淺談廣電網(wǎng)絡(luò)EOC與C-DOCSIS雙向網(wǎng)改技術(shù)方案

張 宇

內(nèi)蒙古廣播電視網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

淺談廣電網(wǎng)絡(luò)EOC與C-DOCSIS雙向網(wǎng)改技術(shù)方案

張 宇

內(nèi)蒙古廣播電視網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

隨著NGB建設(shè)進(jìn)程的加速，各地廣電運營商HFC雙向網(wǎng)改造的加快。本文從筆者實際工作出發(fā)，以廣電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為出發(fā)點，結(jié)合當(dāng)前實際，提出EOC與C-DOCSIS雙向網(wǎng)改的技術(shù)方案。

廣電網(wǎng)絡(luò) 改造 技術(shù)方案

1 廣電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

隨著NGB建設(shè)進(jìn)程的加速，各地廣電運營商HFC雙向網(wǎng)改造的加快。支持融合電視、互聯(lián)網(wǎng)和語音等全業(yè)務(wù)傳送的通信網(wǎng)絡(luò)正在逐步成熟。在國家三網(wǎng)融合政策的強(qiáng)力推動下，廣電行業(yè)面臨歷史性的發(fā)展機(jī)遇。多業(yè)務(wù)綜合承載對接入網(wǎng)提出了很高的要求，所以廣電當(dāng)前面臨著最重要的任務(wù)之一是加快有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造，建設(shè)下一代廣播電視網(wǎng)，提升廣電網(wǎng)絡(luò)整體水平，從而確保廣電在三網(wǎng)融合的競爭中取得優(yōu)勢。

在對廣電網(wǎng)絡(luò)的改造技術(shù)之前，必須清楚的認(rèn)識目前HFC網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和優(yōu)缺點，另外廣電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在也越來越深切的體會的到來自電信運營商視頻業(yè)務(wù)所帶來的壓力，因此如何充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)成為了當(dāng)前廣電系統(tǒng)關(guān)注的重點。

1.1 最為廣泛的纖纜資源

廣播電視行業(yè)一致承擔(dān)著黨和國家輿論宣傳的政治任務(wù)，為此其擁有遍布城鄉(xiāng)的光纖，同軸電纜和微波資源。在城市中，絕大多數(shù)地方已經(jīng)實現(xiàn)了光纖到小區(qū)、同軸電纜入戶?？傮w來看其纖纜的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢可以總結(jié)為以下幾點：擁有分布面最廣的光纖傳輸網(wǎng)；豐富的傳輸資源和運行維護(hù)經(jīng)驗；清晰的城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可快速分批建設(shè)接入網(wǎng)絡(luò)平臺；城市同軸電纜入戶率超過99%，便于拓展最終用戶。

1.2 龐大的用戶群

“可以不打電話，但不能不看電視”，這是多數(shù)群眾的一致反饋。多年的廣播電視業(yè)務(wù)的發(fā)展，使得廣電在全國各地自然擁有數(shù)量最多的最終用戶。

在連接這些用戶的既有網(wǎng)絡(luò)上實施雙向改造，便成為各地廣電平滑推進(jìn)廣電網(wǎng)絡(luò)向綜合信息網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變、拓展“三網(wǎng)融合”業(yè)務(wù)的必有之路。

但比照其他運營商而言，廣電網(wǎng)絡(luò)也存在以下比較劣勢：寬帶運營經(jīng)驗缺乏；

寬帶增值業(yè)務(wù)研究和開展時間短；既有網(wǎng)絡(luò)僅支持單向廣播等。

1.3 廣電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向

HFC雙向改造是目前充分利用和整合廣電系統(tǒng)資源的推動力。

在當(dāng)前對于廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造的技術(shù)種類很多，主要分為兩大類：一類是所謂廣電A/B網(wǎng)概念，即傳統(tǒng)模擬電視業(yè)務(wù)仍然在同軸線路上傳送，對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)回傳通道等業(yè)務(wù)實現(xiàn)采用重新鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)的方式實現(xiàn)，在這一類改造方案中最為成熟和常見的是FTTB＋LAN方式；另一大類是利用現(xiàn)有同軸資源，通過不同頻段劃分方式，實現(xiàn)模擬電視業(yè)務(wù)同數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共同傳送，技術(shù)中最具有代表性的技術(shù)包括C-DOCSIS以及EOC技術(shù)。

