LanCable™MiniCMTS 部署方案
杭州蓝联科技有限公司
Hangzhou Lancable Technology Co.,Ltd
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一、概述
1.1、形式与产业政策
2008年初，国务院转发了六部委联合制订的《关于鼓励数字电视产业发展的若干政策》（国办发[2008]1号文），明确了“以有线电视数字化为切入点，…… 推进„三网融合‟，……实现由电视生产大国向数字电视产业强国转变”的发展目标。该《政策》鼓励广电机构提供增值电信业务、支持电信企业参与数字电视网络建议改造，正式废止了1999年关于广电网和电信网双向禁入的规定。面对这一历史性机遇与挑战，有线电视网络要发展、要生存，就必须尽快融入数字化及“三网融合”的滚滚大潮，在完成数字化整体转换的基础上，建立自己的双向化网络。否则，将不可避免地被边缘化、被淘汰，甚至失去生存空间。
目前传统广电业务主要如下面临挑战：
机顶盒平移占用了大量资金，收视费增量杯水车薪。 模拟电视已把单向广播业务发展到了极致，数据广播只不过是图文广播的升级版。 基本频道节目大量重复，观众无从体验数字电视的优越性。
单向准互动是权宜之计，效率低，互动性差，无法与IP用户的体验相比较。 整转平移没能体现数字电视的真正价值，后平移时代增值服务呼声不断。 三网融合，IPTV来势汹汹，网络改造，业务转型刻不容缓。
1.2、双向改造技术介绍 三网融合的政策在稳步推进， 广电网络双向改造也是刻不容缓。 有线电视双向改造主要有三种方案：一是采用CMTS方案；二是采用五类线直接入户方案（EPON+LAN方案）；三是采用同轴线缆入户方案（EPON+EoC方案）。
1.2.1、CMTS+CM技术方案
CMTS方案在原有的HFC线路上传输上/下行数据，需要对原有的HFC线路进行改造。主要牵涉到放大器、光节点、分前端的设备更换及增加，部分需要更换电缆、接头等无源设备。对于未进行HFC网络改造的情况下，改造环节多、成本较高。对于已完成HFC网络改造，CMTS存在带宽低，上下行带宽不对称的缺点；导致单位带宽成本高，无法支撑后续宽带业务等多业务的提供。反向回传噪声问题，导致后期维护成本高、定位困难。这些问题也导致了CMTS技术只是在国内少数大城市得到规模商用，而新改造区域逐渐采用EPON+LAN(EoC)技术，CMTS逐渐边缘化。
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1.2.2、EPON+LAN技术方案
五类线入户方案，即采用EPON+LAN方式。单从技术方案上看是比较理想的方式，并且国内已经有部分城市实施了这一方案，但是由于五类线资源问题，这个方案只能是在局部有条件的地方获得突破，很多地区无法克隆这套方案。该方案可用于解决新建小区或者能比较简单布署五类线入户的地区。
1.2.3、EPON+EoC技术方案
对于大多数广电来说，从小区光节点到用户端的同轴线资源是我们可以直接借用的，采用基于同轴线缆的入户方案是广电双向改造的较好选择。采用EoC技术可以很好的保护原有的同轴接入网资源，有效的节省投资。EoC是在同轴电缆上传输以太网数据的技术统称。根据早期区分习惯，EoC技术分为无源EoC和有源EoC。
无源EoC直接把以太网的基带信号通过无源器件耦合到同轴电缆中传输。该方案要求：局端数据信号必须到楼道，从楼道到用户端CABLE网络必须为星型，EoC经过的CABLE网络不能有分支分配器。这些条件限制了无源EoC的应用范围，无法适用于广电常见的树型网络。由于采用简单的信号耦合，无源EoC抗干扰能力差、对阻抗匹配要求高，CABLE线悬空会导致网络自环不可用等问题，实际使用中适应性比较差。
有源EoC技术，现在业界方案多种多样，规模、成熟度不一，大多是基于调制技术。比如有：Moca、HomePNA、Homeplug1.0、Wifi降频等技术，均将数据信号调制到能在CATV同轴网传输的某一频段上，然后将CATV信号和调制后的数据信号混合传输，下行方向传输CATV和数据调制信号，上行方向传输数据调制信号，为双向数字电视平台提供回传通道。EPON+有源EoC技术大大减少了工程施工量，用户带宽有保证，是当前有线电视双向改造最流行、最实用方案。但同时有源EoC的终端成本也成为双向业务发展的瓶颈。
1.3、选择MiniCMTS 1.3.1、CMTS/EPON+EOC/MiniCMTS方案比较
目前国内双向网络改造的主流是CMTS和EPON+EOC，两者都一些长处，但也都存在一些缺点。MiniCMTS结合了两者的优点，规避了两者的缺点，是目前最适合广电网络双向改造的方案。 CMTS 项目 运营商需求 入户带宽满足NGB要求，如果说明 目前DOCSIS2.0的CMTS带宽较小，不能满足是否满足需求 部分满足 EOC 说明 带宽比DOCSIS2.0的CMTS高，但仍
