广电双向网改造方案EPON+EOC

EPON+EoC组网1、前言2007年，国家广电总局发布《有线电视网双向化改造指导意见》指出 [1]，“光进铜退”是有线电视网络宽带化、双向化的发展趋势，有线电视网络双向化改造应将光纤进一步向用户端推进，基本实现光纤到楼，逐步向光纤到户发展。

接入分配网的双向化改造应依据各自的业务规划，充分利用入户线路的同轴电缆资源，采用适合当地的宽带双向接入技术，使有线电视网络具备承载模拟和标准清晰度数字电视节目、高清晰度电视、广播、视频点播、宽带数据接入、语音服务等多种业务的能力。

对于大多数的现有小区，广电EPON+EOC方式充分利用了HFC的铜缆资源，无需双向改造，业务投放快，带宽控制灵活，每发展一户才增加一户的EOC终端，建设成本投入符合渐进原则，是面向广电NGB三网融合全业务演进的主要双向化接入网技术之一[2]。

与传统的HFC单向广播式业务承载相比，NGB的多业务和IP化演进对广电接入网的建设和运营提出了更高的要求，包括接入网的QoS 能力、 VLAN及带宽管理能力等等。

本文从EPON+EoC接入网的端到端VLAN规划设计的角度对广电NGB接入网的精细化运营支持进行具体分析，使其能够满足NGB三网融合多业务开展的需要。

2、NGB对广电全业务接入网的需求相对于现有广播电视网，下一代广播电视网(NGB)在带宽、服务方式、业务类型和管理方式等方面都将发生深刻的变化。

目前，NGB涉及的网络架构、演进方向以及相关技术已经有了比较明确的思路[3]。

归纳而言，NGB承载网的建设目标就是在现有网络基础之上，平滑地向全程全网、互联互通、可控可管方向演进，最终实现高性能、高带宽、高附加值的业务应用网络。

在进行整网规划时，需要从全网的建设、运营、维护、升级角度统筹考虑。

作为面向NGB演进需求的广电双向接入网主要技术之一，广电EoC网络应具备灵活性强、高性能带宽、统一网管等运营需求[4]；从协议性能要求，EPON+EoC 接入技术提供的业务速率需要满足当前和未来一段时期业务发展的带宽需要，需要很好的解决服务质量（QoS）保障问题，提供包括实时流媒体等各种业务所需的QoS，支持多业务的端到端QoS保障：QoE,Jitter,Delay,Bandwidths，等等。

双改以两万用户的规模来计算：先考虑各种因素在内的统计分析：1、用户的带宽分析：按每用户2M的带宽来计算（分配原则：其中互动电视上行回传带宽20K，话音业务带宽100K，视频点播业务带宽768K，宽带上网业务带宽512K，合计：1400K，预计提供2M ）考虑到整体用户接入数为2万，即网络的整体接入能力为：20000万用户*2M=40G2、用户MAC资源分析用户端对MAC地址的需求，主要集中在数字机顶盒、NGN设备和家庭PC设备，需要3个，为了提供足够的应用扩展性和灵活性，在扩容的网络方案中为每个用户提供4个MAC 地址的分配量。

即网络需要提供的MAC地址接入能力为：20000*4=800003、用户VLAN资源分析为了实现用户绑定，对所承载的业务进行更好的隔离，根据用户类型、业务类型和优先级对各业务数据流进行分流和QoS保障，扩容后的网络采用PUPSPV的VLan资源划分方式。

针对每个用户的每种接入业务，分配不同的VLan ID，这样就需要3个VLan ID，考虑到网络的可扩展性，扩容后的网络为每用户提供4个可用的VLan ID。

即网络需要提供的VLan ID管理能力要达到：20000×4个＝80000个4、用户IP资源分析用户端对IP地址的需求，主要集中在数字机顶盒、NGN设备和家庭PC设备，需要3个，为了提供足够的应用扩展性和灵活性，在扩容的网络方案中为每个用户提供4个IP地址的分配量。

即网络需要提供的IP地址管理能力要达到：20000×4个＝80000个5、用户认证方式分析为了提供多业务接入的需要和相应业务的用户管理能力，扩容后的网络为每个用户的接入业务提供两种业务认证方式，及DHCP和PPPoE。

其中IPTV业务采用DHCP认证方式，宽带上网业务采用PPPoE认证方式。

BAS设备需要提供的DHCP和PPPoE认证管理数量相同，都是：20000用户×1＝20000个6、用户ARP资源分析用户端对ARP资源的需求，主要集中在数字机顶盒、NGN设备和家庭PC设备，需要3个，为了提供足够的应用扩展性和灵活性，在扩容的网络方案中为每个用户提供4个的分配量。

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引言目前，EPON 到小区光站/楼栋垣EoC 接入方案在各地广电HFC 网改造的应用已经有三年多的时间，技术已经很成熟。

EPON+Eo C 方案基本不需要改动分前端到用户间的光纤、cable 网络，就可与现有模拟电视、DVB 数字电视、IPQAM 等应用并存，符合未来“三网融合”发展方向。

