福建广电网络集团HFC网改规划指导意见0707.docx
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福建广电网络集团HFC网改规划指导意见0707
福建广电网络集团
HFC网双向化规划建设指导意见
(试行)
福建广电网络集团规划技术部
2013年6月
前言
为做好我省网络的数字化整转与双向化建设工作,集团规划技术部组织编制了《福建广电网络集团HFC网双向化规划建设指导意见》(简称《指导意见》)。
《指导意见》初稿主要由泉州分公司、福州分公司的有关技术人员负责起草,规划技术部整理,经集团技术委员会于2013年1月16日-17日召开的会议讨论、与部分兄弟省市的交流以及各地市分公司的反馈意见补充修订而成。
《指导意见》共分7章,主要内容包括:
概述、我省网络概况、网络近中期发展目标、规划设计原则与依据、总体技术方案、缩略语以及网络模型与成本的分析、下行入户电平分析等附件。
根据网络业务发展目标和目前国内HFC有线网络改造的主流技术,并考虑了HFC网络从FTTC、FTTB向FTTH演进发展的趋势,文中着重介绍了双向网络改造各个环节所要遵循的原则和技术方案,包括频谱规划、机房建设、光缆基础网的建设、光节点芯数与户数的配置和双向接入技术选择等。
最后分别对我省各地网络的数字整转单向改造与双向化改造提出了相对应的指导意见。
在今后的网络建设实践中,希望各地分公司根据《指导意见》,结合自身的网络基础与业务情况对规划设计方案进行细化,并注意发现问题、总结经验、汇总资料,及时将有关意见与建议反馈给省集团规划技术部(ghjsb@),以供修订时参考。
目录
1概述4
2我省网络概况6
3我省网络近中期发展目标8
3.1网络建设8
3.2网络业务8
3.3双向业务带宽规划10
4规划设计原则与依据11
4.1规划指导原则11
4.2规划主要依据12
5总体技术方案14
5.1技术方案总概14
5.2频率规划15
5.3市前端、县前端和分前端建设16
5.4光缆网建设规划19
5.5网络数字化与双向化改造25
6缩略语29
7附件30
7.1广电双向接入网络成本对比分析30
7.2下行入户信号电平指标分析57
1概述
“三网融合”是国家发展信息化的战略部署,是信息技术发展的必然趋势。
《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确指出:
加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设,推进三网融合,健全信息安全保障体系。
加快建设新一代有线数字电视网络不仅是有线网络自身升级换代、实现可持续性发展的内在需求,更是推进国家信息化、促进三网融合的必然要求。
有线电视网是国家重要的信息化基础设施,具有业务内容丰富、内容可控可管、用户群体巨大等方面的优势,可以满足“三网融合”业务发展的需求,符合以视频为主导的宽带业务发展趋势。
因此,在“三网融合”中更多地依靠有线电视网络,充分发挥广电网络的优势,是符合中国国情、从实际出发的选择,是以较短的时间、较低的成本,跨越数字鸿沟,实现进入千家万户的信息化和安全的信息化的有效途径。
2008年12月4日,科技部与国家广电总局正式签署了《国家高性能宽带信息网暨中国下一代广播电视网自主创新合作协议书》,按照协议要求,广电总局开始着手建设下一代广播电视网络NGB(NextGenerationBroadcastingNetwork)。
下一代广播电视网(NGB)的关键技术之一就是利用有线电视网络进行宽带、双向化改造,使有线电视网网络超越其他现有网络,成为国家信息基础设施的重要组成部分之一,发挥有线电视网频宽带、成本低、易普及的优势,使有线数字电视成为进入千家万户的多媒体信息平台,满足社会各界和广大居民的多方面需求,推进三网融合。
