有线电视网络光纤到户CFTTH系统核心技术综合规范总体.docx
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1、有线电视网络光纤到户(C-FTTH)技术规范总体目 录前 言有线电视网络光纤到户(C-FTTH)是有线电视接入网发展方向。伴随有线电视网络光纤到户趋势日益显著,广播电视行业迫切需要一个新行业标准,规范C-FTTH体系架构和相关总体要求,以指导现有多种技术方案有线电视HFC网络以合理模式向C-FTTH演进,愈加好地为以后C-FTTH产业化发展发挥指导作用。有线电视网络光纤到户(C-FTTH)技术规范总体1. 范围本标准要求了有线电视网络光纤到户(C-FTTH)体系结构和总体要求概要地规范了FTTH用光缆及线路辅助设施基础要求。本标准适适用于有线电视网络光纤到户(C-FTTH)网络建设和系统设备研
2、发、生产和使用。2. 规范性引用文件GB/T 0-HFC网络设备管理系统规范GY/T 5073-有线电视网络工程施工及验收规范YD/T 1475-接入网技术要求基于以太网方法无源光网络(EPON)YD/T 1636-光纤到户(FTTH)体系结构和总体要求YD/T 2274-接入网技术要求10Gbit/s以太网无源光网络(10G-EPON)YD/T 1949接入网技术要求吉比特无源光网络(GPON)YD/T 2402接入网技术要求 10Gbit/s无源光网络(XG-PON)IEEE Std 802.3信息技术一系统间通信和信息交换一局域网和城域网一特定要求第3部分:CSMA/CD接入方法和物理层
3、规范IEEE Std 802.3av信息技术一系统间通信和信息交换一局域网和城域网一特定要求第 3部分:CSMA/CD接入方法和物理层规范增补文件1: l OGbit/s无源光网络物理层规范和管理参数ITU-T G.984吉比特无源光网络(GPON)ITU-T G.98710吉比特无源光网络(XG-PON)ITU-T G.98940 吉比特无源光网络(NG-PON2)SCTE 174- Radio Frequency over Glass Fiber-to-the-Home SpecificationIETF RFC 1157 简单网络管理协议(SNMP)IEEE 802.3.1以太网MIB3
4、. 术语和定义4. 缩略语ARPAddress Resolution Protocol地址解析协议BRASBroadband Remote Access Server宽带远程接入服务器CATVCommunity Antenna Television有线电视网CBNCable Broadcasting Network 有线电视网络CMCableModem电缆调制解调器CMTSCableModem Terminal SystemCableModem局端系统CPECustomer Premises Equipment用户端设备CWDMCoarse Wavelength Division Multip
5、lexing粗波分复用器DHCPDynamic Host Configuration Protocol动态主机配置协议DoSDenial of Service拒绝服务EDFAErbium-doped Optical Fiber Amplifier掺铒光纤放大器EOCEerthnet Over Coax基于以太网同轴网EPONEthernet Passive Optical Network基于以太网方法无源光网络EYDFAEr/Yb-Doped Optical Amplifier铒钇大功率光纤放大器FTTHFiber to the Home光纤到户FTTxFiber to the Buildin
6、g/Node光纤到楼或节点GPONGigabit-capable Passive Optical Network吉比特无源光网络HFCHybrid FiberCoaxial混合光纤同轴电缆网HNHome Network家庭网络ICMPInternet CONUrol Message ProtocolInternet控制报文协议IGMPInternet Group Management ProtocolInternet 组管理协议I-PONALL IP PON基于基带全IP无源光网络IPInternet Protocol互联网协议NMSNetwork Management System网络管理系
7、统MIBManagement Information Base管理信息库OBIOptical Beat Interference光拍频干扰OBNOptical Broadcast Network光广播网络ODPOptical Distribution Platform光分配平台ODNOptical Distribution Network光分配网络OINOptical IP Network光IP数据网络OLTOptical line Terminal光线路局端ORUOptical RF unit光射频单元ORxOptical Receiver光接收机终端OTDROptical Time Dom