MiniCMTS 是否满足需求 说明 是否满足需求 带宽 上行160Mbps，下行部分800Mbps，上行链路满足 满足 带宽达960Mbps 3
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目前不能满足， 最少扩容比较方便 NGB入户带宽要求，DOCSIS3.0的CMTS能提供高带宽但价格较昂贵 然不能满足NGB入户带宽要求，并且扩容需要二次网改 比EOC的带宽高出4 – 8倍，入户带宽满足NGB要求 QoS保证 完毕的Qos保证， 提供高质量的能承载各Qos保证，满足种业务，完语音类业务Qos全满足三要求 网融合要求 标准化程度高，不受标准化程度高，厂商限制，不受厂商限制，资产保值资产保值率高 率高 Qos相对CMTS来说有一定的差满足 距， 较难满足语音类业务Qos要求 不满足 和CMTS具有相同规格的Qos保证，满足语言类Qos需求，满足 满足三网融合规范要求 标准化 满足 标准化程度低，受厂商限制，资产保值率低 不满足 DOCSIS规范，标准化程度高，不受厂商满足 限制，资产保值率高 MiniCMTS终端设备Cablemodem，价满足 格便宜、故障率低、且通用 终端 终端价格相比价格便宜，终端价格便宜， CM高，故障率也故障率低，故障率低，且通满足 相对较高，且不终端通用 用 通用 安装简单，对网络要求较低，运营维护简单 不满足 安装简单， 安装比较复杂， 安装、对网络要对网络要求较不满运营求低，运营高，运营维护难足 维护 简单 度比较大 有大量的主要是国外设国内供货备供应商，价格商， 价格昂贵 相对便宜。 覆盖范围小，以及抗噪声技术的改进，满足 MiniCMTS安装简满足 单，对网络要求低，运营维护简单 有很多国内设备供应商，比EOC改造成本更低 成本 不满足 有很多国内设备供应商，价格比较便宜 满足 满足 从上表格比较可以看出，CMTS标准化程度高，Qos保证严格，但设备价格相对较高，对网路要求比较高，安装、运营比较麻烦；EOC价格相对便宜，对网络要求较低，安装运营比较方便，但标准化程度不高，资产保值率低，Qos保证不严格。 MiniCMTS具有CMTS高标准化和EOC改造成本低廉优点! 1.3.2、MiniCMTS主要优点
（1） （2） （3） （4）
高带宽，MiniCMTS上行160Mbps，下行800Mbps，双向带宽可达960Mbps;
高标准，MiniCMTS采用DOCSIS协议，与Cablemodem及CMTS后台都可以无缝对接; 高Qos保证，能满足语言级别Qos要求; 运营方便，部署运营简单如EOC;
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（5） 高性价比，在带宽相同的条件下，MiniCMTS网改成本低于EOC改造; （6） 产业链成熟，内置CM的机顶盒性价比非常高;
1.4、改造成本比较
1.4.1、MiniCMTS改造和EOC改造成本比较
EOC局端的带宽在100M – 200M之间，并且EOC只能部署在光节点，MiniCMTS的带宽高达960M，不仅可以部署在光节点，还可以部署在分前端。
在相同带宽条件下， MiniCMTS可以覆盖4 – 8个光节点， 以及Cablemodem的成本低于EOC终端成本。，所以， MiniCMTS的改造成本比EPON+EOC的改造成本低。 改造详细情况对比如下：
MiniCMTS改造如下图： HFC光发光分器光收RFoG光发用户120RJ45MiniCMTS光收光分器光收RFoG光发用户120分前端EOC改造如下图： HFC图（1）光节点
光发光分器光收ONUEOC用户120RJ45OLT光分器光收ONUEOC用户120分前端
成本比较如下表： 位置 光节点 图（2）光节点
EOC 改造说明 1个 ONU+ 1 个EOC头端 成本 中 MiniCMTS 改造说明 1个 RFoG光发 成本 中低 5
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用户 分前端 EOC终端 1个PON口 覆盖16个光节点 中高 中 CableModem 1个MiniCMTS + 1个光收 覆盖8个光节点 低 中 从上表可以看出， 光节点改造和分前端改造成本略同， 但Cablemodem终端低于EOC终端，， 所以，MiniCMTS总体改造成本较低。
1.4.2、MiniCMTS改造和CMTS改造成本比较
MiniCMTS完全可以替代CMTS， 但由于MiniCMTS带宽成本是CMTS的30%左右， 所以MiniCMTS改造成本比CMTS低。
