CMTS-CM、EPON+LAN、EPON+EOC

CMTS+CM方案与EPON+EOC方案的对比CMTS+CM方案与EPON+EOC方案的对比一、CMTS+CM方案A、方案优点1、技术成熟，标准化程度高；CMTS与CM各厂商产品可以互换，成本也呈下降趋势；2、投资可以逐步加大，分期建设；可以逐步增加CMTS的台数，CM数量也跟随用户数量的增加而增加；3、可扩展性好。

先按4个光节点回传信号混合后进入CMTS一个上行端口，后期根据用户数量的增加，可以降低为2个光节点进入一个上行端口，直至1个光节点进入一个上行端口。

另外DOCSIS 3.0标准已经发布，07年底各厂商将会量产，有利于缓解带宽压力；4、施工难度较小，基本上符合以前单向网络的施工习惯；入户仅仅一根电缆，取电点少（仅光站），网络结构简单，仅需要维护一张有线网络；5、能够充分发挥有线电视同轴电缆高带宽的优势（5－860MHz）,这也是有线电视网络不同于电信网络的本质差异。

B、方案缺点1、对网络的工艺要求高，否则回传噪声将严重影响网络稳定性；2、上下行带宽具非对称性，无法满足后期对称高带宽业务需求；另外因为共享带宽方式，随着用户数量的增加，每用户可利用带宽急剧下降。

举例如下：下行38MHz，假设带工程用户：500×4×4＝8000户，其中有20％接入互联网，同时在线率高峰时为50％，则每用户可分配带宽为：38M/400/0.5=190K，这种带宽是普通用户无法接受的。

若调整为1个光节点进入一个CMTS上行端口，带宽也就是扩大到190×4＝760K，也无法完全满足视频业务的需要。

3、若全网采用CMTS方式覆盖，随着双向用户数量的增加，投资成本也是很高的。

一个光节点对应CMTS一个端口，300个光节点需要300个上行端口，对应CISCO 7246 40台左右。

40×34万＝1360万。

假设我们发展比较理想，15％的用户。

CM成本：320×1.5万＝480万，两项相加：1360＋480＝1840万，近两千万了。

摘要：四会市广播电视台从2004年开始双向网络的改造，沿用CMTS+CM的接入方式，用户反映问题很多，没有办法改造，引起了维护的极大困难。

2011年，引进了EPON+EOC的接入测试方案，使用接近半年，情况良好，现就对这个光节点两种接入形式的使用情况进行对比分析。

关键词：CMTS+CM； EPON+EOC；信噪比；占用频率；上行通道； OLT；ONU从对比的情况来看，确实在CMTS使用不稳定的地方，用EOC反而能满足要求，现在就对这两种方式下面的情况进行比较。

1测试点的选择考虑到要对这两种接入方式使用情况进行有效比较我们选用了一个带放大器比较多，级数比较多，线路比较长的光节点，该光节点的结构图如下：从图可以看出，该光节点的放大器最大为3级，超过EOC最多过两级放大器的要求，同时该光节点基本所有放大器都带有用户，双向用户为28户，整个节点的电视用户为700户。

这个节点的噪声比较大，如图（CMTS接收电平为64dBuV，上行通道5-42MHz）。

该节点引起所在光点CM不能上线，而且引起整个上行口的所有CM都不能上线。

更换设备后，如图：从图看出，采用EOC形式，每个光节点都是独立的，但会多一个混频器，放大器会增加桥接器（图中未标出）。

对于EOC不能经过第三级放大器的问题，我们采用上面右侧图示方式来进行处理（用EOCmodem转以太信号，再增加EOC头端）。

从使用效果来看，由于用户数不多，除了成本较高外，针对测试暂时是可以使用的。

2实际带宽对比CM接入方式时，机房CMTS为百兆接入，根据信噪比情况，一般为6个光点混合一个上行口，下行为共用带宽，现时采用128QAM调制方式，通道带宽为6MHz，因此可以得到30M的下行带宽。

