淺析利用PON+調制EOC技術進行廣電網絡雙向改造

肖宇嵐 王璐

1沈陽廣通網絡有限責任公司

2沈陽傳媒網絡有限公司

淺析利用PON+調制EOC技術進行廣電網絡雙向改造

肖宇嵐1王璐2

1沈陽廣通網絡有限責任公司

2沈陽傳媒網絡有限公司

PON作為成熟的光纖接入網技術已獲得認可，它非常適合FTTB光纖到樓的寬帶接入。這種已經商業(yè)化的寬帶接入技術能夠為多種綜合業(yè)務提供支持，更好的支持國家“三網融合”進程。而EOC技術作為廣電網絡雙向改造重要技術之一，也在日益的成熟中，本文雙向網實際改造方案就是采用PON+調制EOC技術，實現現有單向廣電網絡的雙向改造。

EOC；PON；時分多址

1 基本概念

1.1 EOC的概念

EOC，Ethernet over Coax ial cab le基于同軸電纜以太網承載技術，利用廣電原有的同軸電纜實現數據、語音和視頻的全業(yè)務接入。它將基于以太網的數據信號調制到某一個頻段，使數據信號與有線電視信號在一根同軸電纜中傳輸而互不影響，通過有線電視分配網傳送至用戶，在用戶端通過分離器將電視信號與數據信號分離，接入相應的終端設備。

1.2 PON的概念

PON，Passive Optical Netw ork，無源光網絡，是一種基于點到多點的光線接入網，可支持多種類型業(yè)務，如語音、A TM、寬帶業(yè)務等等。它一般由O L T、ODN、ONU及AF組成。為節(jié)約成本，采用不同的技術實現信號的單纖雙向傳輸：從OLT到ONU下行數據傳輸過程較為簡單，一般采用TDM時分復用等方式傳送信號；從ONU端到OLT端傳輸的上行數據一般采用TDM A時分多址技術。

典型的PON由光線路終端OLT、光網絡單元ONU及光分配網ODN組成，OLT為OD N提供網絡結構并連至一個或者多個ODN。ONU為接入網提供用戶側接口并與ODN相連。ODN為OLT和ONU提供傳輸手段，規(guī)定信號從OLT向ONU傳輸的方向為下行方向；信號從ONU向OLT傳輸的方向為上行方向。因為ODN取消了局端與客戶端之間的有源設備，全部由光纖和光分路器（Op tical Sp litter）等無源光器件組成，不含有任何有源節(jié)點，所以稱其為無源光網絡，即PON。其物理結構[1]如圖1所示：

圖1 無源光網絡物理結構圖

2 工作原理及相關技術

2.1 調制EOC基本工作原理

一般情況下，EOC頭端基本由網管及數據調制處理模塊（下文簡稱數據模塊）、雙向濾波器及電源模塊三個模塊組成。

從下行方向看，以太網數據信號用波長1490nm的光波承載數據、語音和數字視頻業(yè)務信號通過五類線經由RJ45以太網標準接口，進入到數據模塊中，在數據模塊里對以太網信號進行調制，使以太網信號轉換成RF射頻信號，與經過低通濾波器除去高頻噪聲的CATV信號（用波長1550nm的光波承載的射頻廣播信號）分別進入到雙向濾波器，在雙向濾波器中，IP數據信號和數字電視信號進行波分多路復用。這樣，數字電視信號和IP數據信號通過同一根Cable，傳送至居民樓的同軸CATV電視分配網。

從上行方向看，以太網數據IP信號與VOD點播回傳信號在EOC頭端（AP）的同側通過同一根Cable進入（用波長1490nm的光波承載數據信號，用波長1310nm的光波承載VOD回傳信號）到AP中，首先經過雙向濾波器，再通過波分多路復用，被分離高頻信號的IP信號與點播信號通過同軸電纜進入到數據模塊，經過解調，電信號轉換成以太網IP數據信號和VOD回傳信號，分別由波長為1490nm和1310nm的光波承載，此混合信號通過五類線返回至MAU中。

