淺析利用PON+調(diào)制EOC技術(shù)進行廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造

肖宇嵐 王璐

1沈陽廣通網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司

2沈陽傳媒網(wǎng)絡(luò)有限公司

淺析利用PON+調(diào)制EOC技術(shù)進行廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造

肖宇嵐1王璐2

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PON作為成熟的光纖接入網(wǎng)技術(shù)已獲得認可，它非常適合FTTB光纖到樓的寬帶接入。這種已經(jīng)商業(yè)化的寬帶接入技術(shù)能夠為多種綜合業(yè)務(wù)提供支持，更好的支持國家“三網(wǎng)融合”進程。而EOC技術(shù)作為廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造重要技術(shù)之一，也在日益的成熟中，本文雙向網(wǎng)實際改造方案就是采用PON+調(diào)制EOC技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)有單向廣電網(wǎng)絡(luò)的雙向改造。

EOC；PON；時分多址

1 基本概念

1.1 EOC的概念

EOC，Ethernet over Coax ial cab le基于同軸電纜以太網(wǎng)承載技術(shù)，利用廣電原有的同軸電纜實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視頻的全業(yè)務(wù)接入。它將基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)信號調(diào)制到某一個頻段，使數(shù)據(jù)信號與有線電視信號在一根同軸電纜中傳輸而互不影響，通過有線電視分配網(wǎng)傳送至用戶，在用戶端通過分離器將電視信號與數(shù)據(jù)信號分離，接入相應(yīng)的終端設(shè)備。

1.2 PON的概念

PON，Passive Optical Netw ork，無源光網(wǎng)絡(luò)，是一種基于點到多點的光線接入網(wǎng)，可支持多種類型業(yè)務(wù)，如語音、A TM、寬帶業(yè)務(wù)等等。它一般由O L T、ODN、ONU及AF組成。為節(jié)約成本，采用不同的技術(shù)實現(xiàn)信號的單纖雙向傳輸：從OLT到ONU下行數(shù)據(jù)傳輸過程較為簡單，一般采用TDM時分復(fù)用等方式傳送信號；從ONU端到OLT端傳輸?shù)纳闲袛?shù)據(jù)一般采用TDM A時分多址技術(shù)。

典型的PON由光線路終端OLT、光網(wǎng)絡(luò)單元ONU及光分配網(wǎng)ODN組成，OLT為OD N提供網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并連至一個或者多個ODN。ONU為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)接口并與ODN相連。ODN為OLT和ONU提供傳輸手段，規(guī)定信號從OLT向ONU傳輸?shù)姆较驗橄滦蟹较颍恍盘枏腛NU向OLT傳輸?shù)姆较驗樯闲蟹较颉Ｒ驗镺DN取消了局端與客戶端之間的有源設(shè)備，全部由光纖和光分路器（Op tical Sp litter）等無源光器件組成，不含有任何有源節(jié)點，所以稱其為無源光網(wǎng)絡(luò)，即PON。其物理結(jié)構(gòu)[1]如圖1所示：

圖1 無源光網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)圖

2 工作原理及相關(guān)技術(shù)

2.1 調(diào)制EOC基本工作原理

一般情況下，EOC頭端基本由網(wǎng)管及數(shù)據(jù)調(diào)制處理模塊（下文簡稱數(shù)據(jù)模塊）、雙向濾波器及電源模塊三個模塊組成。

從下行方向看，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號用波長1490nm的光波承載數(shù)據(jù)、語音和數(shù)字視頻業(yè)務(wù)信號通過五類線經(jīng)由RJ45以太網(wǎng)標(biāo)準接口，進入到數(shù)據(jù)模塊中，在數(shù)據(jù)模塊里對以太網(wǎng)信號進行調(diào)制，使以太網(wǎng)信號轉(zhuǎn)換成RF射頻信號，與經(jīng)過低通濾波器除去高頻噪聲的CATV信號（用波長1550nm的光波承載的射頻廣播信號）分別進入到雙向濾波器，在雙向濾波器中，IP數(shù)據(jù)信號和數(shù)字電視信號進行波分多路復(fù)用。這樣，數(shù)字電視信號和IP數(shù)據(jù)信號通過同一根Cable，傳送至居民樓的同軸CATV電視分配網(wǎng)。

從上行方向看，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)IP信號與VOD點播回傳信號在EOC頭端（AP）的同側(cè)通過同一根Cable進入（用波長1490nm的光波承載數(shù)據(jù)信號，用波長1310nm的光波承載VOD回傳信號）到AP中，首先經(jīng)過雙向濾波器，再通過波分多路復(fù)用，被分離高頻信號的IP信號與點播信號通過同軸電纜進入到數(shù)據(jù)模塊，經(jīng)過解調(diào)，電信號轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)IP數(shù)據(jù)信號和VOD回傳信號，分別由波長為1490nm和1310nm的光波承載，此混合信號通過五類線返回至MAU中。

2.2 上行信道時分多址技術(shù)