而上行因为网络质量问题，采用的是QPSK调试方式，通道带宽为1.6MHz，得到上行带宽为1.2M，在用户终端方面CM限速下行2M、上行512KBps，带宽为共享。

EOC接入时，PON部分采用的是GPON，OLT到ONU之间为千兆传输，ONU输出口为百兆4口，而EOC头端的输入口为百兆口，EOC Modem限速为上行1M下行4M，根据EOC的特性，一个头端带的用户不能超过32户，此时基本能保证用户需求，而且带宽基本为独享，特别是上行带宽。

EPON+EOC在广电网络中的应用随着三网融合工作的逐步推进，各大运营商纷纷严阵以待，抓住三网融合的机遇，力争能够在这个领域大刀阔斧，大干一场。

作为三网融合运营商中发展需求最迫切、发展机会最大的广电来说，绝对不能错过这个良机。

当前对广电来说，实现HFC网络的双向网改便是最重要的第一步。

目前，广电双向网改市场也是盛况空前，改造方案更是五花八门，包括CMTS+CM、EPON+LAN、EPON+EOC甚至纯PON的FTTH等。

相比于CMTS、EPON+LAN，EPON+EOC无论是从技术上还是建设成本方面都具有先天的优势，成为了双向网改领域的佼佼者。

广电现有HFC网络是光纤电缆混合型网络，干线部分采用光纤传输，分配网采用电缆传输，利用光信号损耗低、指标高的特点实现信号的远距离传输，进入小区后，利用同轴电缆采用射频信号向用户分配信号。

接入网设计考虑城区实际情况以EPON+EoC为主，努力将现有网络建设为符合NGB要求的双向宽带综合信息网。

EPON是一项采用点到多点拓扑结构、利用光纤和光无源器件进行物理层传输、通过以太网协议提供多种业务的宽带接入新技术。

EPON的标准为IEEE的802.3ah。

它采用单纤波分复用技术（上行1310 nm,下行1490 nm），相对于ATMPON，EPON具有更宽的带宽和较好传输效率，更适合IP/Ethernet业务。

现有的EoC主要分为两大类：无源基带EoC和有源调制EoC，有源调制EoC中又分为两大类：高频EoC和低频EoC，其可分为MOCA，HiNOC，HomePNA，HomePlug，HomePlug AV等。

广播电视应用中以有源低频EoC调制为主，它可以适应光纤收发器、ONU等设备提供的数据信号。

系统的抗干扰能力强，对网络传输性能依赖较小，工作稳定。

金钱猫有源EOC技术将以太数据信号和有线电视信号采用频分复用技术，使这两个信号在同一根同轴电缆里共缆传输，利用HFC网络入户的同轴电缆将混合信号直接传送至客户端，再在客户端分离出TV信号连接至电视机或STB机顶盒，分离出IP DATA 数据信号连接至计算机。

1. 什么是通信网？具体功能是什么？概念：为了完成多用户中任意两个用户之间信源与信宿间的通信过程，需要建立一个网络，这个多用户通信系统互连的通信体系称之为通信网。

（课本）概念：通信网是由一定数量的节点（包括终端节点，交换节点）和连接这些节点的传输系统有机结合在一起，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。

可以克服空间时间等障碍，来进行有效信息交换。

（老师总结的答案）功能：信息传输寻址和路由差错控制网络管理2. 通信的概念和功能。

通信就是将带有信息的信号通过某种方式由发送者向接收者的传递或相互之间的交换。

3. 画图说明通信系统的组成并说明其功能。

图（课本第一页，图1-1）（1）信源：是发出信息的基本设施。

（2）信宿：即受信者，是信息传输的终点设施。

（3）信道：即信息的传输介质。

（4）调制发射系统：该系统的任务是将信源产生的基带信号调制成适合在给定信道中传输的信号，然后通过发射系统将信号发射出去。

（5）解调接收系统：将信道传输中带有噪声和干扰的信号解调成基带信号交给信宿。

4. 通信网的硬件组成终端设备传输设备及链路交换设备5. 通信网的分类按功能分：业务网传送网支撑网支撑网：1.信令网：实现网络节点间信令的传输和转接的网络2.同步网：实现数字设备之间的时钟信号同步的网络3.电信管理网：为提高全网质量和充分利用网络设备而设置，以达到在任何情况下，最大限度的利用网络中的一切可以利用的设备，使尽可能多的通信得以实现。

