EPON、EOC技術(shù)在廣電寬帶接入應(yīng)用中的探討

繆杰

摘 要：改革開放30多年，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，我國各行業(yè)都取得了巨大成就。寬帶的產(chǎn)生給我們生活帶來了巨大的便利，而EPON和EOC作為目前兩種較為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，已經(jīng)日益被廣電系統(tǒng)所采用。本文首先闡述了廣電寬帶接入實(shí)踐中存在的主要問題，其次分析了EPON、EOC兩種接入方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并對這兩種技術(shù)在廣電寬帶接入中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：EPON；EOC；寬帶接入；應(yīng)用

1 前言

現(xiàn)階段，我國廣電寬帶主要以LAN和Cable Modern兩種技術(shù)作為個人寬帶的主要接入方式，其中LAN個人寬帶接入方式主要基于廣電的部分干線，在投入大量資金的基礎(chǔ)上重新建立一張以太接入網(wǎng)，這種寬帶接入方式的缺點(diǎn)在于沒有充分利用廣電的同軸電纜。而Cable Modern接入方式則是目前運(yùn)用最多的一種寬帶接入方式，它有效利用了廣電自身的接入網(wǎng)資源，但是我們也應(yīng)該認(rèn)識到這種接入方式也存在許多的不足，如容易匯集回傳噪聲，對CMTC頭的要求較高，一般要求進(jìn)口的CMTC頭，網(wǎng)絡(luò)調(diào)試難度大等。正因為如此，目前常采用的兩種寬帶接入方式都存在這樣或那樣的缺點(diǎn)，開發(fā)及應(yīng)用其他網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)是擺在廣電面前的一個難題。EPON作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，雖然它本身不是專門為廣電定制，但是隨著EOC技術(shù)的發(fā)展以及日益成熟，EPON+EOC這種組合方式正逐漸受到廣電的關(guān)注，并且已經(jīng)被部分地區(qū)的廣電所采用，本文以下內(nèi)容就EPON、EOC兩種接入方式在廣電寬帶中的應(yīng)用進(jìn)行探討。[1]

2 EPON系統(tǒng)的工作原理

圖1是EPON系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出，以太無源光纖網(wǎng)絡(luò)（Ethernet over PON，EPON）由光網(wǎng)絡(luò)單位、光線路終端以及無源分光器等三部分構(gòu)成，該系統(tǒng)一般為樹形或星型分支結(jié)構(gòu)，IEEE802. 3ah是EPON主要采用的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的下行方向采用廣播的形式，每個光網(wǎng)絡(luò)單元都能接收下行信息；系統(tǒng)的上行方向采用TMDA方式對系統(tǒng)進(jìn)行共享，并借助接入控制機(jī)將所有的光網(wǎng)絡(luò)單元以一定的方式接入，而不同時隙的光網(wǎng)絡(luò)單元則會匯集到系統(tǒng)公共光纖設(shè)施中；系統(tǒng)上下行的信息接收速率均可到達(dá)1 Gb/s，系統(tǒng)的傳輸距離為10/20 Km，分路比為32：16，當(dāng)系統(tǒng)增加一個長度為1500nm的廣播信號后，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)語音、視頻、數(shù)據(jù)三者間的捆綁，并以三重業(yè)務(wù)捆綁的方式對外進(jìn)行服務(wù)。

3 EOC網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的工作原理

鑒于有線電視信號能夠在110-850 MHz范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸，以及基帶數(shù)據(jù)能在0-25 MHz頻率范圍內(nèi)傳輸?shù)男再|(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)有線電視信號及基帶數(shù)據(jù)在同一根電纜中傳輸而相互間不受影響，通過合路器將有線電視信號以及基帶數(shù)據(jù)信號整合在一起，并以有線電視網(wǎng)絡(luò)的形式發(fā)送至用戶，用戶則可以利用分離器將有線電視信號與基帶數(shù)據(jù)信號分開，并將其接入到終端設(shè)備中。EOC接入技術(shù)的工作原理圖如圖2所示，從圖中可以看出，EOC接入技術(shù)主要通過高低通濾波以及二四變換兩部分實(shí)現(xiàn)，由于該技術(shù)采用基帶傳輸?shù)男问?，因此不需要借助調(diào)制解調(diào)技術(shù)，由此可以保證用戶端、樓道端的設(shè)備均為無源設(shè)備。但是目前的所有的以太網(wǎng)技術(shù)的收發(fā)過程必須借助兩對線，而同軸電纜在一定程度上僅僅相對一對線，因此在無源濾波器中需要經(jīng)過一次四線到兩線的轉(zhuǎn)換過程[2]。