二，MiniCMTS部署模型 2.1、部署在光节点——高带宽部署方案 当光节点覆盖用户数在200户左右，推荐把MiniCMTS部署在光节点位置,使用野外型MiniCMTS，采用1000M LAN，出波分或xPON回传，
2.1.1、xPON回传 采用xPON回传改造部署图如下图： HFC光发光分器光收ONUminiCMTS用户200RJ45OLT光分器光收ONUminiCMTS用户200分前端光节点
部署在光节点改造图如上，一般在分前端机房部署OLT设备，在边缘机房或者分光器位置部署OLT分光器， 在光节点位置部署ONU和MiniCMTS设备， ONU和MiniCMTS可以单独部署也可以集成在一起。 CATV信号在MiniCMTS内部完成混频，CATV混频插入损耗为4db。需要适当调节
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光收或者放大器，补偿回来4db插损。
改造优点是：无源光网络、拓扑简单，改造方便。采用EPON网络，和CATV直播一样，采用无源光分网络。拓扑单一，改造方便，维护简单。
改造缺点是：由于MiniCMTS带宽可达1000M， 所以PON分光比不能太高（1:1或者1:2，如果1:4的话EPON网络就是带宽瓶颈）。
2.1.2、1000M LAN回传
采用1000M LAN回传改造如下图： HFC光发光分器光收miniCMTS用户400RJ45SW光收miniCMTS用户400分前端
光节点
如上图：采用1000MLAN回传时，在分前端部署交换机，在光节点位置部署MiniCMTS，MiniCMTS和交换机之间通过1000M光纤链路实现回传。 1000MLAN改造的优点是：高带宽，改造一步到位，分配网络带宽高达960Mbps，MiniCMTS回传网络采用1000M LAN，整个网络没有带宽瓶颈。400左右用户共享960M的带宽，考虑开通率和并发率,入户带宽满足NGB要求。 主干网络符合IP网络标准，分配网络符合DOCSIS标准,整个网络标准化程度非常高,能实现语音类高Qos业务， 完全满足三网融合要求。 缺点是：每一个光节点到分前端都需要有专门的回传光纤链路，分前端出纤量比较大。网络也不能无源分光，结构比较复杂。
2.1.3、粗波分回传 粗波分是1000MLAN改造的一种形式，1000MLAN改造的优缺点是显而易见的， 当分前端出纤量不够而又想采用1000MLAN回传是，可以考虑使用粗波分，粗波分改造如下图：
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HFC光发光分器光收miniCMTS用户400RJ45SW合波器分波器光收miniCMTS用户400分前端光节点
如上图：采用粗波分回传时，在分前端部署交换机和合波器，在边缘机房或者分光其位置部署分波器，有效节省了分前端到分光器位置的出纤量。现在比较成熟的粗波分技术可以达到16波分复用。粗波分由于是采用了不同的波长在同一根光纤上传输的技术。 所以和合波器/分波器配套的SFP模块需要采用不同波长的模块（称为彩波模块），并且彩波模块需要在合波器、分波器两端配对使用，给施工和维护带来了一定的难度。 粗波是1000MLAN改造的一种形式， 具有1000MLAN改造的所有优点， 缺点是：由于彩波模块不是标准模块，给施工和运维带来了一定的难度。
2.2、部署在分前端——广覆盖部署方案 当光节点的覆盖用户数小于100户时， 把MiniCMTS部署在光节点位置虽然可以提供更高的带宽， 但改造成本较高。 在该模型下， 建议MiniCMTS部署在分前端，采用1U MiniCMTS，一个MiniCMTS覆盖4-8个光节点（按每个光节点覆盖100户计算， 一个MiniCMTS覆盖400-800户）。光节点到分前端采用RFoG回传方式。改造如下图： 光发光收HFC分光器RFoG光站CableRFoG光站Cable80户用户混合器80户用户LanCable MiniCMTSRFOG光收分前端分光器RFoG光站CableRFoG光站Cable80户用户80户用户8
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光节点已部署了光收
如果光节点位置已经部署了光接收机，可以增加RFoG光发，RFoG光发和ONU的价格相当， 连接方式如下：
光收RFoG光发80户用户
如上图，信号混合在RFoG光发里面完成，CATV信号插损在1.5db以下， 和EOC头端信号插损等同。
光节点已经部署了双向光站
如果已经在位置已经部署了双向光站，建议改造方式如下：
（1） 采用点对点回传方式，每个光节点都拉两根光纤到分前端，MiniCMTS部署在分前端。 把光站当光收使用，再增加RFoG光发。
改造优点
改造成本比EOC低
