三网融合接入网EPON-EOC技术.doc

三网融合接入网EPON＋EOC技术
摘要：充分利用现有的广电HFC网络资源，通过EPON和EOC两种技术结合实现广电网络的双向改造，可以提供数据、视频、语音等多业务的三网融合。通过对EPON+EOC技术方案进行分析，得出EPON+EOC技术是面向广电运营商NGB网络接入层首选技术的结论。
一、前言
将EPON技术和EOC技术相结合、统一网管、组成整体解决方案，可以为广电三网融合NGB的发展提供接入网的最佳技术。EPON＋EOC可提供数据、视频、语音于一体的三种播放的综合承载，通过一张接入网提供过去多张网络的功能。该方案在开发过程中充分考虑中国国情和当前广电网络的实际情况，在驻地网层面利用广电网已有的CABLE网络作为传输介质，节约了大量的综合布线成本和运维投资，兼具高性能和低成本。EPON＋EOC技术满足广电数字电视的双向改造和国家三网融合的需要，将推动NGB产业在中国的深入发展，是面向广电运营商NGB网络接入层首选技术。
二、 应用背景
随着信息社会的发展，我们已越来越离不开网络技术提供的便利。对于广电运营商来说，最大程度地利用现有的网络资源，用较小的投资进行改造，迅速发展宽带用户，是广电行业面临的巨大挑战和历史机遇。
随着国务院对三网融合政策的批复，广电网络向前演进为NGB的浪潮已经不可阻挡，NGB的骨干网和内容平台都已经有相对成熟的解决方案，接入网络的建设由于解决方案的复杂性和占总体投资比例的重要性成为了当前NGB建设的重点和难点。
EPON技术由于高带宽、易维护的特点成为当前FTTX的主流承载技术，目前产业链发展完善，是电信运营商接入网络建设的首选技术。但是由于在驻地网层面采用光纤直接到户的成本较高，传统电信运营商基本上采用了FTTB+LAN或FTTB＋DSL的方案，这样在尽量节约驻地网投资的前提下，获得了最佳的网络性能。
广电运营商长期专注于HFC网络的建设，拥有着庞大的HFC接入网络，如果能够利用HFC作为入户媒介，则可实现最大的实用性和经济性。因此，如何融合光纤和HFC两种介质，深入挖掘现有网络价值，被广电运营商所关注。
EPON＋EOC技术是在现有HFC网络基础上构造的适用于广电网络系统的数字带宽用户接入网络，它在不影响现有CATV正常工作的前提下，以先进的调制解调技术，将以太网信号合成在同轴电缆中与原有的CATV信号一起传输，用于承载基于IP的数据、语音和视频等业务。它以较少的改造成本和工程量将原来单向的CATV网络改造成为一个双向的、能够承载多种业务的双向宽带网络平台，具有良好的适应性和灵活的组网方案。
三、技术方案
光纤作为传输高速率、大容量、多业务的最佳媒质，早已在骨干网和城域网中得到了广泛的应用，在接入网层面光纤也已经得到了普及与应用。光纤具有寿命长、可靠性高、抗干扰性强的优点，光传输具有很强的带宽扩展能力并且容易实现各种业务平台的融合。
EPON技术是将以太网与无源光网络相结合的技术，按照IEEE802.3ah国际标准可以支持1.25Gbit/s对称速率。作为光纤接入网的重要解决方案，EPON技术具有ADSL，LAN等无法比拟的特性，也比APON，BPON，GPON等技术更为高效地满足了“Everything over IP”的多业务接入需求。EPON接入网络具有投资成本低、操作和维护简单等优势，为运营商解决“最后一公里”问题提供了一种非常经济有效的宽带接入解决方案。目前，EPON技术已经在国内外得到了大规模的应用，得到了国内外运营商和厂商的支持和认可。
通过EPON系统设备，利用FTTH/FTTB光纤网络覆盖家庭用户、企业用户可以提供最大带宽达到1Gbit/s的传输速率。运营商可以用经济的造价和极少的光缆线路投资，方便地实现高速上网，IPTV组播/点播等高带宽IP数据业务的传送。
EPON系统主要由OLT（Optical Line Terminal，光纤线路终端）和ONU（Optical Network Unit，光纤网络单元）以及分离器（Splitter）构成，OLT提供到IP城域网，IPTV承载网，NGN软交换网上行接口。针对最终用户不同的业务需求，运营商可灵活选择终端ONU设备，满足FTTH/FTTB/FTTC/FTTC+EOC等多种应用场景。典型的组网方案如图1所示。

