EPON技術在廣電網絡雙向改造中的應用

文丨劉士輝

（石河子廣播電視局網絡傳輸中心，新疆石河子 832000）

2006年3月14日，正式公布的“十一五”發展綱要提出：“加強寬帶通信網、數字電視網和下一代互聯網等信息基礎設施建設，推進‘三網融合’，健全信息安全保障體系。”三網融合7年已經過去，廣電網、電信網和互聯網各自領域中有著很大的突破，并且在相互融合過程中創造了更大的信息和社會價值。

1 EPON技術在廣電網絡雙向改造中的優勢

EPON技術標準化在2000年底正式推出，其包含于802.3的EFM工作組中，承擔以太網主干業務和傳輸功能，EPON實際是以太網與PON域的結合，即“E+PON”，嵌入了FTTP/FTTH技術，EPON在廣電網絡雙向改造中的優勢明顯。

1.1 低建設與維護成本

廣電網絡的雙向改造，不僅要改造傳輸端也要改造用戶端，如果能夠使用已有的電視、視頻硬件及其數據接口，就能夠節省很多資金，并且能夠為廣電網絡運營公司節約很多資金。EPON技術的以太網數據傳輸格式恰好也是家庭用戶使用的局域網/駐地網的技術，因此EPON技術在光電網絡雙向改造中，只需要對主機端進行改造，而家庭用戶端改造程度不大，例如，EPON技術接入后能夠更大程度的減少光纖、光數據收發模塊、局域網設備數量。在維護上EPON技術采用光纖接入，在價格上光纖比電纜更加便宜，而且傳輸速度快，造成信號擁堵的可能性降低，通過統一局域網管理，降低維護成本。

1.2 支持遠端與終端瓶頸問題

EPON技術以主干光纖為基礎，最遠傳輸距離達20km，并且一根主干光纖和一個局端能夠通過光分路器供28個家庭用戶使用，光纖傳輸距離遠是雙絞線、銅芯線所不能比擬的。EPON同時可以滿足終端客戶對寬帶速度的強烈需求，特別是視頻點播、在線游戲和可視電話、數字電視等信息需求。

1.3 滿足個性化服務

基于加權公平排隊算法，動態監測等來評估每個用戶的服務協議等級，根據用戶網絡流量的測算，來分配足夠的流量空間來使用，不僅節省了大量信息資源，而且EPON技術提供了IP業務和傳統話音服務。根據用戶的需求隨時開通個性化網絡服務。

2 EPON技術在廣電網絡雙向改造中的應用

2.1 EPON網絡平臺搭建

為了實現網元管理功能、配置管理功能、審計功能、性能管理和安全管理功能，需要搭建EPON網絡平臺。這些功能都是基于智能EPON接口、高密度光纖路終端、光網絡單元等之上，光纖可分路28-32個PON端口。在網元管理功能上，通過OSS（Operations Support System）網管系統來對接CORBA（Common Object Request Broker Architecture）結構，OSS通過CORBA接口獲取和設置RNC（Radio Network Controller）/NodeB（帶寬計算）管理對象的屬性，OSS-RC接受網元通知，網元管理對象屬性變化時，向OSS發送通知時間。從而實現分布式、跨網絡網元管理。在配置管理功能上，1550nm光纖的良好傳輸性能，對EPON網絡平臺的網絡功能實現發揮了重要作用。在性能管理上，Overlay疊加技術在1550nm光纖接口之間安裝直調光發射機，輸出光信號與廣電網絡信號通過信號復用器耦合信號，傳送到用戶的光節點。

2.2 EPON雙向改造方式

2.2.1 EPON+EoC方式

EoC技術是能夠在以太網環境下同軸傳遞，是一種較為新穎的技術。對于一般家庭用戶而言，低頻EoC當是首選，用戶一旦使用這種接入方式，僅占用位于上行的65MHz的回傳頻段。占據頻段少，但是能夠為用戶提供10Mbit/s的帶寬，不用調制，就可達到同軸電纜與有線電視信號的完美結合。由于EoC技術所需要的硬件設備較少，因此，對老舊小區的改造過程中可以充分運用EoC技術實廣電網絡的雙向改造。

