EPON+BIOC技術(shù)在廣電寬帶網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

劉玉輝

【摘要】 本文介紹了EPON、BIOC技術(shù)的原理及關(guān)鍵技術(shù)，最后介紹了EPON+BIOC技術(shù)在廣電寬帶網(wǎng)絡(luò)中的成功應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 雙向網(wǎng)改造 無源光纖網(wǎng)絡(luò) EPON技術(shù) BIOC技術(shù)

一、概述

有線廣播電視HFC網(wǎng)被公認(rèn)是傳輸寬帶業(yè)務(wù)的理想介質(zhì)，HFC網(wǎng)擁有5MHz-1000MHz的頻寬。但是目前的有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)仍然是單向網(wǎng)絡(luò)，無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的精神文化和娛樂生活的需要，因此必須將有線電視雙向化改造，使有線電視網(wǎng)能夠提供語音、視頻、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，才能夠使有線電視行業(yè)在激烈的市場競爭中求得發(fā)展。

二、雙向改造工程基本思路及原則

1、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)光纖化：“光進(jìn)銅退”是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展趨勢，在網(wǎng)絡(luò)改造過程將根據(jù)實際情況將光節(jié)點向用戶側(cè)推進(jìn)，有條件的地方實現(xiàn)光纖到樓。

2、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)IP化：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，寬帶IP技術(shù)與高帶寬光纖網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，使得傳統(tǒng)的音頻、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已逐漸融合為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的IP業(yè)務(wù)。

3、用戶分配網(wǎng)寬帶化：在進(jìn)行改造時充分考慮網(wǎng)絡(luò)帶寬資源問題，由于業(yè)務(wù)模型的不確定，要考慮網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡能力，以實現(xiàn)用戶分配網(wǎng)的高帶寬。

三、EPON的工作原理

KEPON是以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)的結(jié)合，構(gòu)成了一個可以提供寬帶、低成本和多業(yè)務(wù)能力的新一代光接入網(wǎng)技術(shù)。EPON采用點到多點結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸方式，上、下行速率目前可達(dá)到1.25Gbps。在一根芯上傳送上下兩波長。典型的EPON系統(tǒng)由局端設(shè)備（OLT）、光分配單元（OND）、光網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備（ONU）組成、網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）。

在組成結(jié)構(gòu)中各個部分的功能是：

OLT由媒質(zhì)訪問控制（MAC）邏輯模塊、光收發(fā)（RX/ TX）模塊和波分復(fù)用（WDM）模塊組成，它提供面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口（PON接口）。OLT除了提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入的功能外，還可針對用戶對QoS（服務(wù)質(zhì)量）的不同要求進(jìn)行動態(tài)帶寬分配，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全和管理配置。

ONU的作用是為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口，它可以接入多種用戶終端，同時具有光電轉(zhuǎn)換功能以及相應(yīng)的維護(hù)和監(jiān)控功能。

ODN位于OLT和ONU之間的由POS（無源光分路器）和光纖組成的無源光分配網(wǎng)，其主要功能是完成光功率的分配。

EMS是對EPON接入網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理的后臺網(wǎng)管系統(tǒng)。

四、BIOC的工作原理

BIOC（Broadcasting and Interactivity Over Cable）是廣播交互同軸網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的英文縮寫，BIOC是采用OFDM與自適應(yīng)QAM技術(shù)，將以太網(wǎng)信號調(diào)制到射頻頻段（950-1050MHz），與電視信號混合，通過電纜分配網(wǎng)傳輸。在用戶端將電視信號和數(shù)據(jù)信號分離后，再采用對應(yīng)的解調(diào)技術(shù)，把調(diào)制數(shù)據(jù)信號還原為基帶數(shù)據(jù)信號。

BIOC技術(shù)本質(zhì)是基于WIFI降頻技術(shù)一種有源BIOC技術(shù)。它是一種采用點到多點（P2MP）結(jié)構(gòu)通過有線電視同軸電纜傳輸?shù)慕尤刖W(wǎng)絡(luò)，適用于各種有線網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在BIOC系統(tǒng)中一個信道40MHz頻帶，總共有128個子載波，其中24個作為保護(hù)帶使用、8個作導(dǎo)頻、96個傳數(shù)據(jù)。BIOC采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)根據(jù)檢測到的線路情況選用最合適的調(diào)制編碼速率。

在工程中采用EPON技術(shù)解決前端機(jī)房至光節(jié)點的信號傳輸問題，利用BIOC技術(shù)數(shù)據(jù)信號通過同軸電纜入戶的問題，這樣數(shù)據(jù)信號和電視信號通過同一根電纜傳輸?shù)接脩艏抑小?/p>

五、EPON+BIOC在廊坊有線電視雙向改造中的應(yīng)用

根據(jù)廊坊有線數(shù)字電視業(yè)務(wù)的發(fā)展要求和視頻、語音、數(shù)據(jù)三網(wǎng)合一建設(shè)的思路，將EPON+BIOC技術(shù)引入到有線電視雙向網(wǎng)改造中。以吉祥小區(qū)的雙向改造工程為例，在光纜網(wǎng)絡(luò)部分采用“雙纖三波長”的方式將電視信號和數(shù)據(jù)信號由分前端機(jī)房傳輸至光節(jié)點，即電視信號使用一根光纖采用1500nm波長傳輸至光節(jié)點的電視光接收機(jī)，數(shù)據(jù)信號使用一根光纖在下行采用1490nm，上行采用1310nm，將數(shù)據(jù)信號由EPON局端傳輸至光節(jié)點的ONU。在電纜分配網(wǎng)，利用BIOC局端設(shè)備將光接收機(jī)輸出的電視信號和ONU輸出的數(shù)據(jù)信號向結(jié)合后，輸出到同軸電纜網(wǎng)中，傳輸?shù)接脩艏抑小?/p>

工程結(jié)束后通過儀器對各項指標(biāo)進(jìn)行測試結(jié)果如下：

1、ONU的接收光功率在-17dBm——20dBm 之間符合設(shè)計要求；

2、用戶端數(shù)字電視指標(biāo)：電平在60 dBuV-70 dBuV 、MER >30 、BER<10-8，符合要求；

3、用戶端數(shù)據(jù)帶寬：在前端機(jī)房分別發(fā)送64、128、256、512、1024、1280、1518包長的數(shù)據(jù)包進(jìn)行測試。上行方向>1.2M，下行方向在1518包長時可達(dá)50M；

通過上面測試結(jié)果可以看出，系統(tǒng)個各項測試指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計要求，充分證明了EPON+BIOC網(wǎng)改方式施工簡單、維護(hù)方便、帶寬高等優(yōu)點。通過理論分析及工程實踐充分證明EPON+BIOC技術(shù)適合廊坊有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向改造。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳雪《無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》北京郵電大學(xué)出版社2006年1月