EPON+有源EOC在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

郭峰

隨著國(guó)家推進(jìn)三網(wǎng)融合以來(lái)，各級(jí)廣電部門為了適應(yīng)三網(wǎng)融合的技術(shù)要求，大力推進(jìn)了有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化和雙向化改造。廣電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字化雙向改造主要技術(shù)方式有CMTS和EPON 兩種，目前關(guān)于這兩種方式的討論很多，焦點(diǎn)集中在系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等方面。CMTS+CM 接入方式成本較低，功能和性能卻不盡如人意，故障維修率高。而且上行噪聲抑制也是該接入方式必須解決的問(wèn)題，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的工藝要求高。EPON+EOC接入方式網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性高，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，并且可以滿足廣電未來(lái)系統(tǒng)升級(jí)的要求。就目前廣電現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，采用該技術(shù)改造廣電現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)是最合適的解決方案。

EPON（Ethernet over PON以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）就是利用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)承載多種業(yè)務(wù)的以太網(wǎng)信號(hào)傳輸?shù)囊环N網(wǎng)絡(luò)形式。光信號(hào)通過(guò)分光器把光纖線路終端（OLT）一根光纖下行的信號(hào)分成多路給每一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單（ONU），每個(gè)ONU 上行的信號(hào)通過(guò)光耦合器合成在一根光纖里給OLT。

局端（OLT）與用戶（ONU）之間僅有光纖、光分路器等光無(wú)源器件，無(wú)需機(jī)房、配備電源、設(shè)備維護(hù)人員。采用單纖波分復(fù)用技術(shù)（下行1490nm，上行13lOnm），傳輸距離可達(dá)20公里。上下行均為千兆速率，下行采用針對(duì)不同用戶加密廣播傳輸?shù)姆绞焦蚕韼挘闲欣脮r(shí)分復(fù)用（TD—MA）共享帶寬。點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，只需增加ONU數(shù)量和少量用戶側(cè)光纖即可方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容升級(jí)。EPON目前可以提供上下行對(duì)稱的1.25Gb/s的帶寬，并且隨著以太技術(shù)的發(fā)展可以升級(jí)到10Gb/s。

EOC （Ethernet over COAX 以太數(shù)據(jù)通過(guò)同軸電纜傳輸）是一個(gè)廣泛的概念，各種利用電話、電力、電視電纜傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的技術(shù)都可以稱為EOC技術(shù)。根據(jù)技術(shù)方法的不同， EOC技術(shù)可歸納為無(wú)源基帶傳輸、有源調(diào)制傳輸兩大類技術(shù)。

無(wú)源EOC直接把以太網(wǎng)的基帶信號(hào)通過(guò)無(wú)源器件耦合到同軸 電纜中傳輸。它要求局端數(shù)據(jù)信號(hào)必須到樓道 ，從樓道到用戶端 Cable網(wǎng)絡(luò)必須為星型 .且經(jīng)過(guò)的Cable網(wǎng)絡(luò)不能有分支分配器。另外，由于采用簡(jiǎn)單的信號(hào)耦合.無(wú)源 EOC抗干擾能力差 、對(duì)阻抗匹配要求高 ，Cable線懸空會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò) 自環(huán)不可用等問(wèn)題 ，因此其實(shí)際使用中適應(yīng)性比較差。這些條件使無(wú)源 EOC無(wú)法適用于廣電常見的樹型網(wǎng)絡(luò)。

有源EOC技術(shù)大多是基于調(diào)制技術(shù)，比如MOCA、HomePNA、HomePlug、WLAN降頻等技術(shù)。它是將數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到能在CATV同軸網(wǎng)傳輸?shù)哪骋活l段上.然后將 CATV 信號(hào)和調(diào)制后的數(shù)據(jù)信號(hào)混合傳輸 。由于有源 EOC采用了先進(jìn)高效的調(diào)制方式以及錯(cuò)誤校驗(yàn)技術(shù)，克服 了無(wú)源的缺點(diǎn)，具有傳輸距離遠(yuǎn) 、較高帶寬、支持 QoS、支持集中網(wǎng)管等優(yōu)點(diǎn)，所以在接入網(wǎng)雙向改造中，有源EOC成為首選。

EPON+EOC的優(yōu)勢(shì)

采用EPON+EOC技術(shù)對(duì)有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造，解決了目前已經(jīng)建設(shè)好的小區(qū)雙向改造的難題。具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

