三網(wǎng)融合接入網(wǎng)PON＋EOC技術(shù)
董博 宋世崑 2010/08/20
摘要：充分利用廣電網(wǎng)絡(luò)HFC資源，通過(guò)EPON和EOC技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣電網(wǎng)絡(luò)的雙向改造，可以提供數(shù)據(jù)、視頻、語(yǔ)音等多業(yè)務(wù)的三網(wǎng)融合。通過(guò)對(duì)EPON+EOC技術(shù)方案進(jìn)行分析，得出EPON+EOC技術(shù)是面向廣電運(yùn)營(yíng)商N(yùn)GB網(wǎng)絡(luò)接入層首選技術(shù)的結(jié)論。
1 引言
將EPON技術(shù)和EOC技術(shù)相結(jié)合、統(tǒng)一網(wǎng)管、組成整體解決方案，可以為廣電三網(wǎng)融合NGB的發(fā)展提供接入網(wǎng)絡(luò)的最佳技術(shù)。EPON＋EOC可提供數(shù)據(jù)、視頻、語(yǔ)音于一體的三種播放的綜合承載，通過(guò)一張接入網(wǎng)提供過(guò)去多張網(wǎng)絡(luò)的功能。該方案在開發(fā)過(guò)程中充分考慮中國(guó)國(guó)情和當(dāng)前廣電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，在駐地網(wǎng)層面利用廣電網(wǎng)已有的CABLE網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)，節(jié)約了大量的綜合布線成本和運(yùn)維投資，兼具高性能和低成本。EPON＋EOC技術(shù)滿足廣電數(shù)字電視的雙向改造和國(guó)家三網(wǎng)融合的需要，將推動(dòng)NGB產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的深入發(fā)展，是面向廣電運(yùn)營(yíng)商N(yùn)GB網(wǎng)絡(luò)接入層首選技術(shù)。
2 應(yīng)用背景
信息社會(huì)的發(fā)展使人們?cè)絹?lái)越離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供的便利，對(duì)于廣電運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，最大程度地利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，用較小的投資進(jìn)行改造，迅速發(fā)展寬帶用戶，是廣電行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)和歷史機(jī)遇。
隨著國(guó)務(wù)院對(duì)三網(wǎng)融合政策的批復(fù)，廣電網(wǎng)絡(luò)向前演進(jìn)為NGB的浪潮已經(jīng)不可阻擋，NGB的骨干網(wǎng)和內(nèi)容平臺(tái)都已經(jīng)有相對(duì)成熟的解決方案，接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)由于解決方案的復(fù)雜性和占總體投資比例的重要性成為了當(dāng)前NGB建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
EPON技術(shù)由于高帶寬、易維護(hù)的特點(diǎn)成為當(dāng)前FTTX的主流承載技術(shù)，目前產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展完善，是電信運(yùn)營(yíng)商接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的首選技術(shù)。但是由于在駐地網(wǎng)層面采用光纖直接到戶的成本較高，傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商基本上采用了FTTB+LAN或FTTB＋DSL的方案，這樣在盡量節(jié)約駐地網(wǎng)投資的前提下，獲得了最佳的網(wǎng)絡(luò)性能。
廣電運(yùn)營(yíng)商長(zhǎng)期專注于HFC網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，擁有著龐大的HFC接入網(wǎng)絡(luò)，如果能夠利用HFC作為入戶媒介，則可實(shí)現(xiàn)最大的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。因此，如何融合光纖和HFC兩種介質(zhì)，深入挖掘現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)價(jià)值，被廣電運(yùn)營(yíng)商所關(guān)注。
