有線電視網絡領域中EPON技術的應用研究

明昕玥

摘 要：進入到新世紀以來，全球通信與網絡技術得到了迅速發展，隨著國內廣電產業改革的進行以及電信運營商IPIV業務的開展，有線運營商面臨的竟爭日益激烈。建立一個先進的寬帶城域網成為各個運營商工作的重點。該文主要對有線電視網絡建設中EPON技術的應用進行分析。

關鍵詞：有線電視網絡領域 ERON技術 應用

中圖分類號：TN943.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（c）-0006-02

EPON技術是一種新興的寬帶接入技術，以無源光網絡為基礎，使用獨立的光纖接入系統，進行各種數據的傳輸。在傳統網絡電視技術無法滿足日益增多的用戶需求的情況下，將EPON技術運用到有線電視網絡技術中，不但可以確保系統正常穩定運行，確保高速度的數據傳輸，而且可以減少系統故障，降低有線電視網絡使用成本，提高有線電視的性能。

1 EPON 技術概述

EPON也被稱作以太無源光纖網，使用無源光纖進行網絡信號傳輸，而這種信號傳輸具有高速、快捷、穩定、安全等特點，使EPON技術成為寬帶入網最有效的方法。EPON技術的核心是物理層技術，其使用的是PON技術，利用數據鏈路層控制協議，使用PON的拓撲結構來接入以太網。因此，EPON技術具有PON技術和以太網技術的所有優點，EPON技術的使用過程中成本低、帶寬高、擴展性強等優點，使服務重組過程更加快捷靈活，管理過程更加方便有效。EPON技術幾乎沒有復雜的協議，光信號能夠非常穩定準確地輸送至最終用戶，也能夠將最終用戶的數據快速輸送至中心網絡。在物理層方面，EPON技術所使用的是千兆位以太網，通過輸入MAC控制命令，在PON的傳輸機制上，實現對各ONU和OLT之間突發性的數據通信，并對實時TDM通信進行控制和管理。此外，在PON技術與以太網的結合下，以太網無源光網絡技術誕生，這一技術是光接入網領域中的熱點研究技術，如果將這一技術應用在有線電視網絡中，那么即可順利完成交互業務，有效提升IPTV的業務水平。

2 EPON 的技術優點

2.1 成本較低

EPON技術成本較低，主要是由于EPON技術在數據傳輸過程中不需要電源供電和EPON在結構上的簡單性（無任何電子部件），線路鋪設也很方便，同時其幾乎不需要進行維護，能夠節約大量的運營成本和維護成本。EPON系統只占用少量的局端資源，具有高程度的模塊化，初期網絡建設成本非常低廉，容易進行擴展，資金投入回報快、回報率高。

2.2 可提供較高的寬帶

根據現有的技術水平，EPON就能夠為用戶提供上、下行傳輸1.25 Gbps的帶寬，實現快速的數據傳輸工作，提高系統性能。同時，目前我國的以太技術正在快速進步，在不久的將來，EPON可以提供10 Gbps以上的高速帶寬。

2.3 服務范圍更廣

EPON是實現從點到多點的網絡，EPON能夠通過局端獨立的光模塊和光纖資源來實現服務多終端用戶，與傳統網絡相比，其服務范圍更廣，資源利用率更高。

2.4 帶寬分配更靈活

EPON有一套完整帶寬分配和保證體系，EPON能夠通過DBA、分區服務、PQ/WFQ、WRED等來實現對多用戶的帶寬分配任務，同時能夠保證每個用戶的Quality of Service（能夠解決網絡延遲和擁堵技術），可以更加靈活地分配帶寬。

3 EPON技術在有線電視網絡中的應用模式分析

3.1 EPON的集團客戶接續模式分析

集團客戶所指的是業務量較大且具有層級結構的客戶，例如各種集團、大型企業、政府部門和銀行等。因為他們的主要業務就是數據業務，而要實現這些業務，就需要使用專線。在以太網業務方面，企業要求其內部數據具有很高的安全性，這樣的話就可以通過EPL以太網專線的手段實現單獨上行接口和專用時隙，在物理層上與普通的以太網數據業務互不相關。在Internet接入等尋常的以太網業務方面，就可以通過動態帶寬分配機制進行合理分配，使用普通的以太網專用通道來形成多用戶的共享。普通的用戶語音業務則能夠運用小型的交換機或傳統電話交換機的遠端模塊等設備來實現。

3.2 EPON到用戶家庭接續模式分析

伴隨經濟的快速發展，人們對生活質量的要求也不斷提高。網絡技術開始走進千家萬戶，這就造成寬帶用戶的密度、業務量和用戶數量等逐漸增大。目前，我國最近幾年的網絡發展方向是光纖入戶，基于這樣的國家策略，可以使用以FTTH技術為基礎的直接光纖入戶，能夠從根源上解決網絡接入問題。而這樣的EPON到用戶家庭的接續模式，就是通過在城域網局端或者分前端機房設置光線路終端來將光分路器安裝于小區接入光纜的樓內分線盒，使其與用戶的距離在有效范圍內，這樣可以將光貓放在用戶自己家里，而這個光貓只能被單個的用戶使用，這種模式就確保了網絡速度的穩定性。

3.3 EPON在HFC網絡模式中的應用

目前，除了電信網以外，有線電視網是一個最大的網絡，這一網絡會從傳統同軸電纜轉化為同軸光纖電纜混合的HFC網絡，具備雙向通信能力，只要應用Cable Modem即可提供網絡服務。但是，該種接入形式僅僅是簡單的對有線電視網的補充，帶來了嚴重的資源浪費。目前，我國的有線電視HFC網絡隨著有線電視寬帶網傳輸新技術的進步不斷發展，HFC多媒體雙向傳輸技術日趨成熟，正向應用階段發展，目前有線電視均采用HFC光纖電纜混合網傳送模擬和數字電視信號，在很多地方已經實現了光節點到路邊（FTTC）或者光節點到樓頭（FTTB）。EPON提供了一種簡單可行且高效可靠的解決方案，真正實現了三網合一，完全有可能在一些城市的有線電視網絡環境下付諸實施。

4 結語

隨著國內廣電產業改革的進行以及電信運營商開展IPTV業務，有線運營商面臨越來越嚴峻的競爭。EPON 技術是新興的光纖接入網技術，其使用的是點到多點的結構和無源光纖傳輸信號，可以帶來更多的以以太網為基礎的業務。EPON技術應用在有線電視網絡技術中具有劃時代的意義，有效地解決了傳統網絡的不穩定性、成本高等問題，不僅是技術上的進步，還極大地提高了運營效率。 EPON 技術的發展將實現我國有線電視網絡技術的跨越性邁步。

參考文獻

[1] 王栓杰，李華，陳智博.無線網絡技術在數字化校園中的應用[J].電子技術與軟件工程，2013（24）：21.

[2] Vallius.EOC：Electronic Building Blocks for Embedded Systems[J].Design&Test of Computers，IEEE，2009，26（6）：74-83.

[3] 酈清，管瓅莉.EPON技術在電信接入網演進中的應用[J].科技信息，2009（27）：65-66.

[4] 陜朝陽，焦鶴勇，陳星.基于EPON技術的公園網絡視頻監控系統設計[J].智能建筑與城市信息，2014（2）：77-82.

[5] B. Pathak，M. A. Ummy，N. Madamopoulos，et al.Experimental demonstration of a distributed ring-based EPON architecture[J].Photonic Network Communications，2010（1）：55-61.