EPON双向有线电视网络设计及应用

寿雪军

嵊州市广播电视总台甘霖广播电视站

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。各个地区几乎每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。

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、EPON的两种典型方案

1. EPON+LAN设计方案。在这个方案中EPON-OLT利用分前端光纤到小区机房分光器，分光器分光接入各个楼字/道ONU，ONU采用LAN人户，承载数字电视点播信令同传和宽带上网等多业务，并根据多业务开展的需要，在用户侧增加家庭网管设备，完成对多业务终端的接人。下行的模拟和数字TV信号通过原有的光纤和HFC线路下行，HFC人户。最终双线人户，一劳永逸地解决广电数字网络双向问题。另外如果CATV信号波长为1550nm，可将分前端光纤与E PON-OLT进行合波，通过一根光纤进行传输，在小区机房进行分波，分别分出CATV信号和EPON光信号，由此可有效节省线路光纤资源。满足用户高带宽的需求和未来多业务接人的需要。

2. EPON+EOC设计方案。在这个方案中EPON-OLT利用分前端光纤到小区机房分光器，分光器分光接人各个ONU，然后以EOC方式下行。EOC合成器部署在小区楼道，将CATV信号和资料信号进行合成，通过原有HFC线缆传送到用户侧，最终通过用户侧的EOC终端分离出CATV信号和资料信号，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，能够有效节省建网成本。该方案施工难度小，工作量少，设计速度快，不受同轴网络上的噪声对系统传输质量的影响，降低了施工难度。终端设备成本较低，降低用户投资。特点：(1)可以充分利用现有的同轴电缆资源，无须对人户电缆重新改造。(2)一根同轴电缆把资料和有线电视信号接人室内。即插即用，无须在客户端进行复杂的调试。(3)客户端无须有源设备，网络运行稳定，安全。(4)无须考虑回路中的侵人噪声。(5)每户可单独提供10Mbps上下行对称带宽，确保用户业务传送。

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。

使用EPON的广电数字双向网络设计解决方案EPON+LAN/EOC除具备传统EPON的”大容量、高带宽、长距离、易维护”等特性外。EPON+LAN/EOC对广电的特殊意义在于：(1)先进的IP驻地网公用平台，可支持高性能网管、组播、IP语音、VPN等各种高附加值业务。可建设一套高质量驻地网。(2)基于标准全开放的IP协议基础，符合广电网络发展趋势。(3)保护现有投资，可与广电现网更好的融合EPON的设计是与广电现有城网的光纤、Cable相匹配的，基本上不需要改动。(4)符合未来“三网融合”发展方向。

随着光缆和EPON等光器件价格进一步降低，FITH将更快普及，因此我们的双向网建设应该面向未来，其设计建设应向无源光网络方向靠拢，采用EPON的形式建网，实现了扩展性良好、几乎不存在接人瓶颈的网络架构，在该网络上可成功开展交互数字电视、信息、企业专网接入等业务。这也将为三网融合提供很好的方式。