EPON技術在有線電視網絡中的應用及問題探討

吳志讓

（作者單位：河北廣電信息網絡集團股份有限公司廊坊分公司）

進入新時期后，我國三網融合進程不斷加快，電信、廣電網絡運營商在業務方面也存在嚴重的趨同性問題，對廣電網絡運營發展造成了不利影響。針對這種情況，就需要積極應用先進的EPON技術，科學升級與改造廣電HFC雙向網絡，將其寬帶資源充分利用起來，推動有線電視網絡整體發展。

1 EPON技術概述

具體來講，EPON技術是以太網支持下的PON技術，它采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業務。一般情況下，光線路終端、光配線網絡、光網絡單元是EPON技術的主要組成，其中，EPON技術的核心為光線路終端，其具有豐富的功能，能夠有效注冊管理光網絡單元、轉換協議、全網同步等等[1]。光網絡單元則屬于用戶側設備范疇，能夠與光線路終端實施通信，將差異化的應用端口提供給不同的終端用戶。光配線網絡的主要功能則是連接光線路終端與光網絡單元，用以傳輸各項信息和數據，包括光纜、接頭等組成部分。

研究發現，EPON技術將波分復用技術運用過來。理論上來講，單根光纖的帶寬可以達到1.25 Gbps左右，但在諸多因素的影響下，大概有1 Gbps左右的帶寬。在下行線路中，將廣播方式運用過來，單播復制以太網數據，然后向光網絡單元傳輸，光網絡單元通過對以太網中的邏輯鏈路標記進行識別，即可有效接收數據幀。在上行線路中，則是將TDMA技術運用過來，結合業務優先級差異，光線路終端將帶寬、時間片等分配給光網絡單元。

EPON技術具有一系列的優勢，其擁有千兆左右的上行速率和下行速率，上下行傳輸分別應用時分復用技術和廣播形式，可以更靈活地分配用戶帶寬，可以促使帶寬共享需求得到滿足。同時，EPON技術的全業務支撐能力較強，能夠有效連接所有類型、所有速率業務，可以結合實際情況，靈活適配、升級帶寬業務。此外，在傳輸方式方面，EPON技術將單光纖、單OLT應用過來，可以擁有20 km左右的傳輸距離。且將光分路器運用過來，可以對32個左右的終端用戶進行連接，較大程度降低網絡建設成本。

2 EPON技術在有線電視網絡中的應用

實踐研究表明，在有線電視網絡中應用EPON技術，需要結合有線電視網線傳輸網的支持，構建EPON網絡，以便實現雙向傳輸目標。

2.1 EPON技術在有線電視網絡中的應用模式

一般情況下，可以采取兩種方式來將EPON網絡構建于有線電視網絡中。首先為單纖三波模式，其主要是將三種波長信號搭載于一根光纖中。其中，EPON網絡上行、下行、有線電視網絡分別采用一種光波。在本模式的構建實踐中，需要將波分復用器添加于分前端，以便有效復用合成有線電視光信號與EPON光信號。同時，將波分復用器添加于光節點上，有效分離EPON光信號與有線電視光信號，而光纖、光分路器方面則共同使用，這樣即可完善構建EPON網絡。其次為雙纖三波模式，其利用兩根光纖來分別傳輸EPON數據信號和有線電視射頻信號。目前，廣泛應用雙纖三波模式，因為本模式下不需要將有源設備設置于光線路終端和光網絡單元之間，可靠性較高，擴容起來比較簡單。

2.2 EPON技術在有線電視網絡中的實際應用

研究發現，目前一般采取兩種方案在有線電視網絡中應用EPON技術。

首先為EPON+EOC方案。具體方案是將EPON網絡添加于有線電視光纖網中，以便實現光纖網雙向傳輸目標。將EOC技術運用于有線電視電纜網中，雙向傳輸需求即可滿足。具體應用方案如圖1所示。