EPON＋EOC技術(shù)是在現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上構(gòu)造的適用于廣電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)字帶寬用戶接入網(wǎng)絡(luò)，它在不影響現(xiàn)有CATV正常工作的前提下，以先進(jìn)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，將以太網(wǎng)信號(hào)合成在同軸電纜中與原有的CATV信號(hào)一起傳輸，用于承載基于IP的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻等業(yè)務(wù)。它以較少的改造成本和工程量將原來(lái)單向的CATV網(wǎng)絡(luò)改造成為一個(gè)雙向的、能夠承載多種業(yè)務(wù)的雙向?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，具有良好的適應(yīng)性和靈活的組網(wǎng)方案。
3 技術(shù)方案
光纖作為傳輸高速率、大容量、多業(yè)務(wù)的最佳媒質(zhì)，早已在骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，在接入網(wǎng)層面光纖也已經(jīng)得到了普及與應(yīng)用。光纖具有壽命長(zhǎng)、可靠性高、抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，光傳輸具有很強(qiáng)的帶寬擴(kuò)展能力，并且容易實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)平臺(tái)的融合。
EPON技術(shù)是將以太網(wǎng)與無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的技術(shù)，按照IEEE802.3ah國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可以支持1.25Gbit/s對(duì)稱速率。作為光纖接入網(wǎng)的重要解決方案，EPON技術(shù)具有ADSL，LAN等無(wú)法比擬的特性，也比APON，BPON，GPON等技術(shù)更為高效地滿足了“Everything over IP”的多業(yè)務(wù)接入需求。EPON接入網(wǎng)絡(luò)具有投資成本低、操作和維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，為運(yùn)營(yíng)商解決“最后一公里”問(wèn)題提供了一種非常經(jīng)濟(jì)有效的寬帶接入解決方案。目前，EPON技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外得到了大規(guī)模的應(yīng)用，得到了國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商和廠商的支持和認(rèn)可。
通過(guò)EPON系統(tǒng)設(shè)備，利用FTTH/FTTB光纖網(wǎng)絡(luò)覆蓋家庭用戶、企業(yè)用戶可以提供最大帶寬達(dá)到1Gbit/s的傳輸速率。運(yùn)營(yíng)商可以用經(jīng)濟(jì)的造價(jià)和極少的光纜線路投資，方便地實(shí)現(xiàn)高速上網(wǎng)，IPTV組播/點(diǎn)播等高帶寬IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送。
EPON系統(tǒng)主要由OLT（Optical Line Terminal，光纖線路終端）和ONU（Optical Network Unit，光纖網(wǎng)絡(luò)單元）以及分離器（Splitter）構(gòu)成，OLT提供到IP城域網(wǎng)，IPTV承載網(wǎng)，NGN軟交換網(wǎng)上行接口。針對(duì)最終用戶不同的業(yè)務(wù)需求，運(yùn)營(yíng)商可靈活選擇終端ONU設(shè)備，滿足FTTH/FTTB/FTTC/FTTC+EOC等多種應(yīng)用場(chǎng)景。典型的組網(wǎng)方案如圖1所示。
圖1 EPON組網(wǎng)方案
針對(duì)廣電運(yùn)營(yíng)商的EPON＋EOC技術(shù)。OLT放置在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端，ONU放置于樓層，連接EOC（Ethernet over Cable）局端設(shè)備，通過(guò)HFC入戶。用戶通過(guò)有線電視同軸電纜線傳輸和接收數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)不影響有線電視信號(hào)的傳輸和接收。EOC主機(jī)最大帶寬達(dá)到80M以上，最多可帶64個(gè)從機(jī)，多個(gè)從機(jī)共享主機(jī)帶寬。主機(jī)在連接一定數(shù)目從機(jī)的情況下，從機(jī)的帶寬可自動(dòng)調(diào)節(jié)，用QoS可設(shè)置從機(jī)的帶寬，主機(jī)可進(jìn)行SNMP網(wǎng)絡(luò)管理。橋接器可以延伸有線電視信號(hào)的傳輸距離，跨接各種有線電視信號(hào)放大器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)和電視信號(hào)一線傳輸。