2013年是我省广电网络的基础建设年,是集团数字整转与网络改造最重要的一年。
同时,“三网融合”在全国进行二期城市试点后也将进入实质性进展的一年,为满足时代全业务运营的需要,做大做强我省文化产业,我省网络整合后需要建立统一规划、统一建设、统一运营和统一管理的新体制、新机制。
为积极推进我省数字电视整转和双向交互改造,构建可管可控、可扩可盈的运营级HFC全业务承载网络,努力提高竞争实力,把福建广电网络打造成为集公共传播、信息服务、文化娱乐于一体的多媒体综合信息平台,特制定本指导意见。
2我省网络概况
福建省各地广电有线网络始建于上世纪80年代末90年代,并历经了从小规模的区域性网络向行政区、县、市大中型网络联网的过程。
在近年的数字化进程中,网络系统也从300MHz、550MHz向750MHz或862MHz发展,同时,也逐步从单向HFC网络向双向HFC网络发展,系统容量不断扩展,传输性能不断提升。
在数字电视技术传输方面,大部分地方已向IP技术转型,不同程度地采用1310nm、1550nm光传输。
不过,由于沿海与内地经济水平的差异,二者之间的网络情况也存在着不同程度的差异,各地城域网、机房建设、自愈环网、光缆网、同轴接入网的改造建设情况相差甚大,光节点覆盖户数从几十户到数百户不等。
福、厦、漳、泉的沿海网络普遍较为先进,内地网络较为落后。
目前,除平潭综合实验区的数字电视平台尚在建设之中,全省其他9地市都不同程度地建了数字电视平台,个别地方也建了中小型初级的互动电视平台。
沿海以及内地部分地区已取得较为成功的整体转换成绩,为广大用户提供了丰富多彩的数字电视节目以及数字、宽带新业务服务,深受广大群众的欢迎。
截至2012年底,全省网络用户约600万,数字整转近400万户,双向覆盖120万户。
数字化程度过半,双向化接近20%,在全国处于中下水平。
在HFC网络建设关键技术—双向接入技术的选择上,国内有DOCSIS、EOC、LAN等不同接入方式。
我省双向网以福、厦、泉的DOCSIS为主,其他地市运用了规模大小不等的以HomePlugAV接入为主的EPON-EOC技术,内地部分设区市网络以及大部分县级网络尚未进行大规模的双向改造,正面临网络双向化改造技术上的选型,亟待省集团对此进行“统一规划,统一建设”的技术指导。
3我省网络近中期发展目标
3.1网络建设
经2012年的整合,我省网络现进入了统一规划、统一建设的良好时期。
根据广电总局有关指导精神与及我省广电网络的发展规划,全省各公司应在“光进铜退”的技术发展背景下,开展基于PON技术的接入网建设,系统推进高带宽产品部署,完善IT支撑、运行维护等各项工作,逐步实现由单向模拟广播电视网向基于有线数字电视综合业务网的演进。
2013年将是“网络基础建设年”,至2013年底,地市级城区平均双向用户覆盖率要达到90%以上、县区级重要集镇达到80%以上,新增数字用户100万户,并将实现全省全程全网的格局,加强高清、互动与宽带业务的网络支撑;2015年底,全省实现数字整转,平均双向用户覆盖率要力争达到80%以上,基本实现模拟变数字、单向变双向、小网变大网、标清变高清、看电视变用电视的目标。
再经过若干年的努力,将我省网络建成为下一代广播电视网(NGB),使我省广播电视网成为可管可控、技术先进、具备与电信运营商同等竞争力的重要的新一代国家信息基础设施。
3.2网络业务
随着三网融合的进展,视频业务的竞争日趋激烈,从IPTV、网络电视到OTT,视频业务技术已趋向IP化、网络化、双向化、个性化、便携化、高清化,视频形态日趋丰富,各项技术日趋完美。
同时,有线网络也面临着直播卫星、地面数字电视、移动电视的业务竞争。
目前虽然广电依托政策尚有视频广播业务的优势,但业务竞争压力将越来越大。
广电要在这样的大环境下谋生存,求发展,应紧紧围绕强项业务,与电信运营商展开差异化竞争。
有线网络承载业务形态基本可以分为以下几类:
1广播类业务
广播业务是目前的基本业务,业务不需要交互,单向网络即可承载,按类型可分为标清数字电视、高清数字电视、3D数字电视、数字音频广播、数据广播、NVOD(准视频点播)等,按内容可分为基本电视节目、付费电视节目等。
其中,高清数字电视是广电网络现阶段最具竞争力的产品。
2交互类业务
交互业务是视频业务发展的趋势,是与通信运营商业务竞争必须要有的配套产品,需要双向网络支撑,按类型可分为点播、时移电视、电视回放、个人预约录制等,还可开发如电视游戏、电视银行、电视投票等业务种类及应用,按视频质量可分为高清点播和标准点播。
3宽带数据类
宽带数据业务是电信运营商的主营业务,HFC城域网双向化后可开展相关业务,包括互联网接入、服务器托管、流媒体服务,及网络游戏、股票交易、IP电话、视频会议等业务种类及应用。
宽带数据业务投入较大,为保证业务质量需要投入带宽成本。
4专网类
充分利用HFC城域网光纤到达率,提供公众IP及专网组网业务,可开展业务类型如视频监控、企业专网、数据专网、环境远程监测等业务。
发展专网业务必须做好HFC城域网光缆规划,接入点越深,业务接入成本越低,业务开通越灵活。
3.3双向业务带宽规划
参考兄弟省市网络的业务带宽规划,当视频下行按IPQAM方式时,将两个发展阶段的业务带宽规划如下:
业务类型
第一阶段
第二阶段
渗透率
并发率
业务带宽(bps)
户均流量(bps)
渗透率
并发率
业务带宽(bps)
户均流量(bps)
宽带数据
30%
15%
4M/1M
180K/45K
50%
15%
10M/2.5M
750K/188K
交互视频媒体流(H.264编码)
40%
25%
2.5M(标清)/8.5M(高清)
430K
100%
25%
11M(标清+高清)/17M(双高清)
3.5M
交互视频信令
40%
5%
2M/512K
40K/10K
100%
5%
2M/512K
100K/26K
说明:
1、各地网络的业务渗透率及业务带宽有所差别;
2、第一阶段标清、高清并发流按70%:
30%计算,
第二阶段标高清、双高清并发流按50%:
50%计算。
4规划设计原则与依据
4.1规划指导原则
1统一性
坚持全省网络“统一规划,统一建设,统一管理,统一运营”的指导思想,在整个网改规划中,各地分公司应从全局的角度考虑,确保技术方向与业务发展方向符合省公司的指导原则。
2先进性
应立足网络现状,满足三网融合发展需求,满足福建广电网络业务发展需要,符合未来技术发展方向,能够满足规划期内网络建设和用户接入带宽需求。
3可扩展性
在明确技术方向的前提下,根据技术系统现状,提出演进路线图,确保演进方向正确、过程平稳、目标可达。
宽带接入的用户需求和技术的发展是长期的、渐进的,方案必须保证可以随着需求扩展和技术进步进行升级。
可扩展性必须能够符合主流技术发展的趋势,适应“光进铜退”最终实现FTTH的趋势。
4经济适用性
应考虑全省各地广电网络公司业务发展的差异、城乡差异、经济发达地区与欠发达地区的差异、双向已建与未建的差异,在保证满足网络承载业务性能的基础上,坚持以市场为导向,注意对原有投资的保护和有效利用,追求良好的性价比。
5可靠性
网络规划和建设应遵循低故障、易维护、可控制、可管理原则,确保有线电视双向网络的系统安全和可靠运行。
6可管理可运营性
具备完善的业务和运营管理体系,全程全网,使得广播电视网真正实现可运营、可盈利。
4.2规划主要依据
●GY/T106-1999《有线电视广播系统技术规范》
●GB/T17786-1999《有线电视频率配置》
●GY/T180-2001《HFC网络上行传输物理通道技术规范》
●《有线数字电视频道配置指导性意见》(总局2003.03)
●GY5075—2005《城市有线广播电视网络设计规范》
●《有线电视网双向化改造指导意见》(总局2007.12)
