有源EOC網(wǎng)絡(luò)運維探討

【摘要】隨著業(yè)務(wù)發(fā)展和三網(wǎng)融合的需求，對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和承載能力提出了更高的要求，傳統(tǒng)有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)的單向傳輸不能滿足這些需求，三網(wǎng)融合的推進，加速了廣電雙向網(wǎng)絡(luò)改造，有源EOC技術(shù)比較適合廣電進行雙向網(wǎng)絡(luò)的改造，本文結(jié)合實際工作中總結(jié)的運維經(jīng)驗，著重對有源EoC網(wǎng)絡(luò)的運維進行了探討。

【關(guān)鍵詞】三網(wǎng)融合；EOC技術(shù)；EOC網(wǎng)管系統(tǒng)；EOC網(wǎng)絡(luò)運維

1、引言

廣電HFC網(wǎng)絡(luò)中的同軸電纜接入網(wǎng)是一種比較理想的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，尤其在最后100米的傳輸能力遠遠高于其他網(wǎng)絡(luò)運營商采用的五類線和電話線等資源。廣電雙向網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中可利用EPON設(shè)備完成主干匯聚網(wǎng)絡(luò)的雙向改造，在“最后100米”可利用同軸電纜分配網(wǎng)，采用有源EOC方式進行組網(wǎng)，即在ONU下聯(lián)有源EOC局端，覆蓋光節(jié)點下面的所有用戶，針對有雙向需求的用戶使用EOC用戶端接入。

通過上述對傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)的技術(shù)改造，將單向廣播模式傳輸網(wǎng)建設(shè)為雙向傳輸網(wǎng)，將信號的全模擬傳輸建設(shè)為模擬數(shù)字混合傳輸，使有線電視網(wǎng)成為能夠不僅僅傳輸電視信號，而且可以承載其它多媒體業(yè)務(wù)的綜合業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，并且有可持續(xù)發(fā)展性，易升級的特點，從而在原有電視信號傳播的基礎(chǔ)上展開上網(wǎng)業(yè)務(wù)、點播業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)等增值業(yè)務(wù)。總體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖一所示。

2、有源EOC技術(shù)原理和特點

2.1 有源EOC技術(shù)原理。EOC是指在同軸電纜上傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的技術(shù)統(tǒng)稱，筆者所在廣電采用了低頻的有源調(diào)制EOC技術(shù)，采用點到多點的用戶網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，利用廣電原有的同軸電纜來實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視頻的全業(yè)務(wù)接入。有源調(diào)制EoC技術(shù)是采用頻分復(fù)用技術(shù)，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號經(jīng)調(diào)制后和有線電視信號在同一根電纜里共纜傳輸，實現(xiàn)點對多點通信的體系結(jié)構(gòu)，其典型的拓撲結(jié)構(gòu)是星樹混合型。

如圖二所示：調(diào)制EoC系統(tǒng)應(yīng)包括局端設(shè)備、用戶側(cè)的終端設(shè)備和電纜、分支分配器、跨接器/中繼器等部分組成。下行方向（指局端設(shè)備到終端設(shè)備），局端設(shè)備發(fā)送信號通過分支分配器和電纜組成的網(wǎng)絡(luò)傳送到終端設(shè)備，上行方向（指終端設(shè)備到局端設(shè)備），終端設(shè)備發(fā)送信號通過分支分配器和電纜組成的網(wǎng)絡(luò)傳送到局端設(shè)備。有源EOC系統(tǒng)的上下行數(shù)據(jù)采用了不同的傳輸方式，這是專門為了適應(yīng)Cable網(wǎng)絡(luò)共享媒質(zhì)的特性而設(shè)計的。每當(dāng)終端設(shè)備上線后，會搜索局端設(shè)備，并在局端設(shè)備上注冊自己的MAC地址，同時，局端設(shè)備給每個終端設(shè)備分配一個唯一的終端設(shè)備標(biāo)識，從而建立起鏈路連接，傳輸原理示意圖見圖三。

下行方向，數(shù)據(jù)從局端設(shè)備到多個終端設(shè)備以廣播方式廣播發(fā)送。當(dāng)數(shù)據(jù)信號到達終端設(shè)備時，終端設(shè)備根據(jù)設(shè)備標(biāo)識，在物理層上做判斷，接收給它自己的數(shù)據(jù)幀，摒棄那些給其它終端設(shè)備的數(shù)據(jù)幀。舉例：上圖中，終端設(shè)備1收到數(shù)據(jù)包1、2、3，但是它僅僅發(fā)送數(shù)據(jù)包1給終端設(shè)備用戶1，摒棄數(shù)據(jù)包2和數(shù)據(jù)包3。上行方向，采用時分多址接入技術(shù)（TDMA）和載波檢測多路復(fù)用（CSMA）傳輸上行流量。TDMA面向連接，提供QoS保障，確保帶寬預(yù)留、高可靠性和嚴(yán)格的時延抖動控制。

