高頻EoC在下一代廣播電視網(wǎng)中的應(yīng)用

毛學(xué)農(nóng)

【摘要】 同軸電纜接入技術(shù)（EoC）是下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）的關(guān)鍵技術(shù)之一。高頻調(diào)制EoC可以利用更多的頻譜資源，支持多信道同時(shí)工作，在系統(tǒng)可擴(kuò)展性、寬帶性能、多業(yè)務(wù)QoS的支持能力等方面具有優(yōu)勢(shì)，可以很好的滿足有線電視運(yùn)營(yíng)商以較低成本進(jìn)行有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造，發(fā)放多種業(yè)務(wù)（HSI/IPTV/高清VOD/VoIP）的需求。

【關(guān)鍵詞】 EoC NGB MoCA c.LINK

2008年12月4日，科技部與國(guó)家廣電總局正式簽署了《國(guó)家高性能寬帶信息網(wǎng)暨中國(guó)下一代廣播電視網(wǎng)自主創(chuàng)新合作協(xié)議書》，提出了下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）的概念。同軸電纜接入技術(shù)（EoC）是下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）的關(guān)鍵技術(shù)之一，即基于同軸電纜，通過各種數(shù)字調(diào)制技術(shù)來承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和其他各種綜合業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）的用戶寬帶和廣播電視接入。利用該技術(shù)進(jìn)行有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造，可以有效發(fā)揮有線電視網(wǎng)頻帶寬、成本低、易普及的優(yōu)勢(shì)，有利于有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為千家萬戶的多媒體信息平臺(tái)，推進(jìn)三網(wǎng)融合。

本文介紹了兩種國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的有源調(diào)制EoC技術(shù)以及高頻調(diào)制EoC技術(shù)的應(yīng)用情況，從可擴(kuò)展性、性能、多業(yè)務(wù)支持能力等方面考量，高頻EoC技術(shù)應(yīng)用將是下一代廣播電視網(wǎng)雙向改造的趨勢(shì)。

一、EoC介紹

Ethernet over Coax（EoC）廣義上指通過無源或有源設(shè)備在同軸電纜中傳輸以太網(wǎng)信號(hào)或者數(shù)據(jù)/業(yè)務(wù)的技術(shù)。 采用Ethernet Over Coax技術(shù)可以將CATV信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)混頻傳輸，避免樓道內(nèi)的線路改造，低成本完成HFC網(wǎng)絡(luò)的雙向化。EoC以簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、安全及低費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)成為了當(dāng)下雙向網(wǎng)改造的熱門技術(shù)。

Eoc分有源和無源兩種，無源EoC 采用的是將基帶的以太數(shù)據(jù)流信號(hào)直接混入或分離的技術(shù)，沒有經(jīng)過調(diào)制，其實(shí)質(zhì)就是一種基于同軸的以太局域網(wǎng)。其最大的特點(diǎn)是通過無源器件的處理就可實(shí)現(xiàn)。它適合于集中分配型同軸網(wǎng)絡(luò)，不適合樹型，也不能過分支分配器，無法滿足廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造的需求。

有源EoC由于采取了一些適應(yīng)CATV 網(wǎng)絡(luò)特性的處理技術(shù)，所以能克服無源EoC 的缺點(diǎn)，能適應(yīng)樹型、星型以及混合型網(wǎng)狀網(wǎng)，能夠過分支分配器，具有傳輸距離遠(yuǎn)，帶寬高，支持QoS，支持集中網(wǎng)管等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好的滿足HFC 同軸分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

二、典型有源EoC技術(shù)

根據(jù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)不同，目前主流的有源調(diào)制EoC技術(shù)有Homeplug AV，HomePNA，MoCA，DOCSIS等，分別工作在不同的頻段。這里簡(jiǎn)要介紹兩種分別工作在低頻頻段和高頻頻段的有源調(diào)制EoC技術(shù)。

（1）Homeplug AV over Coax

Homeplug AV over Coax完整借用Homeplug協(xié)議，工作在低頻段： 2到30MHz及34到62MHz。物理層速率達(dá)到200Mbps，實(shí)際吞吐量100Mbps。

MAC層采用改良的CSMA/CA工作模式，由于無法保證業(yè)務(wù)帶寬，系統(tǒng)對(duì)多業(yè)務(wù)支持能力較差。

目前有不少廠家的EoC系統(tǒng)基于Homeplug AV技術(shù)，如中興、烽火、上海貝爾、CISCO等廠商。由于低頻頻段的頻譜資源有限，系統(tǒng)可擴(kuò)展性不高，且該技術(shù)對(duì)現(xiàn)有CATV網(wǎng)絡(luò)低頻噪聲環(huán)境要求較高，網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期持續(xù)演進(jìn)存在固有局限性。