●《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008
●《面向下一代广播电视网(NGB)电缆接入技术(EoC)需求白皮书》(总局2009.04)
●《关于加快广播电视有线网络发展的若干意见》(总局2009.07)
●《有线电视三网融合试点业务指导和总体技术要求》(总局2010.08)
●《广播电视安全播出管理规定》(总局2010.02)
●GY/T 266—2012 NGB《宽带接入系统 C-DOCSIS技术规范》
●部分兄弟省市网络建设技术资料
5总体技术方案
5.1技术方案总概
根据广电总局《有线电视网双向化改造指导意见》,HFC城域网通常由一个总前端和若干个分前端、一级和二级传输网、接入分配网、用户端四大部分组成。
其逻辑结构图如下:
城域网:
有线电视双向网的城域网有两部分构成,第一部分为总前端和分前端构成的广播网络,第二部分为由IP网络核心路由、交换和传输以及汇聚路由交换构成的高速数据主干网络。
接入(分配)网:
有线电视双向网的接入网有三种基本结构,一种是基于光电转换和同轴电缆的双向数据传输网络,另一种是基于光电转换和五类线的双向数据传输网络,第三种是基于光纤入户FTTH模式的无源光分配网。
用户端:
有线电视双向网的用户端接入线路有三种类型,一类采用同轴电缆单线入户的接入类型,另一类是采用同轴电缆和五类线双线入户的接入类型,第三种采用光纤入户FTTH的接入类型。
5.2频率规划
全省广电HFC城域网对频道资源统一规划,有利于有线广播电视系统频率资源的统一管理、合理开发和充分利用,实现统一标准、统一运营。
1规范性引用
HFC城域网络频点资源分配,应满足“国家广电总局《关于有线数字电视频道配置指导意见》(暂行)”(2003.06)的要求,具体电视频道规划则参考国家标准GB/T17786-1999《有线电视频率配置》、GY/T180-2001《HFC网络上行传输物理通道技术规范》。
2划分原则
●依据国家标准及行业标准的有关规定及技术建议;
●按照远期规划、分步实施的原则,以及数字化趋势的需要;
●遵照广电总局有关规定,2015年前有线数字电视必须保留传输6套模拟节目,宜将该节目设置在低端频谱;
●依据各地HFC网的升级改造,系统带宽应至少为862MHz,无源器件应达1000MHz;
●在数模混传期间,数字业务频谱和模拟业务频谱应集中按段分开,减少模数信号之间的非线性干扰;
●采用DOCSIS双向接入技术的地市宜规划8个下行频点;
●互动IPQAM宜规划24个下行频点;
●各地市应调查空中强干扰频率,避开使用,近期应按地市级网络进行频谱统一规划使用,而后全省统一规划。
5.3市前端、县前端和分前端建设
广电市级城域网机房可分为四类:
市分公司中心机房、县分公司中心机房、分前端(或重要乡镇站)机房,小区机房,如图5.3:
图5.3
如图5.3所示,以市分公司主、备2个中心机房作为核心,市所属分前端(或重要乡镇站)机房、县中心机房必须双归(或通过环形自愈网连接)到两个市中心机房,县所属重要的乡镇站机房应双归(或通过环形自愈网连接)到县中心机房。
机房建设总体要求:
●机房外部环境、温度、湿度、防尘、静电防护、接地、布线及外部环境等应符合《电子信息系统机房设计规范》(GB50174)的有关规定;
●机房消防设施的配置应符合《广播电视建筑设计防火规范》(GY5067)的有关规定;
●机房安全防范应符合《电子信息系统机房设计规范》(GB50174)、《广播电影电视系统重点单位重要部位的风险等级和安全防护级别》(GA586)及国家广播电影电视总局第62号令《广播电视安全播出管理规定》的有关规定。
1市分公司中心机房的功能定位及建设要求
地市级分公司中心机房为数字电视业务、交互电视业务、有线宽频业务及其他各类增值业务的总注入点及下发传输,A类网络(60万户及以上)应规划为两个中心节点,互为冗余。
