廣電網選擇ECAN技術的優勢

杜旭林 吳明仙

【摘 要】分析ECAN 的技術特點，及在當前眾多EOC技術中ECAN 的優勢；面對三網融合，ECAN技術是發揮同軸優勢并能與電信運營商開展競爭不錯的選擇，是能滿足NGB網要求的真正的接入技術。

【關鍵詞】EOC；ECAN[Eehernet over Coaxial Aceess Network]；EPON；NGB；FTTH；

【中圖分類號】F407.61【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0437-01

中國的廣電正處在大規模的整合與改網期，都面臨著一個現實的問題，就是接入網方案選擇，一個小縣城里各種技術“混搭”，DOCSISS+ EOC+LAN，EOC還分高低頻，這些技術至少在當下不會相互替代，而是共存，如何將不同技術網絡管理統一起來，運營整個系統減輕維護量，及在三網融合下能滿足NGB的要求，未來能與電信運營商展開競爭，是廣電系統面臨的共同挑戰。

國內目前的EOC技術只是一種過渡技術，都無法滿足NGB的要求，更無法跟電信運營商的FTTH相競爭：無論是HomePlag AV，BPL，PNA， WiFi，都是源自家庭聯網，它們各自都有局限性，從協議上分析，這些技術提供的速率無法滿足用戶未來對帶寬需求，有些不能解決QOS問題，有些不能適應全業務發展需求。

它們的共同局限性有二點：

① 接入總帶寬會隨著接入用戶數增加而急劇下降，無法支撐高的接入率，帶寬無法滿足NGB的要求；

② 對長短包的傳輸效率差別很大，性能不穩定，總帶寬在短包長時會急劇下降，對不同業務傳輸性能差別非常大，而廣電NGB要求為多業務發展：除了IPTV是長包外，其它的業務數據包大多是短包，特別是有大量的互動點播回傳的數據；在大量的實地測試發現，在最大長包1518B時，一般的有源調制EOC技術速率能夠達到60mbps以上，有的還接近100MHZ的MAC吞吐量，但它們在最短包長64B下，系統吞吐率會急劇下降至10mbps以下，它們的差距達到數十倍，系統性能的不穩定更無法支持多業務需求，如廣電最想發展的互動點播業務，而且無論是一個用戶還是多個用戶都是如此。

而LAN技術已被電信舍棄，廣電就沒必要再走了。ECAN就是這樣一種技術，上面的問題幾乎可以迎刃而解，它是EPON在同軸上的延伸。

ECON的系統結構

ECON系統由同軸電纜局端（CLT），加終端（CNU）二部分組成。以太網數據從OLT經光纖傳送到ONU，ONU與 CLT直連（可做成一體），完成光網絡到同軸網絡的數據轉換，由雙工濾波器完成以太網數據和電視數據經頻分復用混合成一路信號，發送到同軸電纜用戶端CNU，實現有線電視和寬帶數據的接入。CLT與ONU設備可集成放在光節點處，它們完成EPON與ECAN的橋接，用戶室內的CNU完成數據和電視信號的接收與分離。

ECON的技術特點

一、ECON的技術沒有簡單采用CSMA，而是將IEEE802.3ah的EPON MAC協議移植到無源同軸的分配網中，采用TDD/TDMA雙工/多址方式，實現點對多點的以太到家寬帶接入，它是基于TDMA技術的MPCP（多點控制協議）機制，從而使ECAN具備很好的接入能力，適應所有網絡的接入。

①總帶寬：系統的吞吐量高達130mbps以上，具有強大有接入能力，在上海元普廣電總局的測試中，其1帶32和1帶64的雙向并吞量幾乎沒有變化，都在100Mb/s以上；具有恒定的傳輸性能和吞吐量，完全支持100%的CNU接入。

