层，二层网络和三层网络核心重叠，同时进行二层交换转发和路由转发；城域网汇接层采用二三层交换机组网，作为网关路由器直接接入LAN 专线用户。同时作为二层交换机，汇聚片区内PPPoE 用户到BRAS(宽带远程接入服务器)的二层流量；BRAS 旁挂于核心二三层交换机，分片终结整个城域网的PPPoE用户。万兆核心路由交换机具有带宽控制的功能，并且这种带宽控制所达到的精细度非常高，也就是分给每台计算机的带宽能够非常小，能够满足各种层次不同的用户需要。同时，万兆核心路由交换机都提供了扩展插槽，能够通过自己公司的扩展模块达到多业务的实现。 （网络结构如图一所示）。

2.接入网方案

根据目前我国的情况，对用户小区线路的重新改造可能会存在多方面的阻力，难以实施。针对这种情况，我司的改造方式EPON+HECL（High Ethernet Cable Link）方案。

HECL是基于CATV同轴网络的高速宽带网络系统，目前CATV同轴有集中分配式和串接式两种组网方式。HECL系统有良好的网络适应能力，能够很好的适应目前CATV的这两种不同组网方式，而不需要或仅较少改动同轴网络线路。

如图二所示，EPON OLT利用分前端光纤到园区机房分光器，分光器分光接入部署在各个楼栋的ONU，然后通过以太网口连接HECL2000，然后经过HECL合成器将CATV信号和数据信号进行合成，通过原有HFC线缆传送到用户侧，最终通过用户侧的HECL2050终端分离出CATV信号和数据信号，用户数字电视点播信号通过HECL方式上行。HECL充分利用现有网络的同轴电缆、分支分配器资源，能够有效节省建网成本。该方案施工难度小，工作量少，改造速度快，不受同轴网络上的噪声对系统传输质量的影响，降低了施工难度。终端设备成本较低，降低用户投资。

2.1 EPON网络示意图

2.2 方案组网图

2.2.1 光纤到楼栋

2.2.2 光纤到小区-1

2.2.2 光纤到小区-2

2.3 同轴电缆网络示意图

（1）串接式网络示意图

（2）集中分配式网络示意图

3.家庭侧——家庭网关

随着数字电视双向改造，承载网络由原单一业务承载转向了多业务承载。除了开通数字电视外，还会利用已有的以太网资源进行宽带用户的发展，将来还可能会增加IP电话等其他业务终端。多业务终端的使用直接推动了家庭网关在家庭中的应用。家庭网关就是连接广电网络和用户家庭网络的枢纽。从物理形态来将，家庭网关下行必须提供多接口，连接不[FS:Page]同的业务终端。另外，家庭网关需要能支持多业务，以及业务的并发。作为业务转发的核心，必须保证同一时刻、同一网络内，不同类型业务的流畅运转。不能因为使用VOD业务，上网业务就受到影响。也就是对业务要有QOS保证。从广电角度看，家庭网关是接入网络的向下延申，利用家庭网关可以加强运营商对用户业务的精细化管理，使得运营商能够对网络资源精耕细作，加强对网络的监控和管理能力。

JetNet广电双向网改造方案，如果用户开展多业务，我们将继续推出支持VLAN的多端口终端设备及基于HECL的双模STB（机顶盒），可将VLAN与业务进行绑定，将业务进行标识，保证Qos，以达到可靠运营的目的。

4、 方案特点
* 有完善的网络管理系统。
* 高传输速率：高达270Mbps的物理层连接速率，130Mbps的有效传输速率。
* 良好的网络适应性。
* 对于现有的CATV网络，无需进行改造，安装相应的HECL设备，即可实现数据接入功能。
* 单路成本低廉。
* 单路成本较同类产品低廉，在用户接入率较低的情况下成本优势尤其明显。
* 布放快捷。
* 初期投入小，可迅速开展业务。在用户容量上升的情况下，可持续扩容，保证投资的有效性。

5. HECL（High Ethernet Cable Link）系统组成

* HECL2000/HECL2010 数据接入设备
此设备位于用户终端与汇聚设备之间，是HECL综合接入系统的网络节点。每一个HECL2000可对应30个用户终端,HECL2010可对应60个用户终端。主要负责完成用户终端的接入，数据报文的转发，以及接入用户的控制和管理。上行链路是通过10/100Base-T以太网接口与LANswitch相接，下行链路是通过同轴射频接口，经过现有的CATV同轴网络与用户终端相接。

主要性能指标为：
* 工作频率：850－1500MHz
* 调制方式：OFDM，TDMA/TDD
* 调制带宽：最大270Mbps的物理数据速率和130Mbps的有效数据速率
* 典型发送电平：0dBm
* 接收电平范围：0 to -75dBm
* 典型时延：3.5ms
* 带宽可管理

* HECL2050 数据用户终端
HECL2050上行链路是通过同轴射频接口， 经过现有的CATV同轴网络与HECL2000相接，下行链路是通过10/100Base-T以太网接口与计算机或其他数据设备相连。实现射频数据与标准以太网数据之间的相互变换。

主要性能指标为：
* 工作频率：850－1500MHz
* 调制方式：OFDM，TDMA/TDD
* 调制带宽：最大270Mbps的物理数据速率和130Mbps的有效数据速率
* 典型发送电平：0dBm
* 接收电平范围：0 to -75dBm
* 典型时延：3.5ms

* HECL3000设备管理系统
HECL3000

主要功能为：
* 配置管理：设备参数配置。
* 用户管理：用户带宽管理;用户接入管理。
* 性能管理：设备性能监控;用户性能监控。
&n[FS:Page]bsp; * 维护管理：告警信息监控;故障处理。
* 安全管理：操作人员管理;数据库备份。
* JN_MIX 数据射频混合器
用于将HECL2000的数据射频输出信号与CATV射频信号进行混合，在同轴网络中进行传输。

同轴网络需求

HECL系统可支持小于75dB的网络衰减，超过此链路衰减值，或需跨过CATV信号单向放大器，需采用以太网交换机进行级连或连接，以便HECL信号通过。CATV电缆网络按750MHz单向系统设计。其中45-750MHz用于下行调频(FM)/数字电视和模拟有线电视，850MHz-1500MHz用于HECL系统数据通道。

成功应用

HECL系统目前已在多个地方投入试用，体现出较强的网络适应能力和便捷的安装特性，满足了依托于同轴网络快速实现数据接入的业务需求。