2.2 上行信道時分多址技術

PON一般采用點到多點的傳輸機制完成連接OLT和ONU的功能，為實現雙向傳輸功能，一般采用兩種：一種是成本較高，但是技術簡單傳輸信號質量好的物理分割；一種是技術稍顯復雜，但是成本低更適合目前廣電網改造的光波通信信號復用技術分割。

網絡改造的首要目的是實現“三網融合”，將現有單向廣播式傳輸網絡改造成——支撐大量互動視頻流為基礎的語音、數據與視頻的全業(yè)務網絡。為了在現有的CATV網絡資源的基礎上，利用有效資源，控制成本，上行信道復用技術的選取尤為重要。目前，基于光器件需求量少，信道容量可變的原則，可采取TDM A方式，使上行信道實現單纖發(fā)送信號。

使用1個OLT設備+多個ONU，是有效控制設備投入的方法之一。應用TDMA時分多址接入技術，來自不同ONU的上行數據包，可以分時隙地向OLT傳送數據。在指定某時隙，每個ONU利用自身的TDM控制器，控制上行數據包的發(fā)送時刻，以避免復用時互相間發(fā)生碰撞沖突，而OLT則接受其中某ONU發(fā)送的上行數據。

3 實際應用

3.1 目前的網絡系統(tǒng)基本結構及改造目的

目前廣電網絡多為單向HFC網，模擬電視信號和數字電視信號通過電視信號混合器產生的混合信號，經多路分配器、光發(fā)射機、光分路器進行信號傳輸，最后經由同軸分配網傳輸至用戶終端?，F需要滿足國家“三網融合”的要求，即實現雙向廣電網改造，在傳輸原有單射頻信號的基礎上，增加語音數據等綜合業(yè)務。

3.2 無源光網絡結合有源EOC設備是實現雙向改造的一種手段

某市廣電網雙向的改造就采用熱門的調制EOC技術，實現PON到樓（或光節(jié)點）+調制EOC的改造方案。本市PON的光路同樣使用兩個不同光通道完成上下行傳輸，信號從OLT向ONU傳輸的方向為下行方向，分別使用1490nm和1550nm兩種波長的光波進行TDM A復用；信號從ONU向OLT傳輸的方向為上行方向，使用1550nm波長的光波。1490nm波長用來攜帶下行數據、語音和數字電視視頻業(yè)務，1550nm用于CATV業(yè)務，傳輸距離遠，可中繼放大；1310nm波長用來攜帶上行用戶語音信號和點播數字視頻、下載數據的請求信號。

EOC采用可降頻同軸W I-FI技術，通過同軸電纜傳輸的方法減少無線信號衰減損耗。使用該產品的技術特點是數據速率25M bps，可將頻率降到900MH z，中心頻點997MH z，一個W I-FI頭端一般帶12個有線電視用戶，一個ONU下帶4個W I-FI頭端。其技術成熟，兼容性比較好，是所有有源EOC技術中成本最低的，與無源EOC相比，具備滾動式投資的優(yōu)勢。

4 結束語

根據以上章節(jié)內容，用下圖更清晰地說明，視頻信號與數據通道疊加，上下行信道工作原理，用“→”表示數據通道上下行信號，用“—”表示實際鏈接，如圖2所示：

圖2 信號與數據通道疊加圖

由此可見，無源PON結構的網絡可以使用有源EOC很好地進行有線電視網的雙向改造。使用有源EOC，適用于廣電網的樹型或星形網絡，節(jié)省設備成本，跨越分支分路器，有效地改造了本市廣電網。我們可以將EOC的原理更簡單化一些：EOC的實質是通過電光、光電的轉化將語音、數據、視頻及各類寬帶業(yè)務進行融合與分離以實現三網融合的目標。

[1]李雪松，傅珂，劉海.接入網技術與設計應用.北京郵電大學出版社.2009年11月

[2]國家廣播電視總局科技司.面向下一代廣播電視網（NGB）電纜接入技術（Eoc）需求白皮書.2009年4月

[3]李永忠，成勇，孟北方.湖南有線郴州公司EPON+基帶EOC雙向改造試點經驗.萬方數據

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.079

肖宇嵐 學歷：大學本科 現有職稱：助理工程師 單位：沈陽廣通網絡有限責任公司。