2.2 有源EOC技術(shù)特點

（1）傳輸速率高。EOC局端與終端之間可以實現(xiàn)物理層近三百兆共享帶寬，充分滿足家庭用戶需求。

（2）終端相互隔離互不干擾。傳統(tǒng)方式的接入點之間采用相互競爭的技術(shù)，這樣使得用戶之間的數(shù)據(jù)相互干擾，從而影響終端用戶的使用，降低用戶的滿意度，同時給整體的網(wǎng)絡(luò)維護帶來極大的困擾，局端和終端之間物理相互隔離的方式，實現(xiàn)了家庭終端之間互不干擾，進一步提高了終端安全性，同時降低了維護工作量。

（3）接收信號動態(tài)范圍廣。信號衰減可達65dB，且采用低頻調(diào)制技術(shù)，能覆蓋1000米左右的范圍，充分滿足快速覆蓋用戶、快速開展業(yè)務(wù)的需求。

（4）抗干擾能力強。與傳統(tǒng)的QAM技術(shù)相比，采用OFDM調(diào)制技術(shù)和FEC前向糾錯技術(shù)，各個頻率（子頻率點）可以選擇關(guān)閉或者開啟，這樣可以避開廣播電臺，無線電臺或CMTS系統(tǒng)的干擾，極大提升了整體線路的抗干擾能力以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，保障數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

（5）改造工程量小。適合廣電星型、樹型電纜分配網(wǎng)絡(luò)，放大器改造簡單，只需要采用低通濾波器橋接或反向直通插片即可滿足需求；

（6）配套附件功能齊全。可以為用戶提供完整的系統(tǒng)化配套附件產(chǎn)品，確保工程的順利實施與開展。

（7）QoS控制?？梢詫崿F(xiàn)對每個用戶進行帶寬分配，并保證每個用戶的QoS。系統(tǒng)使用CSMA以及DBA技術(shù)實現(xiàn)不同用戶，不用業(yè)務(wù)的QoS控制。針對付費用戶等級的不用，EOC系統(tǒng)也可以針對不同等級用戶設(shè)定不用的流量控制。帶寬分配靈活，服務(wù)有保證。

（8）組播支持。支持IGMP 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（IGMP v1，IGMP v2）以及IGMP Snooping。在雙向交互業(yè)務(wù)的應(yīng)用中，可以方便機頂盒和PC等的客戶端使用組播服務(wù)。

（9）統(tǒng)一管理及自動管理服務(wù)。在EOC系統(tǒng)中，對設(shè)備的管理維護變的十分簡單。對于整個EOC的網(wǎng)絡(luò)提供一套完整的管理解決方案。用戶可以通過訪問局端設(shè)備的WEB界面來管理整個EOC網(wǎng)絡(luò)，并且可以管理任意一臺具體的EOC設(shè)備。

3、EOC網(wǎng)絡(luò)管理軟件

通過EOC網(wǎng)絡(luò)管理軟件可以實時監(jiān)控到現(xiàn)有EOC網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，大大減輕了EOC網(wǎng)絡(luò)的維護工作量，可以將大量的人工維護工作交給計算機軟件自動處理，幫助運維人員提前、快速處理網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的各種問題。

3.1 EOC流量監(jiān)控。用戶可以根據(jù)需求設(shè)置間隔時間進行流量監(jiān)控，系統(tǒng)會定時讀取設(shè)備的流量信息保存在數(shù)據(jù)庫流量信息表中，如圖四。當(dāng)用戶點擊設(shè)備信息的詳細，在局端詳細列表中點擊流量監(jiān)控，會在下方顯示流量監(jiān)控圖，可以查看設(shè)備最高24小時的流量監(jiān)控信息，如圖五。

3.2 EOC配置自動備份。在參數(shù)設(shè)置，系統(tǒng)參數(shù)中設(shè)置備份開始時間和備份結(jié)束時間（圖六），當(dāng)EOC輪詢線程執(zhí)行到指定時間時，會將在線的每個EOC設(shè)備的配置信息保存到backup目錄中（圖七）。