8、ain Reflectometer光时域反射仪ONUOptical Network Unit光网络单元PADPortable Android Device平板电脑PCPersonal Computer个人电脑PONPassive Optical Network无源光网络QoSQuality of Service服务质量RFoGRF over Glass光纤射频传输RRxReturn Receiver反向光接收机RTNRF Transimition Network射频传输网络RTxReturn Transmitter反向光发送机SNIService Node Interface业务节点接口SNM
9、PSimple Network Management Protocol简单网络管理协议SyslogSystem Log系统统计TR069CPE WAN Management Protocol用户端设备广域网网络管理协议TVTelevision电视UNIUser network interface用户网络接口WDMWavelength Division Multiplexing波分复用5. C-FTTH系统概述5.1. C-FTTH定义C-FTTH是有线电视传输网络中,仅仅用光纤媒质连接接入网局端和家庭住宅接入方法,引入光纤由单个家庭住宅独享。C-FTTH接入网承载业务包含广播电视业务和宽带接入
10、业务。5.2. C-FTTH在整个网络中位置有线电视传输网络由关键网(包含骨干网、城域网)和接入网组成,C-FTTH接入网在整个网络中位置图5-1所表示。FTTH接入网在上行方向经过业务节点接口(SNI)连接到城域网交换节点,在下行方向经过用户网络接口UNI连接到用户驻地设备CPE或家庭网络HN。图5-1 C-FTTH接入网在整个网络中位置5.3. C-FTTH系统组成C-FTTH接入网基础组成可划分为接入系统、光分配网络(ODN)、配置系统和网络管理系统(NMS)四部分。C-FTTH接入网组成图5-2所表示。图5-2 C-FTTH系统组成l 接入系统接入系统由光广播和接入头端系统(OBAS)
11、和光广播和接入终端(ONU)组成,OBAS和ONU之间经过光纤网络连接。OBAS连接城域网交换节点和ODN,负责它们之间数据转发,并经过城域网接入运行商配置系统及网络管理系统。ONU连接ODN和用户设备,负责它们之间数据转发。用户设备能够和ONU集成在一个设备之中,也能够作为独立设备存在。经典用户设备包含机顶盒、个人电脑和家庭路由器等。l ODNODN是C-FTTH系统中,在光接入系统头端和光接入系统终端之间部分。ODN是由光纤、光分路器、光连接器等无源光器件组成点对多点网络,它为接入系统提供物理传输通道。ODN由单模光纤和光分配点(ODP)组成,ODP能够由一级或多级光分路器组成。l 配置系
12、统配置系统提供FTTH系统业务和设备配置服务,实现配置文件生成、下发、设备软件升级等功效。l 网络管理系统(NMS)网络管理系统(NMS)包含网元管理系统和Syslog服务器。6. C-FTTH实现技术和基础要求6.1. C-FTTH业务承载方法经典C-FTTH技术方案包含:l RF射频广播电视+基带PON双平台叠加模式RF-OverlayRF-Overlay方案中,广播电视业务采取RF传输模式,宽带接入业务采取基带数字传输模式。在光传输上,广播电视业务和宽带接入业务分别调制至不一样光传输通道。l 基于以太网协议全基带数字传输模式I-PONI-PON技术方案中,广播电视业务和宽带接入业务全部采
13、取基带数字传输模式。在光传输上,提议将广播电视业务和宽带接入业务调制至不一样光传输通道上。l 基于DOCSIS协议全RF射频传输模式RFoGRFoG方案中,广播电视业务和宽带接入业务全部采取RF传输模式,它们能够经过频分复用方法调制至一个光传输通道上,也能够分别调制至不一样光传输通道上。RF-Overlay和I-PON技术方案中,广播电视业务和宽带接入业务调制至不一样光信道中,C-FTTH按光传输通道能够对应划分为光广播电视网络(OBN)和光IP数据网络(OIN)。此时,C-FTTH参考模型图6-1所表示。图6-1 C-FTTH参考模型6.2. RF-OverlayC-FTTH实现方法和基础要
14、求6.2.1 RF-Overlay技术方案RF-Overlay方案中,广播电视业务和宽带接入业务分别调制至不一样光传输通道,C-FTTH能够划分为光广播电视网络(OBN)和光IP数据网络(OIN)。其中,光广播电视网络(OBN)中光广播发送平台(RTN)由光发射机(FTX)和光纤放大器组成;光IP数据网络(OIN)中光数据传输平台(DTN)为光线路终端(OLT),终端为光网络单元(ONU)。RF-Overlay实现方案图6-2所表示。图6-2 RF-Overlay实现方案6.2.2 RF-Overlay基础要求6.2.2.1 OIN基础要求(1)传输系统要求RF-Overlay方案中,PON系
15、统能够采取EPON、10GEPON或GPON系统:EPON系统应符合10GEPON系统应符合GPON系统应符合(2)基于以太网网络性能指标要求基于以太阿网络性能要求包含时延、时延改变、帧误差率、帧丢失率等,具体指标应满足IEEE802.3-相关部分性能指标要求。(3)基于lP网络性能指标要求当FTTH系统支持3层处理功效时,基于IP网络性能参数关键包含IP分组吞吐量、IP分组传输时延(IPTD)、分组时延改变(IPDV)和IP分组丢失率(IPLR)。和上述各参数相关网络性能应满足YD/T l171-对接入网部分性能指标要求。(4)语音业务性能指标要求6.2.2.2 OBN基础要求表6-1 CA