图1  EPON组网方案
针对广电运营商的EPON＋EOC技术。OLT放置在网络系统的前端，ONU放置于楼层，连接EOC（Ethernet over Cable）局端设备，通过HFC入户。用户通过有线电视同轴电缆线传输和接收数据信号，同时不影响有线电视信号的传输和接收。EOC主机最大带宽达到80M以上，最多可带64个从机，多个从机共享主机带宽。主机在连接一定数目从机的情况下，从机的带宽可自动调节，用QoS可设置从机的带宽，主机可进行SNMP网络管理。桥接器可以延伸有线电视信号的传输距离，跨接各种有线电视信号放大器，实现数据双向传输，真正实现数据信号和电视信号一线传输。
目前EOC主流产品采用Homeplug AV（Intellon方案）技术，EOC头端设备为缆桥交换机，采用模块化设计，主要模块有CATV模块，ONU模块，EOC头端模块，主控交换模块。这些模块都作为可选模块配置在相应的机盒里。其中主控交换模块只有在多端口缆桥交换机中才有运用。模块化设计的好处在于，可以更加灵活地满足广电运营商不同时期的需求和将来的灵活扩展，极大限度地降低投资成本，获得高回报。
不同地区的运营商可根据经济发展情况、用户密度、覆盖率、开通率和用户的带宽需求情况，选购不同接口数量的缆桥交换机，安装场合可以选择室内或室外。用户终端设备按网络接口的数量主要分单接口、双接口和四网络接口。EOC头端模块数量可以根据需要进行配置，每个模块提供一路电视信号输入和一路Cable混频口，可同时传输和接收数据信号和有线电视信号的混合信号。CATV接入模块支持单CATV接入口，提供一路有线电视接口，可传输有线电视信号。
主端通过耦合器可以支持多路下连同轴通道。采用高性能的光器件，分光比为1：32时覆盖距离达到20km，分光比为1：64时覆盖距离达到10km；1:64时平均带宽可以达到15Mbit/s，满足用户的带宽需求。
典型应用如图2所示，现网已铺设光节点，缆桥交换机不用配置CATV模块，通过射频电缆接入到缆桥交换机，ONU模块配置在缆桥交换机，实现数据或互动电视信号的回传。

图2  EPON＋EOC应用组网方案
如果现网由于光接机下移，缆桥交换机需要集成光接收功能。这时缆桥交换机需要配置CATV模块，通过光纤将电视信号接入到缆桥交换机。ONU模块配置在缆桥交换机，实现数据或互动电视信号的回传。另外一种情况，如果现网已铺设光节点，ONU放置在外，接入几个单端口的缆桥交换机，数据信号通过线缆接入到缆桥交换机，实现数据或互动电视信号的回传，电视信号通过射频电缆接入到缆桥交换机。
四、结论
广电运营商采用EPON＋EOC技术有助于综合利用网络资源，快速完成NGB接入层的建设，实现“数字化”、“双向化”改造，减少大量的重复建设，节约建设和运维成本。采用EPON＋EOC方案，用户无需对室内布线做任何更改，只需增加CNU终端设备就可以实现双向、交互、多功能、多业务，享受三网融合带来的丰富内容。EPON＋EOC方案能够全面提升有线电视网络技术水平和业务承载能力，发挥有线电视网频带宽、低成本、易普及的优势，使有线数字电视成为进入千家万户的多媒体信息平台。