廣電系統(tǒng)的同軸電纜網(wǎng)是目前所看到最為理想的數(shù)據(jù)傳輸媒介之一，尤其在最后一百米的帶寬支持能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電信運營商通常所采用的五類線或電話線資源。另外，考慮到網(wǎng)絡(luò)改造所花費的成本、工期等因素需要耗費大量資源，現(xiàn)今越來越多的廣電網(wǎng)絡(luò)公司更加看好利用現(xiàn)有同軸電纜來實現(xiàn)雙向網(wǎng)絡(luò)改造的方式。

1.4 EOC技術(shù)特點

EOC源于歐洲，原文是“Ethernet over Coax”，也就是以太網(wǎng)信號在同軸電纜上的一種傳輸技術(shù)，原有以太網(wǎng)絡(luò)信號的幀格式?jīng)]有改變。我們稱之“無源EoC”。現(xiàn)在涌現(xiàn)出很多的技術(shù)和解決方案，將以太網(wǎng)絡(luò)信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào)等復(fù)雜處理后通過同軸電纜傳輸。現(xiàn)在也被稱之為“Ethernet over Coax”，但是與原始所述的有非常大的差別。同軸電纜上傳輸?shù)男盘柌辉俦３忠蕴W(wǎng)絡(luò)信號的幀格式，嚴(yán)格地從技術(shù)的角度講是不可稱之為“EoC”的。這類技術(shù)主要有以下四種：HomePNA、HomePlug、WiFi、MoCA。我們總稱之“有源EoC”或“調(diào)制型EoC”。

HomePlug AV是由電力線通信技術(shù)領(lǐng)域的權(quán)威國際機(jī)構(gòu)——家庭插電聯(lián)盟（HomePlug）制定 PLC技術(shù)規(guī)范，包括HomePlug 1.0、Home-Plug 1.0-Turbo、HomePlug AV、HomePlug BPL、HomePlug Command&Control以及最新HomePlug AV+IEEE 1901。

HomePlug采用的基本技術(shù)特征是：Home-Plug AV在物理層采用具有高級前向糾錯、通道預(yù)估和自適應(yīng)能力的OFDM。而在MAC層則綜合使用具有QoS保證的TDMA時分多址有序接入和CSMA競爭接入兩種方式，并通過快速自動重發(fā)請求（ARQ）可靠傳送。HomePlug AV支持TDMA和FDMA，即兼容時分多址和頻分多址，以便兼容BPL寬帶接入。HomePlug AV前向兼容HomePlug 1.0。HomePlug AV協(xié)議棧支持多種上層協(xié)議，如802.3、IP和UPNP得以全向兼容以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。

HomePlugAV over Coax同樣是完整地借用HomePlug協(xié)議，只是修改前端耦合等電路設(shè)計來實現(xiàn)。HomePlugAV over Coax使得原來HomePlug比較難以處理的問題得到很好的解決，如：

（1）數(shù)據(jù)流量性能大大優(yōu)于HomePlug在電力線上傳輸?shù)男阅?，MAC層吞吐量可達(dá)350M。如圖1所示。

（2）抗噪聲能力也有進(jìn)一步提升（特別是低頻），同軸線比電力線有更好的信號屏蔽能力，和更小的功率衰減。

圖1 HomePlug技術(shù)發(fā)展演進(jìn)圖

業(yè)界中應(yīng)用最為廣泛的HomePlug AV技術(shù)的芯片方案為高通AR74XX系列芯片，其EOC頻譜范圍為：7.5～65MHz，頻段內(nèi)2452個可用載波，載波間隔24.4k，采用OFDM物理介質(zhì)調(diào)制技術(shù)，包括許多均勻分布的載波，每個載波采用正交調(diào)制，數(shù)據(jù)鏈路層傳輸速率實際最大值可以達(dá)到350Mbps，如圖2所示。

圖2 HomePlug AV技術(shù)頻率范圍及子載波

OFDM的基本思想就是將高速的數(shù)據(jù)流分配到多個相互正交的子載波上同時傳輸，其技術(shù)優(yōu)點，如圖3所示。

圖3OFDM調(diào)制技術(shù)特點

（1）抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾能力強(qiáng)。

（2）增強(qiáng)了對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力。

（3）抗多徑效應(yīng)能力強(qiáng)。

（4）FEC糾錯，適應(yīng)更差更嚴(yán)格環(huán)境。

同時，HomePlug AV技術(shù)采用頻域適配技術(shù)，來保證在噪聲干擾處理上的最大物理帶寬的使用，如圖4所示。

圖4 HomePlug AV技術(shù)頻域適配技術(shù)