②無論數據包的長包或是短包，它的傳輸帶寬和吐吞量不變，時延也變化很少，說明支持所有類型的業務。基于家庭聯網EOC的短包處理能力很差，無法滿足用戶的要求，通常64B的速率不到20Mb/s，帶16個CNU終端時其吞吐量降更快，時延也長。ECAN在64B和1518B上基本沒有差別，良好的特性完全能支持語音等短包業務，包括對時延敏感的網絡游戲等業務。③ECAN Mac采用的是基于優先級的輪詢帶寬分配方案，采用DBA，支持DBA的動態帶寬分配，從而最大限度地提高傳輸效率，有效地保障每戶的獨享帶寬。其傳輸原理（MPCP）：用戶端（CNU）實時地向CLT匯報優先級業務需求，而CLT根據用戶優先級的要求分配一個或多個時隙，每個 CNU在分配時隙內發送相關優先級的數據。通道的控制和帶寬的分配由相關算法實現，所有數據量每個用戶都能實時上報， CLT在有效管理控制帶寬的同時，能保證用戶的通信帶寬和業務質量，滿足多個CNU同時獲得足夠帶寬的要求。在保障證QOS的同時，使同軸的帶寬得到充分利用。

二、ECAN的PHY物理層體系結構：

1、 應用低成本、技術成熟，適宜同軸電纜的調制技術，

PHY速率120—160Mpbs

Mac速率90---130Mpbs

2、 采用5---65MHZ低頻段傳輸

3、 55—60dB的動態接收范圍

4、 多種手段用以提高系統的抗噪能力

①高性能的AD/DA、LNA、LPF/VGA、PA模塊，模塊化增強了系統的穩定性。

②錯誤預測及前向糾錯。

③可配置要的中心頻率：23---42MHZ，回避0—15MHZ匯聚噪聲低頻段。

④不同的調制方案：2/4VSB，可選調制，進一步提高系統可靠性。后期可升級為8VSB和16VSB。

三、系統性能

1、網絡系統的承載能力

ECAN系統支持可多達256個用戶接入，但全接入的用戶數最合理為64戶，所以在網改時盡量把光節點所帶的用戶數控制在100戶以下，按60%的接入用戶計算。在實際的測試中表明，把系統的符號率設為60MSps 時，MAC的吞吐率為90Mbps，而當符號率設為80 MSps，系統MAC的吞吐率能達到130Mbps，以1：64（帶64個CNU）時，靜態并發獨享帶寬為2M，動態帶寬為獨享10 Mbps（按1：5收斂）；如按1：12時，靜態并發獨享帶寬為10M，動態帶寬為獨享50 Mbps（按1：5收斂）；根據廣電網NGB技術白皮書獨享30M帶寬的要求，ECAN完全滿足要求，在局端CLT提供強大的管制。

2、QOS保障

ECAN由于采用了MPCP協議，下行采用廣播方式，上行采用TDMA方式。實測表明ECAN上下行通道的抖動和時延都較小，下行通道平均時延在2—3ms之間，而抖動也在2.8---3.6ms之間；上行通道平均時延在10--19ms之間，短包長的時延較小，長包長的時延較大。抖動在6.7--17ms之間，也是短包長的時延小，長包長的時延大。從而使整個網絡實現安全可靠和有QOS保障的數據接入服務。

在業務上，ECAN支持所有數據類型，無論長短包點播業務，還是海量的視頻HDTV，它都具有相同的支撐能力和接入能力。

在ECAN芯片上，當前所有的EOC芯片都只有一家供應商，如MOCA、WIFI等，大家都一樣，ECAN的芯片供應商是美國的OPULAN，現國內產品開發有中興通訊和卓至飛高等。綜上所說ECAN在系統性能和物理性能上，ECAN技術具有其它EOC技術無法比擬的優勢。當下電信運營商大力推進光纖入戶，不斷提高接入帶寬（最高100M，實30M已夠用），同軸是唯一可以替代光纖實現同等帶寬入戶的介質，我們應該發揮同軸接入在最后100米上的優勢，ECAN技術專門發揮同軸優勢的一種技術，在三網融合的下，它給廣電網與電信運營商的FTTH相競爭帶來一份希望。ECAN技術應為廣電網改時首選技術。

參考文獻

[1] 李力《ECAN技術》