采用单纤或者双纤CATV Overlay 模式，可以将广电的电视信号与EPON 的以太网信号共网传输，除了可以继续发挥广电HFC 网络的优势，开展高清、互动双向电视业务，提供宽带上网业务，还可以开展IP 语音等附加值业务。

EoC 的产品制式众多，目前使用较多的技术为基带EoC ，降频WiFi ，HPNA3.0，PLC （HomePlug AV ），M o CA ，BIOC 和EPCN 等几种。

目前市场不同技术的占有率尚没有权威的数据，但从去年底以来可以看到目前主要还是PLC 技术占优，其次是降频的WiFi ，以及无源的Eo C 。

标准方面国家广电总局广播电视规划院有线电视网络宽带接入技术工作小组已经在积极筹备，已发布了《面向下一代广播电视网（NGB ）的电缆接入技术需求白皮书》，该白皮书实际上定义了HINOC 的技术规范，但是现在并没有成熟的方案和产品，目前仍然面临众多标准的竞争，基带EoC 由于易受到外界干扰，而且对网络条件有特殊的要求，因此在EoC 的选用中建议使用调制Eo C 。

本文围绕EPON+调制EoC 在HFC 网络双向改造中的规划进行分析探讨。

2应用场景分析随着HFC 网络“光进铜退”的发展趋势，现有HFC 网络每个光节点覆盖的用户数越来越少。

广电总局的意见很明确，在有线电视网络双向改造中，在分前端和光节点之间采用EPON 光接入技术，在光节点以下的同轴用户分配网络采用同轴电缆宽带接入技术，即EPON 垣EoC 的方案。

为了便于工程施工和网络管理维护，ONU 功能和EoC 头端功能应考虑集成在一个设备中实现。

EPON+EOC技术在有线电视网络双向化改造中的应用摘要：在三网融合背景下，基于EPON+EOC技术的有线电视网络双向化改造项目得到广泛推广，因此该文介绍了EPON+EOC技术概况，阐述了EPON+EOC组网方案及主要设备部署，结合案例分析了EPON+EOC技术的实施效果。

关键词：EPON+EOC；有线电视网络；双向化改造随着三网融合的持续推进，光纤入户（FTTH）将是最优选择[1]，但在此之前采用以太网无源光网络（EPON）+同轴电缆网（EoC）改造现有同轴电缆传输仍是现实的做法。

通过对EPON+EoC关键技术指标的优化，能使有线电视网络双向改造取得良好效果[2]。

因此，本文对EPON+EoC技术在有线电视网络双向化改造中的应用进行了分析。

1EPON+EOC技术概况1.1EPON技术EPON是Ethernet Passive Optical Network（以太网无源光网络）的缩写，即在光分配网（ODN）中没有有源电子器件，全部为无源器件，主要是光分路器等设备。

EPON采用无源光纤组网，网络拓扑为点到多点结构。

该结构简单，价格便宜，适合传送IP业务，易于大规模商用。

1.2EoC技术EoC是Ethernet Over Cable（同轴电缆以太网）的缩写，即通过有线电视同轴电缆组建的以太网。

EoC通过头端（局端）设备、同轴网络和终端（用户端）设备组网。

头端一般在光节点处，终端在用户家中，头端到终端构成点到多点结构。

由于EoC可利用现有同轴电缆网，无需改造用户端电缆，建设费用低，缺点是数据传输速率较低（≤10Mbps）。

1.3EPON+EoC技术EPON+EoC技术是EPON与EoC两种技术的结合，利用EPON高速光纤网将数据（DATA）信号输入到EoC头端设备，经调制后与有线电视信号混合，再经EoC网络进入用户家中。

EoC终端设备将DATA信号与有线电视（CATV）信号分离，通过不同设备接收。

该技术对现有网络改动较小，容易实现，初期投入较低。

1.概述1.1“最后100米”接入技术――EOC广电HFC网络中的同轴电缆网是一种理想的数据传输媒介之一，特别在最后一百米的宽带支持能力远远高于电信运营商通常所采用的五类线或电话线资源。

另外，考虑到网络改造所花费的成本、工期，网络的可拓展性，对多业务的支持能力等因素，现今越来越多的广电网络公司利用现有的同轴电缆来实现双向网络（EOC）的改造。

1.2 广电双向网络改造方案概述根据广电网络建设方案，可利用EPON设备完成光缆干线层面的双向改造，在“最后100米”用户同轴电缆分配接入网双向改造方案中，使用有源EOC方式进行组网，即在ONU下接有源EOC局端，覆盖光节点下面的所有用户，针对有双向需求的用户使用EOC用户端接入。

通过上述对传统的有线电视网的技术改造，将单向广播模式传输网建设为双向传输网，将信号的全模拟传输建设为模拟数字混合传输，使有线电视网成为能够不仅仅传输电视信号，而且可以承载其它多媒体业务的综合业务的网络，并且有可持续发展性，易升级的特点，从而在原有电视信号传播的基础上展开Internet业务、VOD视频点播、数据广播业务、IP电话、网上游戏、远程医疗、社区服务、买卖信息、网上商业、电子商务等增值业务。

