廣電網(wǎng)選擇ECAN技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

杜旭林 吳明仙

【摘 要】分析ECAN 的技術(shù)特點(diǎn)，及在當(dāng)前眾多EOC技術(shù)中ECAN 的優(yōu)勢(shì)；面對(duì)三網(wǎng)融合，ECAN技術(shù)是發(fā)揮同軸優(yōu)勢(shì)并能與電信運(yùn)營(yíng)商開展競(jìng)爭(zhēng)不錯(cuò)的選擇，是能滿足NGB網(wǎng)要求的真正的接入技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】EOC；ECAN[Eehernet over Coaxial Aceess Network]；EPON；NGB；FTTH；

【中圖分類號(hào)】F407.61【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0437-01

中國(guó)的廣電正處在大規(guī)模的整合與改網(wǎng)期，都面臨著一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，就是接入網(wǎng)方案選擇，一個(gè)小縣城里各種技術(shù)“混搭”，DOCSISS+ EOC+LAN，EOC還分高低頻，這些技術(shù)至少在當(dāng)下不會(huì)相互替代，而是共存，如何將不同技術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理統(tǒng)一起來(lái)，運(yùn)營(yíng)整個(gè)系統(tǒng)減輕維護(hù)量，及在三網(wǎng)融合下能滿足NGB的要求，未來(lái)能與電信運(yùn)營(yíng)商展開競(jìng)爭(zhēng)，是廣電系統(tǒng)面臨的共同挑戰(zhàn)。

國(guó)內(nèi)目前的EOC技術(shù)只是一種過(guò)渡技術(shù)，都無(wú)法滿足NGB的要求，更無(wú)法跟電信運(yùn)營(yíng)商的FTTH相競(jìng)爭(zhēng)：無(wú)論是HomePlag AV，BPL，PNA， WiFi，都是源自家庭聯(lián)網(wǎng)，它們各自都有局限性，從協(xié)議上分析，這些技術(shù)提供的速率無(wú)法滿足用戶未來(lái)對(duì)帶寬需求，有些不能解決QOS問(wèn)題，有些不能適應(yīng)全業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

它們的共同局限性有二點(diǎn)：

① 接入總帶寬會(huì)隨著接入用戶數(shù)增加而急劇下降，無(wú)法支撐高的接入率，帶寬無(wú)法滿足NGB的要求；

② 對(duì)長(zhǎng)短包的傳輸效率差別很大，性能不穩(wěn)定，總帶寬在短包長(zhǎng)時(shí)會(huì)急劇下降，對(duì)不同業(yè)務(wù)傳輸性能差別非常大，而廣電NGB要求為多業(yè)務(wù)發(fā)展：除了IPTV是長(zhǎng)包外，其它的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包大多是短包，特別是有大量的互動(dòng)點(diǎn)播回傳的數(shù)據(jù)；在大量的實(shí)地測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在最大長(zhǎng)包1518B時(shí)，一般的有源調(diào)制EOC技術(shù)速率能夠達(dá)到60mbps以上，有的還接近100MHZ的MAC吞吐量，但它們?cè)谧疃贪L(zhǎng)64B下，系統(tǒng)吞吐率會(huì)急劇下降至10mbps以下，它們的差距達(dá)到數(shù)十倍，系統(tǒng)性能的不穩(wěn)定更無(wú)法支持多業(yè)務(wù)需求，如廣電最想發(fā)展的互動(dòng)點(diǎn)播業(yè)務(wù)，而且無(wú)論是一個(gè)用戶還是多個(gè)用戶都是如此。

而LAN技術(shù)已被電信舍棄，廣電就沒(méi)必要再走了。ECAN就是這樣一種技術(shù)，上面的問(wèn)題幾乎可以迎刃而解，它是EPON在同軸上的延伸。

ECON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

ECON系統(tǒng)由同軸電纜局端（CLT），加終端（CNU）二部分組成。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)從OLT經(jīng)光纖傳送到ONU，ONU與 CLT直連（可做成一體），完成光網(wǎng)絡(luò)到同軸網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，由雙工濾波器完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和電視數(shù)據(jù)經(jīng)頻分復(fù)用混合成一路信號(hào)，發(fā)送到同軸電纜用戶端CNU，實(shí)現(xiàn)有線電視和寬帶數(shù)據(jù)的接入。CLT與ONU設(shè)備可集成放在光節(jié)點(diǎn)處，它們完成EPON與ECAN的橋接，用戶室內(nèi)的CNU完成數(shù)據(jù)和電視信號(hào)的接收與分離。

ECON的技術(shù)特點(diǎn)

一、ECON的技術(shù)沒(méi)有簡(jiǎn)單采用CSMA，而是將IEEE802.3ah的EPON MAC協(xié)議移植到無(wú)源同軸的分配網(wǎng)中，采用TDD/TDMA雙工/多址方式，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的以太到家寬帶接入，它是基于TDMA技術(shù)的MPCP（多點(diǎn)控制協(xié)議）機(jī)制，從而使ECAN具備很好的接入能力，適應(yīng)所有網(wǎng)絡(luò)的接入。

①總帶寬：系統(tǒng)的吞吐量高達(dá)130mbps以上，具有強(qiáng)大有接入能力，在上海元普廣電總局的測(cè)試中，其1帶32和1帶64的雙向并吞量幾乎沒(méi)有變化，都在100Mb/s以上；具有恒定的傳輸性能和吞吐量，完全支持100%的CNU接入。

