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| 阿派斯新闻 | Abestech News |
首页 > 新闻动态 > 阿派斯新闻 |
| EPON+有源EOC |
| 添加时间[2010-04-02] |
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: 我国广电网，即HFC网，正处在一个“由模拟转向数字，由单向转为双向”的过渡时期，如何立足我国国情，探索网络双向改造的最优方案是广电网生存和持续发展的关键环节。本文力图从实际国情出发，从技术分析入手，帮助读者正确选择双向改造的技术方案。
: 根据实际情况分析，我国的同轴电缆网具有以下几个特征：
: 树型拓扑结构占绝大多数，星型拓扑结构极少
: 同轴电缆质量不高
: 分支分配器质量不高，标称使用范围在5～1000MHz
: 部分地方连接最远用户的同轴电缆长度超过100米，甚至达到500米
: 本文将逐一分析CMTS+CM、FTTH、FTTB+LAN和EPON+EOC的主流HFC网络改造技术方案。因篇幅所限，着重分析各技术方案在我国实际应用中表现出的缺点。
: （一） CMTS+CM缺点
: 1.同轴电缆及接头质量要求较高，后续维护工作量大
: 2.需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造
: 3.噪声汇聚将就影响系统的带宽和性能
: 4.CMTS不行通道带宽有限，头端共享38Mbps，可开通用户数少
: 5.可承载业务有限，大带宽业务无法满足
: 6.后续系统扩容成本巨大
: 业内人士将第1条戏称为“接头”工程，这也是各地CMTS+CM方案无法 顺利 推行的主要因素。可以想象将网络中几乎全部的同轴电缆及分支分配器更换几乎相当于重新建网。当然也有成功范例，由于深圳天威公司在建立有线电视网时就很注重元器件选择和工程质量，CMTS+CM的方案依然应用得十分成功，但依然不可能对4.5.6.要的缺点视而不见。
: （二）FTTH的缺点
: 唯一缺点就是需要重新建造用户接入网，改造成本过高，远超过我国最终用户的经济承受能力，导致目前不可能成为主流网络改造技术。
: 例如中国电信在有“光谷”之称的武汉先后开通了长飞公寓、紫菘小区、南湖都市桃园、行呤水榭、万科香港路8号等高档小区和商业区，采用FTTH技术方案，为用户同时提供CATV、数据和语音业务，实现了“三网融合”，内部数据显示户均改造费用在3000元人民币左右。
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不可否认“光进铜退”是技术发展的大趋势，根据我国国情，FTTB（光纤到楼）的技术改造方案被业内人士普遍认可。
: （三）FTTB+LAN的缺点
: 1. 需重新入户施工，穿墙打洞会破坏建筑内部装修，施工量及施工难度较大
: 2. 存在防雷隐患
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3. 电视网和数据网形成两张网络分开运营，维护人员素质要求高
: 4. LAN的产权不明，有时需要与物业公司做艰苦的谈判并分利
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此方案的关键点是不能体现出广电现有的优势，而不少小型的驻地运营商联合物业公司在采用，与电信和广电展开终端用户的争夺战。
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（四）EPON+EOC技术方案
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EPON技术成熟，国家标准已经确立，其中不注得益于中国电信 、网通的积极参与，各厂家产品的兼容性测试也已通过，加上电信、网通等运营商的大量采购，导致EPON产品的价格大幅度下降。在HFC光纤同轴混合网中，作为骨干网的光纤网采用EPON技术进行改造的方案也同样得到业内人士的普遍认可。
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对于广电而言，从小区光节点到用户端的同轴电缆网资源是应该必须充分利用的，采用基于同轴电缆的人户福安是广电双向改造的最佳选择，可以有效地保护原有的同轴接入网资源，有效的节省投资。至于具体采用何种EOC技术，却因EOC技术各类繁多，容易无从选择，举棋不定。因此我们以下主要分析EOC技术的特点。
