EPON技術在有線電視網絡中的運用

潘龍兵

摘 要：EPON技術是基于以太網的PON技術，采用點到多點結構，無源光纖傳輸，具有擴展性強、帶寬高、成本低等諸多優點，引起越來越多業內人士關注。如何將EPON技術應用到有線電視網絡中，提高寬帶資源利用率，促進有線電視網絡更好更快的發展，值得作進一步探討。

關鍵詞：EPON技術；有線電視網絡；應用

EPON技術的發展給有線電視網絡帶來良好的契機，其不僅有助于保證有線電視網絡穩定運行，而且信息傳輸質量高，大大提高電視節目質量，很好的豐富了用戶的業余生活，因此，注重EPON技術在有線電視網絡中的應用探討，具有重要的現實意義。

1.EPON技術理論

EPON技術由ONU（光網絡單元）、光分配網絡（ODN）和光纖終端（OLT）組成。ONU是一個用戶端設備，負責與OLT進行通信，并將每個應用端口提供給最終用戶，從而滿足用戶的各種需求；ODN是ONU與OLT之間的線路，由分光器、連接器、光纜等設備組成，承載整個信號傳輸；OLT是EPON技術的核心，負責ONU的管理和注冊，負責管理和同步在整個網絡中，轉換協議保證了正常的通信。EPON數據傳輸采用波分復用來實現單根光纖的數據傳輸，對稱帶寬為1.25Gbps，但物理帶寬受物理接口影響，實際帶寬為1Gbps。上行數據傳輸的實現基于時分多址技術。在分析業務優先級狀態的基礎上，OLT為ONU分配時間片和帶寬，ONU發送上行數據并結合OLT的帶寬授權狀態，下行鏈路數據以廣播模式發送，OLT向所有ONU發送單播數據。當ONU收到數據時，會識別以太網幀頭部的邏輯鏈路標記，以防止接收不正確的數據幀。

2.EPON技術在有線電視網絡中的應用方案

在有線電視網絡中應用EPON技術時，需基于有線電視光纖傳輸網進行EPON網絡的構建，使得有線電視HFC可進行數據的雙向傳輸。基于有線電視網絡構建EPON網絡實現方式有單纖三波與雙纖三波兩種形式，不同形式對所用技術要求存在一定差別。

2.1有線電視網絡中EPON應用模式

（1）單纖三波模式。該模式使用單根光纖實現1500nm、1490nm和1310nm三種波長信號的傳輸。上行和下行數據傳輸主要使用1310nm和1490nm光波，并使用1550nm光波實現有線電視網絡信號傳輸。為保證有線電視網絡的正常傳輸，需要在前端安裝波分復用器，復用合成有線電視光信號和EPON光信號。同時，在光節點位置安裝波分復用器，將有線電視光信號與EPON光信號分離。（2）雙光纖三波模式。在這種模式下，不同的光纖負責傳輸有線電視RF信號和EPON數據信號。ONU和OLT之間不需要主用設備，這在一定程度上提高了網絡的可擴展性和可靠性，在目前的有線電視網絡中有更高的應用率。

2.2有線電視網絡中EPON具體應用

EPON在有線電視網絡中的應用可通過EPON+EOC以及FTTH兩種方式實現，接下來逐一進行分析。

（1）EPON+EOC實現方案該方案是指在有線電視網絡上構建EPON網絡，實現數據信息的雙向傳輸。該解決方案的OLT設備位于前端機房，每個PON端口連接的ONU數量少于32個。該解決方案實現了二級分流。第一級和第二級分離器分別位于前端設備室和電池光傳輸箱中。其中，1：16、1：8、1：4、1：2功率比的分光器具有較高的應用率。另外，相關規范要求每個光節點覆蓋100個有線電視用戶。在實際應用中，需要綜合分析在線并發率，用戶的互聯網帶寬和用戶的歸屬率，確定合理的ONU設備和光節點的分布情況。一般而言，ONU設備和放大器或光接收機安裝在同一個終端盒內，并設置EOC中心局，實現數據信號和有線電視RF信號接入有線網絡。

