基于EPON的三网融合接入网技术

1简介

随着国务院批准三网融合政策，有线电视网络向下一代广播电视网络（NGB）的发展势不可挡，NGB的骨干网和内容平台已经有了相对成熟的解决方案由于解决方案的复杂性和占总投资的重要性，接入网的建设已成为当前NGB建设的重点和难点.

2接入网技术解决方案

EPON技术因其高带宽，易于维护和长距离覆盖而成为FTTx的主流承载技术. 目前，产业链发展良好，是电信运营商接入网络建设的首选技术. 但是，由于在居民网络级别使用光纤到家庭的成本很高，传统的电信运营商基本上已采用FTTB + LAN或FTTB + DSL解决方案，从而获得了最佳的网络性能.

广播和电视运营商长期以来一直致力于HFC网络的建设，并拥有庞大的HFC接入网络. 使用氢氟碳化合物作为进入家庭的媒介可以实现最大的实用性和经济性. 广播电视HFC网络中的同轴电缆网络是一种理想的数据传输介质，特别是在最后100m的带宽支持能力远远高于5类线路或电话线资源. 因此，如何在广播电视网络的双向转换中融合光纤和HFC媒体，并深入挖掘现有网络的价值，引起了广播电视运营商的关注. 目前存在三种经济可行的双向转换技术解决方案: CMTS，EPON + LAN和EPON + EoC.

（1）CMTS适用于稀疏模式网络覆盖区域

CMTS通过对信号执行QPSK / QAM调制，使用现有的有线电视网络在HFC的低频端执行双向传输. CMTS的优点是技术相对成熟，网络管理能力强，可以实现的双向覆盖. 缺点是CMTS的噪声收敛效果会影响系统的带宽和性能. 同轴电缆和连接器的质量要求很高，并且随后的维护工作量很大. 对于大多数电缆运营商而言，上游噪声是一个普遍的问题，尤其是在低频段. CMTS设备的数据包转发能力较弱，无法满足对高带宽服务不断增长的需求. 它只能提供有限的服务，不能提供全面的服务. 随后的系统扩展成本巨大. CMTS的电缆访问是共享线路方法. 如果仅宽带接入和互联网接入可用，则当用户数量不太大时，更适合广播和电视发展数据服务. 对于目前国内用户的集中，用户需要长时间占用网络，并需要高吞吐量的数据吞吐量. 单位带宽显着下降，不利于高带宽业务的发展. 使用CMTS为广泛的用户实现宽带访问是不经济的.

（2）EPON + LAN适用于高密度用户建立新社区

EPON + LAN解决方案通过EPON网络连接到建筑物，通过ONU提供以太网接口，并通过以太网五线线路实现用户访问. 使用此解决方案来实现用户语音和Internet访问，仍然可以通过HFC线路实现有线电视信号. 它的优点是技术成熟，设备供应商更多，接口和标准规范. 该解决方案适合于高密度用户和大带宽业务需求. 新建社区的第一条综合布线立即完成，对于已经打开有线电视的老用户，他们需要重新布线，而住宅走廊和室内布线的建设则更加困难. 通常不愿接受.

（3）EPON + EoC是现有CATV用户的首选技术

EPON + EoC技术基于现有的HFC网络，构建了适用于广播和电视网络系统的数字带宽用户接入网络. 它不影响现有CATV的正常运行，采用先进的调制解决方案Modulation技术，以太网信号在同轴电缆中合成并与原始CATV信号一起传输，用于承载基于IP的数据，语音和视频服务. 它将原始的单向有线电视网络转变为两向，两向宽带网络，能够以较少的重建成本和工程量来承载多种服务. EoC技术的使用具有良好的适应性和灵活的组网解决方案，充分利用了广电原有的同轴接入网资源，节省了家庭的线路投资.

