淺談EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在互動式數(shù)字電視中的應(yīng)用

朱春江

摘要：本文主要論述了EPON的概念及其歷史，并且就基礎(chǔ)理論和規(guī)范完善、EPON技術(shù)要點及其器件研發(fā)入手，結(jié)合實際工作情況，提出了 EPON技術(shù)在互動式數(shù)字電視中的應(yīng)用，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；EPON；頻道切換；雙向改造

1 EPON概念

EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）主要是一種新型光纖接入網(wǎng)技術(shù)，其主要是采用點到多點結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)上提供出多種的業(yè)務(wù)。在物理層次上采用了PON的技術(shù)，在鏈路層事業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)以太網(wǎng)接入。所以，其綜合了PON技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)優(yōu)點，有著成本低、高寬度、靈活快速及其擴展性較強的服務(wù)重組，和現(xiàn)有的以太網(wǎng)兼容，便于管理。根據(jù)EPON諸多優(yōu)點，成為現(xiàn)階段寬帶接入網(wǎng)有效地通信方式。

PON技術(shù)主要起源1995年，當年FSAN聯(lián)盟成立，目的為共同定義一個通用的的PON標準。在1998年的10月，ITU-T以155Mbit/sATM技術(shù)為基礎(chǔ)，發(fā)布G。983系列的APON標準。并且各電信設(shè)備的制造商紛紛研發(fā)出APON的產(chǎn)品，但是因為價格較高，受到了ATM

推廣受阻地影響，APON在我國也基本上沒有應(yīng)用。

為了更好的適應(yīng)迅速增長地IP業(yè)務(wù)，并且充分考慮到基于ATM地PON復雜性、實用性問題，EFMA在2000年底的時候提出基于以太網(wǎng)EPON的概念，在二層用以太網(wǎng)取代了ATM，

傳輸速率達到了1Gbps，鏈路層基于簡單地Ethernet封裝；IEEE在2001年的時候就成立第一英里以太網(wǎng)（EFM）小組，并且開始正式的研究包含1.25Gbit/s的EPON在內(nèi)的EFM相關(guān)標準，EPON標準IEEE802.3ah現(xiàn)已再2004年6月正式的頒布。

在現(xiàn)階段，因為國際標準確定和EPON芯片技術(shù)發(fā)展，EPON產(chǎn)品現(xiàn)已較為成熟，國內(nèi)外都有滿足標準地成熟商用產(chǎn)品問世，部分的網(wǎng)絡(luò)公司在進行有線電視網(wǎng)絡(luò)的改造過程中，已把它作為改造方案之一，比如說：杭州、武漢、北京和綿陽等城市已紛紛開始大量應(yīng)用EPON的系統(tǒng)。

GPON則是FSAN組織在2002年的時候提出的，在2003年的3月ITU通過了G。984.1和G。984.2協(xié)議。G。984.1對GPON接入系統(tǒng)的總體特性進行了規(guī)定，G。984.2對GPON的ODN物理媒介相關(guān)的子層有所規(guī)定，在2004年的6月ITU又通過G。984.3，

其主要是對傳輸匯聚層相關(guān)的要求進行規(guī)定，GPON技術(shù)特色在二層采用了ITU-T定義的GFP對Ethernet、TDM、ATM等多種業(yè)務(wù)實施封裝映射，提供1.244Gb/s、2.488Gb/s下行速率及其所有標準上行速率，并且支持各接入服務(wù)，提供OAM&P功能、可升級能力，尤其是有效的支持原有格式數(shù)據(jù)分組與TDM流，是光接入網(wǎng)的一種全新最優(yōu)化的解決方案，雖然說GPON與EPON相比，其性能更加，但是因為GPON技術(shù)的實現(xiàn)較為復雜，商用成本較高，現(xiàn)階段成熟地商用產(chǎn)品較少。

2 EPON的主要組成

EPON主要分成三部分，即光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)單元和光分配網(wǎng)絡(luò)組成。其中OLT位于局端，一般是在局端機房，ONU位于用戶端，可以是路邊（FTTC）、住宅樓（FTTB），或者是用戶家中（FTTH）。光分配網(wǎng)絡(luò)包括光分路器（Splitter）和光纖，光分路器是無源光纖分支器，是一個連接光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元的無源設(shè)備。在數(shù)據(jù)下行方向采用802.3幀廣播技術(shù)，上行方向執(zhí)行時分復用（TDMA）方式。

3 EPON在有線電視中的應(yīng)用

3.1 傳輸寬帶信號以及開展數(shù)字電視點播業(yè)務(wù)

