有线电视网络光纤到户技术规范.doc
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1、.有线电视网络光纤到户(C-FTTH)技术规范(lintk从多篇网页中搜索出来整理汇总,难免错漏,请指正)总体目录前言有线电视网络光纤到户(C-FTTH)是有线电视接入网的发展方向。随着有线电视网络光纤到户趋势日益明显,广播电视行业迫切需要一个新的行业标准,规范C-FTTH的体系架构和相关总体要求,以指导现有各种技术方案的有线电视HFC网络以合理的模式向C-FTTH演进,更好地为今后C-FTTH产业化发展发挥指导作用。1. 范围本标准规定了有线电视网络光纤到户(C-FTTH)的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的基本要求。本标准适用于有线电视网络光纤到户(C-FTTH)
2、网络建设和系统设备的研发、生产和使用。2. 规范性引用文件GB/T 20030-2005 HFC网络设备管理系统规范GY/T 5073-2005 有线电视网络工程施工及验收规范YD/T 1475-2006 接入网技术要求基于以太网方式的无源光网络(EPON)YD/T 1636-2007 光纤到户(FTTH)体系结构和总体要求YD/T 2274-2011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的无源光网络(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
3、一系统间的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IEEE Std802.3av 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接入方式和物理层规范增补文件1: 10Gbit/s无源光网络物理层规范和管理参数ITU-TG.984 吉比特无源光网络(GPON)ITU-TG.98710 吉比特无源光网络(XG-PON)ITU-TG.98940 吉比特无源光网络(NG-PON2)SCTE174-2010 Radio Frequency over Glass Fiber-to-the-Home Specification
4、IETF RFC1157 简单网络管理协议(SNMP)IEEE802.3.1 以太网MIB3. 术语和定义4. 缩略语ARP Address Resolution Protocol地址解析协议BRAS Broadband Remote Access Server宽带远程接入服务器CATV Community Antenna Television 有线电视网CBN Cable Broadcasting Network有线电视网络CM Cable Modem电缆调制解调器CMTS Cable Modem Terminal System 局端系统CPE Customer Premises Equip
5、ment 用户端设备CWDM Coarse Wavelength Division Multiplexing 粗波分复用器DHCP Dynamic Host Configuration Protocol动态主机配置协议 DoS Denial of Service 拒绝服务EDFA Erbium-doped Optical Fiber Amplifier 掺铒光纤放大器EOC Eerthnet Over Coax 基于以太网的同轴网EPON Ethernet Passive Optical Network基于以太网方式的无源光网络EYDFA Er/Yb-Doped Optical Amplifi
6、er 铒钇大功率光纤放大器FTTH Fiber to the Home 光纤到户FTTx Fiber to the Building/Node 光纤到楼或节点GPON Gigabit-capable Passive Optical Network吉比特无源光网络HFC Hybrid FiberCoaxial 混合光纤同轴电缆网HN Home Network 家庭网络ICMP Internet CONUrol Message Protocolt 控制报文协议IGMP Internet Group Management Protocol组管理协议Interne Internet I-PON ALL
7、 IP PON基于基带的全IP无源光网络IP Internet Protocol互联网协议NMS Network Management System网络管理系统MIB Management Information Base管理信息库OBI Optical Beat Interference光拍频干扰OBN Optical Broadcast Network光广播网络ODP Optical Distribution Platform光分配平台ODN Optical Distribution Network光分配网络OIN Optical IP Network光IP数据网络OLT Optical
8、line Terminal光线路局端ORU Optical RF unit光射频单元ORx Optical Receiver光接收机终端OTDR Optical Time Domain Reflectometer光时域反射仪ONU Optical Network Unit光网络单元PAD Portable Android Device平板电脑PC Personal Computer 个人电脑PON Passive Optical Network无源光网络QoS Quality of Service服务质量RFoG RF over Glass 光纤射频传输RRx Return Receiver反
