有線電視雙向網(wǎng)雙向改造技術(shù)論證

周清濤

【摘要】本文通過(guò)各種廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造典型方案的比較分析，得出了EPON技術(shù)是現(xiàn)階段比較適合廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造、實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】有線電視；雙向網(wǎng)；EPON

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，有線電視用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求日漸增長(zhǎng)。為了滿足市場(chǎng)的需要，HFC網(wǎng)絡(luò)的“單改雙”是廣電行業(yè)應(yīng)對(duì)三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)發(fā)展的第一步。廣電的雙向改造有多種技術(shù)可選擇，包括CMTS、EPON+EoC、EPON+LAN，甚至FTTH等。將有線電視從單向轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向化，也就是在原有的HFC網(wǎng)單向下行廣播通道的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)上行通道，提高其信號(hào)的運(yùn)行效率與質(zhì)量。在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展中，我們一般會(huì)采用以下兩種方案進(jìn)行改造：

一、CMTS+Cable Modem方案

接入采用Cable Modem技術(shù)，幾十---幾百個(gè)用戶共享36Mb/s，平均每戶速率不足1Mb/s。此方案是在有線電視網(wǎng)的前端或分前端增加電纜調(diào)制解調(diào)器頭端系統(tǒng)CMTS，用戶端放置電纜調(diào)制解調(diào)器CM。CMTS在與CM的雙向通信中居于主導(dǎo)地位，負(fù)責(zé)對(duì)CM進(jìn)行認(rèn)證、帶寬分配和管理。該方案需要對(duì)原有HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模的雙向改造，包括上行光纖、信號(hào)放大器的雙向改造、增加上行光發(fā)射機(jī)、頭端光接收機(jī)等，改造的工作量和投入成本都非常大。

CMTS+CM技術(shù)所具有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較為成熟，能夠直接使用在有大范圍面積覆蓋需求的區(qū)域，并且在使用之后，能夠呈現(xiàn)出較為良好的同軸電纜資源利用。但是，就各方面的實(shí)際情況來(lái)看，其中兩個(gè)方面有著極為銘心的缺陷：首先一個(gè)是上行的漏斗效應(yīng)裝置會(huì)直接導(dǎo)致噪聲大量的匯聚起來(lái)，這對(duì)于帶寬的速率以及穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)，帶來(lái)了較大的影響；其次，多個(gè)用戶來(lái)使用40Mbps頭端的帶寬進(jìn)行共享使用，并不能切實(shí)有效的滿足當(dāng)前用戶對(duì)于帶寬所呈現(xiàn)出來(lái)的需求。該技術(shù)從誕生以來(lái)，就沒(méi)有在我國(guó)得到較大范圍的推廣，僅僅只是在某些經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的區(qū)域或者說(shuō)廣電改造較早的區(qū)域進(jìn)行了應(yīng)用，這也是由于其本身優(yōu)勢(shì)性不大所導(dǎo)致。目前，該技術(shù)由于新興技術(shù)的影響，已經(jīng)逐漸的退出了當(dāng)前技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)序列之中。

二、EPON方案

通信業(yè)界多年來(lái)一直認(rèn)為，PON（Passive Optical Network無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）是接入網(wǎng)發(fā)展的方向。它在解決寬帶接入問(wèn)題上，無(wú)論設(shè)備和運(yùn)行、護(hù)維、管理方面，它的成本相對(duì)便宜，提供的帶寬足以應(yīng)付未來(lái)的各種寬帶業(yè)務(wù)需求。所以為大多數(shù)人接受。

（1）EPON技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，運(yùn)營(yíng)成本無(wú)疑是不可回避的問(wèn)題。EPON的投資成本相對(duì)于CMTS+Cable方案來(lái)說(shuō)具有較大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，EPON技術(shù)充分利用原有線電視光纖資源，符合有線電視網(wǎng)絡(luò)光纖資源相對(duì)豐富，光節(jié)點(diǎn)分布合理配置的技術(shù)現(xiàn)狀。EPON技術(shù)屬于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，減少了線路中用電設(shè)備數(shù)量。排除了CMTS技術(shù)中用電設(shè)備在線路中需要進(jìn)行集中供電的環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)安全性也得到了極大地提高。EPON技術(shù)涉及的設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)程度較高，較大程度的提高了網(wǎng)絡(luò)的可維護(hù)性。EPON技術(shù)屬于新技術(shù)，相對(duì)于CMTS技術(shù)而言具有較大的可發(fā)展性。不可忽略的一點(diǎn)是EPON技術(shù)完全避免了困擾CMTS技術(shù)的噪聲匯集現(xiàn)象。EPON不但集成了無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的低成本優(yōu)勢(shì)，而且與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位的以太網(wǎng)技術(shù)無(wú)縫融合，不論是當(dāng)前的可實(shí)現(xiàn)成本還是未來(lái)的預(yù)期成本，都是各種PON技術(shù)中無(wú)可比擬的。因此，PON技術(shù)首選EPON，而排除APON和GPON。

由于EPON網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)支線網(wǎng)絡(luò)部分相似，因此在目前HFC網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上疊加EPON非常容易。EPON是由OLT（光線路終端）、ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）以及ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)，由無(wú)源分光器和光纖組成）等單元構(gòu)成的點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)。其系統(tǒng)拓?fù)涠酁樾切突驑湫头种ЫY(jié)構(gòu)。OLT位于EPON系統(tǒng)的局端一側(cè)，負(fù)責(zé)EPON系統(tǒng)外部資源與終端用戶的連接，匯聚外部業(yè)務(wù)，協(xié)調(diào)遠(yuǎn)端ONU。外部資源包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及視頻業(yè)務(wù)。除了這些基本功能外，高等級(jí)的OLT還具備數(shù)據(jù)路由、交換和語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)等功能。ONU負(fù)責(zé)用戶的接入業(yè)務(wù)的覆蓋。