在改造初期，一个MiniCMTS可以覆盖8个光节点，而如果使用EOC覆盖,则需要8个EOC局端 一个MiniCMTS的价格明显低于8个EOC局端的价格，以及CableModem终端的价格比EOC终端价格低，所以整体改造成本比EOC改造低。
改造逐步进行，投资按需增加
MiniCMTS部署在分前端，前期可以覆盖更多的光节点，覆盖成本较低；随着宽带开通率的增加，根据需求增加MiniCMTS数量，增加带宽，整个改造可以逐步进行，投资按需增加,避免了资源的浪费。
集中式部署管理、扩容比较方便
MiniCMTS部署在分前端， 环境较好， 维护方便。
扩容时只增加MiniCMTS数量，减少覆盖用户数，分配网络不需要做任何改变
2.3、部署在分光器位置——50户模型
MiniCMTS放在分光器位置，光节点到MiniCMTS反向回传通过直调光发完成。拓扑图如下：
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交接箱楼道用户Out普通光接收机1分4回传光纤Overlay复用器反向回传终端RFin30～50户RFoutOut普通光接收机反向回传终端RFin30～50户回传光纤下行上行上行上行上行光纤光纤1光纤2光纤3光纤4RF下行RFoutOut局端信号处理模块普通光接收机反向回传终端RFinRF上行30～50户回传光纤RF下行输入光纤RF上行RFoutOutC-DOCSIS模块 上下行分离普通光接收机反向回传终端RFin30～50户MiniCMTS回传光纤RFout 交接箱需要放置3个设备：MiniCMTS，信号处理模块，overlay复用器和下行分光器，但可以把这4个设备集成到一起，采用野外防水设计（可以部署部署在野外），逻辑图如下： 下盖（固定在基座上）ONU光纤in1光纤in2光纤out1光电混频模块光纤out2光纤out3光纤out4电源电源上盖混频模块逻辑图如下：
MiniCMTS
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光发ATT光收1DSUSATT光收1ATT光收1ATT光收1
部署在光节点的反向回传模块采用室内型设计，框图如下： HPRFout1RFin1LP光发ATT15dbLPRFout2RFin2HP 三，MiniCMTS改造 3.1、数字化网改完成——用MiniCMTS网改
这种网络环境下数字化网改已经完成， 但双向化网改没有完成。 根据光节点覆盖的用户数多少，可以灵活选择MiniCMTS 3种改造方式。
光节点覆盖50户的网络模型
当光节点覆盖50户左右（32 – 100户）时， 为了节省投入建议采用分前端部署或分光器位置部署， 一个MiniCMTS覆盖约4 个左右的光节点。
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部署在分前端改造如下图：
HFCDSRJ45光发光分器光收光发用户50MiniUSCMTS光收光收光收光发用户50边缘机房优点： （1） 成本低于EOC （2） 标准化程度高于EOC （3）扩容性强，。 光节点 和EOC改造比较, EOC改造如下图
HFC光发光分器光收ONUEOC用户50RJ45OLT光分器光收ONUEOC用户50分前端
位置 光节点 用户 分前端 EOC 改造说明 1 个ONU+ 1 个EOC头端 EOC终端 1个PON口 覆盖4个光节点 成本 中 高 中 光节点MiniCMTS 改造说明 1 个RFoG光发 CableModem 终端 1个MiniCMTS + 1个光收 覆盖4个光节点 成本 中 低 中 从上表可以看出， 光节点改造和分前端改造成本略同， 但CableModem终端成本低于EOC终端成本， 所以MiniCMTS总体改造成本较低。
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光节点覆盖200户的网络模型
当节点覆盖200户左右（150户以上）时，建议MiniCMTS直接部署在光节点。改造如下图：
HFC光发光分器光收Mini CMTS用户200RJ45交换机光收Mini CMTS用户200 优点： （1） 高带宽，完全满足NGB要求 （2） 高标准化改造一步到位
和EOC改造比较 EOC改造如下图 HFC光发光分器光收ONUEOC用户300RJ45OLT光分器光收ONUEOC用户300分前端
位置 光节点 用户 EOC 改造说明 1个 ONU+ 1 个EOC头端 EOC终端 成本 低 高
光节点
MiniCMTS 改造说明 1个 MiniCMTS CableModem 终端 成本 高 低 13
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分前端 1个PON口 覆盖4个光节点 中 交换机，一个口 覆盖1个光节点 中