按业务类型划分：电话通信网数据通信网广播通信网电报网传真网按地理位置分：本地网长途网国际网按传输的信号形式分：数字网模拟网按传输介质分：有线通信网无线通信网按网络功能分：业务网传送网支撑网按运营方式分：公用通信网专用通信网6. 通信网体系结构OSI/RM参考模型：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层课本第九页，图1-5TCP/IP参考模型：网络接口层，互联层（网络层），传输层，应用层课本第10页，图1-77. 通信网的基本拓扑结构网形星形复合形总线形环形树形课本13页，14页，图1-13 1-15 1-14 1-10 1-11 1-128. 电话通信网的组成发送和接收电话信号的“用户环路”设备，进行电路交换的节点设备，连接交换设备之间的中继链路。

各种Eoc技术比较和选择一、有线电视双向网改造采用EOC技术的优势目前有线电视双向网络技术模式主要有四种：CMTS+CM、EPON+LAN、EPON+EOC、FTTH。

NGB核心传输速度要求达到1000kM/S，用户接入速度40M/S，可提供高清数字电视、高速数据接入和语音通话的服务，即实现三网合一；同时还具有信誉度高的服务保障和可管理特性，能够满足未来数十年内国家信息化网络建设的总体要求和战略目标。

这几种技术模式在用户接入上的带宽都能达到NGB要求，入户速率达到40M。

这几种技术可在扩展性、投入和维护成本方面区别较大。

CMTS+CM技术，是市公司目前采用的技术模式。

其优点是网络不需要改造，在双向业务用户较少的前期，投入成本不高，但随着用户增多，尤其目前面临的三网融合，其投入成本会很高。

通过多年经营经验，CMTS+CM技术维护成本也较高，其稳定性同有线电视网的稳定性密切相关，而且不能最终平滑升级到FTTH（ftth将是最终方案）。

FTTH(光纤到家庭)虽然是最终方案，但由于目前改造成本太高，如果没有合作方，广电很难承担其改造成本。

EPON+LAN前期投入较大，而且对老小区在布线有一定难度。

EPON+EOC投入较小，网络改造成本相对较低，随着用户量和设备厂商的增多，成本下降较快。

二、几种EOC技术对比1、什么是EOC从有线电视网络应用的角度简述, EOC(Ethernet Over Coax)技术就是把IP 数据与有线电视信号有机的结合在一起,用同一根电缆接入送入用户,既不影响有线电视信号的传输,又有双向独享的宽带综合业务接入,具有良好的适应性和灵活的组网接入方案,无需对原有有线电视网络进行双向施工改造,或者进行大规模的五类线敷设到户的工程,克服了有线电视网络双向网络改造过程中入户施工较难、全网覆盖成本高以及改造工程周期长的诸多问题。

EOC 是一个广泛的概念,各种利用电话、电力、电视电缆传输数据信号的技术都可以称为EOC技术。

广电最佳的网络光节点规模背景当前,我国有线电视事业正在向数字化、光纤化、网络化方向飞速发展。

有线电视传输电缆中光缆的用量已远远超过同轴电缆。

现在各地有线电视网正在进行大规模HFC网络升级，采用大量光纤，增加光节点，缩小每一个光节点所覆盖的户数。

光节点的规划设计是HFC网络升级工程中的重要环节，增加光纤数量，增加光节点，减小每一个光节点所覆盖的户数对于HFC网络有很多益处。

目前全国在双向网改方案上主要有CMTS方案、EPON+EOC方案、EPON+CCMTS方案，还有其他方案如EPON+LAN等，但在全国范围部署较少，本文不做涉及。