4 HFC網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀簡介

隨著我國光纖價格的不斷下降以及有色金屬價格的上漲，廣電網(wǎng)絡(luò)更加傾向運(yùn)用光纖到樓加無源分配網(wǎng)的有線電視接入方案。在一些新建的小區(qū)中，其光節(jié)點(diǎn)所覆蓋的用戶一般在500內(nèi)，比較典型的例子有合肥廣電采用的四端口高電平輸出光占，其光節(jié)點(diǎn)所覆蓋的用戶控制在250以內(nèi)，在小區(qū)內(nèi)部設(shè)置了一定數(shù)量的不銹鋼安裝箱，其主要作用是用來安裝及分配光纖的終端盒及工作站，在小區(qū)的樓道中設(shè)置了分配箱，分配箱采用集中分配的方式，控制每戶入戶的電平在80dB以上（從而保證用戶室內(nèi)能夠分配到的終端電平在70dB以上）。在建設(shè)有線電視小區(qū)的過程中，光纖敷設(shè)沒有詳細(xì)到各個單元，詳細(xì)到各單元的通常只有同軸電纜，在小區(qū)內(nèi)部一般采取暗埋管道的方式，這也是廣電寬帶用戶在接入寬帶的時候不太傾向選擇以太網(wǎng)的主要原因。

5 基于EPON+EOC的HFC接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造技術(shù)的應(yīng)用

5.1 具體方案

隨著光纖與用戶端距離的進(jìn)一步縮短，光纖到戶無疑是我們共同的追求目標(biāo)，但由于受到建設(shè)成本的制約，光纖到戶（FTTH）還難以在近期大規(guī)模覆蓋，再加上在廣電寬帶改造的過程中必定遇到布線困難的問題，這也增加了全面實(shí)現(xiàn)FTTH的難度?；谝蕴W(wǎng)EPON+EOC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方式來實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入，既降低了寬帶接入的成本，又降低了寬帶維修的難度。此外，這種寬帶接入方式還可以通過單一平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音及視頻等多種業(yè)務(wù)，從這點(diǎn)分析，完全可以利用同軸電纜代替以往的以五類線作基帶的傳輸方式。圖3是EPON+EOC的HFC網(wǎng)絡(luò)雙向改造方案圖[3]。

在該方案中采用EPON雙光纖系統(tǒng)，利用之前HFC網(wǎng)絡(luò)中的備用光纖來重新建立一個完全獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，把OLT安置在網(wǎng)絡(luò)的分前端機(jī)房，OLT上連匯集交換機(jī)，下連無源光纖網(wǎng)絡(luò)，分光器則分別接入在各個光網(wǎng)絡(luò)單元上，下行方式采用EOC方式。有線電視信號通過光纖先傳送到光發(fā)射機(jī)上，然后傳送至分光器，當(dāng)信號分成若干路后再借助光纖將各路信號傳送到光接收機(jī)。

5.2 方案的可行性分析

采用EPON+EOC的HFC網(wǎng)絡(luò)雙向改造方案，雖然增加了小區(qū)與樓道間光纖的數(shù)量，并且還需在小區(qū)樓道中設(shè)置光網(wǎng)絡(luò)單元以及無源分光器，但總體來說用戶的投入并不大，一般的用戶也能承受起，而且該方案既適用于新樓房的雙向網(wǎng)絡(luò)改造，又適用于舊樓房的HFC網(wǎng)絡(luò)改造，有著極強(qiáng)的靈活性及適應(yīng)性。對廣電網(wǎng)絡(luò)來講，一般的廣播型視頻業(yè)務(wù)的提供方式均為HFC網(wǎng)絡(luò)形式，而EPON網(wǎng)絡(luò)所支持的業(yè)務(wù)類型涵蓋視頻點(diǎn)播、互聯(lián)網(wǎng)接入以及VOIP等多種業(yè)務(wù)形式，并且上述三種主要業(yè)務(wù)形式的寬帶需求分別為2.0 Mbps、1.0 Mbps、125.0Mbps，而每戶需求的寬帶僅僅在3.0 Mbps左右，因此采用EPON+EOC的HFC網(wǎng)絡(luò)雙向改造方案完全能夠滿足用戶的需求。

5.3 EPON+EOC的優(yōu)勢[4]

（1）建設(shè)成本低：在原有HFC網(wǎng)絡(luò)上再建一個EPON光線系統(tǒng)的造價遠(yuǎn)比單光纖EPON來的便宜，并且充分利用了現(xiàn)有的分支分配器資源；

（2）施工難度?。合到y(tǒng)建設(shè)工作量小，縮短了系統(tǒng)改造周期，不受同軸網(wǎng)絡(luò)上的噪聲對系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的影響；

（3）系統(tǒng)穩(wěn)定，投入小，無源接入，家庭中不需要有源設(shè)備，運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用小，還能節(jié)約大量的電能；

（4）EoC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化程度高（采用最新的IEEE802. 3系列協(xié)議），有著很強(qiáng)的兼容性。

6 結(jié)束語

EPON作為新一代的寬帶接入技術(shù)，利用EOC方式同廣電HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，為廣電開拓寬帶接入業(yè)務(wù)提供了新的方案。相信隨著這兩種寬帶接入技術(shù)的發(fā)展與成熟，以及相關(guān)設(shè)備成本的進(jìn)一步降低，EPON+EOC這種寬帶接入方式必定會迎來屬于自己的春天。

參考文獻(xiàn)

[1] 閻德升. EPON：新一代寬帶光接入技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2007.

[2] 閻德升.現(xiàn)代通信接入網(wǎng)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范手冊[M].香港：中國科技文化出版社， 2005.

[3] 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.

[4] 張中荃.接入網(wǎng)技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社， 2003.