EOC與CMTS接入應(yīng)用對(duì)比分析

文丨曾澤洪

從對(duì)比的情況來看，確實(shí)在CMTS使用不穩(wěn)定的地方，用EOC反而能滿足要求，現(xiàn)在就對(duì)這兩種方式下面的情況進(jìn)行比較。

1 測(cè)試點(diǎn)的選擇

考慮到要對(duì)這兩種接入方式使用情況進(jìn)行有效比較我們選用了一個(gè)帶放大器比較多，級(jí)數(shù)比較多，線路比較長的光節(jié)點(diǎn)，該光節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖如下。

從圖可以看出，該光節(jié)點(diǎn)的放大器最大為3級(jí)，超過EOC最多過兩級(jí)放大器的要求，同時(shí)該光節(jié)點(diǎn)基本所有放大器都帶有用戶，雙向用戶為28戶，整個(gè)節(jié)點(diǎn)的電視用戶為700戶。這個(gè)節(jié)點(diǎn)的噪聲比較大，如圖（CMTS接收電平為64dBuV，上行通道5-42MHz）。該節(jié)點(diǎn)引起所在光點(diǎn)CM不能上線，而且引起整個(gè)上行口的所有CM都不能上線。更換設(shè)備后，如圖。

從圖看出，采用EOC形式，每個(gè)光節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立的，但會(huì)多一個(gè)混頻器，放大器會(huì)增加橋接器（圖中未標(biāo)出）。對(duì)于EOC不能經(jīng)過第三級(jí)放大器的問題，我們采用上面右側(cè)圖示方式來進(jìn)行處理（用EOCmodem轉(zhuǎn)以太信號(hào)，再增加EOC頭端）。從使用效果來看，由于用戶數(shù)不多，除了成本較高外，針對(duì)測(cè)試暫時(shí)是可以使用的。

2 實(shí)際帶寬對(duì)比

CM接入方式時(shí)，機(jī)房CMTS為百兆接入，根據(jù)信噪比情況，一般為6個(gè)光點(diǎn)混合一個(gè)上行口，下行為共用帶寬，現(xiàn)時(shí)采用128QAM調(diào)制方式，通道帶寬為6MHz，因此可以得到30M的下行帶寬。而上行因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題，采用的是QPSK調(diào)試方式，通道帶寬為1.6MHz，得到上行帶寬為1.2M，在用戶終端方面CM限速下行2M、上行512KBps，帶寬為共享。

EOC接入時(shí)，PON部分采用的是GPON，OLT到ONU之間為千兆傳輸，ONU輸出口為百兆4口，而EOC頭端的輸入口為百兆口，EOC Modem限速為上行1M下行4M，根據(jù)EOC的特性，一個(gè)頭端帶的用戶不能超過32戶，此時(shí)基本能保證用戶需求，而且?guī)捇緸楠?dú)享，特別是上行帶寬。

經(jīng)過使用對(duì)比，使用CM時(shí)，晚上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)帶寬瓶頸，同時(shí)由于放大器級(jí)數(shù)較多網(wǎng)絡(luò)的封閉性做的不好，而且最遠(yuǎn)處有接近700米的線路，經(jīng)常出現(xiàn)突發(fā)的噪聲，加高通濾波器效果不大，出現(xiàn)的現(xiàn)象為用戶上網(wǎng)感覺比較慢，測(cè)試有丟包現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)還會(huì)掉線，而且在突發(fā)噪聲大的時(shí)候，該光點(diǎn)還經(jīng)常影響其它光節(jié)點(diǎn)。使用EOC后，由于每個(gè)光點(diǎn)獨(dú)立，因此沒有出現(xiàn)這個(gè)點(diǎn)干擾其它點(diǎn)的現(xiàn)象，同時(shí)由于EOC帶寬足夠，因此使用高峰時(shí)基本沒有出現(xiàn)瓶頸的現(xiàn)象，由于EOC modem電平對(duì)鏈路貢獻(xiàn)比較大，抑制噪聲方面能力較強(qiáng)，晚上使用不丟包和掉線，用戶感覺網(wǎng)速快了，回訪用戶全部反映速度快了上網(wǎng)穩(wěn)定了。

