EPON技术在有线电视网络中的应用及问题探讨

吴志让

（作者单位：河北广电信息网络集团股份有限公司廊坊分公司）

进入新时期后，我国三网融合进程不断加快，电信、广电网络运营商在业务方面也存在严重的趋同性问题，对广电网络运营发展造成了不利影响。针对这种情况，就需要积极应用先进的EPON技术，科学升级与改造广电HFC双向网络，将其宽带资源充分利用起来，推动有线电视网络整体发展。

1 EPON技术概述

具体来讲，EPON技术是以太网支持下的PON技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。一般情况下，光线路终端、光配线网络、光网络单元是EPON技术的主要组成，其中，EPON技术的核心为光线路终端，其具有丰富的功能，能够有效注册管理光网络单元、转换协议、全网同步等等[1]。光网络单元则属于用户侧设备范畴，能够与光线路终端实施通信，将差异化的应用端口提供给不同的终端用户。光配线网络的主要功能则是连接光线路终端与光网络单元，用以传输各项信息和数据，包括光缆、接头等组成部分。

研究发现，EPON技术将波分复用技术运用过来。理论上来讲，单根光纤的带宽可以达到1.25 Gbps左右，但在诸多因素的影响下，大概有1 Gbps左右的带宽。在下行线路中，将广播方式运用过来，单播复制以太网数据，然后向光网络单元传输，光网络单元通过对以太网中的逻辑链路标记进行识别，即可有效接收数据帧。在上行线路中，则是将TDMA技术运用过来，结合业务优先级差异，光线路终端将带宽、时间片等分配给光网络单元。

EPON技术具有一系列的优势，其拥有千兆左右的上行速率和下行速率，上下行传输分别应用时分复用技术和广播形式，可以更灵活地分配用户带宽，可以促使带宽共享需求得到满足。同时，EPON技术的全业务支撑能力较强，能够有效连接所有类型、所有速率业务，可以结合实际情况，灵活适配、升级带宽业务。此外，在传输方式方面，EPON技术将单光纤、单OLT应用过来，可以拥有20 km左右的传输距离。且将光分路器运用过来，可以对32个左右的终端用户进行连接，较大程度降低网络建设成本。

2 EPON技术在有线电视网络中的应用

实践研究表明，在有线电视网络中应用EPON技术，需要结合有线电视网线传输网的支持，构建EPON网络，以便实现双向传输目标。

2.1 EPON技术在有线电视网络中的应用模式

一般情况下，可以采取两种方式来将EPON网络构建于有线电视网络中。首先为单纤三波模式，其主要是将三种波长信号搭载于一根光纤中。其中，EPON网络上行、下行、有线电视网络分别采用一种光波。在本模式的构建实践中，需要将波分复用器添加于分前端，以便有效复用合成有线电视光信号与EPON光信号。同时，将波分复用器添加于光节点上，有效分离EPON光信号与有线电视光信号，而光纤、光分路器方面则共同使用，这样即可完善构建EPON网络。其次为双纤三波模式，其利用两根光纤来分别传输EPON数据信号和有线电视射频信号。目前，广泛应用双纤三波模式，因为本模式下不需要将有源设备设置于光线路终端和光网络单元之间，可靠性较高，扩容起来比较简单。

2.2 EPON技术在有线电视网络中的实际应用

研究发现，目前一般采取两种方案在有线电视网络中应用EPON技术。

首先为EPON+EOC方案。具体方案是将EPON网络添加于有线电视光纤网中，以便实现光纤网双向传输目标。将EOC技术运用于有线电视电缆网中，双向传输需求即可满足。具体应用方案如图1所示。

图1 EPON+EOC方案

EPON网络为图片中的阴影部分，有线电视传输网络、EOC网络分别位于上面和右边。一般来讲，分中心机房设置OLT设备，每个PON口可以接入32个以内的ONU。将二级分光运用过来，分别在分前端机房、小区光交箱内设置两级光分器。对光分器的功率严格控制。对于一些农村地区，EPON系统光功率预算及接入距离要求都满足的前提下，可以将不等分光分路器运用过来，科学分配不同线路的光功率。在相关指导文件下，建议每个光节点可以对100个左右有线电视用户进行覆盖。在具体实践中，要将用户上网带宽、在线并发率等因素纳入考虑范围，对服务小区内的数据光节点、ONU设备数量等合理确定。通常来讲，在同一个终端箱内放置ONU设备、放大器、服务小区光接收机等，对EOC局端科学配置，借助于EOC局端功能的发挥，向电缆网中有效接入有线电视射频信号和数据信号，促使网络双向功能得到切实实现。

图2 FTTH方案

其次为FTTH方案。本方案主要是让EPON光纤和有线电视光纤共同入户，具体方案如图2所示。

一般情况下，可以从两个部分划分FTTH方案。一是EPON数据网络。在分中心机房设置机柜式的OLT设备，将64个ONU下挂于每一个PON口，这样即可对64户用户有效覆盖。在小区交接箱和楼栋分纤箱内分别放置不同功率的分路器。如果带宽接入率、互动电视接入率、在线率等符合相关标准，且将百兆ONU运用于用户端，那么每户接入带宽的100 M目标即可顺利实现。二是电视射频网络。将1 550 nm的光发射机设置于机房，进行分光处理后，对光放大器进行驱动，每个光放大器的输出端口可以对128个用户有效覆盖。将两级分光运用过来，分别在小区交接箱和楼栋分纤箱中放置不同功率的分路器[2]。

3 EPON技术在有线电视网络中应用的注意问题

3.1 EPON传输距离

根据研究发现，ONU的发现窗口是EPON协议的重要内容，为促使新上电的ONU上线需求得到满足，经过一段时间后，OLT就会将一定的时隙分配过来。在时隙分配过程中，需要将光纤的传输时延纳入考虑范围，但不能确定未上线的ONU传输距离，过大设置ONU发现窗口，就会对EPON的传输带宽进行大量占用。因此，综合考虑这些方面的因素，在EPON协议中，将20 km作为ONU的差分距离。因为借助光纤这个载体进行光传输，就会有损耗出现，进而制约到光信号的传输距离。由此可以得知，一般情况下，要将EPON的传输距离控制在20 km以内。

3.2 EPON光链路损耗

因为EPON应用了双向传输模式，那么就会有两方面的损耗出现，分别产生于上行光链路和下行光链路中。其中，光纤衰减、活动连接器衰减、光分器衰减等都是上下行光链路损耗的主要组成，上下行光链路损耗只是具有不同的光纤衰减，其他方面基本相同。在应用实践中，要充分重视EPON光链路损耗，科学计算。同时，接收光功率、设备发送性能等因素也会影响到上下行链路损耗。因此，在EPIN技术的应用实践中，就需要全面认真分析所用设备的各项指标，科学计算与明确上下行链路损耗允许值，合理规划，严格控制链路损耗，保证与允许标准相符，以便更好地实现EPON的双向通信功能。

4 结语

综上所述，相较于其他传输技术，EPON技术具有一系列优势，将其运用于有线电视网络中，可以有效推动我国有线电视发展。在具体应用实践中，需要结合实际情况，合理选择应用方案，认真分析原有网络，结合实际需求，严格控制方案的合理性。同时，在应用EPON技术的过程中，还需要充分考虑传输距离、光链路损耗等内容，以便提升应用效果，充分发挥EPON技术的功能和优势。