2.2.2 EPON+MoCA方式

同軸電纜多媒體聯盟為用戶提供更高的帶寬，它利用同軸頻帶將數據信號疊加至原有 TV 信號上利用同一電纜實現信號共同入戶，是一種可解決有線電視數據雙向化的低成本解決方案。MoCA 技術的關鍵是利用已有的電纜實現高速率的接入和網絡傳輸，而無須做任何的調整，這是在和以太網競爭中的優勢。

2.2.3 EPON+WiFi方式

WiFi 是 IEEE 802.llb 標準的別名、后來成為無線以太網兼容聯盟WECA 的注冊名稱。WiFi 技術是基于IEEE 802.1lb 的標準，其最大優點是可以利用越來越廣泛預置在電腦和其他家電中的無線模塊。這種方式市場應用量不大，產品價格偏高，不易推廣。

2.2.4 EPON+LAN 方式

LAN網絡是目前使用較多的一種技術，主要在匯聚層通過光纖網，由路由器和交換機組成交換網絡，在接入層上使用五類線電纜（或光纖）接入小區，樓棟和用戶家中。采用光纖到樓，樓內用五類線到戶的千兆以太網技術，可以實現吉比特到小區、百兆比特到樓、十兆比特到家庭。小區寬帶通過本地城域網與骨干網相連。

3 EPON技術在廣電網絡改造中的注意事項

3.1 新的傳輸頻段

由于EPON技術融合了以太網與HFC廣電網絡，因此需要配置全新的功率發射器，對頻段進行調試。EPON平臺計入的光纖設備需要對三種波長的進行測試與融合，原有波段為1550nm，而現在的1490nm的波長，對已經成形的回損儀與OTDR構成了新的挑戰，需要重新研發新的頻段，而且需要一定的時間進行試驗和維護。

3.2 復合WDM 的系統

復合WDM系統是傳統單線1550nm系統改造更新而成的下行中1490nm與1550nm的全面復合，在EPON數字平臺建設中傳統的波分系統測試儀，例如光譜儀已經不能滿足需求，亟待開發雙波甚至多波的波分系統。同時要將該儀器的功能集成化，便于測試時攜帶。

3.3 ONU/ONT的孤立性

經過EPON改造后的廣電網絡系統中ONU/ONT需要OLT的激活才能開始工作。一方面是為方便收費管理，另外一種是處于系統和信息安全的角度考慮，因此，大部分時間ONU/ONT無光信號發出，而在對系統啟動和調試時，需要特殊的光功率計進行啟動，而且啟動后對上行和下行接口的光信號處理和測試也有特殊要求。

3.4 直調發射機功率限制

EPON技術對于HFC的改造，最終是為了實現原有電視節目的數字化。因此，為了調平主播與插播信號的輸出電平，需要通過提高直調發射機的驅動電平來彌補光功率差值引起的電平落差，所以對于光功率的差值變化直接影響到這個驅動電平的大小直調發射機來說，受到調制總功率的限制，要確保直調發射機工作在正常調制范圍內，所以光功率的差值就直接影響到插播頻道數的多少。在不同的網絡情況下，可以采用不同的光功率差值來平衡主路信號與插播信號的指標，在工程實踐中，采用6dBm差值來調試系統，可以達到較好的指標，同時也能滿足最大32個QAM頻點的插播容量。

4 結束語

隨著三網融合業務的發展，高清電視、家庭安防、3D游戲、物聯網等新型業務對帶寬提出了更高的要求，10 G PON和千兆EoC完全能支持未來五到十年三網融合業務的發展，采用開放的技術體系以便與開放的互聯網技術對接，走市場化道路，促進廣電事業的健康發展。