本文从广电网络双向化这一方面，探讨到底每一个光节点覆盖多少用户才是双向网络光节点的最佳规模。

首先，介绍一下常见的几种双向网改方案。

CMTS双向网改方案CMTS双向网改方案是适用于广电网络发展前期阶段，基于同轴实现双向覆盖的解决方案。

该方案一般在前端或分前端机房部署CMTS设备，输出的RF信号与CATV业务的RF信号混合后，经过光发射机转变为光信号后通过HFC网络传输到用户家里，在用户家里安装CM终端设备，通过这样一套系统便可以为用户提供CATV及VoD等双向业务。

在CMTS双向网改方案中，一台CMTS头端设备可以覆盖多个光节点，但是覆盖的光节点越多，每光节点下覆盖的用户数越多，所带来的问题就是户均带宽低，网络汇聚噪声大。

EPON+CCMTS双向网改方案EPON+CCMTS双向网改方案可以快速的低成本完成双向网改，同时大大提高用户的接入带宽。

该方案只需在前端机房部署EPON局端OLT设备，在光节点部署CCMTS设备即可。

其中OLT设备完成宽带数据的接入，并将IP信号转换成PON的光信号，通过一芯光纤传输到小区节点，在小区节点处部署无源光分配器（POS），通过POS分配连接多根短距离小区光纤到达各个光节点。

在每个光节点部署CCMTS设备与原有光站并列放置，光站的输出与CCMTS的输出混合后连接原有同轴网络，通过同轴分配网将信号传输到终端的CM处，从而为用户提供高宽带上网、VoD、视频通话等业务。

、CMTS+CMCMTS+CM组网方案在光传输部分，下行数据信号和CATV的下行信号采用频分(FDM)方式共纤传输，上下行数据信号采用空分(SDM)方式共缆不同纤传输，在电缆部分，上下行信号按FDM方式同缆传输。

此方案适合已建HFC网络改造，可利用原网络中预留的光纤和无源分配到户的电缆网络组成双向传输系统；只需要在前端和用户端分别加装CMTS和CM即可实现双向传输。

1.1CMTS+CM优点利用现有的CATV网络提供双向通信，适合稀疏模式网络覆盖区域；大面积覆盖，低开通率情况下成本较低，前期投入少；技术标准及产品比较成熟。

1.2CMTS+CM缺点需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造；噪声汇聚效应影响系统的带宽和性能，同轴缆及接头质量要求较高，后续维护工作量较大；CMTS下行通道带宽有限，头端共享38Mbit/s，可开通用户数少；可承载业务有限，大带宽业务无法满足；后续系统扩容成本巨大。

2、EPON+LANOLT上联接入数据网，ONU直接接入或者通过下联的交换机接入STB(机顶盒)，提供IPTV/HDTV视频业务，具体应用方案如图2所示EPON+LAN组网方案。

2.1EPON＋LAN优点运营商不承担用户终端的投入，网络升级改造方便；网络接入带宽：1000M到小区，1000M/100M到楼道，100M到户，接入带宽高；可扩充性好，可以承载全业务运营；不占用同轴电缆的频率资源，光传输采用EPON技术，传输链路中实现没有有源设备；两张网同时运营，维护方便，单网故障相互不影响；目前的LAN产品异常丰富，价格也非常低；EPON产品支持厂家众多，相关产品兼容性好，价格也在大幅降低。

2.2EPON＋LAN缺点需重新入户施工，施工量及施工难度都较大；两张网络分开运营，维护人员素质要求高。

3、EPON+EOCEPON+EOC中的EOC技术主要包括3种：无源EOC、低频有源EOC、高频有源EOC。

3.1无源EOC无源EOC技术将以太数据信号IP DATA和有线电视信号TV RF采用频分复用技术，使这两个信号在同一根同轴电缆里共缆传输，在楼宇内利用HFC网络入户的同轴电缆将IP DATA和TV RF混合信号直接传送至客户端，再在客户端分离出TV RF射频信号连接至电视机或DVB机顶盒；分离出IP DATA数据信号连接至计算机。