（2）MoCA

MoCA是同軸電纜多媒體聯(lián)盟（Multimedia over Coax Alliance）的縮寫，MoCA成立于2004年1月，創(chuàng)立者為Cisco、Comcast、EchoStar、Entropic、Motorola與Toshiba等。MoCA致力于以同軸電纜（Coax）來提供多媒體視頻信息的傳遞。

MoCA技術(shù)工作在高頻頻段，無噪聲頻段，中心工作頻率為800到1500 MHz，每一頻道帶寬為50MHz。在每個(gè)50MHz頻道內(nèi)雙向物理傳輸速率可達(dá)270Mbps，有用數(shù)據(jù)傳輸速率為130Mbps，距離可達(dá)600m。每段同軸電纜可以支持多個(gè)頻道，每個(gè)頻道上可同時(shí)連接63個(gè)終端客戶。隨著MoCA芯片的不斷演進(jìn)，性能指標(biāo)還會(huì)不斷提升。

MAC層采用TDMA工作模式，能較好保證業(yè)務(wù)帶寬，系統(tǒng)對(duì)多業(yè)務(wù)支持能力較好。

由于工作在高頻段，頻譜資源豐富，可以支持多信道同時(shí)工作，基于MoCA的系統(tǒng)可擴(kuò)展性高，可以避開低頻干擾，適合樓道覆蓋。通過利用現(xiàn)有的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合光通信技術(shù)，MoCA寬帶接入可以向大廈和小區(qū)在提供數(shù)字電視廣播服務(wù)的同時(shí)提供有QoS保證的基于IP的數(shù)據(jù)、視頻和話音服務(wù)。

三、MoCA EoC解決方案在中國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展

c.LINK寬帶接入解決方案是唯一在中國(guó)市場(chǎng)有應(yīng)用的基于MoCA標(biāo)準(zhǔn)的EoC參考方案，該方案由美國(guó)墑敏通訊（Entropic）技術(shù)有限公司提供。

通過對(duì)高頻頻段的充分利用，c.LINK使得有線電視運(yùn)營(yíng)商可以通過一個(gè)同軸電纜同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)通道的雙向通信；在不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)的情況下還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無縫升級(jí)。在中國(guó)已有越來越多的廠家采用Entropic提供的MoCA芯片及相應(yīng)的c.LINK方案開發(fā)高頻EoC產(chǎn)品，如億通、捷能、廣達(dá)、凌云天博、云視等。

典型的c.LINK寬帶接入方案如圖1所示。

c.LINK解決方案的第三代c.LINK 1.1方案已經(jīng)在天津、成都均有現(xiàn)網(wǎng)批量應(yīng)用，目前已經(jīng)發(fā)展到了第四代c.LINK 1.1+ 方案。

（1）c.LINK 1.1 解決方案

該方案由局端EN3511 NC（Network Controller）和終端EN3530 CPE（Client Premise Equipment）組成。

該方案實(shí)測(cè)的基本性能指標(biāo)如表1：

（2）c.LINK 1.1+ 解決方案

該方案由局端EN3681 NC（Network Controller）和終端 EN3690 CPE組成。是新面市的多通道 EoC寬帶方案，基于新一代低功耗40納米CMOS集成電路芯片，性能顯著提升，滿足運(yùn)營(yíng)商高帶寬、高密度業(yè)務(wù)發(fā)放的需求。該方案向后兼容c.LINK 1.1方案，支持現(xiàn)有業(yè)務(wù)平滑升級(jí)，保護(hù)多業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商的現(xiàn)有投資。該方案的主要特點(diǎn)如表2。

四、結(jié)論

EoC方案適合在原有HFC網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上快速實(shí)現(xiàn)小規(guī)模的用戶覆蓋，使有線運(yùn)營(yíng)商能夠以相對(duì)低的成本搶占市場(chǎng)，降低投資風(fēng)險(xiǎn)，并能保證高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，高頻調(diào)制EoC方案在頻譜資源利用上具有更大的發(fā)展空間，多通道應(yīng)用可以有效提升系統(tǒng)性能，更能滿足運(yùn)營(yíng)商多業(yè)務(wù)（HSI/IPTV/高清VOD/VoIP）發(fā)放的需求。