广电网络结构如图一所示。

图一：网络结构图2 系统方案EOC是指在同轴电缆上传输以太网数据的技术统称。

现在业界的EOC技术方案多种多样，规模、成熟度不一，主要分为无源（基带）与有源（调制）EOC两类。

无源基带EOC系统通过对数据信号进行二四变换与耦合进行数据传输，其特点是设备相对简单廉价，但对网络适应性差，不能过有源放大器与无源分支分配器等设备，也只适用于星型集中分配网络；有源调制EOC通过对数据进行调制解调进行传输，其可透传放大器、分支分配器，能应用于星型网络与树型网络，对某些特殊网络（如网络中有可寻址系统）也有良好的适应性。

有源EOC应用组网示意图见图二。

图三：EPON+EOC组网示意图EOC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来实现数据、语音和视频的全业务接入。

EPON+EOC技术在有线电视网络双向改造中的应用【摘要】对EPON和无源EOC相关技术进行了介绍，探讨了基于EPON＋EOC技术规划和改造有线电视网络，以实现视频点播、宽带接入和多功能开发之目的。

【关键词】有线广播电视网；双向改造；EPON；EOC1.前言广电网络目前普遍具有模拟与数字并存、光缆与电缆并存等特点。

随着信息技术的发展和宽带业务的普及，广电行业一方面要面对电信运营商不断增强的流媒体业务的竞争，另一方面还要面对因人们对视频双向互动、宽带业务应用的高要求而产生的客户流失。

在日益激烈的竞争环境下，广电行业迫切需要改变原有的单向传输网络和单一广播业务，加快广电网络双向化改造进程。

2.以太网宽带无源网络EPON技术2.1 EPON系统技术原理EPON的系统结构如图1所示。

以太无源光纤网络EPON是由光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）以及无源分光器（POS）等单元构成的点到多点系统。

其系统组网拓扑多为星型、或树型分支结构，EPON主要基于IEEE802.3ah 标准，下行方向采用广播方式，每一个ONU将接收到所有下行信息，根据其MAC地址提取有用信号；上行方向采用TDMA时分方式共享系统，通过接入控制机将各个ONU有序接入，来自不同时隙的ONU数据流汇聚到公共光纤设施和OLT。

EPON由一根光纤采用波分复用实现全双工通信，上下行信息速率均为1Gb/s，传输距离是10/20km，分路比是32/16，主要业务是数据和语言，增加一个1550nm电视广播波长后，可实现语音、数据和视频的所谓三重业务捆绑服务，或者直接以IPTV方式提供集成的三重业务捆绑服务。

2.2 EPON系统技术特点（1）EPON上、下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户进行加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDM）共享带宽。

EPON满足接入网用户的带宽需求，并可方便灵活地根据用户需求的变化动态分配带宽。

（2）EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力。

EPON+EOC、FTTH方案对比分析目前，三网融合工作正在如火如荼的进行中，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、PON+EOC、 FTTH等。

相比于CMTS和FTTH的接入方案，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。

下面针对EPON+EOC和FTTH的接入方案做一个全方面的优劣势对比：1、带宽速率FTTH是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体，FTTH可以分为有源光接入和无源光接入。

光纤用户网的主要技术是光波传输技术。

FTTH是一种理想的宽带接入方式，可以很好的解决宽带上网的问题，带宽大、速度快，目前电信所支持的光纤入户带宽普遍在10M。

但是，出于出口带宽的限制，如果路线上的用户数量急增，会导致网络接入的速度陡降，局部掉线是经常碰到的问题。

在EPON+EOC改造方案中，金钱猫EOC产品物理层速率可达700Mbps，数据带宽可以达到350Mbps。

假设一个终端下挂十个用户，每个用户分得的带宽是35M，并且正常情况下，用户不可能同时全部在上网，那么用户的带宽就可以达到50M。

同时，采用的Qos机制和TDMA下行机制可以保证用户增加情况下的负载均衡，可以支持点播和上网业务。

2、施工难易度FTTH光纤接入由光缆将信号接到楼栋之后信号转换再通过光纤传输到用户家中，由于普遍用户家中没有铺设光纤，所以需要重新铺设光纤，进行光纤组网。

如果用户是新住宅区，铺设线路问题不大，但是如果用户是要改造家庭的线路，再铺设光纤，工程量非常大，施工难度很高。

EOC技术就是将以太网信号通过同轴电缆传输，在此基础上实现双向改造，就无需铺设线路。

在信号接入用户家中后，也无需改造铺设线路，通过采用终端实现信号转换后便可畅通无阻实现上网功能。

3、投入成本建设成本较高被认为是影响FTTH大规模商用的一大因素。

一方面，从设备和布线施工等方面的综合建设成本来看，FTTH是ADSL方式的1.5到2.5倍。