有线电视小区双向改造三种方式对比目前广电网络双向改造采用的方式有三种，它们和其代表城市分别是：CMTS+CM（即HFC）——代表城市：上海、深圳、太原、泉州EPON+LAN（即FTTB+LAN）——代表城市：杭州、宁波、柳州、嘉兴EPON+EOC（即FTTH+EOC）——代表城市：南阳、淄博、青岛下面将就这三种方式的应用与各自的优缺点进行分析。

一、CMTS+CM接入方案CMTS+CM组网方案在光传输部分，下行数据信号和CATV的下行信号采用频分(FDM)方式共纤传输，上下行数据信号采用空分(SDM)方式共缆不同纤传输，在电缆部分，上下行信号按FDM方式同缆传输。

此方案适合已建HFC网络改造，可利用原网络中预留的光纤和无源分配到户的电缆网络组成双向传输系统；只需要在前端和用户端分别加装CMTS和CM即可实现双向传输。

1CMTS+CM优点1.1利用现有的CATV网络提供双向通信，适合稀疏模式网络覆盖区域1.2大面积覆盖，低开通率情况下成本较低，前期投入少；1.3技术标准及产品比较成熟。

2CMTS+CM缺点2.1需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造；2.2噪声汇聚效应影响系统的带宽和性能，同轴缆及接头质量要求较高，后续维护工作量较大；对于大多数有线电视运营商而言，上行噪声是一个普遍存在的问题，尤其是在低频带（<65 MHz）。

通常这种噪声由电子马达、雷电、HAM、短波广播甚至太阳黑子以及用户家中终端盒，埋入墙中的线缆质量，私接非标准件，家里各类接口处胶布连接线路等情况引起，它将破坏Cable Modem在上行通道（反向回传通道）的数据传输，以致于降低用户的通信质量，尤其是在视频或IP话音等实时业务情形下，噪声干扰将引起数据传输延时和抖动，造成视频图象失真或话音不连续。

上行噪声汇聚也是一个工程和维护的难题，HFC网络反向设计和施工工艺的控制在我国大部分地区（特别是中、小城市）实施也还存在一定难度，而维护和运行故障排除需要的技术支撑在我国大部分地区短期内也难妥善解决。

EPON＋EOC/LAN技术在湖北广电双向改造1 项目背景电缆接入技术（EoC）作为下一代广播电视网（NGB）的关键技术之一，即基于同轴电缆，通过数字调制技术来承载以太网业务和其他综合业务，实现下一代广播电视网（NGB）的用户宽带接入。

目前，有线电视双向网络改造的解决方案有CMTS+CM,EPON+LAN,EPON+EOC,FTTH等多种方案。

用这种技术进行双向化、有线广播电视网络宽带改造，可以有效发挥有线电视网易普及、成本低、频带宽的优势，促使得有线电视网络建设成为千家万户的多媒体信息平台，满足广大人民群众的多方面需求，推进三网融合。

2“双纤三波”和“单纤三波”技术分析EPON系统使用单模光纤，在一芯光纤上利用上下行两个波（上行波长1310 nm，下行波长1490 nm）传输双向数据。

一个典型的EPON 系统由光线路终端(OLT：Optical Line Termination)、光网络单元(ONU：Optical Network Unit / ONT：Optical Network Termination)、光分配网络(ODN：Optical Distribution Network)组成（如下图所示）。

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，它的功能是分发下行数据并汇聚上行数据。

图3-1 EPON网络结构示意图EPON网络是一个点到多点的网络结构，与HFC光分配网络结构类似，可以灵活组建成树型、总线型以及混合型网络结构。

在EPON系统中CATV光信号的传输有两种方式，分别是“单纤三波”和“双纤三波”。

a)“单纤三波”：即在一根纤芯中传输三个波长，因为EPON光信号占用了1310nm与1490nm的波长，因此CATV光信号必须工作在1550nm波长。

示意图如下。

图 3-2 “单纤三波”示意图为了保证CATV光接收模块接收到的光功率在正常范围之内，1550nm的CATV 光信号一般需经过光放大，然后与OLT的PON口输出的数据光信号进行合波之后在同一个ODN光分配网络里传输。