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EOC技术分为无源EOC(基带EOC)、有源EOC两种。
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（五）无源EOC（基带EOC）的缺点
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1. 必须是星形拓扑结构才能应用
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2. 由于无法使用分支分配器，增加一个节的难度较大
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3. 由于传输介质变换，原五类网线传输100m的特性无法保证
: 4. 由于网或同轴电缆开路均易导致自环现象，容易引起上联交换机的“死机”
: 5. 使用频段在0～25MHz的低频段，直接把以太网的基带信号通过无源器件耦合到同轴电缆中传输，但没有使用调制解调和编码纠错技术，抗干扰能力差、对阻抗匹配要求高
: 6. 目前10Mbps产品主流，100Mbps产品存在产品超限问题，技术发展前景不明朗
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所以上述缺点已经完全掩盖了无源EOC价格低廉的最大优点
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有源EOC技术，现在业界方案有多种，均是调制技术，将数据信号调制到能在CATV同轴网传输的某一频段上，然后将CATV信号调制后的数据信号混合传输，下行方向传输CATV和数据调制信号，上行方向传输数据调制信号，为双向数字电视平台提供回传通道。有源EOC可根据使用频率分为高频有源EOC和低频有源EOC.
: （六）高频有源EOC的缺点
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包括MoCA、降频WIFI技术，头端带的终端用户数少，产品使用频率在800～900MHz以上，在我国质量不高的同轴电缆和分支分配器上信号衰减比较严重（甚至必须更换分支分配器和同轴电缆）、传输距离会大打折扣，最终会导致整个EOC系统不稳定。
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（七）低频有源EOC
: 包括HomePNA和HomePlug技术。HomePNA技术因芯片提供商目前只有一家，供应风险较大。相比而言，HomePlug技术成熟，芯片供应商有多家，尤其是抗干扰能力强，带宽高，可带从端数量多，因此较为详细介绍HomePlug技术。
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HomePlug技术原先针对PLC领域使用，先后已正式颁布了3个协议：
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2001处HomePlug 1.0 ，传输速率14Mbps
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2004rh HomePlug 1.0 Turbo，传输速率85Mbps
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20058年HomePlug AV ，传输速率200Mbps
: 最新的HomePlug AV协议中物理层使用OFDM调制方式 ，在2～30MHz频段中使用1024个子载波，功率谱密度可编程，以满足不同国家的频率管制，每个子载波可以单独进行1024QAM、256QAM、64QAM、16QAM、8QAM、QPSK、BPSK方式调制，采用Turbo FEC错误校验，物理层线路速率200Mbps，净荷150Mbps. HomePlug AV over Coax 完整地借用HomePlug协议，只是修改前端耦合等电路设计来实现。由于同轴电缆的噪声环境明显好于电力线环境，所以在同轴电缆上传输性能要更优异，数据流量性能也更高。如表1.