（2）FTTH實施方案這種方案既指EPON光纖又指有線電視光纖入戶，主要由電視RF傳輸網絡和EPON數據網絡兩部分組成。其中，在EPON數據網絡中，機架式OLT設備安裝在分中心機房，而且64個ONU連接到每個PON端口，以滿足64個用戶的數據傳輸需求，另外，分光光度計格式是4×16次級光譜儀，1：16和1：4分路器分別安裝在樓棟細分箱和小區切換箱中，當使用100兆的ONU實現60%的在線率時，每戶的帶寬可以達到100M。在電視射頻網絡中，1550nm的光發射機部署在機房內，以在分離后驅動光放大器，以實現用戶傳輸數據的覆蓋。每個光放大器的每個端口的輸出功率為20dBm，覆蓋率為1：128。光放大器也采用兩級分光。鸚鵡光纖盒和細胞轉移盒分別安裝1：16和1：8分光器。

3、EPON技術在有線電視網絡中的應用注意事項

EPON技術在有線電視網絡中應用時，應進行綜合考慮，確保傳輸距離以及EPON光鏈路損耗符合規范及設計要求，為有線電視網絡的正常運行奠定基礎。

3.1EPON傳輸距離

EPON技術必須符合特殊協議。為確保新上電的ONU上線，ONU的發現窗口用于控制ONU的發現窗口。也就是說，OLT按時間間隔分配時隙以允許ONU上線。使用中，但需要考慮到光纖傳輸延遲，但由于ONU不在線上，因此，無法準確確定其距離，例如盲目設置窗口會非常大，往往包含大的帶寬。基于上述考慮，EPON協議要求ONU差分距離設置為20km。因此，在有線電視網絡中應用EPON技術時必須考慮到實際情況，并考慮到EPON傳輸距離的限制，以保證EPON技術的應用。理性。

3.2EPON光鏈路損耗

EPON傳輸模式為雙向傳輸。上行鏈路和下行鏈路光鏈路都會出現損耗，包括鏈路富裕，分光器衰減，有源連接器衰減和光纖衰減。下行光波長為1490nm，按光纖損耗0.3dB/km計算，上行波長為1310nm，按光纖損耗0.4dB/km計算，有源連接器按0.4dB計算失利；分光器遵循3.5×N的損耗進行計算。鏈路富裕程度取決于電纜的長度，一般在1到3dB的范圍內。也就是說，如果傳輸距離在5公里以內，則富裕程度至少為1dB；如果傳輸距離小于10公里，則富裕程度至少為2dB；如果傳輸距離超過10km，則富裕程度至少為3dB。例如，PON端口按照2.5dBm最小發射功率計算，最小接收功率為-30dBm，ONU發射功率為0dBm，ONU收到最低光功率為-27dBm，最大允許上行范圍下行鏈路損耗分別為：30dB。29.5分貝。簡而言之，上行鏈路和下行鏈路允許的允許值受諸如接收光功率和設備傳輸性能等諸多因素的影響。因此，EPON技術應用于有線電視網絡時，需要清楚分析所用設備的各種指標。鏈路丟失允許值，通過科學規劃，設計，鏈路丟失控制在允許的范圍內，為實現EPON雙向通信功能做好準備。

4、結語

綜上所述，EPON技術在有線電視網絡中的應用，專業性較強，應在對EPON技術理論認真分析的基礎上，結合有線電視網絡實際，加強應用方案的研究，通過論證分析，確定最優方案。本文通過研究得出以下結論：（1）EPON基于以太網實現多種業務功能，由ONU、ODN、OLT等三部分構成，三部分在遵守相關協議的基礎上，相互協作，確保數據信息的安全、穩定傳輸。（2）在有線電視網絡中應用EPON技術，可通過EPON+EOC、FTTH兩種方案實現，需要對原有網絡加以認真分析，結合有線電視網絡實際，確保所用方案的合理性[3]。（3）EPON技術應用于有線電視網絡中，還應注重EPON傳輸距離以及光鏈路損耗的考慮，一方面，按照協議要求進行ONU差分距離的合理設置。另一方面，注重各元件損耗的考慮，將鏈路損耗控制在合理范圍內，促進EPON技術在有線電視網絡中的優勢得以發揮。

參考文獻

[1]沈中元.EPON技術原理、特點及其在廣電網絡雙向改造中的應用[J].西部廣播電視，2016（18）：253.

[2]潘龍波.試論EPON技術在有線電視網絡寬帶接入中的運用[J].中國新通信，2016，18（12）：111.

[3]黃珂.有線電視通信中EPON技術的應用及相關問題闡述[J].中國新通信，2016，18（01）：96.

[4]干磊，王琮.基于三網融合下EPON技術在廣電網絡改造中的作用研究[J].中國傳媒科技，2014（19）：74-75.

[5]王彬.EPON技術在洪江區有線電視網絡雙向化改造中的運用[J].有線電視技術，2013，20（07）：109-112.

（作者身份證號碼：320114197602212116）