将EPON技术和EoC技术相结合以统一网络管理并形成一个整体解决方案，可以为无线，电视和广播NGB的发展提供最佳的接入网络技术. EPON + EoC可以提供数据，视频和语音的三种集成载体，并通过一个接入网络提供过去的多个网络功能. 在发展过程中，该计划充分考虑了中国国情和当前广播电视网络的实际情况. 在居民网络层面，使用现有的广电网格电缆网络作为传输介质，可以节省大量的综合布线成本和运维投资，并具有较高的性能. 而且成本低. EPON + EoC技术可以满足广电数字电视双向转换和国家三网融合的需要. 它将推动中国NGB产业的深入发展，是广电运营商NGB网络接入层的首选技术.

3 EPON和EoC联网技术

（1）EPON技术

作为高速，大容量和多业务传输的最佳介质，光纤已被广泛用于骨干网和城域网中. 在接入网络级别，光纤也已经普及和应用. 光纤具有寿命长，可靠性高，抗干扰性强的优点. 光传输具有很强的带宽扩展能力，并且很容易实现各种业务平台的集成.

EPON技术是一种将以太网和无源光网络相结合的技术，并且可以根据IEEE802.3ah国际标准支持1.25Gbit / s的对称速率. 作为光纤接入网络的重要解决方案，EPON技术具有ADSL和LAN等无与伦比的特性，并且比APON，BPON，GPON等技术更有效地满足了“ IP上的一切”的多业务接入要求. EPON接入网具有投资成本低，操作维护简单等优点. 为运营商解决“最后一英里”问题提供了一种非常经济有效的宽带接入解决方案. 目前，EPON技术已在应用，并得到了运营商和制造商的支持和认可.

通过EPON系统设备cmts组网，使用FTTH / FTTB光纤网络覆盖家庭和企业用户可以提供1Gbit / s传输速率的最大带宽. 运营商可以以经济的成本和对光缆线路的最小投资轻松地实现高速互联网访问，IPTV组播/点播等高带宽IP数据服务的传输.

EPON系统主要由OLT（专用线路终端），ONU（专用网络单元）和分离器组成. OLT提供IP城域网，IPTV承载网，NGN软件Exchange接口. 为了满足最终用户的不同业务需求，运营商可以灵活选择终端ONU设备，以满足FTTH / FTTB / FTTC / FTTC + EoC等各种应用场景. 典型的EPON网络解决方案如图1所示.

图1 EPON网络解决方案

（2）EoC技术

EoC是指在同轴电缆上传输以太网数据的技术. EoC系统由前端，终端和同轴分配网络组成. 头端通常放置在光节点的位置，起到分发上层以太网数据和收集终端设备的作用. 终端放置在用户家中，以访问用户的计算机或交互式机顶盒；同轴分配网络是从有线电视网络的光节点位置到用户家中的网络. 除了同轴电缆之外，该网络还包括有源放大器，EoC跳线，分支/分配器和其他设备.

当前常用的EoC前端设备是基于HomePlugAV技术的有源调制访问聚合设备. 它的主要功能是通过OFDM将数据基带信号调制到7-30MHz频带，然后与有线电视网络信号进行混合后，在有线电视HFC网络的同轴电缆上传输. 常用的EoC用户终端设备是基于HomePlug AV技术的用户终端调制解调器设备. 它的主要功能是使用同轴电缆作为中型双向宽带接入，将各种用户终端设备计算机，机顶盒，IP电话等连接到EoC系统.

对于广播和电视运营商的EPON和EoC技术，将OLT放置在网络系统的前端，将ONU放置在地板上，并连接到EoC（有线以太网）中央办公设备，以及通过HFC进入房屋. 用户通过有线电视同轴电缆发送和接收数据信号，而不会影响有线电视信号的发送和接收. EoC主机的最大带宽可以达到80M以上，最多可以承载64个从机，多个从机共享主机带宽. 当主机连接到一定数量的从站时，可以自动调整从站的带宽. 可以通过QoS设置从站的带宽. 主机可以执行SNMP网络管理. 该桥可以延长有线电视信号的传输距离，连接各种有线电视信号放大器，实现数据的双向传输，真正实现数据信号和电视信号的单线传输.