（1）受干擾的載波可以動態(tài)調(diào)制來取得最大性能。

（2）在低誤碼率的情況下維持高的吞吐量。

（3）適配長距線路和分配器所造成的各種信道變換特性。

（4）每載波的調(diào)制位數(shù)由信道評估過程動態(tài)調(diào)整。

（5）位負(fù)載調(diào)制：BPSK到1024QAM

（6）調(diào)制位數(shù)在在2到10之間可變。

HomePlug AV技術(shù)EOC方案技術(shù)特點總結(jié)：

（7）EOC頻譜范圍為：7.5～65MHz；

（8）信道頻寬：57MHz；

（9）物理層帶寬：700Mbps；

（10）MAC層帶寬：350Mbps千兆網(wǎng)口上聯(lián)；

（11）網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：Homeplug AV IEEE1901；

（12）最大并發(fā)用戶數(shù)：128最大；

（13）采用Turbo Code前向糾錯編碼和AES 128；

（14）輸出電平：110-120dbuV；

（15）抗噪聲能力強(qiáng)：無需大規(guī)模改造網(wǎng)絡(luò)；

（16）傳輸距離遠(yuǎn)：可達(dá)700M以上，能跨接多級放大器；

（17）射頻性能優(yōu)：輸出電平110-120dbuV可選，反射損耗大，插入損耗?。?/p>

（18）可以靈活選擇工作頻率，可現(xiàn)網(wǎng)兼容CMTS同時應(yīng)用。

1.5 EPON&EOC技術(shù)方案組網(wǎng)

采用EPON&EOC技術(shù)方案的雙向網(wǎng)絡(luò)改造設(shè)計中，可以將網(wǎng)絡(luò)分割光纖網(wǎng)絡(luò)部分和同軸網(wǎng)絡(luò)部分的三級網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，在中間有源（光纖到同軸的轉(zhuǎn)換）節(jié)點，一般采用多合一的設(shè)備，集成ONU、EOC局端和CATV光接收機(jī)的綜合性產(chǎn)品，下行為用戶提供1-4路RF通道，每路最多可下掛128個EOC終端，上行提供PON光纖接口和CATV光纖接口。

EOC終端部署在用戶家里，提供一個RF接頭和4個RJ45接口，同時可提供WIFI信號，在用戶端將EOC數(shù)據(jù)和CATV信號分離。當(dāng)在EOC局端和終端之間有放大器時，需要使用橋接器，保證數(shù)據(jù)信號順利通過。如圖5所示。

圖5 采用EPON&EOC技術(shù)雙向網(wǎng)改網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

2 EPON&C-DOCSIS技術(shù)方案

2.1 C-DOCSIS技術(shù)特點

C-DOCSIS是China DOCSIS的簡稱，是具有中國廣電特色的DOCSIS規(guī)范，業(yè)內(nèi)也稱之為CCMTS、CMC、C-DOCSIS、DoCSIS MDU 或 mini CMTS等，C-DOCSIS頭端為叫CMC，它提供了包括網(wǎng)絡(luò)管理、QoS在內(nèi)的PHY層轉(zhuǎn)換和MAC層橋接，集成了ONU和EOC局端以及他們之間的轉(zhuǎn)換，能夠提供16個QAM256信道共總800Mbps的下行速率，4個SCDMA信道總共160Mbps的上行速率。

C-DOCSIS的推出將有效的延續(xù)了很多地方CMTS管理體系技術(shù)體系的用戶的發(fā)展，遠(yuǎn)端采用了ONU+DOCSIS頭端設(shè)備，使得原先的CMTS設(shè)備下移，降低了CMTS部署的成本。如圖6所示。

圖6C-DOCSIS系統(tǒng)架構(gòu)圖

C-DOCSIS系統(tǒng)架構(gòu)說明如下：

（1）系統(tǒng)終端設(shè)備CM連接運營商的同軸分配網(wǎng)絡(luò)和家庭網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)它們之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。用戶設(shè)備可以嵌入終端設(shè)備之中，也可以作為獨立的設(shè)備存在。典型的用戶設(shè)備包括個人電腦、eMTA、家庭路由器和機(jī)頂盒設(shè)備等。