市中心机房设备量大,业务覆盖全市网络,应按较高标准建设,并符合如下要求:
●市中心机房应按整个地级市覆盖用户规模以及覆盖区域位置进行规划;
●市中心机房应符合《电子信息系统机房设计规范》(GB50174)中A级电子信息系统机房的有关规定;
●市中心机房应符合《广播电视安全播出管理规定》的前端安全播出保障等级一级。
2县分公司中心机房的功能定位及建设要求
实现县(及区级)分前端机房业务的汇聚并上联市分公司中心机房,实现交互电视业务及相关增值业务的分布部署和个性化业务注入,实现用户接入认证等。
与市分公司中心机房按双归或环网自愈连接,如业务需要,县分公司中心机房与乡镇机房间也需实现自愈互连。
县分公司中心机房业务覆盖面较大,机房建设应符合如下要求:
●县中心机房按覆盖用户县域人口与区域工业规模宜以10-30万户规模位置进行规划;
●县中心机房应符合《电子信息系统机房设计规范》(GB50174)中B级电子信息系统机房的有关规定;
●县中心机房应符合《广播电视安全播出管理规定》前端安全播出保障等级二级。
3分前端(或重要乡镇站)机房的功能定位及建设要求
分前端机房为业务边缘机房,分布广泛,分前端机房间宜实现网络互连,重要乡镇站的机房也可按分前端机房功能建设,并符合如下要求:
●分前端机房按覆盖用户3-6万户以及区域位置进行规划,分前端机房业务覆盖面较大,机房建设要求较高,机房面积不宜小于100平方米;
●分前端机房应符合《电子信息系统机房设计规范》(GB50174)中C级电子信息系统机房的有关规定;
●分前端机房市中心机房应符合《广播电视安全播出管理规定》的分前端安全播出保障等级二级。
4小区机房的功能定位及建设要求
主要设在政府部门区域和规模开发的商住小区,面积应为10~30平方米。
●小区机房一般安装分光器、光缆交接箱等无源设备以及光站光机等小功耗设备。
●根据需要,也可安装EDFA、交换机、ONU、CBAT、mini-CMTS等中小型中小功耗的有源设备,实现大型小区3000~5000户或更多户数的覆盖。
安装有源设备的小区机房,需配备UPS电源、断电自启动工业空调、环境监控报警系统,应符合《广播电视安全播出管理规定》前端安全播出保障等级三级。
●网络规模较小的乡镇站机房可定位为小区机房。
●除小区机房外,其他机房不宜设置在住宅区。
5.4光缆网建设规划
1规划目标
HFC接入网宜规划为FTTB、同轴网无源入户,将来能平滑过渡为光纤入户FTTH。
2网络架构
从分前端至用户端宜设置:
核心交接箱(FP)、分配交接箱(DP)和光节点共三个网络节点,将整个链路分成四段(如图5.4所示)。
主干光缆:
分前端至核心交接箱(FP)的光缆;
支干光缆:
核心交接箱(FP)至分配交接箱(DP)的光缆;
分配光缆:
分配交接箱(DP)至光点的光缆;
分配电缆:
光点至用户端的电缆;
图5.4
3各节点设置及规划
(1)分前端
●覆盖用户规模5万户左右,覆盖5~10个核心交接箱;
●覆盖半径5公里左右(郊区或乡镇等用户分散的区域可适当延伸);
●宜选择覆盖区域的中心位置,考虑安全、进出线方便等条件,并且预留安装8~10个432~576芯ODF架的位置,宜与有源设备机柜分开,单独一排设置,其余载荷、面积、电源动率、环境等参照机房要求;
●每个分前端至总前端的光缆容量宜敷设两条72芯光缆,物理上成环。
随着IP技术在视频领域的应用推广,可将若干个分前端与总前端建成72芯~144芯环。
(2)核心交接箱(FP)
●用户覆盖范围约7000户左右,覆盖若干个分配交接箱(DP);
●分前端至核心交接箱的距离一般为3公里(光缆长度)以内;
●核心交接箱覆盖半径约2公里,设置应尽量考虑安全、稳定、可靠地理位置,有方便光缆进出的管道,宜设置在小区室内机房;
●室外安装采用576/432/288芯落地交接箱,室内安装则采用576/432芯ODF架,进线光缆宜采用144芯-288芯,原则上全部采用直熔,不安装分光器;
