EPON+EOC技术扩展广电新业务

【摘要】HFC网络的“单改双”是广电行业应对三网融合业务发展的第一步。广电的双向改造有多种技术可选择，包括epon+eoc、EPON+LAN等。本文根据广电网络双向改造的需求，比较分析了各种方案，得出了EPON+EoC技术是广电网络双向改造、实现三网融合的最佳技术选择的结论。

【关键词】EPON；EoC；双向改造

1.EPON技术

1.1 EPON系统的构成

在一个EPON中．不需任何复杂的协议，光信号就能准确地传送到最终用户，来自最终用户的数据也能被集中传送到中心网络。在物理层，EPON 使用1000BASE 的以太PHY，同时在PON的传输机制上，通过新增加的MAC控制命令来控制和优化各光网络单元(ONU)与光线路终端(OLT)之间突发性数据通信和实时的TDM通信。由于ONU在自己的时隙内发送数据报，因此没有碰撞，不需CDMA／CD，从而充分利用带宽。另外，EPON通过在MAC层中实现802．1p来提供与APON／GPON类似的QoS。

EPON技术采用点到多点的用户网络拓扑结构，利用光纤实现数据、和视频的全业务接入的目的。一个典型的Ethernet over PON 系统由OLT、ONU、POS 组成。OLT在广电组网系统中放置于前端，因成本等因素的制约，在光纤铺设到楼的条件下，ONU放置于楼道。下连EOC局端设备 POS是无源光纤分光器．可多级连接，灵活组网。EPON系统使用单模光纤，在一芯光纤上利用上下行两个波(上行波长1310nm，下行波长1490nm)传输双向数据。

1.2 EPON传输原理

EPON从OLT到多个ONU下行传输数据和从多个ONU到OLT上行传输数据是十分不同的．所采取的不同的上行／下行技术。

当OLT启动后，它会周期性地在本端口上广播允许接入的时隙等信息。ONU上电后。根据OLT广播的允许接入信息，主动发起注册请求，OLT通过对ONU的认证(本过程可选)，允许ONU接入，并给请求注册的ONU分配一个OLT端口惟一的一个逻辑链路标识(LLID)。

数据从OLT到多个ONU以广播式下行(时分复用技术)，根据IEEE802．3ah协议．每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定ONU 的逻辑链路标识(LLID)，该标识表明本数据帧是给ONU(ONU1、ONU2、ONU3??．，ONUn)中的惟一一个。另外，部分数据帧可以是给所有的ONU (广播式)或者特殊的一组ONU(组播)。在分光器处，流量分成独立的三组信号，每一组载有到所有ONU的信号。当数据信号到达ONU时，ONU根据LLID，在物理层上做判断，接收给它自己的数据帧，摒弃那些给其它ONU的数据帧。 于上行，采用时分多址接入技术(TDMA)分时隙给ONU传输上行流量。当ONU注册成功后，OLT会根据系统的配置，给ONU分配特定的带宽(在采用动态带宽调整时，OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状态报告，动态地给每一个ONU分配带宽)。带宽对于PON层面来说，就是多少可以传输数据的基本时隙， 每一个基本时隙单位时间长度为16lqS。在一个OLT端口(PON端口)下面，所有的ONU与OLT PON端口之间的时钟是严格同步的，每一个ONU只能够在OLT给它分配的时刻开始，用分配给它的时隙长度传输数据。通过时隙分配和时延补偿，确保多个ONU的数据信号耦合到一根光纤时，各个ONU的上行包不会互相干扰。

2．EPON广电网络解决方案及最后一百米同轴宽带接入技术

2.1 EPON改造方案

EPON是一种基于以太网的无源光网络接入技术，具有高带宽、长距离、高分光的显著特点。此外，EPON采用点到多点的拓扑结构，能够节省大量的光纤以及光收发设备，也很适合开展广播业务及组播业务，对于视频点播、广播等业务有先天的支持。

由于EPON网络的拓扑结构与现有HFC网络支线部分相似，因此在目前HFC网络的基础上叠加EPON非常容易。只要将OLT放置在分前端，将ONU放置在原来的光节点处，即可完成HFC与EPON的叠加，实现网络的双向化。

EPON网络由分前端OLT设备、分光器和放置于楼道的ONU设备组成，提供数据双向传输通道．解决分前端到楼道的光纤双向传输问题，可承载IPTV、数据传输、IP Phone等多种业务。

广播电视节目根据距离的远近采用l550nm／1310nm“物理星型、逻辑环型”的拓扑结构．先由总前端送至分前端，然后再由各分前端采用l 310 nm波长将信号送至片区内各个光节点。

EPON系统使用单模光纤，在一芯光纤上利用上下行两个不同波长(上行波长1310nm，下行波长1490nm)传输双向数据。利用EPON实现兀TrB之后的入户方式。

①FTTH (光纤到户)， 用户端配置oNU 接收数据信息。

②LAN．ONU 到楼栋后，使用双绞线入户。用户带宽可控制OLT输出端口及楼栋二层交换机进行调节。

.EOC．ONU 到楼栋． 用户端最后100m 依然使用同轴电缆入户。尽可能地缩小改造范围。用户端配置EoC模块与oNU 进行数据交换。在基于EPON的双向网改造中，根据最后入户载体的不同，即选用五类线或者同轴电缆，该方案又可分为EPON+LAN与EPON+EoC。

2.2 EOC的改造方案

EoC是一种在同轴电缆中传输以太网信号的技术。EoC技术分为无源和有源的两种：无源EoC技术是指无需调制直接在同轴电缆上传输以太网基带信号；有源EoC技术把基带信号调制到射频后在同轴电缆上传输。

EOC主要可分为基带传输、调制传输、2．4GHz扩展应用三类．其中又可细分出很多具体的标准／非标准技术， 如基带、MoCA、同轴WiFi、 HomePlug、CableRan、UCLink等。

EoC的优点非常明显，可以充分利用现有HFC网，不需重新布线，节省驻地网资源，入户施工难度非常小，改造成本最低。EoC有效物理带宽普遍高于100M，在合理组网的情况下，完全可以开展宽带业务。目前采用EPON+EoC改造方案的主要集中在江浙一带，全网终端部署数量超过百万，发展非常迅速。

在EPON+EoC改造方案中，模拟电视、数字电视等广播业务通过分前端传送至光接收机；数据、语音等单播业务通过EPON系统传送至ONU；光接收机和ONU分别通过同轴电缆和五类线连接EoC头端，EoC头端将电视信号和IP数据进行混频，通过同轴电缆传输到用户家中；在用户家中放置EoC终端，用于信号的接收和分离。

EPON+最后一百米无源同轴宽带接人是最适合广电网络的双向改造模式，电信目前主推PON+最后一公里双绞线接入。

EOC方案使用原有同轴资源解决最后一百米的接入问题，避免庞大的双线入户改造工程，在不影响原有下行广播电视信号的情况下，提供数据上下行传输功能。　[科]

【参考文献】

［１］唐明光．有线电视网络双向化改造中的HFC网络[J]．中国有线电视，2009，(03):231-236．

［２］谢海彤,卫军,史云峰,等.采用EPON+EOC构建有线双向宽带网[J].有线电视技术,2008,15(4).

［３］赵培忠.HFC网络最后100m的双向宽带接入方案-EOC技术[J].中国有线电视,2007,(6).