PON一般采用點到多點的傳輸機制完成連接OLT和ONU的功能，為實現(xiàn)雙向傳輸功能，一般采用兩種：一種是成本較高，但是技術(shù)簡單傳輸信號質(zhì)量好的物理分割；一種是技術(shù)稍顯復(fù)雜，但是成本低更適合目前廣電網(wǎng)改造的光波通信信號復(fù)用技術(shù)分割。

網(wǎng)絡(luò)改造的首要目的是實現(xiàn)“三網(wǎng)融合”，將現(xiàn)有單向廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)改造成——支撐大量互動視頻流為基礎(chǔ)的語音、數(shù)據(jù)與視頻的全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。為了在現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上，利用有效資源，控制成本，上行信道復(fù)用技術(shù)的選取尤為重要。目前，基于光器件需求量少，信道容量可變的原則，可采取TDM A方式，使上行信道實現(xiàn)單纖發(fā)送信號。

使用1個OLT設(shè)備+多個ONU，是有效控制設(shè)備投入的方法之一。應(yīng)用TDMA時分多址接入技術(shù)，來自不同ONU的上行數(shù)據(jù)包，可以分時隙地向OLT傳送數(shù)據(jù)。在指定某時隙，每個ONU利用自身的TDM控制器，控制上行數(shù)據(jù)包的發(fā)送時刻，以避免復(fù)用時互相間發(fā)生碰撞沖突，而OLT則接受其中某ONU發(fā)送的上行數(shù)據(jù)。

3 實際應(yīng)用

3.1 目前的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及改造目的

目前廣電網(wǎng)絡(luò)多為單向HFC網(wǎng)，模擬電視信號和數(shù)字電視信號通過電視信號混合器產(chǎn)生的混合信號，經(jīng)多路分配器、光發(fā)射機、光分路器進行信號傳輸，最后經(jīng)由同軸分配網(wǎng)傳輸至用戶終端。現(xiàn)需要滿足國家“三網(wǎng)融合”的要求，即實現(xiàn)雙向廣電網(wǎng)改造，在傳輸原有單射頻信號的基礎(chǔ)上，增加語音數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)。

3.2 無源光網(wǎng)絡(luò)結(jié)合有源EOC設(shè)備是實現(xiàn)雙向改造的一種手段

某市廣電網(wǎng)雙向的改造就采用熱門的調(diào)制EOC技術(shù)，實現(xiàn)PON到樓（或光節(jié)點）+調(diào)制EOC的改造方案。本市PON的光路同樣使用兩個不同光通道完成上下行傳輸，信號從OLT向ONU傳輸?shù)姆较驗橄滦蟹较颍謩e使用1490nm和1550nm兩種波長的光波進行TDM A復(fù)用；信號從ONU向OLT傳輸?shù)姆较驗樯闲蟹较颍褂?550nm波長的光波。1490nm波長用來攜帶下行數(shù)據(jù)、語音和數(shù)字電視視頻業(yè)務(wù)，1550nm用于CATV業(yè)務(wù)，傳輸距離遠，可中繼放大；1310nm波長用來攜帶上行用戶語音信號和點播數(shù)字視頻、下載數(shù)據(jù)的請求信號。

EOC采用可降頻同軸W I-FI技術(shù)，通過同軸電纜傳輸?shù)姆椒p少無線信號衰減損耗。使用該產(chǎn)品的技術(shù)特點是數(shù)據(jù)速率25M bps，可將頻率降到900MH z，中心頻點997MH z，一個W I-FI頭端一般帶12個有線電視用戶，一個ONU下帶4個W I-FI頭端。其技術(shù)成熟，兼容性比較好，是所有有源EOC技術(shù)中成本最低的，與無源EOC相比，具備滾動式投資的優(yōu)勢。

4 結(jié)束語

根據(jù)以上章節(jié)內(nèi)容，用下圖更清晰地說明，視頻信號與數(shù)據(jù)通道疊加，上下行信道工作原理，用“→”表示數(shù)據(jù)通道上下行信號，用“—”表示實際鏈接，如圖2所示：

圖2 信號與數(shù)據(jù)通道疊加圖

由此可見，無源PON結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)可以使用有源EOC很好地進行有線電視網(wǎng)的雙向改造。使用有源EOC，適用于廣電網(wǎng)的樹型或星形網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省設(shè)備成本，跨越分支分路器，有效地改造了本市廣電網(wǎng)。我們可以將EOC的原理更簡單化一些：EOC的實質(zhì)是通過電光、光電的轉(zhuǎn)化將語音、數(shù)據(jù)、視頻及各類寬帶業(yè)務(wù)進行融合與分離以實現(xiàn)三網(wǎng)融合的目標(biāo)。

[1]李雪松，傅珂，劉海.接入網(wǎng)技術(shù)與設(shè)計應(yīng)用.北京郵電大學(xué)出版社.2009年11月

[2]國家廣播電視總局科技司.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.2009年4月

[3]李永忠，成勇，孟北方.湖南有線郴州公司EPON+基帶EOC雙向改造試點經(jīng)驗.萬方數(shù)據(jù)

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.079

肖宇嵐 學(xué)歷：大學(xué)本科 現(xiàn)有職稱：助理工程師 單位：沈陽廣通網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司。