梅　鋒

【摘要】

隨著有線電視數字化整體轉換工作的不斷深入，有線網絡朝著雙向、交互、多功能方向發(fā)展步伐的不斷加快，采用哪種接入技術實現高效率、高帶寬、高質量的接入網改造成了廣電運營商亟待解決的問題。本文在介紹目前已有的接入方案基礎上，重點闡述了EPON＋有源調制EOC技術的實際應用，為大家理性的選擇接入網改造技術提供了參考依據。

概述

隨著接入網技術的不斷發(fā)展和成熟，目前，在有線電視網絡雙向改造的方案中，除了傳統的CMTS＋CM入戶方案外，各種標準的，非標準的技術異彩紛呈。總結起來，主要有以下幾種：

1、EPON＋基帶EOC技術：采用基帶傳輸，一般使用0～30MHz的低頻段，必須使用星形同軸網絡，通過樓棟同軸以太網橋分線端入戶，用戶家中采用無源面板連接相應設備，傳輸速率一般不超過10Mbps，技術簡單；

2、EPON＋調制EOC技術：采用OFDM調制技術，一般使用2～30MHz的低頻段，調制速率可達到100Mbps，無需改造現有網絡，用戶端接Modem即可實現高速寬帶上網；

3、EPON＋LAN技術：將主干光纖分成多路高帶寬光纖，將光纖通過光分路器等連接到樓棟，通過交換機中轉，采用五類線入戶，可以輕易實現100Mbps到桌面；

4、HomePlug over Coax：全稱HomePlug Powerline Networking Alliance（家庭電力線網絡聯盟），這本是一種電力線上網的技術，但也可加載到銅線之上，采用的頻帶也是30MHz以下的低頻，為了增強抗干擾能力和提高傳輸帶寬，進行了調制。物理層帶寬可到70M左右；

5、HomePNA over Coax：全稱Home Phoneline Networking Alliance（家庭電話線網絡聯盟），這本是使用在電話線上的一種家庭網絡技術，但3.0版本把同軸線纜也擴展為其載體之一，采用的頻段也是低頻段，在5.5MHz～9.5MHz的頻帶上物理帶寬可達到128M；

6、WiFi over Coax：采用802.11b標準，采用高頻段2.5GHz，在Cable上承載，可移頻至950M，占用20M頻寬，可為用戶提供108Mbps的物理層速率；

7、MoCA：全稱是Multimedia over Coax Alliance（同軸電纜多媒體聯盟），是同軸電纜的擁護者成立的聯盟，其目的是充分利用70%家庭的客廳以及83%家庭的主臥室內裝有同軸電纜。基于同軸電纜的家庭網絡技術，其掃描頻率與原廣電的頻率分開，是從800MHz到1500MHz，其每一個頻段50MHz，可以支持31個用戶或62個用戶，共享高達270M的物理帶寬；

8、PLC：全稱是Power Line Communication（電力線通信），是指利用中、低壓電力線作為通信介質，實現數據、語音和圖像等綜合業(yè)務傳輸的通信技術。它在1.6～30MHz的頻帶上傳輸信號。發(fā)送時，利用GMSK或OFDM調制技術將用戶數據進行調制，然后在電力線上進行傳輸。在接收端，先經過濾波器將調制信號濾出，再經過解調，就可得到原通信信號。目前可達到的通信速率依具體設備不同在4.5～45Mbps之間；

9、UCLink：在現有單向HFC網絡上采用疊加網的方式實現同軸寬帶接入。UCLink采用QAM調制解調方式，將上行信號放在800～900MHz，下行信號放在900～1000MHz的頻率范圍，是上、下行速率完全對稱的傳輸結構。電纜在800-1000MHz范圍的衰減很大，傳輸距離短，而信道內常規(guī)干擾最低。

在以上所述解決方案中EPON(Ethernet passive optical networks）+EOC(Ethernet Over Coax)技術方案正在越來越受到關注和廣泛應用。我方的小區(qū)試點項目采用深圳市波導實業(yè)有限公司的C@BLTEL? 有源調制EoC

產品，下面作重點闡述。

工作原理

EPON

EPON的工作原理如下圖所示：

EPON采用樹形或星型分支結構，利用單纖波分復用技術，下行波長為1490nm，上行波長為1310nm、1550nm（可選用于CATV視頻業(yè)務廣播傳輸）。

在下行方向通過TDM（時分復用）廣播的方式發(fā)送802.3幀（是“一發(fā)多收”方式），并用LLID（邏輯連接標識）來指示各時隙是屬于哪個ONU的，各ONU根據LLID收取屬于自己的下行數據（即時隙），其他時隙的數據則丟棄。和我們的HFC網絡的下行完全一樣，是“一發(fā)多收”。

上行方向通過TDMA（時分多址接入）方式實現接入，各ONU在OLT的控制下，只在OLT指定的時隙發(fā)送自己的數據，各ONU的時隙在光合路器處匯合，PON系統的測距和多址接入控制保證在上行方向上的任意一個時刻只有一個ONU發(fā)送信號，各ONU的數據不會發(fā)生沖突。因此上行方式和我們的HFC網絡的不一樣，采用“多發(fā)一收”，實現光纖和回傳光接收機的資源共享。