能滿足開展綜合業(yè)務(wù)的需求。信息業(yè)務(wù)和媒體的融合使得綜合信息業(yè)務(wù)成為發(fā)展方向，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要高速，視頻業(yè)務(wù)要寬帶、語(yǔ)音業(yè)務(wù)要求低延時(shí)。采用EPON+EOC方案雙向改造后的廣電網(wǎng)絡(luò)滿足廣電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)和綜合業(yè)務(wù)的承載，滿足不同業(yè)務(wù)的帶寬、Qos、可靠性和安全性要求，提供差異化服務(wù)。真正實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合，做到全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。

運(yùn)維成本低。 雙向改造將涉及到城域網(wǎng)內(nèi)不具備雙向功能的所有廣電有線網(wǎng)絡(luò)，范圍廣，廣電有線需要選擇具有高性能、低規(guī)模成本的組網(wǎng)方案。EPON+EOC技術(shù)采用單芯組網(wǎng)，無(wú)源分光。節(jié)省主干光纖資源，采用無(wú)源設(shè)備。不需專用機(jī)房、不需要提供電源、易維護(hù)、防雷和不易被盜，組網(wǎng)和運(yùn)維成本低。

帶寬容量大。EPON技術(shù)可以很好地把主干千兆帶寬傳送給樓頭或樓道，可以提供最少10Mbps帶寬為用戶獨(dú)享。EPON+EOC技術(shù)靈活的帶寬分配和管理很容易滿足用戶不斷增長(zhǎng)的帶寬需求，EPON+EOC技術(shù)點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)使得擴(kuò)容非常容易和靈活。

投資回報(bào)快。EPON+EOC技術(shù)采用靈活的結(jié)構(gòu)，充分利用了原有的有線電視網(wǎng)絡(luò)干線光纖和同軸電纜資源，幾乎無(wú)需布網(wǎng)，初期投資非常小，可以做到業(yè)務(wù)的需求帶動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的雙向建設(shè)，使投資分散化。EPON+EOC的結(jié)構(gòu)對(duì)于業(yè)務(wù)的擴(kuò)展也十分靈活，在全網(wǎng)低成本的雙向覆蓋后能迅速地為用戶提供雙向業(yè)務(wù).通過(guò)回收的資金進(jìn)一步發(fā)展網(wǎng)絡(luò)，提高投資回報(bào)率。

性能可靠穩(wěn)定。EPON+EOC技術(shù)采用基帶數(shù)據(jù)傳輸。其比載波數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，同時(shí)取消了戶外電纜網(wǎng)。就徹底擺脫了網(wǎng)上行頻帶擁塞、噪聲和電磁干擾等嚴(yán)重的困擾，使通信暢通無(wú)阻。

管理方便。對(duì)業(yè)務(wù)透明，便于系統(tǒng)升級(jí)、管理和引進(jìn)新業(yè)務(wù)。現(xiàn)有網(wǎng)管技術(shù)可以監(jiān)控列EOC，對(duì)后期的管理服務(wù)提供了方便。

江都廣電的實(shí)踐

江都廣電從2008年8月開始實(shí)施有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化雙向改造，EPON+有源EOC技術(shù)以其高接入帶寬、良好的IP業(yè)務(wù)支撐能力、較低建設(shè)運(yùn)行成本、較好的運(yùn)行和可管理性成為江都廣電接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要方式。我們利用原有的光纜， 采用A、B 平臺(tái)的模式， 電視和數(shù)據(jù)光部分用同纜不同芯進(jìn)行傳輸， 即1芯用于電視， 1芯用于數(shù)據(jù)， 2芯用于備份， 采用4芯光纖到樓方式實(shí)現(xiàn)了CATV網(wǎng)絡(luò)的雙向數(shù)字化，并積極開展了寬帶上網(wǎng)接入業(yè)務(wù)。

物理的疊加——EPON與HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相接近， 在目前市區(qū)HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 1芯用于電視業(yè)務(wù)的傳輸， 1芯用于 EPON 上 /下數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，2 芯用于備份，在原有光節(jié)點(diǎn)處增設(shè)無(wú)源光分路器， 并引出多根光纖到樓（ FTTB ）。疊加網(wǎng)絡(luò)增加了網(wǎng)絡(luò)中光纖的比例， 優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 提升了網(wǎng)絡(luò)性能， 減少了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)量， 并支持基本業(yè)務(wù)和綜合業(yè)務(wù)。