EPON把Ethernet技術(shù)與PON技術(shù)結(jié)合，其目標是用最簡單的方式實現(xiàn)一個點到多點結(jié)構(gòu)的吉比特以太網(wǎng)光纖接入系統(tǒng)，其特點是消除了ATM和SDH層，降低了初始成本和運行成本；可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片，實現(xiàn)簡單，相對成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級。EPON屬于IEEE以太網(wǎng)標準的范圍，因此可以承載寬帶IP業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)以及基于IP交換的數(shù)字電視視頻IP點播業(yè)務(wù)，如在雙波長EPON系統(tǒng)中，下行使用1550nm或1490nm、上行使用1310nm來實現(xiàn)各項業(yè)務(wù)。

3.2 整合有線電視信號傳輸

EPON作為近年來發(fā)展較快地接入技術(shù)，最初EPON主要是用來傳輸數(shù)據(jù)寬帶信號，在城區(qū)有線電視網(wǎng)絡(luò)的改造、升級過程中，部分地區(qū)采用EPON技術(shù)，提供一種滿足更多用戶寬帶接入要求，提供出更高地寬帶接入方式，考慮在使用了EPON系統(tǒng)進行寬帶信號傳輸時，還需對有線電視圖像信號進行傳輸，為有線電視網(wǎng)雙向化的改造提供出可靠依據(jù)。就光纖接入網(wǎng)來講，實現(xiàn)三網(wǎng)合一還是重要的發(fā)展方向之一，從現(xiàn)階段的情況來看，有線電視圖像業(yè)務(wù)傳輸應(yīng)該占據(jù)較大地寬帶、較高地QoS要求，現(xiàn)有的數(shù)字光纖接入技術(shù)是不能輕易解決，基于模擬技術(shù)有線電視光纖傳輸設(shè)備、用于寬帶數(shù)據(jù)、語音傳輸?shù)財?shù)字光纖通信設(shè)備很難在短時間里實現(xiàn)了技術(shù)徹底的融合，但是按照EPON系統(tǒng)，借助波分復用（WDM）技術(shù)和最新芯片技術(shù)，有線電視圖像可以在EPON系統(tǒng)中進行有效的傳輸，甚至已有商用產(chǎn)品出臺，隨著EPON技術(shù)的進一步發(fā)展，到了GEPON系統(tǒng)，傳輸視頻圖像信號將成為必備的功能。

HFC加上PON后，既能實現(xiàn)視頻的傳送，也能實現(xiàn)雙向高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和話音業(yè)務(wù)，在EPON系統(tǒng)中傳輸有線電視圖像主要有以下幾種方式：

3.2.1 三纖傳輸方式

兩根光纖分別用于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的上下行傳輸，單?；蚨嗄?，單波長（1310nm或1550nm），一纖用于CATV傳輸，波長為1550nm，此種方式可以理解為PON光纖收發(fā)器+RF光信號的方式，為早期的PON采用，由于PON技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已基本不再使用。

結(jié)束語：

總而言之，各地雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)已開始開展寬帶、語音的業(yè)務(wù)，就接入層面進行考慮，傳統(tǒng)方法是把CATV信號、寬帶數(shù)字傳輸設(shè)備采用了各自光纖線路進行分別的接入，EPON作為光纖寬帶接入最經(jīng)濟地方式，其主要是在HFC的基礎(chǔ)上，以EPON技術(shù)作為核心開展多業(yè)務(wù)，三波長1310/1490/1550nm單纖接入網(wǎng)的方案便可有效的滿足未來需求，在廣播電視網(wǎng)絡(luò)采用了EPON系統(tǒng)作為新型的接入方式，給用戶提供出更多的雙向全業(yè)務(wù)服務(wù)，利用CATV傳輸網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)有限電視網(wǎng)、PSTN、數(shù)據(jù)網(wǎng)的三網(wǎng)合一較好地解決方案，EPON系統(tǒng)在有線電視網(wǎng)絡(luò)的改造中，逐漸的推廣應(yīng)用就說明EPON有著較大的潛力，EPON系統(tǒng)勢必在有線電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)改造中發(fā)揮出更加重要地作業(yè)。在三網(wǎng)融合大趨勢下，單純地廣播傳送功能遠不能滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求，建設(shè)有著互動性綜合業(yè)務(wù)的平臺十分重要，在之前HFC網(wǎng)絡(luò)采用EPON技術(shù)有效的實現(xiàn)了互動式數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)，不僅能夠保護原有的投資，還因為不同太大的改變原HFC網(wǎng)絡(luò)體系的結(jié)構(gòu)，有著節(jié)省資源、可靠性較高、維護簡單以及給用戶提供出各種增值服務(wù)優(yōu)點，使得數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)成為最優(yōu)競爭力、廣闊發(fā)展前景地綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)。

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