（2）系統(tǒng)頭端設(shè)備CMC連接同軸分配網(wǎng)絡(luò)和匯聚網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)它們之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，通過匯聚網(wǎng)絡(luò)接入運營商的配置系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

（3）C-DOCSIS配置系統(tǒng)提供C-DOCSIS系統(tǒng)的業(yè)務(wù)和設(shè)備配置服務(wù)，實現(xiàn)配置文件的生成、下發(fā)、終端設(shè)備的軟件升級等功能，包括DHCP服務(wù)器、配置文件服務(wù)器、軟件下載服務(wù)器、時鐘協(xié)議服務(wù)器、策略服務(wù)器等。

（4）C-DOCSIS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括SNMP管理系統(tǒng)和Syslog服務(wù)器。

C-DOCSIS基于中國同軸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，對于應(yīng)用中的從協(xié)議，到網(wǎng)絡(luò)管理層面，都提出的詳細(xì)的要求，這些要求覆蓋到三層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的分層分級，這樣有利于在多方案、多廠家環(huán)境下，C-DOCSIS技術(shù)在中國能進(jìn)入實際的運營。

C-DOCSIS總體要求：

（1）系統(tǒng)頭端應(yīng)支持NSI接口和RFI接口間的橋接轉(zhuǎn)發(fā)，可選支持路由轉(zhuǎn)發(fā)；

（2）系統(tǒng)頭端應(yīng)支持單播報文，廣播報文和組播報文三種類型報文的轉(zhuǎn)發(fā)；

（3）系統(tǒng)頭端應(yīng)支持CM以及CPE協(xié)議報文的轉(zhuǎn)發(fā)，支持DHCP中繼功能；

（4）系統(tǒng)頭端在NSI接口和RFI接口間轉(zhuǎn)發(fā)報文時應(yīng)支持差異化的QoS處理；

（5）系統(tǒng)頭端將報文從RFI接口向NSI接口轉(zhuǎn)發(fā)時，應(yīng)支持C-DOCSIS業(yè)務(wù)流到VLAN的映射，從NSI接口向RFI接口轉(zhuǎn)發(fā)時，應(yīng)支持剝離數(shù)據(jù)報文的VLAN；

（6）系統(tǒng)頭端應(yīng)支持64字節(jié)至1522字節(jié)長度報文的轉(zhuǎn)發(fā)。

C-DOCSIS組播要求：

（1）組播協(xié)議要求

①CMC組播應(yīng)符合ITU-TJ.222的要求，組播轉(zhuǎn)發(fā)控制由CMC集中實現(xiàn)。

②CMC應(yīng)支持IGMP Snooping功能，可選支持IGMP PROXY功能。

③CMC應(yīng)支持 IGMP V2（RFC 2236） 和MLD V1（RFC 2710）組播協(xié)議,可選支持IGMP V3（RFC 3376）和MLD V2（RFC 3810）組播協(xié)議。

④CMC可選支持ITU-T J.222.2中的組播控制要求。

（2）組播性能要求

①CMC支持的最大組播組數(shù)應(yīng)不小于1024個，支持的并發(fā)組播組數(shù)不小于128個。

②CMC處理IGMP協(xié)議報文的能力應(yīng)不小于32個/秒。

③在組播節(jié)目已轉(zhuǎn)發(fā)到CMC的情況下，CM的用戶終端從發(fā)送加入該組播節(jié)目的IGMP請求報文到該用戶終端接收到組播節(jié)目數(shù)據(jù)報文的時間應(yīng)不超過100ms。

C-DOCSIS DHCP中繼要求：

（1）DHCP中繼代理支持的終端類型包括CM、STB、eMTA和計算機(jī)終端設(shè)備；

（2）在系統(tǒng)頭端可配置多個DHCP服務(wù)器；

（3）系統(tǒng)頭端可識別DHCP Option 60和Option 43,并能根據(jù)其值選擇DHCP服務(wù)器和對應(yīng)的中繼代理IP地址；