3 響應(yīng)時(shí)間

為做對(duì)比測(cè)試，我們記錄了兩種接入方式在不同時(shí)間段ping網(wǎng)關(guān)測(cè)試（兩者都在各項(xiàng)參數(shù)正常的情況下時(shí)），測(cè)試參數(shù)為：ping命令、bytes=1000、次數(shù)100次，測(cè)試到的時(shí)延和丟包情況如下表：

CM EOC時(shí)延（ms） 丟包率（%） 時(shí)延（ms） 丟包率（%）9:00 43 0 42 012:00 72 1 69 015:00 63 0 67 018:00 85 0 81 021:00 88 2 92 2

經(jīng)過測(cè)試對(duì)比，在不同時(shí)候當(dāng)CM不出現(xiàn)瓶頸和沒有噪聲干擾的時(shí)候，從時(shí)延上面來說兩種接入方式差別不大。

4 占用頻率通道

CMTS+CM接入方式，上行占用5-65MHz通道（我臺(tái)現(xiàn)時(shí)實(shí)際使用為5-42MHz，上行頻點(diǎn)36MHz），下行由于很難實(shí)現(xiàn)空間分割，現(xiàn)在下行占用帶寬為567MHz-603MHz，如采用DOCSIS3.0，可能占用的頻率資源就更多了。

EOC接入方式，由于我們采用Homeplug AV標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)占用頻率資源為7-30MHz，據(jù)說現(xiàn)在新的芯片可以到7-65MHz，根本不占用下行頻率資源。

因此從以上可以看出，單從頻率資源的占用來說，EOC是很有優(yōu)勢(shì)的，現(xiàn)在我臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)為偽860MHz（使用860MHz設(shè)備，但實(shí)際使用到600MHz左右，更高的頻率沒有測(cè)試和設(shè)計(jì)），在頻率資源越來越緊張的今天，隨著更多的付費(fèi)頻道開通，高清互動(dòng)、vod等業(yè)務(wù)的開展，我們的頻率資源已經(jīng)非常緊張了，使用EOC確實(shí)可以節(jié)省更多的頻率資源。

5 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)

采用CMTS接入，機(jī)房有大量的回傳接收模塊，還要多路匯聚，隨著有源器件的增多，穩(wěn)定性不斷下降。而采用EPON，由于基本全部無源設(shè)備，因此理論上在穩(wěn)定性方面更好。

在光節(jié)點(diǎn)方面，如左下圖，原來的光節(jié)點(diǎn)為這種形式，增加EOC后如右上圖（未標(biāo)明ONU設(shè)備），增加了設(shè)備，在當(dāng)時(shí)的安裝中的確造成了安放困難，如果能和光接收機(jī)整合一體估計(jì)使用上會(huì)方便很多。

在放大器方面，采用CM方式時(shí)，放大器均為雙向放大器，放大器結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，還要計(jì)算發(fā)電平計(jì)算鏈路衰減，而且噪聲匯聚情況嚴(yán)重，如左下面雙向放大器原理圖。

通過雙工器分開高低頻信號(hào)，并分別對(duì)正向和回傳信號(hào)進(jìn)行放大和補(bǔ)償。改用EOC后，如右上圖，由于是橋接方式，與原來電視信號(hào)相對(duì)獨(dú)立，各節(jié)點(diǎn)互不干擾，從光節(jié)點(diǎn)橋接到放大器橋接都均為無源設(shè)備，放大器可使用單向放大器。

EOC由于發(fā)射電平恒定，只關(guān)注鏈路衰減，不用做信號(hào)的調(diào)整，比較方便，但是由于信號(hào)沒有補(bǔ)償，不能做長距離的傳輸。（對(duì)于本光節(jié)點(diǎn)的三級(jí)放大器，我們是采用轉(zhuǎn)換方式實(shí)現(xiàn)）

6 噪聲及電平的影響

首先是CMTS的情況，測(cè)試的光節(jié)點(diǎn)鏈路圖如下（其中AB之間為射頻管理器組），經(jīng)測(cè)試各點(diǎn)的信噪情況如下圖：

從圖中可以看性出，采用CMTS接入模式時(shí)，信噪比只有20dB左右，穩(wěn)定性較差，有各點(diǎn)相互影響的情況。

在同樣的信噪環(huán)境下，采用EOC時(shí)，基本能穩(wěn)定使用，因此在同樣的信噪環(huán)境下面EOC確實(shí)更能適合我們的網(wǎng)絡(luò)。（這里主要是指抑制噪聲的能力，而非抗噪能力）

