基于EOC的有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造實踐

山東省招遠(yuǎn)市金嶺鎮(zhèn)廣播電視站 馬立強(qiáng)

1.前言

信息社會的發(fā)展使人們越來越離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供的便利，對于廣電運(yùn)營商來說，最大程度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，用較小的投資進(jìn)行改造，迅速發(fā)展寬帶用戶，是廣電行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)和歷史機(jī)遇。EOC技術(shù)能夠充分利用廣電同軸接入網(wǎng)絡(luò)資源，通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的改造實現(xiàn)雙向通信，承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、視頻、語音等多種業(yè)務(wù)的融合，因而得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。

2.招遠(yuǎn)廣電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

招遠(yuǎn)有線電視網(wǎng)始建于1991年，目前，城區(qū)有線電視綜合信息網(wǎng)絡(luò)由環(huán)—星相結(jié)合的兩級光纖網(wǎng)及有源和無源電纜網(wǎng)絡(luò)組成。一級光纖網(wǎng)采用環(huán)型，A平臺為1310nm、862MHz光傳輸設(shè)備，單向傳送廣電節(jié)目；B平臺為寬帶IP千兆以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。已建成1個總前端機(jī)房、14個分前端機(jī)房，每個分中心覆蓋3-5萬戶。二級光纖網(wǎng)采用星型，以1310nm、862MHz光傳輸設(shè)備單向傳送廣電節(jié)目到光節(jié)點后以同軸電纜入戶，每個光節(jié)點覆蓋200-500戶，已開通光節(jié)點180余個。同軸電纜有源部分仍為單向550MHz系統(tǒng)，網(wǎng)內(nèi)現(xiàn)傳送模擬電視節(jié)目36套，已將數(shù)字電視節(jié)目100余套送入網(wǎng)中，正在全面展開數(shù)字電視整體轉(zhuǎn)換。

3.雙向改造主要技術(shù)

3.1 CMTS技術(shù)

電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)(Cable Modem Termination System)，是一個位于有線電視網(wǎng)絡(luò)前端的設(shè)備系統(tǒng)，允許有線電視運(yùn)營商向家庭計算機(jī)提供高速Internet接入，通過有線電視網(wǎng)發(fā)送和接收數(shù)字線纜調(diào)制解調(diào)器信號。缺點是：帶寬低，業(yè)務(wù)支撐能力有限，上行信號噪聲大、改造投入大、工程維護(hù)成本高、網(wǎng)絡(luò)層次復(fù)雜、故障隱患多。綜合招遠(yuǎn)實際情況，雙向改造決定不采用此方案。

3.2 EPON+LAN技術(shù)

即在最后100m采用LAN技術(shù)，以五類雙絞線入戶，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該方案實際上是在原來的HFC網(wǎng)的基礎(chǔ)上重新架構(gòu)EPON網(wǎng)絡(luò)作為回傳信道。原有的CATV模擬電視信號和數(shù)字電視信號通過HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，而VoD交互信號、數(shù)字電視上行信號以及寬帶數(shù)據(jù)信號等單播數(shù)據(jù)則通過EPON系統(tǒng)傳輸。該方案帶寬大、成本低、運(yùn)營商不承擔(dān)用戶終端的投入，網(wǎng)絡(luò)未來升級改造方便。但是缺點是對于已經(jīng)布線的老小區(qū)需要重新鋪設(shè)五類線，施工困難，工作量大，投入成本高；但對于新建小區(qū)則比較適合。

圖1 EPON+LAN改造方案 圖2 EPON+EOC改造方案

3.3 EPON+EOC技術(shù)

即在最后100m采用EOC技術(shù)為用戶提供接入，其入戶方式為同軸電纜，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

OLT利用分前端光纖到遠(yuǎn)端機(jī)房，光分路器分光接入各個ONU，然后以EOC方式下行。EOC局端部署在小區(qū)樓道，將CATV信號和數(shù)據(jù)信號進(jìn)行合成，通過原有HFC網(wǎng)絡(luò)傳送到用戶側(cè)，最終通過用戶側(cè)的EOC終端分離出CATV信號和數(shù)據(jù)信號，用戶數(shù)字電視點播信號通過EOC方式上行。

該方案主干線采用EPON技術(shù)，充分利用原有線網(wǎng)光纖資源，OLT部署在分中心，ONU部署到小區(qū)光接收機(jī)后或用戶放大器后面。在光接收機(jī)或用戶放大器后接近用戶的點(根據(jù)現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)的不同而采取不同方式)，插入EOC局端設(shè)備，終端用戶購置相應(yīng)的EOC終端設(shè)備，通過目前的有線電視網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的雙向化。