有源調制EOC

深圳市波導實業(yè)有限公司的寬帶接入產品C@BLTEL?接入連接系統，采用HomePlug AV/BPL標準和最新的調制解調技術OFDM+TDM，特有的媒體訪問控制（MAC）協議，建立從位于小區(qū)的數據接入模塊到用戶終端設備之間透明的數據通道，在不需要進行任何其他布線的情況下，以現有的有線電視網同軸電纜為傳輸介質，提供一線到戶的寬帶接入接口。它的主要特征是可實現快速、靈活、低成本地接入寬帶，解決網絡“最后一公里”的瓶頸，全面滿足商業(yè)用戶和住宅用戶寬帶接入的需求。

系統組成由MP211M（寬帶接入頭端設備，一個頭端可掛接32～64個用戶端）、MP211S（用戶端設備）、混頻器、跨接器、隔離器、網管系統。

頭端Master和用戶端Slave設備主要技術指標：

工作頻率：2～30 MHz

調制技術：OFDM+TDM

調制方式:BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM、1024QAM

物理層帶寬：200/224 Mbps

IP層吞吐量：共享50/70Mbps

通訊協議：IEEE802.3

鏈路標準：IEEE HomePlug AV/BPL

傳輸介質與阻抗： TV Cable 75Ω

供電與功耗： AC90～240V/DC12V 0.8A，3W

工作環(huán)境：-30～80℃，95%

性能測試

我方試點小區(qū)為四棟老式住宅，同軸纜為樹形結構，其中光節(jié)點到第1和2棟經過一級放大器，然后再經一級放大器到第3和4棟。Master位于匯聚設備接入節(jié)點即光纖到小區(qū)的光站位置，是C@BLTEL調制EoC 系統接入連接系統的網絡節(jié)點，每一個Master對應32～64個C@BLTEL用戶終端設備Slave。Slave主要負責完成用戶終端的接入，數據報文的轉發(fā)，以及接入用戶的控制和管理。Master的上行鏈路是通過EPON連接出口網關，下行鏈路是通過同軸射頻接口，與光機或放大器的射頻輸出口通過混頻器疊加成一路信號，采用跨接器保證電視信號經過放大達到合適指標和EOC低頻信號互不影響（無中繼可跨接上行短接2級雙向電放大器），經過同軸分配網，與用戶終端Slave相接。組網示意圖如上：

針對單機性能測試包括：7×24小時穩(wěn)定性、端口隔離度、最高帶寬控制、最低帶寬保證、VLAN劃分及管理、業(yè)務質量QoS、廣播包/未知包的抑制、MAC地址數限制、數據透傳、802.1X授權認證、組播控制等功能與預期結果相符，達到設備設計要求。針對整機性能，并發(fā)流測試（軟件版本3-9-9-6-2）共享一個頭端50Mbps出口帶寬。

丟包率實際結果為最高丟包0.107%,已相當趨近電信級城域網對丟包率要求0.1%；

延時平均在100ms左右，屬于正常；

并發(fā)流從最高速率和平均速率在并發(fā)上行或下載時來看，各終端會競爭共享帶寬資源，因此可以高過預設定的上下行帶寬值。同一頭端下各終端的上下行帶寬和，如果能維持在共享帶寬值的幅度左右，能帶來較好的并發(fā)下載速率。并發(fā)流最低速率來自于鏈路衰減較大的終端。上行512Kbps下行1Mbps配置，實際帶寬上行463.04Kbps下行814.16Kbps，是很穩(wěn)定的值，上行512Kbps下行2Mbps配置，實際帶寬上行464.48Kbps下行1050.16Kbps，是很適合滿配運營的值。

延時可以控制在200ms左右，達到軟件版本標準；

丟包率最高為0.5％,在實際網絡應用中符合電信級運營對丟包率的要求<1％；

四組帶寬測試值的總帶寬均超出共享50Mbps范圍，因競爭機制，會出現個別終端帶寬極高，個別終端帶寬極低，下行帶寬基本只能維持在設置帶寬值的一半左右；對于簡單的上網頁面瀏覽足以支持，但是對于網絡服務，諸如：BT、下載業(yè)務、在線視頻和網絡游戲等體現不出優(yōu)勢；同一頭端下各終端的上下行帶寬和，如果能維持在共享帶寬值的幅度左右，能帶來較好的并發(fā)下載速率。上行512Kbps下行1Mbps配置，實際帶寬上行324.69Kbps下行466.16Kbps，能滿足基本上網瀏覽穩(wěn)定運行需求。

結束語

采用EPON＋有源調制EOC方式，無需為EPON延伸現有光纖網絡和光站位置，即EPON的ONU節(jié)點與現有光站共址；它是現行CMTS接入方式很好的補充，利用現有網絡上的同軸電纜、分支分配器資源，無需改造入戶施上難度小，節(jié)省建網成本；支持安全（VLAN）寬帶上網、支持數字電視雙向業(yè)務與HDTV業(yè)務、支持多路組播與大數據流并發(fā)應用；對于尚未雙向改造、尚未投資開通DOCSIS系統的HFC網絡，可低投入成本、低工程量、按需即時開通（甚至提供短租）業(yè)務，布網速度快，一個頭端即可覆蓋一個光節(jié)點，擴容手段方便，增加頭端拆分鏈路可以保證 隨著用戶數量增加而帶寬不受影響，快速實現網絡收益。