另外，從電平的調(diào)整方面來看，CMTS接入方式，無論在機(jī)房接收機(jī)、光節(jié)點(diǎn)、放大器、用戶終端都要考慮電平的問題，各鏈路都要進(jìn)行均衡和調(diào)整，要從主要設(shè)備發(fā)信號(hào)進(jìn)行鏈路的調(diào)整，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)不好等各方面原因下面，就很難做到各鏈路衰減相等，因此CM發(fā)射電平很難做到統(tǒng)一，同時(shí)由于各個(gè)鏈路要匯聚到光節(jié)點(diǎn)再匯聚到機(jī)房，中間環(huán)節(jié)過多，不穩(wěn)定因素增多。而采用EOC接入方式，由于EOC Modem發(fā)射電平恒定，到EOC頭端之間都為無源器件，對(duì)噪聲的抑制比較理想，理論上更穩(wěn)定，而且從實(shí)際應(yīng)用來說也證實(shí)了這個(gè)推斷。

7 支持的用戶數(shù)量

由于沖突機(jī)制的不同，CMTS+CM方式所帶的用戶數(shù)一般會(huì)比較多，排除帶寬和價(jià)格因素外，CMTS每個(gè)上行口可以帶幾百用戶以上，而EOC每個(gè)頭端由于沖突機(jī)制的限制，只能帶不大于32用戶，大于這個(gè)用戶數(shù)會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)很卡的現(xiàn)象，因此在大規(guī)模使用上受到了限制。

在實(shí)際的應(yīng)用中，由于帶寬的限制，我臺(tái)網(wǎng)絡(luò)比較差，每個(gè)上行口只能有1.2M的帶寬，當(dāng)帶用戶數(shù)達(dá)到30戶時(shí)，就出現(xiàn)了上行瓶頸。而在測(cè)試的光節(jié)點(diǎn)中，因?yàn)橛脩舨坏?0戶，暫時(shí)都沒有出現(xiàn)帶寬不夠用的情況，但要增加用戶的話就要相應(yīng)增加EOC頭端設(shè)備。

8 用戶體現(xiàn)

Modem上線速度比較，由于CMTS的下行頻率比較多，不能實(shí)現(xiàn)空間分割，造成CM第一次上線速度比較慢，要人工改頻率才能比較快速上線，很麻煩。而EOC由于獨(dú)立性，上線速度一般非常快，基本是一接上去就可以用，很方便。

發(fā)熱量比較，根據(jù)用戶反饋和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，在相同的環(huán)境下面，CM的發(fā)熱量是很大的，到了燙手的地步，而相反EOC modem發(fā)熱量就少很多，基本是微溫。

上網(wǎng)應(yīng)用方面，這個(gè)也是通過用戶的回訪反映和實(shí)測(cè)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，采用兩種接入方式在網(wǎng)頁瀏覽方面相差不大，但下載速度方面EOC有明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是視頻應(yīng)用，以前使用CM是非常卡不能用的，改用EOC后，用戶反映視頻可以用了，而且得益于帶寬的加大和瓶頸的避免，用戶下載速度和快了很多，經(jīng)回訪全部用戶都反映網(wǎng)絡(luò)比以前好了很多。

比較項(xiàng)目 CMTS+CM EPON+EOC前期投資 頭端價(jià)格高,但覆蓋用戶數(shù)大，前期覆蓋成本不低 局端價(jià)格較低,前期投資不高投資情況規(guī)模發(fā)展 用戶規(guī)模發(fā)展后,大帶寬需求用戶成本不隨用戶增加降低，仍然很高 用戶規(guī)模發(fā)展后,成本相應(yīng)降低戶均成本 戶均成本高 戶均成本較低工程要求網(wǎng)改難度 要求全網(wǎng)雙向改造 無需對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)舉行改造覆蓋能力 頭端覆蓋力強(qiáng),可短期內(nèi)規(guī)模覆蓋 可在短期內(nèi),有選擇的區(qū)域覆蓋施工難度 施工技術(shù)要求較高 施工難度小,頭端終端安裝方便維護(hù)難度 網(wǎng)絡(luò)漏斗噪聲和電平均衡要求高,對(duì)運(yùn)維人員要求較高 設(shè)備易維護(hù),對(duì)運(yùn)維人員要求低戶均帶寬 3.0標(biāo)準(zhǔn)上行120M,下行標(biāo)準(zhǔn)160M,下行1.6M,上行1.2M頭端帶寬大,有效帶寬可達(dá)170M,且靠近用戶側(cè),戶均帶寬大業(yè)務(wù)能力 大帶寬業(yè)務(wù)無法滿足 可全業(yè)務(wù)承載方便過渡FTTH網(wǎng)管能力 網(wǎng)管能力強(qiáng) 網(wǎng)管能力強(qiáng)抗噪能力 抗噪能力弱,對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求高 抗噪能力強(qiáng),維護(hù)簡單;成熟度 規(guī)模商用,成熟產(chǎn)品;但國內(nèi)支持廠家不多 EPON標(biāo)準(zhǔn)成熟，EOC暫無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備基本為國產(chǎn)功能性能