9、向光接收机RTN RF Transimition Network射频传输网络RTx Return Transmitter反向光发送机SNI Service Node Interface业务节点接口SNMP Simple Network Management Protocol简单网络管理协议Syslog System Log系统记录CPE WAN Management TR069 Protocol用户端设备广域网网络管理协议TV Television电视UNI User network interface用户网络接口WDM Wavelength Division Multiplexing 波分复
10、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的接入方式,引入光纤由单个家庭住宅独享。C-FTTH接入网承载的业务包括广播电视业务和宽带接入业务。5.2. C-FTTH在整个网络中的位置有线电视传输网络由核心网(包括骨干网、城域网)和接入网组成,C-FTTH接入网在整个网络中的位置如图5-1所示。FTTH接入网在上行方向通过业务节点接口(SNI)连接到城域网交换节点,在下行方向通过用户网络接口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的位置5.3. C-FTTH系统组成C
11、-FTTH接入网的基本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系统组成接入网如图5-2所示。图5-2 C-FTTH系统组成接入系统接入系统由光广播与接入头端系统(OBAS)和光广播与接入终端(ONU)组成,OBAS和ONU之间通过光纤网络连接。OBAS连接城域网交换节点和ODN,负责它们之间的数据转发,并通过城域网接入运营商的配置系统及网络管理系统。ONU连接ODN和用户设备,负责它们之间的数据转发。用户设备可以和ONU集成在一个设备之中,也可以作为独立的设备存在。典型的用户设备包括机顶盒、个人电脑和家庭路由器等。ODNODN是C-FTT
12、H系统中,位于光接入系统头端和光接入系统终端之间的部分。ODN是由光纤、光分路器、光连接器等无源光器件组成的点对多点的网络,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可以由一级或多级光分路器组成。配置系统配置系统提供FTTH系统的业务和设备配置服务,实现配置文件的生成、下发、设备软件升级等功能。网络管理系统(NMS)网络管理系统(NMS)包括网元管理系统和Syslog服务器。6. C-FTTH实现技术和基本要求6.1. C-FTTH业务承载方式典型的C-FTTH技术方案包括:RF射频广播电视+基带PON双平台叠加模式RF-OverlayRF-Overlay方
13、案中,广播电视业务采用RF传输模式,宽带接入业务采用基带数字传输模式。在光传输上,广播电视业务和宽带接入业务分别调制至不同光传输通道。基于以太网协议的全基带数字传输模式I-PON I-PON技术方案中,广播电视业务和宽带接入业务都采用基带数字传输模式。在光传输上,建议将广播电视业务和宽带接入业务调制至不同的光传输通道上。基于DOCSIS协议的全RF射频传输模式RFoGRFoG方案中,广播电视业务和宽带接入业务都采用RF传输模式,它们可以通过频分复用方式调制至一个光传输通道上,也可以分别调制至不同光传输通道上。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同光信道
14、中,C-FTTH按光传输通道可以相应划分为光广播电视网络(OBN)和光IP数据网络(OIN)。此时,C-FTTH的参考模型如图6-1所示。图6-1 C-FTTH参考模型6.2. RF-Overlay的C-FTTH实现方式和基本要求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同光传输通道,C-FTTH可以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)中的光广播发送平台(RTN)由光发射机(FTX)和光纤放大器组成;光IP数据网络(OIN)中的光数据传输平台(DTN)为光线路终端(OLT),终端
15、为光网络单元(ONU)。RF-Overlay的实现方案如图6-2所示。图6-2 RF-Overlay实现方案6.2.2 RF-Overlay基本要求 6.2.2.1 OIN基本要求(1)传输系统要求RF-Overlay方案中,PON系统可以采用EPON、10GEPON或者GPON系统:EPON系统应符合 10GEPON系统应符合 GPON系统应符合(2)基于以太网的网络性能指标要求基于以太阿的网络性能要求包括时延、时延变化、帧误差率、帧丢失率等,具体指标应满足IEEE802.3-2012相关部分的性能指标要求。(3)基于lP的网络性能指标要求当FTTH系统支持3层处理功能时,基于IP的网络性能
