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双向有线电视网络接入网现状与趋势(八):提高前端核心设备集成密度的方式探讨

如果有线电视网络运营商采取分布式的架构来部署其双向有线电视网络,那么,就可以通过多种方式来逐步地提高双向有线电视网络前端核心设备的集成密度。主要有以下的三大方式:
 
首先,由于融合型双向有线电视网络接入网平台CCAP的典型部署方式将是:分别部署上行数据线卡以及下行数据线卡,这样,在分布式的双向有线电视网络接入网架构之中,就应该部署分离式的上行数据线卡以及下行数据线卡。从而,CCAP机框的容量就可以获得一倍的提升。
 
其次,一个典型的CCAP下行数据线卡仅能提供8个或者12个RF(射频)输出端口——这是由于,射频调制器以及纯连接器组件在印制电路板之中的部署需要保留一定的物理间隔。但是,如果采用以太网接口,那么这些接口相互之间的物理距离就可以设置得更小一些——于是,对于一块具有同样尺寸的CCAP下行数据线卡,就可以很容易地提供高达16个甚至24个的输出端口。从而,采取这种方式,CCAP机框的容量就又可以获得一倍的提升。
 
最后,如图1所示,对于未来的双向有线电视网络下行数字调制光传输链路的每个CCAP以太网端口,在远端数字化光节点的组网方面,可以考虑采取部署菊花链架构——在此种架构之中,远端数字化光节点可以被称之为RPNs(远端物理节点)。相关的原因在于:一方面,一条具有10 Gbit/s容量的以太网传输链路将可以支撑单个远端物理节点所需的容量能力;而另一方面,一旦需要以广播的方式同时向多个远端物理节点传送相同的内容,那么,就可以迅速地为远端物理节点创建一个物理信道/频道列表。在图1之中,CCAP平台所传输的数据流之中应该包含广播频道内容的单份复制内容以及单独分发给某个远端物理节点的窄播型内容(笔者注:意即:广播/组播内容仅发送一份,而窄播/单播内容则发送多份。这是由广播/组播、单播的技术特质所决定的)。然后,各个远端物理节点对广播频道的内容进行二度利用,重新建立单个远端节点的广播频道内容列表,再通过双向同轴电缆网络把相关内容广播给该远端物理节点所覆盖的用户。这样一来,每个CCAP平台以太网输出端口所覆盖的每个服务组都使用相同的广播频道内容列表以及各自不同的窄播/单播频道内容列表。
 
同一CCAP以太网输出端口所覆盖的各个远端物理节点共用相同的广播频道/信道内容
资料来源:编译自参考文献[1] Figure 10(原文第9页)。
 
那么,在将来,随着双向有线电视网络之中窄播/单播内容的数据流量不断地增大,就需要对CCAP平台的输出端口进行分割,以使得每个输出端口所覆盖的远端物理节点的数量减小(这种处理方式就如同有线电视网络运营商目前正在实施的双向有线电视网络光节点/服务组分割以支撑与日俱增的窄播单播内容数据流量一样)。
 
未来,在双向有线电视网络下行数字光纤调制传输系统之中融合/结合部署上述三种主要方式所能获得的效益提升如表3所示。从表1可见,相关的效益提升程度非常大——前端核心设备所能提供的系统容量可以提升8~18倍,从而就将可以极大程度地提升前端/分前端机房空间的利用效率,并提高其电能利用效率。
 
未来分布式架构的双向有线电视网络接入网架构中,前端/分前端所能获得的核心设备集成密度增益
 
为提高集成密度而采取的措施
所获得的集成密度提升效益
混合式地部署下行以及上行数据线卡
2倍
部署具有更多输出端口数的CCAP线卡
2~3倍
一个CCAP输出端口之下覆盖多个远端物理节点RPNs
2~3倍
结合采取上述三种方式所获得的总体集成密度提升效果
8~18倍
资料来源:编译自参考文献[1] Table 3(原文第10页)。
笔者注:其中8~18倍这一数值的来源是:上述三种方式被同时采用,相关提升效果就具有乘积效应,于是:①2×2×2=8倍;②2×3×3=18倍。
 
那么,前端核心设备集成密度的提高,对于有线电视网络运营商而言,具有怎样的意义呢?下面对此进行简要的讨论:
 
现有的双向有线电视HFC(光纤电缆/同轴电缆混合型)网络之中,总体上,大部分的双向同轴电缆网络段所采取的是“N+5”的组网架构(笔者注:意即在从光节点到用户终端节点的双向同轴电缆传输链路之中,一共部署有5个双向的电放大器),而如果在未来将其演进为部署“N+0”的组网架构(笔者注:意即部署无源的双向同轴电缆网络),那么,需要新部署的远端光节点的数量就将会达到现在的十倍左右。而届时,由于分布式接入网架构中前端核心设备集成密度得到了8~18倍的提高,就无需再另外部署新的CCAP核心设备。
 
因此,显而易见的就是,由于可以极大程度地提升前端/分前端机房空间的利用效率以及电能利用效率,在未来,分布式接入网架构就可将融合型双向有线电视网络接入网平台CCAP的功用提升到一个全新的水平。
 
参考文献:
 [1] Jorge D. Salinger. The Next Evolution in Cable: Converged, Distributed and Virtualized Access Network[C]. 2015 Spring Technical Forum Proceedings. NY: NCTA, 2015-05-05.

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