3.3 EOC終端匿名上報。開啟匿名上報功能的EOC設(shè)備，會在控制臺打印出該匿名上報設(shè)備的ip和終端的mac（圖八），并將該終端信息保存進數(shù)據(jù)庫。

根據(jù)匿名上報功能可以快速知道EOC終端所屬的EOC局端，通過逆向查找快速定位設(shè)備，相比較之前的通過局端查找終端更加方便快捷。

4、EOC網(wǎng)絡(luò)典型故障維護

我們在EoC網(wǎng)絡(luò)的運維過程中也發(fā)現(xiàn)和處理不少故障，有些故障看似比較復(fù)雜，但通過配合網(wǎng)管軟件和一些調(diào)測工具還是可以解決問題的。

4.1 上網(wǎng)比較慢。這種現(xiàn)象一般實際表現(xiàn)為上網(wǎng)打開網(wǎng)頁速度慢，下載速度慢，點播進入菜單時間長。可以通過網(wǎng)管軟件去觀察此EOC局端的上行流量，若上行流量基本占用帶寬，那么可以通過局端擴容的方式進行處理。

4.2 上網(wǎng)經(jīng)常掉線。這種現(xiàn)象一般表現(xiàn)可以上網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)正常時，下載速度有保證，網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時，經(jīng)常掉線。處理此類故障首先可以檢查線路損耗過大、終端衰減值偏低導(dǎo)致系統(tǒng)丟包，若是鏈路衰減過大，需要運維人員去現(xiàn)場檢查鏈路；還可以通過網(wǎng)管軟件的日志檢查局端設(shè)備是否有重啟的現(xiàn)象，若有局端重啟發(fā)生，則可以通過升級局端軟件或更換局端設(shè)備進行處理。

4.3 業(yè)務(wù)正常，無法遠程管理。這種現(xiàn)象一般表現(xiàn)為用戶側(cè)業(yè)務(wù)正常，但是設(shè)備的遠程管理無法管理，即局端掉線。很多情況下運維人員會誤判斷為設(shè)備壞了，此類問題首先檢查上聯(lián)EPON數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是否將EOC管理VLAN進行透傳，若EOC管理VLAN已經(jīng)透傳，那么需要去EOC局端檢查初始化配置是否正確添加了EOC管理VLAN。

4.4 數(shù)據(jù)信號正常、電視信號受干擾。這種現(xiàn)象一般表現(xiàn)為用戶側(cè)EOC數(shù)據(jù)信號正?？梢陨暇W(wǎng)，但是機頂盒電視信號會出現(xiàn)馬賽克。此類問題首先要檢查用戶電視信號已處于臨界點，若電視信號處理臨界，那么終端設(shè)備帶來插損導(dǎo)致電視信號質(zhì)量下降；還需要檢查入戶線纜的連接線是否有松動或接觸不良導(dǎo)致?lián)p耗增加的現(xiàn)象。

4.5 數(shù)據(jù)不正常、電視信號受干擾。這種現(xiàn)象一般表現(xiàn)為用戶家里裝了EOC終端之后EOC信號異常、電視信號異常，此類故障可以首先檢查入戶信號是否經(jīng)過了分配器，如果入戶信號沒有分配器只是擰在一起，那么需要增加分配器，還需要檢查入戶是否家用放大器，若有家用放大器，則需要將家用放大器拆除或者用低通旁路器進行跨接。

5、結(jié)束語

有源EOC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點符合廣電的HFC網(wǎng)絡(luò)，考慮到網(wǎng)絡(luò)的可拓展性、對多業(yè)務(wù)的支持能力等因素，現(xiàn)今越來越多的廣電利用現(xiàn)有的同軸電纜來實現(xiàn)雙向EOC網(wǎng)絡(luò)的改造，通過建設(shè)EOC網(wǎng)管可以實現(xiàn)對終端用戶的精細化管理，大大提升了網(wǎng)絡(luò)運維效率。由此可見目前有源調(diào)制EOC技術(shù)是廣電進行雙向網(wǎng)絡(luò)改造比較適合和理想的技術(shù)方案。

參考文獻

[1]國家廣播電影電視總局，面向下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）電纜接入技術(shù)（EoC）需求白皮書[Z].2009.4

[2]董遠鵬.基于EPON+EOC系統(tǒng)的統(tǒng)一管理策略研究[J].2010年05期

[3]馬立強.基于EOC的有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造實踐[J].2012年08期