（4）系統(tǒng)頭端應(yīng)支持插入DHCP中繼代理信息Option82。

C-DOCSIS QOS要求：

（1）業(yè)務(wù)流分類

①上行業(yè)務(wù)流分類和下行業(yè)務(wù)流分類應(yīng)支持如下參數(shù)：IP層流分類參數(shù)：源IP地址/掩碼，目的IP地址/掩碼，IP協(xié)議類型，IP優(yōu)先級，TCP/UDP端口號；

②鏈路層流分類參數(shù)：目的MAC地址，源MAC地址，以太協(xié)議類型，802.1p優(yōu)先級，VLAN ID；

③CM端口：CMIM；

④業(yè)務(wù)流分類參數(shù)應(yīng)符合ITU-TJ.222.2中C.2.1節(jié)中TLV22/23的要求。

（2）業(yè)務(wù)流QoS

C-DOCSIS系統(tǒng)應(yīng)支持業(yè)務(wù)流如下QoS參數(shù)：

①優(yōu)先級/最大保持速率/最大峰值速率/最大突發(fā)度/最小保留速率；

②CMC應(yīng)支持對上行業(yè)務(wù)流和下行業(yè)務(wù)流作流量限制和整形。

對于上行業(yè)務(wù)流，CMC還應(yīng)支持五種業(yè)務(wù)調(diào)度類型：盡力而為業(yè)務(wù)/非實時輪詢業(yè)務(wù)/實時輪詢業(yè)務(wù)/主動授權(quán)業(yè)務(wù)/帶活動檢測的主動授權(quán)業(yè)務(wù)

對于下行業(yè)務(wù)流，CMC還應(yīng)支持如下QoS參數(shù)：

③業(yè)務(wù)流QoS參數(shù)應(yīng)符合ITU-T J.222.2中C.2.2節(jié)中TLV 24/25的要求。

C-DOCSIS優(yōu)先級標(biāo)記要求：

（1）CMC向上轉(zhuǎn)發(fā)時，應(yīng)支持DOCSIS業(yè)務(wù)優(yōu)先級到802.1p優(yōu)先級的映射，NSI接口業(yè)務(wù)流映射見附錄B。

（2）CMC向下轉(zhuǎn)發(fā)時，應(yīng)支持通過包分類進(jìn)行下行業(yè)務(wù)流的優(yōu)先級設(shè)置。

（3）CMC應(yīng)支持上下行數(shù)據(jù)報文IP優(yōu)先級（TOS/DSCP）的修改，支持重新設(shè)置從RFI接口和NSI接口接收到的數(shù)據(jù)報文的IP優(yōu)先級。

C-DOCSIS隊列調(diào)度要求：

（1）CM和CMC支持隊列的優(yōu)先級調(diào)度。

（2）CMC支持802.1p優(yōu)先級到隊列的映射。

C-DOCSIS動態(tài)QOS要求：

（1）CMC可選支持動態(tài)QoS機(jī)制，即動態(tài)地創(chuàng)建、修改和刪除C-DOCSIS業(yè)務(wù)流，保證語音等多媒體會話的服務(wù)質(zhì)量，在會話過程中系統(tǒng)提供有保障的帶寬資源，會話結(jié)束后系統(tǒng)釋放所占用的帶寬資源。

（2）CMC可選支持兩種動態(tài)業(yè)務(wù)流操作，由CMC發(fā)起的動態(tài)業(yè)務(wù)流和由CM發(fā)起的動態(tài)業(yè)務(wù)流。

C-DOCSIS系統(tǒng)安全性要求：

（1）C-DOCSIS系統(tǒng)可選支持增強(qiáng)型基線加密接口協(xié)議（BPI+），在支持BPI+時，應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES）加密功能，可選支持高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）。

（2）C-DOCSIS系統(tǒng)應(yīng)支持基于MAC地址的CM認(rèn)證，可選支持ITU-T J.222.3中基于X.509證書認(rèn)證。

（3）CM應(yīng)支持限制接入CPE的數(shù)量，具體要求應(yīng)符合ITU-T J.222.2中C.1.1.7的要求。

（4）C-DOCSIS頭端設(shè)備應(yīng)支持源IP地址驗證功能，檢查用戶的源IP地址是否合法，阻止用戶偽造IP地址接入網(wǎng)絡(luò)， IP源地址檢查功能應(yīng)符合ITU-T J.222.3中9.6的要求。

