EPON+EOC技术在招远广电有线电视网络双向改造中的应用

招远市广播电视台 滕爱伟

1.引言

随着国家加快推进三网融合，促使广电对现有的网络加快了双向改造进程。当前对于广电HFC网络改造方案有CMTS+CM、EPON+LAN、EPON+EOC甚至纯PON的FTTH等。

与CMTS、EPON+LAN相比，EPON+EOC无论从技术方面还是建设成本方面都具有一定的优势，并且和广电现有的大部分网络拓扑结构相似，特别是有源EOC有效地解决了HFC网络最后100m的双向宽带接入问题，利用原有同轴电缆传输数据信号，对网络改造量小、初期投入少，方便快速实施。

招远广电网络目前已实现光纤铺设到小区甚至到楼，且楼内已经铺设同轴电缆，同时根据广电业务和网络运营模式的发展，现有网络的承载和接入能力已经不能满足当前需求，需要同时提供互动数字电视和宽带上网业务。城区网络经过EPON+EOC技术双向改造后，能够为用户提供高速Internet接入、局域网互联等数据业务，实现高速业务和中低速业务等服务功能。

2.EPON技术介绍

EPON是一种新型的光纤接入网技术，采用点到多点（P2MP）结构，单纤双向传输，将PON技术和以太网相结合。EPON系统由光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）、无源分光器（POS）以及光缆和无源光配线设备等构成，系统结构如图1所示。

图1中，SNI是指业务节点接口，主要包括CATV、Internet、NGN（Next Generation Network）PSTN(P ublic Switched Telephome Network)等业务接口。

EPON技术综合了PON技术和以太网技术的优点：成本低、带宽高、扩展性强、服务重组灵活快速、与原有以太网具有较强兼容性、管理方便等等。

以EPON为代表的双向改造技术主要包括：

(1)EPON+LAN

OLT利用分前端光纤到远端机房，光分路器分光接入各个楼道ONU，ONU采用LAN入户，承载数字电视点播信令回传和宽带上网等多种业务，下行的模拟和数字电视信号通过原有的光纤和HFC线路下行，最终双线入户，解决广电数字网络问题，如图2所示。

该方案的优点：网络升级改造方便、网络接入带宽较高、可扩充性好、不占用同轴电缆的频率资源、主干线传输链路没有有源设备等。

该方案的缺点：由于用在有线电视网络，不能利用HFC现有的电缆网部分入户，因此该方案的实质就是另建一张独立的宽带数据网，这无疑会使维护和运营成本大大提高，且施工和维护难度都较高。

(2)EPON+EOC

OLT利用分前端光纤到远端机房，光分路器分光接入各个ONU，然后以EOC方式下行。EOC局端部署在小区楼道，将CATV信号和数据信号进行合成，通过原有HFC网络传送到用户侧，最终通过用户侧的EOC终端分离出CATV信号和数据信号，用户数字电视点播信号通过EOC方式上行。EOC充分利用现有网络的同轴电缆、分支分配器资源。架构如图3所示。

该方案的优点：在双向改造初期能够有节省建网成本，终端设备成本较低，网络结构适应性强等。

图1 EPON系统架构

图2 EPON+LAN

图3 EPON+EOC图4 有源EOC系统结构

图5 招远广电EPON+EOC双向网络架构

该方案的缺点：每户家庭至少需要一个有源EOC终端设备，刚开始使用的用户都会觉得不便，且目前业界EOC技术方案多种多样，标准与成熟度参差不齐。

3.EOC技术介绍

EOC主要分为基带传输、调制传输、2.4G扩展应用3类，同时又可具体细分出很多标准、非标准的技术，国内目前主要有基带EOC、MoCA、同轴Wi-Fi、HomePlugAV/BPL等技术。

基带EOC一般为无源设备，适用于集中分配的小区，一般情况下数据信号必须到楼道，因此基带EOC技术无法适用于网络中的普遍存在的树型网络。

调制EOC系统能克服基带EOC的缺点，优点是是传输距离远，能跨越放大器、分支分配器，较高带宽，支持QoS，支持集中网管等。

一个典型的有源EOC系统由同轴线路终端（CLT）、同轴网络終端(CNU)和分支分配器组成。如图4所示。CLT类似于一个集中器，放置于小区光节点或楼道内，CNU放置于用户家中，两者由分支分配器组成的树形或星形网络连接。CLT除了提供网络集中和接入的功能外，还采用了VLAN/QQS技术，能对用户的数据、语音和视频的全业务进行精细化管理，可以针对用户的不同业务要求进行带宽分配和管理分配。所有CNU的上行数据都传递给CLT，CNU之间不能相互通讯，各个用户之间隔离，可以避免相互影响。