●原则上只为分前端之间以及所覆盖的分配交接箱(DP)提供纤芯,不直接带光节点或集团客户光缆专线。
●根据网络覆盖规模与地域情况,如FP位置的光缆数不多时,可简化为接续盒;也可根据缆数、芯数情况,将FP光交内的部分模块设置为DP功能区,有利于政企用户的PON接入或电路专线接入与附近零散光节点接入,便于光缆的敷设施工。
即可将网络的层次化与扁平化综合考虑。
(3)分配交接箱(DP)
●用户覆盖范围一般为1500户左右,覆盖不超过50个住宅区光节点或专线接入点;大型住宅区可设多个DP;
●核心交接箱(FP)至分配交接箱(DP)的光缆长度一般小于2公里;
●室外安装采用576/432/288芯型落地交接箱,室内安装则采用ODF架,根据覆盖规模,进线光缆宜采用24-48芯光缆,原则上不进行直熔,只进行光缆配纤,为光节点及光缆专线提供纤芯;
●根据业务需求安装分光器,主要为8或16分光,少量为4或32分光;
●一般设置于独立小区、行政村或面积较大的集团用户区(如学校、医院、部队),部分条件较好的光节点经适当优化即可直接设置成分配交接箱(DP)。
(4)FTTH模式的末级光分纤盒(AP)
●为预留光纤入户(FTTH)容量,规划设计中引入末级光分纤盒(AP)单元,只有在建设光纤入户(FTTH)工程时才设置;
●末级光分纤盒(AP)功能类似同轴分配网的大分配器,所不同的是大分配器至用户端是-5或-7电缆,AP盒至用户端是入户皮线光缆;
●每个AP理论覆盖用户可达64户甚至128户(即组合分光比为1:
64或1:
128,随今后FTTH的技术发展而定),覆盖半径可达200米甚至300米,但考虑到设计灵活性、施工方便以及稳定可靠性,覆盖用户规模宜控制在32户以内,覆盖半径一般控制在100米以内,或覆盖本楼道内;
●采用二级分光时,盒内安装光分光器,根据覆盖用户数及上级DP所使用的分光比安装合适的分光器,一般在DP安装1:
2、1:
4、1:
8,而AP位置相应安装:
1:
32、1:
16、1:
8,现阶段EPON单芯三波组合比宜1:
32,GPON单芯三波组合比宜1:
64。
根据户型情况,也可按三级分光,组合比不变。
如采用双芯三波,因减少了插损,组合比可调为1:
64或1:
128。
●AP盒进线采用小芯数光缆,经光节点处上联至交接箱(DP);
●高层和密集型单身公寓可根据用户规模设置,一般以32户为步进设置,小高层每个梯位(宜≤32户)单独设置,平房散户采用以15~20户左右、集中设置、就近覆盖为原则进行设置;
●光纤到楼(FTTB)后,AP盒宜设置在各楼道处。
(5)光节点
●城镇新建网络应按FTTB无源入户进行设计,50户左右的楼、楼道应预设光节点(应规划设备安装位置与供电配套),为降低网络建设成本,但现阶段应扩大无源网络覆盖范围;
●住宅小区光节点接入光缆一般配置4芯,节点覆盖范围不宜大于150户,个别密集楼房如单身公寓型可以适当增加,但不应超过200户;超过150户的节点,宜配置6芯或8芯光缆;
●小区网络从FTTB演化为FTTH,应方便或减少新增的楼外光缆施工;
●较为分散乡镇可保留一级电放,拟双向建设的农村网络宜不超过二级。
(6)农村或乡镇网络
以上预留FTTH的测算时基于分前端至用户终端的总信号路由距离不宜超过10公里,因超过10公里后,目前适用的GEPON口只能覆盖32个ONU,这个条件在农村或乡镇较远时无法达到要求,这时需要预留的纤芯和AP需要翻一翻。
对于这种模式,FP和DP的设置可仍按以上用户规模进行设置,但距离可以放宽,分前端至用户端的总距离宜控制在20公里。
4光缆分类
为了建设维护方便,需要对
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- 福建 广电 网络 集团 HFC 规划 指导 意见 0707