目前EOC主流產(chǎn)品采用Homeplug AV/BPL技術(shù)，EOC頭端設(shè)備為纜橋交換機(jī)，采用模塊化設(shè)計(jì)，主要模塊有CATV模塊，ONU模塊，EOC頭端模塊，主控交換模塊。這些模塊都作為可選模塊配置在相應(yīng)的機(jī)盒里。其中主控交換模塊只有在多端口纜橋交換機(jī)中才有運(yùn)用。模塊化設(shè)計(jì)的好處在于，可以更加靈活地滿足廣電運(yùn)營(yíng)商不同時(shí)期的需求和將來(lái)的靈活擴(kuò)展，極大限度地降低投資成本，獲得高回報(bào)。
不同地區(qū)的運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、用戶密度、覆蓋率、開通率和用戶的帶寬需求情況，選購(gòu)不同接口數(shù)量的纜橋交換機(jī)，安裝場(chǎng)合可以選擇室內(nèi)或室外。用戶終端設(shè)備按網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)量主要分單接口、雙接口和四網(wǎng)絡(luò)接口。EOC頭端模塊數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行配置，每個(gè)模塊提供一路電視信號(hào)輸入和一路Cable混頻口，可同時(shí)傳輸和接收數(shù)據(jù)信號(hào)和有線電視信號(hào)的混合信號(hào)。CATV接入模塊支持單CATV接入口，提供一路有線電視接口，可傳輸有線電視信號(hào)。
主端通過(guò)耦合器可以支持多路下連同軸通道。采用高性能的光器件，分光比為1：32時(shí)覆蓋距離達(dá)到20km，分光比為1：64時(shí)覆蓋距離達(dá)到10km；1:64時(shí)平均帶寬可以達(dá)到15Mbit/s，滿足用戶的帶寬需求。
典型應(yīng)用如圖2所示，現(xiàn)網(wǎng)已鋪設(shè)光節(jié)點(diǎn)，纜橋交換機(jī)不用配置CATV模塊，通過(guò)射頻電纜接入到纜橋交換機(jī)，ONU模塊配置在纜橋交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)或互動(dòng)電視信號(hào)的回傳。
圖2 EPON＋EOC應(yīng)用組網(wǎng)方案
如果現(xiàn)網(wǎng)由于光接機(jī)下移，纜橋交換機(jī)需要集成光接收功能。這時(shí)纜橋交換機(jī)需要配置CATV模塊，通過(guò)光纖將電視信號(hào)接入到纜橋交換機(jī)。ONU模塊配置在纜橋交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)或互動(dòng)電視信號(hào)的回傳。另外一種情況，如果現(xiàn)網(wǎng)已鋪設(shè)光節(jié)點(diǎn)，ONU放置在外，接入幾個(gè)單端口的纜橋交換機(jī)，數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)線纜接入到纜橋交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)或互動(dòng)電視信號(hào)的回傳，電視信號(hào)通過(guò)射頻電纜接入到纜橋交換機(jī)。
4 結(jié)束語(yǔ)
廣電運(yùn)營(yíng)商采用EPON＋EOC技術(shù)有助于綜合利用網(wǎng)絡(luò)資源，快速完成NGB接入層的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化”、“雙向化”改造，減少大量的重復(fù)建設(shè)，節(jié)約建設(shè)和運(yùn)維成本。采用EPON＋EOC方案，用戶無(wú)需對(duì)室內(nèi)布線做任何更改，只需增加CNU終端設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)雙向、交互、多功能、多業(yè)務(wù)，享受三網(wǎng)融合帶來(lái)的豐富內(nèi)容。EPON＋EOC方案能夠全面提升有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平和業(yè)務(wù)承載能力，發(fā)揮有線電視網(wǎng)頻帶寬、低成本、易普及的優(yōu)勢(shì)，使有線數(shù)字電視成為進(jìn)入千家萬(wàn)戶的多媒體信息平臺(tái)。
電信網(wǎng)技術(shù)
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