有源EOC调制，物理层速率可以达到200Mbps，数据带宽可以达到100Mbps，而且采用的QoS机制和TMDA上行机制可以保证在用户不断增加的情况下实现负载的均衡，从而有效保证带宽，支持点播和上网业务。

每个CNU设备只能和CLT设备通讯，终端设备之间无法通信，有效保证了各个用户之间的隔离。同时设备还支持VLAN，可以根据用户、业务等划分VLAN，进一步隔离各个用户的相互影响，防止黑客攻击、故障异常等影响用户正常使用。

4.招远城区双向网络改造

招远有线电视网始建1991年，目前，城区有线电视网络由环-星相结合的两级光纤网及有源和无源电缆网络组成。城区按照星形拓扑结构布放了180多个光节点，每个光节点覆盖用户为500户以内。乡镇站到农村全部实现干线传输光纤化。网内现传送模拟电视节目36套，已将数字电视节目100余套送入网中。目前单向广播式传输电视节目已经不能满足广大用户的需要，实施有线电视双向网改造的时机已经成熟。

4.1 网络系统架构

招远广电双向网络系统主要由中心机房网络设备和接入网络设备组成。网络架构如图5所示。中心机房网络设备主要包括：核心交换系统、网管系统、EOC系统接入控制软件。接入网络设备主要包括：OLT、ONU、局端设备、局端通信模块、桥接器和EOC终端等。

4.2 双向改造技术模式

招远市城区有线电视网络的双向升级改造，经过多次论证分析，确定技术模式为：按双纤三波方式光纤到楼(FTTB)；采用1芯光纤以1550nm、862MHz光传输系统作为下行单向传送广播电视节目和视频业务的主要手段；用另1芯光纤以双波长，下行为1490nm波长，上行为1310nm波长进行双向数据业务和IPTV等交互业务。以招远有线电视传输中心为网络核心和总前端，采用两级光纤网络结构。以已建成光缆主干线的14个(含总前端所覆盖区域)分前端在A、B两个环上所形成的骨干网为一级光纤网。一级光纤网采用环型自愈，A平台(单向下行862MHz光纤传输网)和B平台(宽带IP以太网)两个业务传输平台分别设置。接入层采用EPON实现FTTB，入户方式根据实际的接入条件灵活选择。

4.3 网络频率划分

5～65MHz为上行通道；87～550MHz为模拟频道和数字频道；550～860MHz为VOD与数据广播等。

4.4 业务融合

通过在前端增加光发射机，由无源光分路器再次进行功率分配，CATV信号和与IP数据信号，通过各自独立的光纤共缆传输到楼单元，光接收机输出RF信号，ONU提供IP数据，在同轴电缆集线器实现业务融合。

4.5 OLT设置

OLT的布放考虑的主要因素包括覆盖范围、城域承载网络的配套以及宽带业务系统的规划等。招远广电双向改造目前处于初期阶段，OLT集中设置在中心机房，用来覆盖多个用户区，直接上联至汇聚交换机，这样能够充分利用已有的配电系统、机架、光纤配线系统等资源。

4.6 光路设计

光通道损耗理论计算公式如下：

（1）ONU接收侧光功率=OLT发射功率-光路损耗；

（2）光路损耗=光纤损耗+连接器损耗+分光器损耗+光纤熔接点损耗+光纤机械接续点损耗+工程裕量。

4.7 灵活的入户方式

招远广电同轴电缆分配网大多为树形分配，而无源EOC的基带信号经过多级分支分配器后大幅衰减，影响用户接收效果，因此招远广电无法合适地采用无源EOC如基带EOC技术，而在双向改造中采用有源EOC。

针对招远广电不同城区的线路状况，对网络双向入户采取不同的接入方式：

（1）新建小区尚未敷设网络的用户，采用同轴电缆+五类线方式双线入户。

（2）旧网络且光点覆盖用户少的（放大器级数少，网络传输正常）直接采用有源EOC方式改造用户。

旧网络且光点覆盖用户多的（主要是多级放大器，传输线路过长），采用增加光节点并升级改造老外线，采用有源EOC方式入户，这样在双向入户的同时顺便把入户的同轴电缆一并升级改造。

用户家里配置相应的CNU设备，提供多业务接入、多业务识别和端到端的QoS控制，满足IPTV和互联网宽带业务的差异化承载需求。

5.结束语

面对激烈的竞争和挑战，招远广电积极探索新技术、新思维和新模式。目前招远多个小区已完成有线电视网络双向改造，用户反映良好，全市的双向改造正在有条不紊地进行。采用EPON+EOC技术改造的网络同时支持模拟电视、数字电视、互动电视、数据业务和传统的TDM业务，满足全业务运营接入网的目标要求，为三网融合开辟了一条可以开展全业务的网络改造道路。

[1]王建英.广电网络双向化EPON之道[J].广播与电视技术,2007(03):78-82.

[2]阎德升.EPON-新一代宽带光接入技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2007.