9 設(shè)備、管理和設(shè)置方面的對(duì)比

總的說來，現(xiàn)時(shí)采用的CMTS+CM方式設(shè)備在設(shè)置方面比較復(fù)雜，基本都是命令行設(shè)置，而且基本為英文，而EOC由于國產(chǎn)的原因，多為中文，界面友好，對(duì)比如左圖。

如圖，CMTS的設(shè)置界面不友好，設(shè)置難度大，要專門的技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)置。CM的管理界面一般也為英文，而且項(xiàng)目較少。

EOC頭端界面一般為中文，設(shè)置簡單直觀，難度小很多，modem界面也為中文。因此從使用方便性來說，EOC優(yōu)于CM，但CMTS在功能上要比EOC頭端強(qiáng)大。在設(shè)備本身的穩(wěn)定性方面，由于要至少要運(yùn)行1-2年的時(shí)間，暫時(shí)還不能對(duì)比。

10 維護(hù)要求

采用CMTS接入時(shí)，每次需要調(diào)整或者搶修，都要多人進(jìn)行，既要機(jī)房有人，現(xiàn)場(chǎng)也要多人，維護(hù)麻煩。而且在設(shè)計(jì)和調(diào)整的時(shí)候，對(duì)于電平的計(jì)算比較麻煩，要頻繁用信號(hào)發(fā)生器發(fā)信號(hào)，而且該技術(shù)對(duì)縣市級(jí)臺(tái)來說，也不是每個(gè)維護(hù)人員所能掌握的，因此對(duì)維護(hù)人員要求很高。因?yàn)檫@個(gè)原因，維護(hù)人員很難單獨(dú)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題的可能原因有多個(gè)點(diǎn)，很難對(duì)用戶端故障進(jìn)行及時(shí)有效的排查。

采用EOC接入時(shí)，由于出現(xiàn)故障點(diǎn)面窄，有源設(shè)備少，排查很有針對(duì)性。而且干線的故障主要是更換設(shè)備，當(dāng)沒有專門的檢測(cè)設(shè)備時(shí)，在各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試都比較方便，有很多時(shí)候一個(gè)人就能完成很多故障的搶修，而且都是設(shè)備故障居多，在維護(hù)的實(shí)效性方面能很好的保障。由于維護(hù)沒有調(diào)整，只有更換，對(duì)維護(hù)人員要求很低，每個(gè)人員都可以維護(hù)。

11 總結(jié)

可以看出，客觀來說CMTS與EOC接入各有特色，主要是看是否適合自己的網(wǎng)絡(luò)，從測(cè)試來看，比較適合用EOC接入方式的。因?yàn)樗唵危行б种圃肼暎瑢?duì)于網(wǎng)絡(luò)來說是可靠的解決方案。同時(shí)也可以看出，EOC的固有缺點(diǎn)也是制約著這種技術(shù)的應(yīng)用，例如：標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、設(shè)備不通用、沒有大的生產(chǎn)廠家、沒有更多的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)等。在一些雙向用戶不多，放大器級(jí)數(shù)不多但信噪環(huán)境較差的網(wǎng)絡(luò)是特別適合的。

[1] 張文生.有線電視寬帶HFC網(wǎng)絡(luò)回傳系統(tǒng).北京：中國廣播電視出版社，1999.83-84.

[2] 唐明光.有線電視寬帶HFC網(wǎng)絡(luò)技術(shù).北京：中國廣播電視出版社，2004.72-73.

[3] 楊清學(xué).有線電視技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.112-113.