表1 基于EOC的寬帶接入方式與傳統(tǒng)寬帶接入方式的比較

圖3 基于EOC的有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造拓?fù)鋱D

3.4 EOC技術(shù)

EOC是以太網(wǎng)信號在同軸電纜上的一種傳輸技術(shù)，原有以太網(wǎng)絡(luò)信號的幀格式?jīng)]有改變。EOC技術(shù)將以太數(shù)據(jù)信號IP DATA和有線電視信號TV RF采用頻分復(fù)用技術(shù)，使這兩個信號在同一根同軸電纜里共纜傳輸。

根據(jù)我國有線電視網(wǎng)絡(luò)頻率分割的標(biāo)準(zhǔn)，將IP DATA信號在低頻段或者高頻段進(jìn)行傳輸。在樓宇內(nèi)利用HFC網(wǎng)絡(luò)入戶的同軸電纜將IP DATA和TV RF混合信號直接傳送至用戶端，再在用戶端實現(xiàn)混合信號的分離，EOC分為有源EOC和無源EOC技術(shù)。無源EOC技術(shù)采用以太網(wǎng)基帶傳輸系統(tǒng)，以10 Mbit/s(10BASE-T)速率傳輸時，以太網(wǎng)信號的功率譜主要集中在0.5～15 MHz范圍內(nèi)，可以低成本地在有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)中通過同軸電纜實現(xiàn)100 m距離無中繼的10 BASE-T通信，目前部分廠家可以提供無源EOC設(shè)備，但只能應(yīng)用于集中式的電纜分配網(wǎng)，適用范圍比較小。常用的EOC技術(shù)以有源EOC為主，常用的有源EOC技術(shù)主要有HomePNA over Coax、HomePlug over Coax、WiFi over Coax、MoCAMultimedia over Coax Alliance等四種。

4.基于EOC的招遠(yuǎn)廣電有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造實踐

面對激烈的競爭和挑戰(zhàn)，招遠(yuǎn)廣電積極探索新技術(shù)、新思維和新模式，采用EOC技術(shù)，以招遠(yuǎn)廣電總前端機(jī)房為核心節(jié)點，14個分前端為匯聚節(jié)點的承載網(wǎng)絡(luò)，快速靈活地進(jìn)行入戶施工，對招遠(yuǎn)多個小區(qū)進(jìn)行了有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造，用戶反映良好，全市的雙向改造正在有條不紊地進(jìn)行。

4.1 網(wǎng)絡(luò)改造架構(gòu)

招遠(yuǎn)廣電雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由中心機(jī)房網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3所示。接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括：OLT、ONU、局端設(shè)備、局端通信模塊、橋接器和EOC終端等。

接入網(wǎng)絡(luò)中的EOC設(shè)備采用的是杭州華三通信技術(shù)有限公司EOC系統(tǒng)，使用OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制方式，將以太網(wǎng)信號調(diào)制在2～30MHz頻率范圍內(nèi)，在這段頻率范圍內(nèi)完成數(shù)據(jù)信號的上行和下行的傳輸，和傳統(tǒng)有線電視系統(tǒng)使用的65～860MHz完全能夠相互兼容，非常適合有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊蟆?/p>

4.2 雙向改造技術(shù)模式

招遠(yuǎn)市有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向升級改造，經(jīng)過多次論證分析，確定技術(shù)模式為：按雙纖三波方式光纖到樓(FTTB)；采用1芯光纖以1550nm、862MHz光傳輸系統(tǒng)作為下行單向傳送廣播電視節(jié)目和視頻業(yè)務(wù)的主要手段；用另1芯光纖以雙波長，下行為1490nm波長，上行為1310nm波長進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和IPTV等交互業(yè)務(wù)。以招遠(yuǎn)有線電視傳輸中心為網(wǎng)絡(luò)核心和總前端，采用兩級光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。以已建成光纜主干線的14個(含總前端所覆蓋區(qū)域)分前端在A、B兩個環(huán)上所形成的骨干網(wǎng)為一級光纖網(wǎng)。一級光纖網(wǎng)采用環(huán)型自愈，A平臺(單向下行862MHz光纖傳輸網(wǎng))和B平臺(寬帶IP以太網(wǎng))兩個業(yè)務(wù)傳輸平臺分別設(shè)置。接入層采用EPON實現(xiàn)FTTB，入戶方式根據(jù)實際的接入條件靈活選擇。