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也正是因为HomePlug AV 技术的抗干扰能力突出，在广电总局的设备测试结果也完全印证了这一结论，所以非常适合我这的应用环境。
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（八）基于HomePlug AV over Coax 的设备介绍
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表1 HomePlug AV over Coax、MoCA、HomePNA和WIFI四种EOC技术对比表
: 基于HomePlug AV over Coax的POC技术采用点到多点的用户网络拓扑结构，利用广电原有的同轴电缆实现数据、语音和视频的全业务接入。POC系统由Master、Slave和分支分配器组成。Master放在小区机房、小区光节点或者楼道风，Slave放在最终用户家中。两者之间由分支分配器组成的树型或者星型CATV网络相连。
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Master除了提供网络集中和接入的功能外，还采用了VLAN/QOS技术，能够对用户的数据、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配置，并且采用黑白名单的方式实现对用户管理。
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所有Slave的上行数据都传递给Master，Slave之间不能互相通讯。也就是用户之间是隔离的，这可以有效避免相互之间的影响。
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POC的技术特点：
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支持树型、星型等多种同轴网络结构；
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同一网络中头端设备最多可覆盖1021个用户，适应多种光节点放置方式；
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头端设备可以根据实际情况，只对有需求的场合进行安装，不需要一次性将设备部署到位，用户端设备可以随着用户的增加滚动投入，可以按需安装。投资、回收具有很强的可预见性；
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无需改造同轴网络、对同轴网络质量要求低
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对同轴网络质量要求低，具体体现在：
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小区、楼道内原有HFC网络无需改动，家庭内部的网络也无需改动，不需要重新布线，节省施工成本；
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接入方便，组网灵活，用户家里如果有多台交互式的STB分布在不同的房间，则只要在相应的房间增加Slave设备即可；
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支持旧有网络中的450MHz、750MHz、860MHz等各种频率范围的分支分配器。POC采用低频2～30 MHz的频率，对网络中新旧分支分配器设备无特殊需求；
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支持局端设备到终端设备间60dB以上的线路衰减储备；
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可以通过放大器、寻址器、支持通过无源附件设备跨接放大器，跨接后对原有电视信号基本没有衰减影响，避免有源中继设备故障或断电导致原电视信号中断的故障。
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业务承载
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针对Internet网络访问业务，VOD电视点播业务，VOIP语音业务等不同业务，能通过VLAN标识或者IP TOS 等区分不同业务的优先级。并能根据不同用户或者小区方案需求，保证高优先级的业务优先。也支持通过IP地址和IP端口来区分不同业务的优先级，来保证高优先级优先。
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技术的安全性：
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缺省状态下Slave之间禁止通信；
: VLAN隔离：通过VLAN方式，将不同的用户群、或者不同的业务限制在不同的VLAN，保障相互之间的信息隔离；
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数据采用128位AES加密。
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设备管理安全性：
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禁止Slave设备访问管理局端Master设备；
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局端Master设备分级分权限访问控制.支持管理员和普通用户两种权限控制，管理员可以编辑修改设备配置，普通用户只能查看设备网络信息；
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支持用户认证接入管理（白名单功能）。只在付费用户的终端设备才可以允许接入网络，访问的用户可以通过将该用户列入黑名单的方法隔离。
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设备管理
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Slave设备无需配置IP地址，真正的即插即用，所有Slave设备通过交互机制注册到Master设备上，并将状态信息及时向Master上报，Master配置与命令消息好通过交互机制传达给Slave设备，由Master来完成管理代理的职能。
: Master支持多种管理维护方式。支持通过Console端口进行命令行方式操作维护，支持Web方式远程对其进行操作管理维护，支持通过统一网网管系统远程进行操作管理维护。
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网络运维
数据转发异常时，可根据数据流MAC地址迅速定位到具体设备S lave上，通过Slave设备描述（文字描述设备位置信息）迅速确定具体用户位置。
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终端设备Slave支持批量升级和自动升级，终端设备上电通知Master，Master发现Slave设备版本过低则下发最新版本自动升级Slave，极大减轻人工维护工作。
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（九）HomePlug技术展望
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作为HomePlug技术的领导者和主要芯片提供商美国Intellon公司的技术发展线路图包括IC芯片和Firmware这2个部分：
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1. IC芯片发展线路图
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2008Q3发布65nm制程的INT6400
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2009Q1发布支持400Mbps的INT7400
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在规划支持1Gbps的IC芯片
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工作频段调整到7～35MHz，以适应我国的5～1000MHz分支分配器要求。
: 2. Firmware发展路线图
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向下兼容HomePlugAV
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支持IEEEE1901协议
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加强带宽控制、设备检测功能
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提升TCP网络吞吐速率
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完善支持音频、视频和数据的三重播放
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采用开放软件架构、允许客户定制添加特定功能。
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总之，从三网融合背景下的有线数字电视技术发展看，EPON+基于HomePlug技术的有源低频EOC方案具有灵活、方便、经济等特点，是目前HFC网络双向化改造的首选组网方案。
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