（4）頭端頭端設(shè)備應(yīng)支持檢測CM用戶發(fā)送ARP/DHCP/IGMP/ICMP等協(xié)議報文的數(shù)量超過一定門限時，認(rèn)為該用戶存在DOS攻擊行為，頭端設(shè)備應(yīng)發(fā)送CM用戶DOS攻擊告警，并丟棄該用戶超過門限的協(xié)議報文。

（5）C-DOCSIS系統(tǒng)應(yīng)保證用戶之間二層隔離。連接到同一個頭端設(shè)備下的不同CM用戶間二層隔離，禁止通過頭端設(shè)備互通。

C-DOCSIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理要求：

（1）C-DOCSIS系統(tǒng)操作維護(hù)管理應(yīng)支持對系統(tǒng)本身的配置、故障、性能和安全管理。應(yīng)支持SNMPv1、v2c，可選支持v3協(xié)議，實現(xiàn)設(shè)備管理、業(yè)務(wù)管理、維護(hù)管理功能。

（2）C-DOCSIS控制模塊實現(xiàn)SNMP Agent功能，支持C-DOCSIS上下行信道管理、負(fù)載均衡、業(yè)務(wù)流Qos配置、分類標(biāo)記、業(yè)務(wù)調(diào)度、動態(tài)業(yè)務(wù)流創(chuàng)建修改刪除、上下行信道狀態(tài)獲取、CM狀態(tài)獲取、信道信號質(zhì)量監(jiān)測、業(yè)務(wù)流統(tǒng)計，內(nèi)存及CPU占用率等性能檢測等。如圖6所示。

圖7 C-DOCSIS網(wǎng)管管理系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 EPON&C-DOCSIS技術(shù)方案組網(wǎng)

采用EPON&C-DOCSIS技術(shù)方案的雙向網(wǎng)絡(luò)改造設(shè)計中，可以將網(wǎng)絡(luò)分割光纖網(wǎng)絡(luò)部分和同軸網(wǎng)絡(luò)部分的三級網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，在中間有源（光纖到同軸的轉(zhuǎn)換）節(jié)點，類似EOC的改造技術(shù)，也是采用多合一的設(shè)備，集成ONU、CMC和CATV光接收機(jī)的綜合性產(chǎn)品，下行為用戶提供1-4路RF通道，每路最多可下掛200個CM終端，上行提供PON光纖接口和CATV光纖接口。

CM終端部署在用戶家里，提供一個RF接頭和4個RJ45接口，同時可提供WIFI信號，在用戶端將EOC數(shù)據(jù)和CATV信號分離。如圖8所示。

圖8 采用EPON&C-DOCSIS技術(shù)雙向網(wǎng)改網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3 方案分析及總結(jié)

3.1 技術(shù)對比

針對EPON&EOC雙向網(wǎng)改的技術(shù)方案，總結(jié)其優(yōu)點如下：

（1）雙向?qū)ΨQ性網(wǎng)絡(luò)，能滿足較長時間內(nèi)雙向用戶的帶寬需求；

（2）迎合HFC網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無需對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行改造，節(jié)省干線光纖資源，充分利用HFC網(wǎng)絡(luò)的光纖和同軸線纜資源；

（3）維護(hù)簡單，可靠性高；

（4）成本低，安裝方便，不需要調(diào)試，用戶可以自行安裝。

（5）用戶不再需要通過低頻段反向通路接入核心網(wǎng)絡(luò)，減少了侵入噪聲帶來故障等一系列相關(guān)問題；

針對EPON&EOC雙向網(wǎng)改的技術(shù)方案，其存在的問題總結(jié)如下：

（1）國家還沒有推出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但目前國家廣電總局推薦使用HomePlug AV技術(shù)；

（2）產(chǎn)品是作為新興產(chǎn)品，需要一個發(fā)展的過程；

（3）產(chǎn)品的發(fā)展受芯片廠家制約現(xiàn)象嚴(yán)重，且在HomePlug AV芯片方案領(lǐng)域，能競爭的廠家較少，容易形成壟斷局面。