②無(wú)論數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)包或是短包，它的傳輸帶寬和吐吞量不變，時(shí)延也變化很少，說(shuō)明支持所有類型的業(yè)務(wù)?；诩彝ヂ?lián)網(wǎng)EOC的短包處理能力很差，無(wú)法滿足用戶的要求，通常64B的速率不到20Mb/s，帶16個(gè)CNU終端時(shí)其吞吐量降更快，時(shí)延也長(zhǎng)。ECAN在64B和1518B上基本沒(méi)有差別，良好的特性完全能支持語(yǔ)音等短包業(yè)務(wù)，包括對(duì)時(shí)延敏感的網(wǎng)絡(luò)游戲等業(yè)務(wù)。③ECAN Mac采用的是基于優(yōu)先級(jí)的輪詢帶寬分配方案，采用DBA，支持DBA的動(dòng)態(tài)帶寬分配，從而最大限度地提高傳輸效率，有效地保障每戶的獨(dú)享帶寬。其傳輸原理（MPCP）：用戶端（CNU）實(shí)時(shí)地向CLT匯報(bào)優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)需求，而CLT根據(jù)用戶優(yōu)先級(jí)的要求分配一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙，每個(gè) CNU在分配時(shí)隙內(nèi)發(fā)送相關(guān)優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)。通道的控制和帶寬的分配由相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)，所有數(shù)據(jù)量每個(gè)用戶都能實(shí)時(shí)上報(bào)， CLT在有效管理控制帶寬的同時(shí)，能保證用戶的通信帶寬和業(yè)務(wù)質(zhì)量，滿足多個(gè)CNU同時(shí)獲得足夠帶寬的要求。在保障證QOS的同時(shí)，使同軸的帶寬得到充分利用。

二、ECAN的PHY物理層體系結(jié)構(gòu)：

1、 應(yīng)用低成本、技術(shù)成熟，適宜同軸電纜的調(diào)制技術(shù)，

PHY速率120—160Mpbs

Mac速率90---130Mpbs

2、 采用5---65MHZ低頻段傳輸

3、 55—60dB的動(dòng)態(tài)接收范圍

4、 多種手段用以提高系統(tǒng)的抗噪能力

①高性能的AD/DA、LNA、LPF/VGA、PA模塊，模塊化增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

②錯(cuò)誤預(yù)測(cè)及前向糾錯(cuò)。

③可配置要的中心頻率：23---42MHZ，回避0—15MHZ匯聚噪聲低頻段。

④不同的調(diào)制方案：2/4VSB，可選調(diào)制，進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性。后期可升級(jí)為8VSB和16VSB。

三、系統(tǒng)性能

1、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的承載能力

ECAN系統(tǒng)支持可多達(dá)256個(gè)用戶接入，但全接入的用戶數(shù)最合理為64戶，所以在網(wǎng)改時(shí)盡量把光節(jié)點(diǎn)所帶的用戶數(shù)控制在100戶以下，按60%的接入用戶計(jì)算。在實(shí)際的測(cè)試中表明，把系統(tǒng)的符號(hào)率設(shè)為60MSps 時(shí)，MAC的吞吐率為90Mbps，而當(dāng)符號(hào)率設(shè)為80 MSps，系統(tǒng)MAC的吞吐率能達(dá)到130Mbps，以1：64（帶64個(gè)CNU）時(shí)，靜態(tài)并發(fā)獨(dú)享帶寬為2M，動(dòng)態(tài)帶寬為獨(dú)享10 Mbps（按1：5收斂）；如按1：12時(shí)，靜態(tài)并發(fā)獨(dú)享帶寬為10M，動(dòng)態(tài)帶寬為獨(dú)享50 Mbps（按1：5收斂）；根據(jù)廣電網(wǎng)NGB技術(shù)白皮書獨(dú)享30M帶寬的要求，ECAN完全滿足要求，在局端CLT提供強(qiáng)大的管制。

2、QOS保障

ECAN由于采用了MPCP協(xié)議，下行采用廣播方式，上行采用TDMA方式。實(shí)測(cè)表明ECAN上下行通道的抖動(dòng)和時(shí)延都較小，下行通道平均時(shí)延在2—3ms之間，而抖動(dòng)也在2.8---3.6ms之間；上行通道平均時(shí)延在10--19ms之間，短包長(zhǎng)的時(shí)延較小，長(zhǎng)包長(zhǎng)的時(shí)延較大。抖動(dòng)在6.7--17ms之間，也是短包長(zhǎng)的時(shí)延小，長(zhǎng)包長(zhǎng)的時(shí)延大。從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)安全可靠和有QOS保障的數(shù)據(jù)接入服務(wù)。

在業(yè)務(wù)上，ECAN支持所有數(shù)據(jù)類型，無(wú)論長(zhǎng)短包點(diǎn)播業(yè)務(wù)，還是海量的視頻HDTV，它都具有相同的支撐能力和接入能力。

在ECAN芯片上，當(dāng)前所有的EOC芯片都只有一家供應(yīng)商，如MOCA、WIFI等，大家都一樣，ECAN的芯片供應(yīng)商是美國(guó)的OPULAN，現(xiàn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品開發(fā)有中興通訊和卓至飛高等。綜上所說(shuō)ECAN在系統(tǒng)性能和物理性能上，ECAN技術(shù)具有其它EOC技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)下電信運(yùn)營(yíng)商大力推進(jìn)光纖入戶，不斷提高接入帶寬（最高100M，實(shí)30M已夠用），同軸是唯一可以替代光纖實(shí)現(xiàn)同等帶寬入戶的介質(zhì)，我們應(yīng)該發(fā)揮同軸接入在最后100米上的優(yōu)勢(shì)，ECAN技術(shù)專門發(fā)揮同軸優(yōu)勢(shì)的一種技術(shù)，在三網(wǎng)融合的下，它給廣電網(wǎng)與電信運(yùn)營(yíng)商的FTTH相競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)一份希望。ECAN技術(shù)應(yīng)為廣電網(wǎng)改時(shí)首選技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李力《ECAN技術(shù)》