EPON双向有线电视网络设计及应用

摘要：在中国有线电视网络已经成为重要的信息基础设施之一，有着巨大的带宽资源和广阔的应用前景，如何把传统的单向有线电视网络改造成为双向交互的综合信息业务网络，是一个十分紧迫而重要的问题。随着EPON技术的出现和不断成熟，EPON在发达国家电信基础网络建设中得到了越来越多的应用，如何把EPON技术应用于有线电视网络的改造，是一个具有挑战性的课题。

关键词：有线电视；网络；EPON

全国有线电视网作为国家信息化三大基础网络之一，通过双向化和数字化的发展，有线电视系统不但能够提供更多、更丰富、更有质量的电视节目，还有着充足的资源来提供其他非广播业务。大连地区几乎各个乡镇都安装了有线电视。近30万农村有线电视网络。有线电视产业化的市场条件和基础条件已经具备。在技术的选择上，EPON作为一个比较成熟而且成本比较低廉的技术一直受到大连有线电视网络公司的青睐。2009年大连农村乡镇网络采用EPON技术进行有线电视网络双向改造，使老百姓不仅能看电视节目，还可以通过网络点播节目、享受时移电视，获得了农村有线电视用户的一致好评。下面简单介绍一下EPON的工作原理：

EPON采用单纤波分复用技术（下行波长l 490nln，上行波长1 310 nln），仅需1根主光纤和1个OLT，传输距离可达20 km，在ONU侧通过光分路器分送给最多31个用户，因此可大大降低OLT和主干光纤的成本。EPON可同时传输TDM、IP数据和视频广播，其中TDM和IP数据采用IEEE802．3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量，通过扩展第3个波长（通常为1 550 nm）即可实现视频业务广播传输。通过光分路器把光线路终端（OLT）1根光纤下行的信号分成多路给每一个光网络单元（ONU），每个ONU上行的信号通过光耦合器合成在1根光纤中传给OLT。EPON使用波分复用（WDM）技术，同时处理双向信号传输，上下行信号分别用不同的波长在同一根光纤中传送。

一、EPON技术优点

1．成本低，维护简单，容易扩展，易于升级；EPON系统在传输过程中不需要电源，节省电力，容易铺设，不占用小区机房，OLT和ONU之间无需任何有源设备，运行维护成本显著降低；同时由于网络组件数量少，因此故障也少，长期运营和管理成本的节省很大。

2．EPON系统这种无源点对多点的光网络和原有广电HFC网络中的光网络完全类似，在光纤到楼道的布局方式中可以多个楼道共享单芯主干光纤，并且可以根据用户的实际地理分布情况和用户数灵活分配部署光纤，就近接入用户，大量节省主干光纤。

3．上下行对称带宽；EPON目前可以提供上下行对称的1G的带宽。

4．带宽分配灵活，服务有保证；对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。接入带宽从1Mbps-1Gbps可以随时调整，支持动态带宽分配（DBA）、 DiffServ、PQ/WFQ和 WRED等来实现对每个用户进行带宽分配，并保证每个用户的QoS。

5．超长距离传输；EPON可以在高带宽的情况下保证10-20KM的传输距离，使接入方案的部署更为灵活。

二、EPON目前的缺陷

在光纤未到户甚至未到楼道的前提下，EPON也存在一定程度的速率瓶颈问题。

EPON是一项新技术，新兴技术的前期，设备价格还有些偏高，还存在着网络最后一百米的用户接入问题。

EPON是目前双向网络技术中，最为简单，易于建设、扩展、维护和管理并能扩展支撑广电网络公司各种双向综合业务运营的技术模式，虽然目前存在着成本、速率等问题，但重要的一点是，它与广电网络公司双向网络未来的三网融合的发展方向不谋而合。

三、基于EPON双向网络设计方案

EPON+LAN：这种人户方案在理论上成本最低，它的传输方式比较简单，即在ONU后接上交换机，交换机后就是一个局域网，采用这种方式数字信号在五类线上没有调制解调环节，其优势是入户带宽高，最高可以达到100M／户，主要缺陷是要敷设五类线。

EPON+EOC:EOC方案（Ethemet Over Coax）是基于有线电视同轴电缆网的特点而设计的以太网接入系统，利用频分复用技术可以让有线电视信号和基带数据信号在同一根电缆中传输而互不影响，把数据信号和有线电视信号通过合路器混合到原电视分配网的电缆上，一起送到用户家里，在用户端，通过分离器将电视信号和数据信号分离开来。在原有的HFC网络基础上进行EPON技术组网，不用改变原有的HFC分配网系统，无需增加敷设五类线，是一种经济实用的技术方案。

四、网络模型

模型一：电视信号从乡镇基站经光发射机进入主干光缆，然后经过原有的单独的光纤网络送到各村的光接收机，通过同轴电缆分配网传送给各个用户，同轴电缆入户。数据信号经过EPON构建的光纤网传输到相应的ONU，经过双绞线传给用户，双绞线入户。

模型二：电视信号从乡镇基站经光发射机进入主干光缆，然后经过原有的单独的光纤网络送到各村的光接收机，通过同轴电缆分配网传送给各个用户，同轴电缆入户。数据信号经过EPON构建的光纤网传输到相应的ONU，通过同轴电缆分配网传送给各个用户。光接收机以下至用户放大器级联不超过2级。机顶盒至网关电缆损耗不超过55dB。

五、结语

大连农村乡镇有线电视网络采用模型二的网络传输方式，使整个网络改造更加方便、快捷、实用。经过短短的一年多时间就使农村乡镇原有的300M的单向网络改造成了550M的双向网络。因此应将EPON技术广泛应用于有线电视网络的改造，使有线电视网络真正成为三网融合的主力军之一。

作者简介：姜澎，大连天途有线电视网络股份有限公司庄河分公司助理工程师。