針對EPON&C-DOCSIS雙向網(wǎng)改的技術(shù)方案，其優(yōu)點如下：

（1）C-DOCSIS基于同軸電纜入戶，兼容已有DOCSIS的標(biāo)準(zhǔn)終端；

（2）大帶寬接入，接入寬帶不低于光纖到戶方案，實現(xiàn)接入帶寬的平滑升級；

（3）結(jié)合無源光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)信號的光進(jìn)銅退，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，大大減輕了有線電視分機(jī)房的空間及供電壓力；

（4）網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性良好；

（5）具備完善的端到端多業(yè)務(wù)QoS保障；

（6）具備完善的業(yè)務(wù)、設(shè)備、運行運營體系。

針對EPON&C-DOCSIS雙向網(wǎng)改的技術(shù)方案，其存在問題如下：

（1）C-DOCSIS省略CMTS重要的、核心的路由匯聚功能，而改由在OLT側(cè)由系統(tǒng)實現(xiàn)；

（2）在目前的頻譜下，C-DOCSIS依然沒有解決上行帶寬的問題。

比較項目HomePlug C-DOCSIS通信方式半雙工標(biāo)準(zhǔn)化HomePlugAV /1901調(diào)制方式OFDM/子載波QAM自適應(yīng)占用頻段信道帶寬可用信道7.5-65MHz 52MHz 1全雙工基于ITU-T J.222中國標(biāo)準(zhǔn)上行：QPSK、16、32、64、128、256QAM下行：64、128、256、512、1024QAM下行87-1000MHz 上行：5-65MHz 8MHz（AnnexA），6MHz（AnnexB）下行16 上行4物理層速率（Mbps）MAC層協(xié)議客戶端數(shù)量TDMA/ATDMA，S-CDMA 100或200 QoS IEEE802.1p、動態(tài)Qos時延CSMA/CA，TDMA 32 或64 QoS mapped to 802.1d Annex H.2＜30ms ＜30ms 700 共享下行：800共享（50Mbps@256QAM AnnexB*16）上行：160共享（40Mbps@256QAM*4）

3.2 成本對比

針對300戶的用戶改造作為案例，進(jìn)行EPON&EOC與EPON&C-DOCSIS在接入設(shè)備部分投入的情況對比，設(shè)備清單和價格如下：

3.3 總結(jié)

綜上所述，EPON&EOC的改造方案，在投入成本方面，較EPON&C-DOCSIS具備一定的優(yōu)勢，能夠在較低投入情況下，較快的實現(xiàn)雙向網(wǎng)改，且對于每個光節(jié)點的投入，都較小，對于開通率較低的狀況下，能較好的節(jié)省光節(jié)點的投入。

采用EPON&C-DOCSIS方案，對于原有已經(jīng)使用CMTS方案進(jìn)行改造的用戶來說，具備非常大的優(yōu)勢，在終端投入方案是不需要進(jìn)行更換的，能兼容DOCSIS2.0的CM，同時其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也不需要做較大的改造。

采用EPON&C-DOCSIS方案改造時，能提供的下行帶寬是優(yōu)于EPON&EOC方案的，其上行的帶寬是弱于EPON&EOC方案的，這種不對稱的方式，也能適應(yīng)實際的帶寬需求情況。

從目前國內(nèi)各地區(qū)的應(yīng)用情況來看，采用EPON&EOC方案進(jìn)行改造的用戶數(shù)比采用EPON&C-DOCSIS方案的用戶數(shù)具備一定的優(yōu)勢，且得到較為多的省網(wǎng)級客戶的支持，且能提供EPON&C-EOC方案進(jìn)行改造的供應(yīng)商數(shù)量也較多，同時對于EPON&C-DOCSIS的方案，各地區(qū)省網(wǎng)也在進(jìn)行相應(yīng)的試點工作，采用EPON&C-DOCSIS方案在未來是具備較大的發(fā)展?jié)摿Φ摹?/p>

審稿人：周速飛 內(nèi)蒙古廣播電視網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司正高級工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

設(shè)備清單EPON&EOC方案價格預(yù)算EPON&C-DOCSIS方案價格預(yù)算EPON OLT 1￥2，000.00￥2，000.00三合一局端10￥20，000.00 1 3￥30，000.00終端300￥51，000.00 300￥69，000.00合計310￥73，000.00 304￥101，000.00平均每戶￥243.33￥336.67可提供帶寬10M雙向30M下行、0.5M上行

TN943.6

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2096-0751（2017）06-0017-08

張 宇 內(nèi)蒙古廣播電視網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司 工程師