从上表可以看出， 光节点改造和分前端改造成本略同， 但CableModem终端成本低于EOC终端成本， 所以MiniCMTS总体改造成本较低。
3.2、CMTS双向网改完成——用MiniCMTS扩容 CMTS网改示意图： 光站1HFCD1D2CMTSU0U1U2U3U4U5U6U7混合器分配器光发分光器光站2光站3光站4分光器光收光收光站1光站2光站3光站4
分配网络一般有两种形式： （1）一个光站直接覆盖数量较大的用户（一般大于400）（2）光节点覆盖较小的户数（小于200）。多个光节点使用RFoG回传合并到一路送给CMTS。 示意图如下：
光发分前端光纤
光站CableMminiCMTS扩充CMTS系统的方法是：
（1）集中CMTS的覆盖区域，提高覆盖区域用户的带宽
（2）集中CMTS的覆盖区域后，释放出来的区域使用MminiCMTS覆盖。
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光收光收光收混合器光收光收混合器光收400户用户 LanCable™技术白皮书
分前端分光器RFoG光站CableRFoG光站CableRFoG光站80户用户80户用户80户用户Cable分前端分光器RFoG光站Cable80户用户 对于光节点覆盖用户比较多的情况，建议MiniCMTS部署在光节点。改造示意图如下： 光纤分前端1000M LAN光站LanCable MiniCMTSCable400户用户 如上图， 在光站位置增加MiniCMTS， MiniCMTS数据回传采用1000M LAN的方式
如果光节点只覆盖80户并采用的RFoG方式回传的情况下， 建议仍然使用原有CMTS覆盖， 但也可采用室内型MiniCMTS覆盖， 并把MiniCMTS部署在分前端。改造示意图如下： 分光器光发光收HFCRFoG光站CableRFoG光站Cable80户用户混合器80户用户LanCable MiniCMTSRFOG光收分前端分光器RFoG光站CableRFoG光站Cable80户用户80户用户
使用MiniCMTS扩容CMTS系统的优点是:
（1） 扩容成本低
在相同带宽情况下，MiniCMTS的价格约是大型CMTS的15%。
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（2） 改造非常简单，
分配网络已经是按照CMTS要求建设， 不需要做任何改造， 只需在光节点增加MiniCMTS头端即可。
（3） 带宽高，网络标准化程度高
分配网络带宽高达960Mbps，MiniCMTS回传网络采用的1000M Lan，整个网络没有带宽瓶颈。400左右的用户共享960M的带宽，考虑开通率和并发率,入户带宽满足NGB要求。
主干网络符合IP网络标准，分配网络满足DOCSIS标准。整个网络标准化程度非常高,能实现语音类高Qos业务， 完全满足三网融合要求。
3.3、EPON+EOC双向网改完成——用MiniCMTS扩容 EOC网改示意图如下： HFC光发光分器光收ONUEOC用户400RJ45OLT光分器光收ONUEOC用户400分前端光节点
EOC扩容有两种方法： （1） 针对分配网已是分区域的情况下，可以在光节点位置增加EOC局端。（但存在光节点安装空间不够等困难。 （2） 针对分配网没有分区域的情况下： 只能二次网改，缩小光节点覆盖范围。 由于EOC的标准化程度低，扩容时会存在EOC终端和局端绑定的情况，而限制了商务策略。
MminiCMTS扩充EOC系统的方法是： （1）集中EOC的覆盖区域，提高覆盖区域用户的带宽
（2）集中EOC的覆盖区域后，释放出来的区域使用MminiCMTS覆盖。
改造示意图如下：
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HFC光发光分器光收ONUEOC用户400RJ45ONUEOCOLT光分器光收ONUminiCMTS用户400分前端
光节点
改造有点：
（1）MminiCMTS扩充EOC系统优点如下：高带宽
分配网络带宽高达960Mbps，MiniCMTS回传网络采用1000M LAN，整个网络没有带宽瓶颈。400左右用户共享960M的带宽，考虑开通率和并发率,入户带宽满足NGB要求。
（2）高标准化
通过MiniCMTS改造后， 网络高度标准化，不同厂家的终端和局端设备之间都可以相互兼容。
（3）产业链成熟化
内置CableModem的机顶盒的方案非常成熟， 已逐步成为双向机顶盒的标准配置, 在部署MiniCMTS后， 可迅速开展双向业务。
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