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双向有线电视网络接入网现状与趋势(十):技术部署演进策略问题

很明显,对于各个有线电视网络运营商而言,其所关注的一个最重大的问题是双向有线电视网络接入网的技术部署演进策略。
 
如果在向下一代系统演进的过程之中需要进行同步的网络割接或者需要对多个网络节点的配置进行更改,则就将会面临困难重重的境地,从而将对下一代系统的部署形成障碍。因此,有线电视网络在将其双向有线电视网络接入网架构演进部署至分布式架构的过程之中,进行非同步的更改替换就显得非常重要。
 
此外,理想状态之下,将双向有线电视网络接入网架构演进部署至分布式架构的过程之中,允许对网络进行随机性的更改替换。例如,相关的配置变更可以是对单个光节点进行迁移(比如将其下移部署至普通居民住宅楼之外,以提高双向有线电视网络的系统容量)。
 
综上,将双向有线电视网络接入网架构演进部署至分布式架构,将是一个逐步的、非同步的以及随机的过程。下文将对相关架构转换过程之中所涉及的步奏以及全新的网络设备等进行综述性的介绍。
 
首先,需要对分布式接入网络架构的两端的物理网络设备进行升级,而无需从双向有线电视网络后台系统或者用户驻地侧的各类网络或终端的更换部署(无论采取何种方式)开始。在相关的转换过程之中,双向有线电视网络后台系统的网络设备不应受到任何影响。而在分布式接入网络中首批CCAP(融合型双向有线电视网络接入网平台)线卡或者远端光节点获得部署之前,就应开始增加用于管理以及/或者信令信息配置所必须的额外MIBs(管理信息库)技术参数。而对于用户驻地的网络/终端设备而言,在相关的转换过程之中,也不应受到任何影响,以更好地转移部署分布式的接入网络架构。而且,如果引入分布式接入网络架构增强了相关方面的性能,那么就应该在部署了分布式接入网络架构之前或者之后,把相关的增强型功能部署到CPE(用户驻地网络设备)之中。
 
此外,双向有线电视网络的关键部分(前端/分前端以及网络)也需要作出相应的改变,以适应分布式的接入网络架构。
 
首先而言,面向分布式接入网络架构,双向有线电视网络前端/分前端所应作出的首要改变是部署CCAP(融合型双向有线电视网络接入网平台)核心设备。CCAP是专门为同时支撑多种接入网络技术的运行而设计的,从而,在CCAP核心设备的同一个机框之中,就可以同时地插入常规的上行射频线卡、下行射频线卡以及分布式接入网技术的线卡。虽然一些有线电视网络运营商可能选择独立的CCAP平台来部署分布式的双向有线电视网络接入网架构,但是,他们也很可能会在同一个机框之中部署上述两种类型的数据线卡。当然,在分布式接入网络部署到位之前,这些CCAP数据线卡可以随时被部署到双向有线电视网络前端/分前端的核心设备机框之中。在前端/分前端数据线卡以及远端光节点均部署到位之后,就可以卸除原有的上行射频数据线卡或者下行射频数据线卡。
 
而至于双向有线电视网络接入架构的网络部分,以任何顺序把传统/常规的双向光节点设备转换部署成分布式架构CCAP光节点设备也具有同样的可能性。下文就对单个双向光节点的相关部署演进进行探讨。
 
图1所示为单个双向有线电视HFC(光纤电缆/同轴电缆混合型)网络的光节点连接至CCAP平台的相关组网架构。
 
传统双向有线电视HFC网络的单个光节点组网架构情况
资料来源:编译自参考文献[1] Figure 11(原文第12页)。
 
图2所示为在不改变传统双向有线电视HFC网络其余部分的大前提之下,将原有双向光节点设备更换为新兴远端物理节点RPN设备的相关组网架构。为此,需要事先在双向有线电视网络前端/分前端的CCAP核心设备机框之中部署分布式接入网数据线卡,甚至,还需要在进行网络割接之前将远端物理节点RPN设备部署到位。然后,需要对双向有线电视网络前端/分前端从调幅激光器到CCAP分布式接入网线卡的光纤传输链路进行相应的改造,并需要对从双向HFC网络光节点到CCAP平台远端物理节点RPN之间的传输链路进行相应的改造。当然,在实际的工程部署过程之中,无需以如此复杂的步骤进行分布式接入网架构的迁移部署。但如果存在实际的需要,还是具有一定的可能性的。
 
部署CCAP平台远端物理节点RPN的步骤之一
资料来源:编译自参考文献[1] Figure 12(原文第12页)。
 
图3所示为部署CCAP平台远端物理节点RPN的步骤之二,其中,在原有的单个远端物理节点RPN的基础之上,通过额外部署多个远端物理节点RPNs设备的方式对服务组进行分割。在相关的组网架构方面,可以利用下行广播式网络架构的优势,对于多个远端物理节点RPNs设备进行菊花链式的组网,从而将部署过程的复杂性降低到最小的程度。
 
部署CCAP平台远端物理节点RPN的步骤之二
资料来源:编译自参考文献[1] Figure 13(原文第12页)。
 
注:在图3所列的组网架构之中,前提是可以将光纤电缆下移部署至原有双向同轴电缆网络的每一个双向电放大器处。此外,一个更为有效的服务组分割机制还应包括研发在“N+0”的组网架构(笔者注:意即部署无源的双向接入网络)之中部署更多远端物理节点RPNs设备的最优方式(比如:把某些无源网络设备/器件(比如分支器、分配器等)替换部署为有源的远端物理节点RPN设备)。
 
图4所示为部署CCAP平台远端物理节点RPN的步骤之三,其中,服务组被进一步的细分:光纤电缆被进一步下移部署到每一个双向电放大器处,并以远端物理节点RPN对每个双向电放大器进行更换部署。
 
部署CCAP平台远端物理节点RPN的步骤之三
资料来源:编译自参考文献[1] Figure 14(原文第12页)。
 
图5所示为部署CCAP平台远端物理节点RPN的步骤之四,其中,未来,随着双向有线电视网络之中窄播/单播型数据流量的不断提升,有线电视网络运营商所面临的网络升级扩容的压力越来越大,就将会再进一步地对服务组进行更为细化的分割。图5所示的未来组网架构示例之中,每个CCAP平台输出端口覆盖两个远端物理节点PRNs设备。
 
部署CCAP平台远端物理节点RPN的步骤之四
资料来源:编译自参考文献[1] Figure 15(原文第12页)。
 
而可以预见的是,在未来将会实现这样一种双向有线电视网络分布式接入网架构(如图6所示):每个CCAP平台输出端口仅覆盖一个远端物理节点PRN设备。如此一来,届时,每个远端物理节点PRN设备就具有高达10 Gbit/s的数据吞吐量能力——从而,就可以在远端物理节点PRN设备同时提供RF(射频)网络接入服务以及PON(无源光网络)接入服务。
 
6 部署CCAP平台远端物理节点RPN的步骤之五
资料来源:编译自参考文献[1] Figure 16(原文第13页)。
 
随着人们对于网络容量需求的增大、相关技术的不断进步以及硬件设备成本的不断降低,在未来就具备对部署于双向有线电视网络前端/分前端的CCAP线卡进行升级以提高单链路吞吐性能的可能性。例如:可以将前端/分前端的CCAP核心设备与远端物理节点RPN设备之间的10 Gbit/s光纤以太网传输链路升级为40 Gbit/s系统甚至100 Gbit/s系统——实际上,在目前,这两大技术系统已经具备商用的成熟性。
 
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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