当前的EoC主流产品使用HomePlug AV / BPL技术. EoC前端设备是电缆桥式交换机. 电缆桥接器开关是一种在同轴数据网络中桥接有线电视单向放大器的设备. 它通过混频信号. 分频法使数据信号不通过放大器，而有线电视信号则通过跳线被放大并再次与数据信号混合.

电缆桥架开关采用模块化设计. 主要模块是CATV模块，ONU模块，EoC前端模块和主控制切换模块. 这些模块在相应的机箱中配置为可选模块. 主控制切换模块仅用于多端口电缆桥式交换机. 模块化设计的优点是可以更灵活地满足广播电视运营商在不同时期的需求，并且可以在将来灵活扩展，最小化投资成本并获得高回报.

不同地区的运营商可以根据经济发展，用户密度，覆盖范围，服务速率和用户带宽要求选择具有不同接口数量的电缆桥式交换机. 可以选择室内或室外安装. 根据网络接口的数量，用户终端设备主要分为单接口，双接口和四个网络接口. 可以根据需要配置EoC前端模块的数量. 每个模块都提供一个电视信号输入和一个电缆混合端口，它们可以同时发送和接收数据信号和有线电视信号的混合信号. CATV访问模块支持单个CATV访问端口，提供有线电视接口，并且可以传输有线电视信号.

主端可通过联轴器支撑多个通道和轴通道. 使用高性能光学设备，当分光比为1:32时，覆盖距离达到20km，当分光比为1:64时，覆盖距离达到10km. 当分流比为1:64时，平均带宽可以达到15Mbit / s，满足用户的带宽需求.

（3）EPON + EoC网络应用

EPON和EoC技术用于改造传统的有线电视网络. EPON设备可用于完成光缆干线的双向转换和用户同轴电缆接入网络的双向转换. Active EoC用于网络连接并在ONU下进行连接. ActiveEoC头端覆盖光节点下的所有用户，EoC用户端用于有双向需求的用户. 这样，单向广播传输网络被构造为双向传输网络.

EPON + EoC的典型应用网络方案如图2所示. 电缆桥式交换机放置在走廊或室外，覆盖建筑物或单元. 现有网络已铺设光节点. 电缆桥交换机不需要配备CATV模块，并且通过射频电缆连接到电缆桥交换机. 在电缆桥式交换机上配置ONU模块，以实现数据或交互式电视信号的返回.

图2 EPON + EoC应用网络解决方案

如果当前网络由于光而下降，则电缆桥式交换机需要集成光接收功能. 此时，电缆桥交换机需要配置一个CATV模块，以通过光纤将TV信号连接到电缆桥交换机. 在电缆桥式交换机中配置ONU模块，以实现数据或交互式电视信号的返回. 在另一种情况下，如果现有网络已铺设了光节点，则将ONU放置在建筑物外部并连接到多个单端口电缆桥式交换机，数据信号通过电缆连接到电缆桥式交换机以实现返回数据或交互式电视信号. 电视信号通过射频电缆连接到桥式开关.

4结论

广播电视运营商采用EPON和EoC技术来帮助综合利用网络资源，快速完成NGB接入层的建设，实现数字双向转换cmts组网，减少大量重复建设，节省了建设和运营成本. 维修费用. 借助EPON + EoC解决方案，用户无需对室内布线进行任何更改. 他们只需要添加CNU终端设备即可实现双向，交互，和多服务，并享受由三个网络的集成带来的丰富内容. EPON + EoC解决方案可以全面提高有线电视网络的技术水平和业务承载能力，发挥有线电视网络带宽大，成本低，易于推广的优势，使有线电视数字电视成为具有进入了千家万户.

双向转换后的有线电视网络是承载和提供三网融合服务的最重要的网络，并将成为现代社会活动中最重要的信息和通信基础设施. 经过广州电网的双向改造，使用光纤和同轴电缆接入可以为每个家庭用户提供可扩展的宽带接入，可以满足标清和高清电视节目的带宽要求以及画质. 用户喜欢的图片中的图片会更清晰. 李是现实的，形象更清晰. 通过这种“高速公路”，用户可以快速，轻松地处理日常信息，并享受信息社会的便捷服务.

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