浅谈EPON网络技术在互动式数字电视中的应用

朱春江

摘要：本文主要论述了EPON的概念及其历史，并且就基础理论和规范完善、EPON技术要点及其器件研发入手，结合实际工作情况，提出了 EPON技术在互动式数字电视中的应用，以供借鉴。

关键词：数字电视；EPON；频道切换；双向改造

1 EPON概念

EPON（以太无源光网络）主要是一种新型光纤接入网技术，其主要是采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网上提供出多种的业务。在物理层次上采用了PON的技术，在链路层事业以太网协议，利用PON拓扑结构，实现以太网接入。所以，其综合了PON技术与以太网技术优点，有着成本低、高宽度、灵活快速及其扩展性较强的服务重组，和现有的以太网兼容，便于管理。根据EPON诸多优点，成为现阶段宽带接入网有效地通信方式。

PON技术主要起源1995年，当年FSAN联盟成立，目的为共同定义一个通用的的PON标准。在1998年的10月，ITU-T以155Mbit/sATM技术为基础，发布G。983系列的APON标准。并且各电信设备的制造商纷纷研发出APON的产品，但是因为价格较高，受到了ATM

推广受阻地影响，APON在我国也基本上没有应用。

为了更好的适应迅速增长地IP业务，并且充分考虑到基于ATM地PON复杂性、实用性问题，EFMA在2000年底的时候提出基于以太网EPON的概念，在二层用以太网取代了ATM，

传输速率达到了1Gbps，链路层基于简单地Ethernet封装；IEEE在2001年的时候就成立第一英里以太网（EFM）小组，并且开始正式的研究包含1.25Gbit/s的EPON在内的EFM相关标准，EPON标准IEEE802.3ah现已再2004年6月正式的颁布。

在现阶段，因为国际标准确定和EPON芯片技术发展，EPON产品现已较为成熟，国内外都有满足标准地成熟商用产品问世，部分的网络公司在进行有线电视网络的改造过程中，已把它作为改造方案之一，比如说：杭州、武汉、北京和绵阳等城市已纷纷开始大量应用EPON的系统。

GPON则是FSAN组织在2002年的时候提出的，在2003年的3月ITU通过了G。984.1和G。984.2协议。G。984.1对GPON接入系统的总体特性进行了规定，G。984.2对GPON的ODN物理媒介相关的子层有所规定，在2004年的6月ITU又通过G。984.3，

其主要是对传输汇聚层相关的要求进行规定，GPON技术特色在二层采用了ITU-T定义的GFP对Ethernet、TDM、ATM等多种业务实施封装映射，提供1.244Gb/s、2.488Gb/s下行速率及其所有标准上行速率，并且支持各接入服务，提供OAM&P功能、可升级能力，尤其是有效的支持原有格式数据分组与TDM流，是光接入网的一种全新最优化的解决方案，虽然说GPON与EPON相比，其性能更加，但是因为GPON技术的实现较为复杂，商用成本较高，现阶段成熟地商用产品较少。

2 EPON的主要组成

EPON主要分成三部分，即光线路终端、光网络单元和光分配网络组成。其中OLT位于局端，一般是在局端机房，ONU位于用户端，可以是路边（FTTC）、住宅楼（FTTB），或者是用户家中（FTTH）。光分配网络包括光分路器（Splitter）和光纤，光分路器是无源光纤分支器，是一个连接光线路终端和光网络单元的无源设备。在数据下行方向采用802.3帧广播技术，上行方向执行时分复用（TDMA）方式。

3 EPON在有线电视中的应用

3.1 传输宽带信号以及开展数字电视点播业务

EPON把Ethernet技术与PON技术结合，其目标是用最简单的方式实现一个点到多点结构的吉比特以太网光纤接入系统，其特点是消除了ATM和SDH层，降低了初始成本和运行成本；可以大量采用以太網技术成熟的芯片，实现简单，相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。EPON属于IEEE以太网标准的范围，因此可以承载宽带IP业务、语音业务以及基于IP交换的数字电视视频IP点播业务，如在双波长EPON系统中，下行使用1550nm或1490nm、上行使用1310nm来实现各项业务。

3.2 整合有线电视信号传输

EPON作为近年来发展较快地接入技术，最初EPON主要是用来传输数据宽带信号，在城区有线电视网络的改造、升级过程中，部分地区采用EPON技术，提供一种满足更多用户宽带接入要求，提供出更高地宽带接入方式，考虑在使用了EPON系统进行宽带信号传输时，还需对有线电视图像信号进行传输，为有线电视网双向化的改造提供出可靠依据。就光纤接入网来讲，实现三网合一还是重要的发展方向之一，从现阶段的情况来看，有线电视图像业务传输应该占据较大地宽带、较高地QoS要求，现有的数字光纤接入技术是不能轻易解决，基于模拟技术有线电视光纤传输设备、用于宽带数据、语音传输地数字光纤通信设备很难在短时间里实现了技术彻底的融合，但是按照EPON系统，借助波分复用（WDM）技术和最新芯片技术，有线电视图像可以在EPON系统中进行有效的传输，甚至已有商用产品出台，随着EPON技术的进一步发展，到了GEPON系统，传输视频图像信号将成为必备的功能。

HFC加上PON后，既能实现视频的传送，也能实现双向高速数据业务和话音业务，在EPON系统中传输有线电视图像主要有以下几种方式：

3.2.1 三纤传输方式

两根光纤分别用于以太网数据的上下行传输，单模或多模，单波长（1310nm或1550nm），一纤用于CATV传输，波长为1550nm，此种方式可以理解为PON光纤收发器+RF光信号的方式，为早期的PON采用，由于PON技术的发展，现已基本不再使用。

结束语：

总而言之，各地双向有线电视网络已开始开展宽带、语音的业务，就接入层面进行考虑，传统方法是把CATV信号、宽带数字传输设备采用了各自光纤线路进行分别的接入，EPON作为光纤宽带接入最经济地方式，其主要是在HFC的基础上，以EPON技术作为核心开展多业务，三波长1310/1490/1550nm单纤接入网的方案便可有效的满足未来需求，在广播电视网络采用了EPON系统作为新型的接入方式，给用户提供出更多的双向全业务服务，利用CATV传输网络，实现了传统有限电视网、PSTN、数据网的三网合一较好地解决方案，EPON系统在有线电视网络的改造中，逐渐的推广应用就说明EPON有着较大的潜力，EPON系统势必在有线电网网络改造中发挥出更加重要地作业。在三网融合大趋势下，单纯地广播传送功能远不能满足网络发展需求，建设有着互动性综合业务的平台十分重要，在之前HFC网络采用EPON技术有效的实现了互动式数字电视网络，不仅能够保护原有的投资，还因为不同太大的改变原HFC网络体系的结构，有着节省资源、可靠性较高、维护简单以及给用户提供出各种增值服务优点，使得数字电视网络成为最优竞争力、广阔发展前景地综合业务网。

参考文献：

[1]马汉良，编著.数字化整体转换.中国广播电视出版社.2005-9-1.

[2]王达编，著.网络工程师必读―接入网与交换网.电子工业出版社.2006-9-1.

[3]郭世满，马蕴颖，郭苏宁，编著.宽带接入技术及应用.北京邮电大学出版社.2006-3-1.