三网融合下有线电视HFC网络双向改造方案分析

摘 要 在国家重点推进三网融合的大背景下，互联网、电信网、广电网等相关行业企业都在加快调整步伐，以应对未来的激烈竞争。对于广电运营商来说，传统的线路网已经不能满足市场的需求，现有的有线电视HFC网络进行双向化改造成为当务之急。而在众多的接入技术中，基于EPON技术+最后100米接入的方案被市场广泛认可，本文通过从分析有线电视网改造双向化的几种方案，详细阐述了其优缺点。

关键词 三网融合；EPON；接入方案

中图分类号TN94 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0225-02

三网融合是我国的重点发展领域，连续被政府纳入3个“五年规划”，经过前期的摸索阶段，三网融合已经取得较快发展，成为不可逆转的大趋势。面对三网融合，广电加快了技术变革的步伐。截止2012年12月底，中国有线数字电视用户已经达到1.56亿户，数字化程度达到76%。有线电视HFC双向化网络改造后，才能实现用户的个性化需求，在硬件条件下不至于输给电信网和互联网。

1 基于HFC网络的CM方案

HFC（Hybrid Fiber Coaxial）是由光纤与同轴电缆混合的网络，也是目前应用最为广泛的网络。网络有三个组成部分，分别是光纤干线、同轴电缆干线和用户自配线。在“光进铜退”的必然趋势下，分布式HFC网络凭借其便利性、经济性、可靠性成为众多广电运营商的首选网络。CM（cable Modem）是电缆调解器，是有线电视接入广电系统的终端设备。基于HFC网络的CM方案总体来说是指，以光纤网络连接总前端、分前端、光节点，而同轴线缆由光节点连接至每个CM，一般在分前端需要配备CMTS。该方案的优势在于集中程度极高，设备量较少，设备管理相对较为方便。而缺点则是分前端的CMTS单位宽带成本太高，上下行带宽逐渐无法满足用户日益增长的需求。

2 基于EPON技术+最后100接入部分的方案

2.1 EPON技术

图1 EPON网络结构示意图

在HFC网络中，光纤接入部分已经成为制约网络发展的瓶颈。传统的CM方案存在较多缺点，跟不上网络的升级换代。一种新型的光纤接入网技术EPON随着HFC网络向数字化、IP化方向发展，越来越得到行业的认可。EPON，也称GEPON，是无源光网络的一种，采用了点到多的网络结构，利用光纤和光无源器件进行传输。数据传输可达到1Gbit/S，而且具有对网路协议透明的特点。综合了以太网和PON技术，EPON技术拥有高带宽、抗干扰能力强、抗衰减效果好、安全性极高等优点，使之符合下一代网络发展的潮流，成为最为重要的FTTH技术之一。

EPON网络主要包括，OLT（光线路终端），POS（无源光分路器），ODN（光纤分布网）和ONU（光网络单元，即用户单元），其中，ODN光分布网络又包括光纤和光分配器。图1为EPON网络结构的示意图，在图中可以看到POS起到连接光线路终端与光网络单元的作用，其功能是将上行数据集中并对下行数据进行，在下行方向采用IEEE 802.3技术，上行集中数据执行分复用相关接入协议，一般一个无源光分配器可通过分线连接8、16、32、64个ONU。

在图1中，可以直观地了解到EPON 不包含由光网络单元接入用户网关的部分，最后一部分接入用户段一般可分为几种不同的方式，按照载体方式不同，可分为LAN，无源EOC、有源EOC3种方式。

2.2 LAN技术

EPON+LAN的技术，组网相对简单，就是在ONU后加一个LAN局域网。用户通过重新布置五类线方式，实现网络的改造，但是需要将数据业务和电视业务分两个网络来建设，相对原HFC网络，增加了一条上传通道。

该技术的优势在于：1）LAN技术十分成熟，设备丰富且经济，LAN网络升级方便；2）网络接入带宽高，可承载全业务运营；3）数据和业务分开组网，互不影响。缺点在于：1）数据和业务两张网络对于后期维护有一定的困难；2）需要重新铺设五类入网线，投入大、施工周期长，成本相对较高。

2.3 无源EOC

EOC是指通过同轴线缆传输以太网数据的技术，通过同一条同轴线缆传输有限电视信号和以太网数据，传输有线电视射频信号前需要通过频分复用技术对其进行调节，最后客户端（机顶盒）分离出两种数据，以此实现双向化改造。EOC技术分为无源和有源技术，无源EOC的代表是基带EOC，而有源EOC的典型代表是MOCA、WIFI、HomePNA等。

无源EOC一般为无源接入设备，如基带EOC，它是基于IEEE 802.3的相关协议，将以太网数据使用平衡——非平衡转换器转换，与有线电视信号混合后进入同轴线缆。该种接入方式的缺点主要有：1）必须使用星型结构，与网络普遍存在的树形结构无法结合，改造成本高；2）采用基带为载体来传输，反向噪声大、回拨干扰严重。因此无源EOC技术逐渐被市场所淘汰。

2.4 有源EOC

与无源EOC相同，有源EOC也是通过同轴线进行有线电视数据和以太网数据传输的，相比基带EOC多了一步调制的过程，通过有源器件将信号调制成射频后再传输。 HomePNA、MOCA、WIFI等是目前主流的有源EOC技术。

EPON+ HomePNA，采用国际标准ITU-A，使用低频段进行传输，调制方式是FDQA。传输速率一般为128Mbps，优点在于传输频段低，损耗极小。EPON+MOCA技术的传输速率更高可达到270Mbps，缺点在于使用频段较高，信号衰减严重，因此限制了传输距离，信号调制器离用户终端的距离不能太长。WIFI为载体的接入模式使用无线局域网的方式将ONU与用户网关连接起来，该技术目前以及十分成熟，最新的技术标准为802.11n、802.11ad、802.11ac，随着技术的发展传输速率也越来越高。但是缺点在于使用的频段较高（目前为2.4GHz～2.48GHz之间，今后可能使用更高频段，如5GHz），衰减较大。

有源EOC技术成熟，拥有多种接入技术，高频段调制产品虽然存在损耗，但传输速率高，信号稳定；低频段调制产品有利于扩大信号范围。使用该技术，可以通过原有的HFC网络，在同轴线中增加上传通道，不需要进行重新布线，改造成本低。对于运营商来说，根据各自的运营模式、业务需求、频带资源等不同情使用不同的EOC技术。

参考文献

[1]姚永.EPON+EOC——HFC双向改造的新思路[J].中国数字电视，2006（8）.

[2]叶华东.有线电视全业务双向接入网络设计与改造[D].南京邮电大学，2010，6.