業(yè)務(wù)融合——前端增加光發(fā)射機(jī)， CATV信號(hào)利用一根光纖在原光節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)源光分路器進(jìn)行光功率分配， 另外利用一根光纖（ 與CATV 共纜） 傳輸 1310 / 1490 nm 的EPON的 IP 數(shù)據(jù)， 同樣在原光節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)源光分路器進(jìn)行分配， CATV 信號(hào)與 IP 數(shù)據(jù)通過(guò)雙纖共纜傳輸?shù)綐菃卧?光接收機(jī)輸出 RF 信號(hào)， ONU 提供 IP 數(shù)據(jù)， 在同軸電纜集線器實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的融合。

設(shè)計(jì)規(guī)范——采用光節(jié)點(diǎn)直接覆蓋用戶的方式對(duì)市區(qū)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面升級(jí)改造。每個(gè)光節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍控制在 100戶以下， 光節(jié)點(diǎn)到用戶端的接入端全為無(wú)源， 并采用EOC 集中分配方式進(jìn)行新開戶小區(qū)和老化片區(qū)的接入網(wǎng)絡(luò)改造。對(duì)于新建樓棟， 全面實(shí)現(xiàn)光纜到樓（ FTTB ） 。光接收機(jī)直接帶用戶， 網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)到860MHz以上。全部設(shè)備器材和規(guī)劃設(shè)計(jì)均標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、規(guī)范化。光接收機(jī)輸出電平控制 V /U 端為100 / 105dB， 用戶端接入電平應(yīng)不低于 56 dB（ 控制在60±4 dB 范圍） 。EPON 的傳輸距離為10～20km， 設(shè)計(jì)要滿足IEEE802.3ah規(guī)定的EPON 鏈路損耗為 25 dB 的總體要求。

使用中常見問(wèn)題——用戶Modem上的Cable或Link燈閃爍不能保持穩(wěn)定常亮，撥號(hào)上網(wǎng)時(shí)電腦報(bào)錯(cuò)誤678：此故障一般為線路中有放大器或線路過(guò)長(zhǎng)損耗過(guò)大所致，可通過(guò)跨接放大器 、加裝寬帶信號(hào)中繼 、改造有線線路 、下移EOC頭端 、加大EOC頭端和用戶Modem的發(fā)射功率等方法解決。 用戶 Modem上的 Cable或Link燈保持穩(wěn)定常亮 ，撥號(hào)時(shí)報(bào)錯(cuò)誤 691：一般為用戶名、密碼錯(cuò)誤 ，應(yīng)確保輸人正確的用戶名和密碼 ；若正確町重啟電腦，如仍報(bào)錯(cuò)可能為用戶在局端掛死，可通過(guò)重啟ONU、EOC頭端或通知機(jī)房刷新該用戶即可解決。用戶上網(wǎng)時(shí)干擾電視信號(hào)，一般多為用戶家中有線電視線路私拉亂接現(xiàn)象嚴(yán)重，不使用分配器分配而直接并接有線線路或使用的分配器質(zhì)量低劣、分配器接反所致。換裝正規(guī)分配器按集中分配方式正確分配線路即可解決。有線設(shè)備箱中EOC頭端更換連接ONU上的端口后一批原來(lái)正常的用戶都不能上網(wǎng)：此為移動(dòng)機(jī)房綁定的該EOC頭端的通道 ，換回原來(lái)的端口即恢復(fù)正常 。 ONU光路損耗過(guò)大導(dǎo)致光信號(hào)過(guò)低，以致ONU不能與機(jī)房聯(lián)通：一般需要檢查光路、重新調(diào)整光信號(hào)。 其它故障如用戶Modem 自身故障導(dǎo)致不能上網(wǎng)、有線設(shè)備箱內(nèi)溫度過(guò)高，ONU、EOC頭端長(zhǎng)時(shí)間工作過(guò)熱假死，須斷電重啟 、加強(qiáng)散熱等等。

目前，在有線電視寬帶接入網(wǎng)領(lǐng)域相比較而言，EPON 代表了未來(lái)接入技術(shù)的發(fā)展方向，具備非常獨(dú)特的價(jià)值定位； 無(wú)源的特性以及與有線電視HFC 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)天然吻合使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本低，建設(shè)快速有效；高帶寬可以滿足用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬日益增長(zhǎng)的應(yīng)用需求，也使廣電在提供基于IP 的各項(xiàng)業(yè)務(wù)時(shí)有了可靠的網(wǎng)絡(luò)資源保證。而有源EoC 技術(shù)的使用，使廣電無(wú)需大范圍改造現(xiàn)有的分配網(wǎng)絡(luò)， 就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的雙向互動(dòng)，快速低成本的構(gòu)建能承載視頻、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音的全業(yè)務(wù)寬帶網(wǎng)絡(luò)，提升廣電網(wǎng)絡(luò)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

作者單位：江都廣播電視臺(tái)