4.3 EPON+有源EOC

招遠(yuǎn)廣電同軸電纜分配網(wǎng)大多為樹形分配，而無源EOC的基帶信號經(jīng)過多級分支分配器后大幅衰減，影響用戶接收效果，因此招遠(yuǎn)廣電無法合適地采用無源EOC如基帶EOC技術(shù)，而在雙向改造中采用有源EOC。針對招遠(yuǎn)廣電不同城區(qū)的線路狀況，對網(wǎng)絡(luò)雙向入戶采取不同的接入方式：

(1)新建小區(qū)尚未敷設(shè)網(wǎng)絡(luò)的用戶，采用同軸電纜+五類線方式雙線入戶。

(2)舊網(wǎng)絡(luò)且光點覆蓋用戶少的(放大器級數(shù)少，網(wǎng)絡(luò)傳輸正常)直接采用有源EOC方式改造用戶。

(3)舊網(wǎng)絡(luò)且光點覆蓋用戶多的(主要是多級放大器，傳輸線路過長)，采用增加光節(jié)點并升級改造老外線，采用有源EOC方式入戶，這樣在雙向入戶的同時順便把入戶的同軸電纜一并升級改造。

(4)CNU設(shè)備，提供多業(yè)務(wù)接入、多業(yè)務(wù)識別和端到端的QoS控制，滿足IPTV和互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)的差異化承載需求。

4.4 基于EOC的寬帶接入方式與傳統(tǒng)寬帶接入方式的比較

基于EoC的寬帶接入方式，具有覆蓋范圍適中、鋪設(shè)方便靈活，成本較低的特點，作為傳統(tǒng)寬帶接入方式的補(bǔ)充，能有效地幫助通信運(yùn)營商快速、低成本地開展寬帶接入業(yè)務(wù)，兩種接入方式的比較，如表1所示。

4.5 基于EOC雙向改造的優(yōu)勢

按照招遠(yuǎn)廣電有線電視網(wǎng)絡(luò)一個光接點平均覆蓋200～300用戶，按照6層4單元，每幢樓大概48戶來計算，大約為4～6幢樓。有源EOC可以只需要CLT并且只需要以太網(wǎng)信號到達(dá)光接點位置即可覆蓋本光接點下的用戶，并且可以根據(jù)數(shù)來增加頭端實現(xiàn)擴(kuò)容，在廣覆蓋、低開通的情況下其雙向開通位置顯得尤為靈活。通過以上EOC雙向改造，可以利用小區(qū)內(nèi)的同軸電纜作為寬帶傳輸?shù)娜霊艟W(wǎng)絡(luò)，取代五類電纜和電話線，其主要優(yōu)勢有：

(1)不需要進(jìn)行電話線、五類線的線路施工，也不要求廣電網(wǎng)具備雙向網(wǎng)的條件，可快速靈活地開展寬帶業(yè)務(wù)；

(2)對比CMTS等傳統(tǒng)雙向網(wǎng)改造方式，初次投資的成本很低；

(3)不對廣電的城域以上的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，不影響有線電視的傳輸；

(4)網(wǎng)絡(luò)層次分明，維護(hù)界面清晰，便于故障的定位及排查；

(5)組網(wǎng)靈活，擴(kuò)展性強(qiáng)。組網(wǎng)方式靈活，可依據(jù)用戶規(guī)模、業(yè)務(wù)發(fā)展逐步安裝數(shù)據(jù)前端設(shè)備，適合于寬帶業(yè)務(wù)的逐步發(fā)展；通過使用多個數(shù)據(jù)頻道或頻道捆綁技術(shù)，可實現(xiàn)平滑擴(kuò)容。

5.結(jié)束語

EOC技術(shù)作為同軸網(wǎng)絡(luò)中提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的新型技術(shù)得到了廣泛關(guān)注，采用EOC技術(shù)能夠在廣電HFC接入網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上快速、靈活、便捷地建設(shè)雙向網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)CMTS技術(shù)相比，EOC能夠提供超過100Mbps的接入帶寬，支持更多用戶數(shù)，具有更加穩(wěn)定的工作狀態(tài)，是進(jìn)行有線電視雙向網(wǎng)改造的首選技術(shù)。

[1]王建英.廣電網(wǎng)絡(luò)雙向化EPON之道[J].廣播與電視技術(shù),2007(03):78-82.

[2]王濤,余少波.基于MoCA的有線電視接入網(wǎng)雙向化改造[J].世界寬帶網(wǎng)絡(luò),2007,14(6):67-70.