圖1 EPON+EOC方案

EPON網絡為圖片中的陰影部分，有線電視傳輸網絡、EOC網絡分別位于上面和右邊。一般來講，分中心機房設置OLT設備，每個PON口可以接入32個以內的ONU。將二級分光運用過來，分別在分前端機房、小區光交箱內設置兩級光分器。對光分器的功率嚴格控制。對于一些農村地區，EPON系統光功率預算及接入距離要求都滿足的前提下，可以將不等分光分路器運用過來，科學分配不同線路的光功率。在相關指導文件下，建議每個光節點可以對100個左右有線電視用戶進行覆蓋。在具體實踐中，要將用戶上網帶寬、在線并發率等因素納入考慮范圍，對服務小區內的數據光節點、ONU設備數量等合理確定。通常來講，在同一個終端箱內放置ONU設備、放大器、服務小區光接收機等，對EOC局端科學配置，借助于EOC局端功能的發揮，向電纜網中有效接入有線電視射頻信號和數據信號，促使網絡雙向功能得到切實實現。

圖2 FTTH方案

其次為FTTH方案。本方案主要是讓EPON光纖和有線電視光纖共同入戶，具體方案如圖2所示。

一般情況下，可以從兩個部分劃分FTTH方案。一是EPON數據網絡。在分中心機房設置機柜式的OLT設備，將64個ONU下掛于每一個PON口，這樣即可對64戶用戶有效覆蓋。在小區交接箱和樓棟分纖箱內分別放置不同功率的分路器。如果帶寬接入率、互動電視接入率、在線率等符合相關標準，且將百兆ONU運用于用戶端，那么每戶接入帶寬的100 M目標即可順利實現。二是電視射頻網絡。將1 550 nm的光發射機設置于機房，進行分光處理后，對光放大器進行驅動，每個光放大器的輸出端口可以對128個用戶有效覆蓋。將兩級分光運用過來，分別在小區交接箱和樓棟分纖箱中放置不同功率的分路器[2]。

3 EPON技術在有線電視網絡中應用的注意問題

3.1 EPON傳輸距離

根據研究發現，ONU的發現窗口是EPON協議的重要內容，為促使新上電的ONU上線需求得到滿足，經過一段時間后，OLT就會將一定的時隙分配過來。在時隙分配過程中，需要將光纖的傳輸時延納入考慮范圍，但不能確定未上線的ONU傳輸距離，過大設置ONU發現窗口，就會對EPON的傳輸帶寬進行大量占用。因此，綜合考慮這些方面的因素，在EPON協議中，將20 km作為ONU的差分距離。因為借助光纖這個載體進行光傳輸，就會有損耗出現，進而制約到光信號的傳輸距離。由此可以得知，一般情況下，要將EPON的傳輸距離控制在20 km以內。

3.2 EPON光鏈路損耗

因為EPON應用了雙向傳輸模式，那么就會有兩方面的損耗出現，分別產生于上行光鏈路和下行光鏈路中。其中，光纖衰減、活動連接器衰減、光分器衰減等都是上下行光鏈路損耗的主要組成，上下行光鏈路損耗只是具有不同的光纖衰減，其他方面基本相同。在應用實踐中，要充分重視EPON光鏈路損耗，科學計算。同時，接收光功率、設備發送性能等因素也會影響到上下行鏈路損耗。因此，在EPIN技術的應用實踐中，就需要全面認真分析所用設備的各項指標，科學計算與明確上下行鏈路損耗允許值，合理規劃，嚴格控制鏈路損耗，保證與允許標準相符，以便更好地實現EPON的雙向通信功能。

4 結語

綜上所述，相較于其他傳輸技術，EPON技術具有一系列優勢，將其運用于有線電視網絡中，可以有效推動我國有線電視發展。在具體應用實踐中，需要結合實際情況，合理選擇應用方案，認真分析原有網絡，結合實際需求，嚴格控制方案的合理性。同時，在應用EPON技術的過程中，還需要充分考慮傳輸距離、光鏈路損耗等內容，以便提升應用效果，充分發揮EPON技術的功能和優勢。