16、参数主要包括IP分组吞吐量、IP分组传输时延(IPTD)、分组时延变化(IPDV)和IP分组丢失率(IPLR)。与上述各参数相关的网络性能应满足YD/T l171-2001对接入网部分的性能指标要求。(4)语音业务的性能指标要求6.2.2.2 OBN(光广播网络)基本要求表6-1 CATV业务性能指标要求6.3. I-PON的C-FTTH实现方式和基本要求I-PON技术方案中,广播电视业务和宽带接入业务都用IP方式承载,在不同的光传输通道中传输,其中广播电视业务采用IP基带广播方式,OBN中广播发送平台(RTN)为光交换机+光放大器,ORx的核心基数为IP Tuner调谐器,OIN中的光数据平
17、台(ATN)为光线路终端(OLT),终端为光网络单元(ONU)。I-PON实现方案如图6-3所示。图6-3 I-PON实现方案6.3.2 I-PON基本要求6.3.2.1 OIN基本要求同6.2.2.1。6.3.2.1 OBN基本要求传输带宽不小于10Gbps,时延,抖动、丢包率 输出音视频指标测量条件:频道数、接受光功率 6.4. RFoG的C-FTTH实现方式和基本要求 6.4.1 RF-Overlay基本要求RFoG是由ANSI/SCTE 174 2010标准所定义的一种技术方案,旨在一个全光纤构成的PON网络上,兼容HFC的所有信号传输,包括模拟节目、数字电视、互动电视、VoIP和DO
18、CSIS信号等。其原理如图6-4所示。图6-4 RFoG系统原理RFoG是双向HFC网络进一步“光纤深入”或“光进铜退”并向FTTH演进的技术体现。其光结构由原HFC的点对点结构演变为点对多点结构。而传统的光站则演变为单个家庭用户使用(或少量用户共用)的微型光站,叫做RFoG ONU (可简写为R-ONU)。 在R-ONU之后信号还原为传统的射频方式,不但可以为单个家庭使用,也可以为多个家庭共享。RFoG采用突发方式回传光信号。RFoG方案通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的同轴分配网,实现HFC网络向FTTH的过渡,它兼容HFC网络的所有信
19、号。6.4.2 RFoG基本要求OBI?7. C-FTTH的QoS保证要求7.1. 广播电视类视频业务的QoS要求广播电视类视频业务包括数字电视广播业务、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)等多形态的IP视频流广播业务及其全IP视频广播,甚至还必须支持模拟电视业务。在有线电视光纤到户网络(C-FTTH)中,电视广播类视频业务的QoS要求最高,需满足广播电视图像的相关专业级视音频标准规范,需要支持无延时、无抖动的实时广播(包括IP视频流广播业务),不能有黑屏现象。本白皮书建议,电视广播类视频业务的QoS需满足和支持下
20、表表述的业务模型:表7-1 业务的QoS参数电视广播类视频业务具备和支持2种视频流数码格式,一种是DVB数字电视格式,同时,还必须支持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)收看电视的要求。电视广播类视频业务及其业务的QoS的保障要求,是有线电视光纤到户(C-FTTH)与通信业的FTTH网络最本质的区别,C-FTTH与通信业的FTTH网络具有本质的差异,是不同类型的光纤到户网络。7.2. 数据通信类视频业务的QoS要求数据通信类业务中各类业务对网络延时与抖动、响应与保障等要求不同。在多业务并发条件下,C-FTTH应具备依据多业务的QoS需求,保障多业务的良好用户
21、体验的能力:对于语音业务,建立端到端的带宽相对恒定、时延和抖动可控制的链路;对于视频通信、在线游戏等业务,提供实时响应、突发大带宽的业务保障;对于高清时移电视、高清视频点播业务、网络视频业务,提供低抖动、大带宽传输链路,保障业务的流畅;对于上网业务,提供尽可能高的传输速率;对于商企业务,按合同要求提供相应品质的传输服务; 对于网络运营商提供的其他服务,根据需求提供差异化的传输品质。数据通信类业务流分类,包括视频、语音和数据三大类IP数据业务:OTT TV、 IPTV、Internet上网、互动游戏、VoIP语音等业务。数据通信类业务流分类应支持如下参数:a) IP 层流分类参数:源IP地址/掩
22、码,目的IP 地址/掩码,IP 协议类型,IP优先级,TCP/UDP端口号;b) 链路层流分类参数:目的MAC 地址,源MAC 地址,以太协议类型,802.1p 优先级,VLAN ID。业务流QoS系统应支持如下业务流QoS参数:a) 优先级;b) 最大保持速率;c) 最大峰值速率;d) 最大突发度 ;e) 最小保留速率。CMTS或xPON的OLT应支持对上行业务流和下行业务流作流量限制和整形。对于上行业务流,还应支持五种业务调度类型:a) 尽力而为业务;b) 非实时轮询业务;c) 实时轮询业务;d) 主动授权业务;e) 带活动检测的主动授权业务。对于下行业务流,还应支持如下QoS 参数:最大
23、下行时延。支持优先级标记支持业务流调度终端在上行方向应在头端的控制下按照业务流的QoS参数进行流量整形和转发调度。头端在下行方向应按照业务流的QoS参数进行流量整形和转发调度。头端向NSI接口转发时,可根据汇聚网络类型采取不同的QoS调度策略。QoS 动态配置策略(可选)头端可选支持QoS动态配置策略,即动态地创建、修改和删除业务流,保证语音等多媒体会话的服务质量,在会话过程中系统提供有保障的带宽资源,会话结束后系统释放所占用的带宽资源。头端可选支持两种动态业务流操作,由头端发起的动态业务流和由终端发起的动态业务流。8. C-FTTH安全要求8.1. 广播电视业务保障与可靠性要求为保障广播电视
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