（2）EPON的兩種技術(shù)介紹。在基于EPON技術(shù)的有線電視雙向網(wǎng)改造中，根據(jù)最后入戶載體類型的不同，可分為五類線或者同軸電纜，即又可分為EPON+LAN與EPON+EoC兩種入戶方案。

EPON+LAN和EPON+EoC的技術(shù)下行信號(hào)同樣采用原廣播方式下行，本質(zhì)區(qū)別在于最后100M的傳輸方式問(wèn)題。EPON+EoC可以充分利用原有線電視網(wǎng)絡(luò)同軸電纜，避免重新敷設(shè)五類線。因此減少了大量的人工成本的管線資源。但是需要在用戶終端加裝EOC終端設(shè)備。同樣，采用EPON+LAN的技術(shù)方案需要在最后100M增加無(wú)量不小的路由交換機(jī)，因此相對(duì)于投資成本來(lái)說(shuō)，二者區(qū)別不大。

EPON+LAN技術(shù)較為成熟，標(biāo)準(zhǔn)化程度及可擴(kuò)展性高。而EPON+EOC技術(shù)也有其自身的特點(diǎn)：

漏斗噪聲效應(yīng)極低，每戶的干擾噪聲點(diǎn)到點(diǎn)地傳送到以太同軸網(wǎng)橋，并在此被隔離。

帶寬大，每戶獨(dú)享10Mb/s，支持VOD、IPTV、Internet業(yè)務(wù)等。

標(biāo)準(zhǔn)化程度高。

能有效地解決樓內(nèi)重新敷設(shè)五類線的困難。

用戶家庭為無(wú)源終端，安裝方便，價(jià)格低。

只適用于星形結(jié)構(gòu)的無(wú)源分配同軸網(wǎng)。

針對(duì)EPON+EoC的方案改造過(guò)程中，以往傳統(tǒng)的有線電視信號(hào)都是利用前端來(lái)將信息傳遞到光接收設(shè)備之中；相應(yīng)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等方面的業(yè)務(wù)，都是直接利用EPON系統(tǒng)來(lái)傳送到相應(yīng)的ONU之中；光接收機(jī)本身和ONU這兩個(gè)部分都是利用五類線來(lái)對(duì)EOC的頭端進(jìn)行連接，并且EOC的頭端還必須要與IP數(shù)據(jù)進(jìn)行混頻處理，才能夠最終利用同軸電纜的形式，將型號(hào)直接傳遞到了用戶的接收設(shè)備之中；同時(shí)在用戶家中進(jìn)行EOC終端放置的目的，就是為了能夠達(dá)到對(duì)信號(hào)進(jìn)行分離、接收的目的。EOS在實(shí)際使用的過(guò)程中，所呈現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)極為明顯，能夠切實(shí)有效的使用在我國(guó)當(dāng)前廣泛使用的HFC網(wǎng)絡(luò)體系之中，無(wú)需采取重新埋設(shè)路線的方式，不僅切實(shí)有效的解決了駐地網(wǎng)資源耗費(fèi)的問(wèn)題，還使得入戶建設(shè)的難度極低，無(wú)需耗費(fèi)過(guò)大的成本在其中。此外，EOC所呈現(xiàn)出來(lái)的有效物理寬帶，絕大多數(shù)都超出了100M的水平，在能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行核實(shí)的組織編排情況下，完全可以利用該技術(shù)來(lái)執(zhí)行寬帶業(yè)務(wù)。

（3）EPON+EOC改造存在的問(wèn)題。當(dāng)然目前EPON+EOC還有一些需要解決的問(wèn)題。

1）EOC技術(shù)眾多，難以選擇。2）帶寬問(wèn)題。EPON+EOC雖然可以滿足現(xiàn)階段用戶對(duì)于帶寬的需求，但是對(duì)于未來(lái)HTTH即光纖到戶時(shí)代的挑戰(zhàn)扔需要進(jìn)一步拓展。3）EPON和EOC的集成問(wèn)題。不僅要實(shí)現(xiàn)ONU、EOC頭端甚至光接收機(jī)多合一的硬件集成，更需要實(shí)現(xiàn)EPON、EOC甚至光收機(jī)的統(tǒng)一網(wǎng)管，以減少網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)維護(hù)的難度。

三、總結(jié)

各種技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，如何根據(jù)不同情況選擇適合自己的技術(shù)使我們探討的重點(diǎn)。綜合運(yùn)維及施工難度、建設(shè)改造成本投入等因素，對(duì)于施工難度大的老舊小區(qū)，首選EPON+EOC技術(shù)；對(duì)于新建小區(qū)，根據(jù)各地前端設(shè)備配置情況考慮EPON+EOC或者EPON+LAN技術(shù)。可以說(shuō)EPON技術(shù)是針對(duì)廣電網(wǎng)絡(luò)量身定制的技術(shù)之一。因此具有很多先天的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)前面的論述以及分析比較可以看出，在有線電視網(wǎng)的雙向化改造中，EPON技術(shù)相比CMTS具有非常明顯的成本優(yōu)勢(shì)。改造簡(jiǎn)單、施工較快，更加符合廣電雙向改造的低成本、高帶寬、可升級(jí)、保護(hù)現(xiàn)有投資的需求。

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