16、TV业务性能指标要求项目单位指标要求备注频率范围MHz87862(1000)标称光波长nm15501560光发送机输入射频电平范围dBV7085光接收机接收光功率范围dBm-16-8光接收机射频输出电平(SD,RF)dBV60系统射频输入口反射损耗dB16(87550MHz)14(5501000 MHz)系统射频输出口反射损耗dB10(871000 MHz)系统频响(全频段)dB3.5端到端光链路指标群时延(全频段)ns12端到端光链路指标MER(关均衡)64 QAMdB25端到端光链路指标。光链路传送93路数字频道信号;接收光功率为-12dBm。256 QAMdB31MER(开均衡)64 Q
17、AMdB32256 QAMdB34误码率(BER)(RS解码前)1x10-4端到端光链路指标。应最少测出100个错误比特SD,RF/N64 QAMdB26端到端光链路指标256 QAMdB32模拟频道C/NdB43接收光功率为-9dBm。级联光链路指标计算见GY/T 131-1997C/CTB (可选)dB54C/CSO(可选)dB546.3. I-PONC-FTTH实现方法和基础要求6.3.1 I-PON技术方案I-PON技术方案中,广播电视业务和宽带接入业务全部采取IP方法承载,在不一样光传输通道中传输,其中广播电视业务采取IP基带广播方法,OBN中光广播发送平台(RTN)为光交换机+光放
18、大器,ORx关键技术为IP Tuner调谐器,OIN中光数据传输平台(DTN)为光线路终端(OLT),终端为光网络单元(ONU)。I-PON实现方案图6-3所表示。图6-3 I-PON实现方案6.3.2 I-PON基础要求6.3.2.1 OIN基础要求同6.2.2.1。6.3.2.1 OBN基础要求传输带宽大于10Gbps,时延,抖动、丢包率输出音视频指标测量条件:频道数、接收光功率6.4. RFoGC-FTTH实现方法和基础要求6.4.1 RF-Overlay基础要求RFoG是由ANSI/SCTE 174 标准所定义一个技术方案,意在一个全光纤组成PON网络上,兼容HFC全部信号传输,包含模
19、拟节目、数字电视、互动电视、VoIP和DOCSIS信号等。其原理图6-4所表示。图6-4 RFoG系统原理RFoG是双向HFC网络深入“光纤深入”或“光进铜退”并向FTTH演进技术表现。其光结构由原HFC点对点结构演变为点对多点结构。而传统光站则演变为单个家庭用户使用(或少许用户共用)微型光站,叫做RFoG ONU (可简写为R-ONU)。 在R-ONU以后信号还原为传统射频方法,不仅能够为单个家庭使用,也能够为多个家庭共享。RFoG采取突发方法回传光信号。 RFoG方案经过在分前端增加合波器、在光节点增加分光器,并用皮线光缆替换原HFC网络中光节点到用户同轴分配网,实现HFC网络向FTTH过
20、渡,它兼容HFC网络全部信号。6.4.2 RFoG基础要求OBI?7. C-FTTHQoS确保要求7.1. 广播电视类视频业务QoS要求广播电视类视频业务包含数字电视广播业务、VOD视频点播业务、SDV数字交换式视频业务等DVB数字电视业务,也包含电视IP直播业务(移动手机电视、PAD电视)等多形态IP视频流广播业务及其全IP视频广播,甚至还必需支持模拟电视业务。在有线电视光纤到户网络(C-FTTH)中,电视广播类视频业务QoS要求最高,需满足广播电视图像相关专业级视音频标准规范,需要支持无延时、无抖动实时广播(包含IP视频流广播业务),不能有黑屏现象。本白皮书提议,电视广播类视频业务QoS需
21、满足和支持下表表述业务模型:表8-1 业务QoS参数业务类型所需最小带宽视频流数据格式延时、抖动参数终端SDTV标清广播电视6Mbps/套DVBIP无STB或IP智能电视机HDTV高清广播电视10Mbps/套DVBIP无STB或IP智能电视机VOD标清点播4Mbps/路DVBIP无STB或IP智能电视机VOD高清点播10Mbps/路DVBIP无STB或IP智能电视机SDV高清视频10Mbps/路DVBIP无STB或IP智能电视机4K超高清电视广播20-40Mbps/路DVBIP无STB或IP智能电视机移动小屏电视广播512Kbps-2Mbps/套无IP无手机、PAD、PC等智能终端8K超高清电
22、视广播无电视广播类视频业务含有和支持2种视频流数码格式,一个是DVB数字电视格式,同时,还必需支持IP视频流格式,以满足智能终端(手机、PAD、 PC和IP智能电视机等)收看电视要求。电视广播类视频业务及其业务QoS保障要求,是有线电视光纤到户(C-FTTH)和通信业FTTH网络最本质区分,C-FTTH和通信业FTTH网络含有本质差异,是不一样类型光纤到户网络。7.2. 数据通信类视频业务QoS要求数据通信类业务中各类业务对网络延时和抖动、响应和保障等要求不一样。在多业务并发条件下,C-FTTH应含有依据多业务QoS需求,保障多业务良好用户体验能力:l 对于语音业务,建立端到端带宽相对恒定、时
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