EPON雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

壽雪軍

嵊州市廣播電視總臺(tái)甘霖廣播電視站

全國(guó)有線電視網(wǎng)作為國(guó)家信息化三大基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之一，通過(guò)雙向化和數(shù)字化的發(fā)展，有線電視系統(tǒng)不但能夠提供更多、更豐富、更有質(zhì)量的電視節(jié)目，還有著充足的資源來(lái)提供其他非廣播業(yè)務(wù)。各個(gè)地區(qū)幾乎每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)都安裝了有線電視，近30萬(wàn)農(nóng)村有線電視網(wǎng)絡(luò)。有線電視產(chǎn)業(yè)化的市場(chǎng)條件和基礎(chǔ)條件已經(jīng)具備。在技術(shù)的選擇上，EPON作為一個(gè)比較成熟而且成本比較低廉的技術(shù)一直受到大連有線電視網(wǎng)絡(luò)公司的青睞。

一、EPON技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

1.成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，容易擴(kuò)展，易于升級(jí)；EPON系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中不需要電源，節(jié)省電力，容易鋪設(shè)，不占用小區(qū)機(jī)房，OLT和ONU之間無(wú)需任何有源設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)成本顯著降低；同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)組件數(shù)量少，因此故障也少，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)和管理成本的節(jié)省很大。

2. EPON系統(tǒng)這種無(wú)源點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光網(wǎng)絡(luò)和原有廣電HFC網(wǎng)絡(luò)中的光網(wǎng)絡(luò)完全類(lèi)似，在光纖到樓道的布局方式中可以多個(gè)樓道共享單芯主干光纖，并且可以根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際地理分布情況和用戶(hù)數(shù)靈活分配部署光纖，就近接入用戶(hù)，大量節(jié)省主干光纖。

3.上下行對(duì)稱(chēng)帶寬；EPON目前可以提供上下行對(duì)稱(chēng)的1G的帶寬。

4.帶寬分配靈活，服務(wù)有保證；對(duì)帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。接入帶寬從1Mbps-1Gbps可以隨時(shí)調(diào)整，支持動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)、DiffServ、PQ/WFQ和WRED等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)用戶(hù)進(jìn)行帶寬分配，并保證每個(gè)用戶(hù)的QoS。

5.超長(zhǎng)距離傳輸；EPON可以在高帶寬的情況下保證10-20KM的傳輸距離，使接入方案的部署更為靈活。

二、EPON目前的缺陷

在光纖未到戶(hù)甚至未到樓道的前提下，EPON也存在一定程度的速率瓶頸問(wèn)題。

EPON是一項(xiàng)新技術(shù)，新興技術(shù)的前期，設(shè)備價(jià)格還有些偏高，還存在著網(wǎng)絡(luò)最后一百米的用戶(hù)接入問(wèn)題。

EPON是目前雙向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，最為簡(jiǎn)單，易于建設(shè)、擴(kuò)展、維護(hù)和管理并能擴(kuò)展支撐廣電網(wǎng)絡(luò)公司各種雙向綜合業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的技術(shù)模式，雖然目前存在著成本、速率等問(wèn)題，但重要的一點(diǎn)是，它與廣電網(wǎng)絡(luò)公司雙向網(wǎng)絡(luò)未來(lái)的三網(wǎng)融合的發(fā)展方向不謀而合。

三、EPON的兩種典型方案

1. EPON+LAN設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)方案中EPON-OLT利用分前端光纖到小區(qū)機(jī)房分光器，分光器分光接入各個(gè)樓字/道ONU，ONU采用LAN人戶(hù)，承載數(shù)字電視點(diǎn)播信令同傳和寬帶上網(wǎng)等多業(yè)務(wù)，并根據(jù)多業(yè)務(wù)開(kāi)展的需要，在用戶(hù)側(cè)增加家庭網(wǎng)管設(shè)備，完成對(duì)多業(yè)務(wù)終端的接人。下行的模擬和數(shù)字TV信號(hào)通過(guò)原有的光纖和HFC線路下行，HFC人戶(hù)。最終雙線人戶(hù)，一勞永逸地解決廣電數(shù)字網(wǎng)絡(luò)雙向問(wèn)題。另外如果CATV信號(hào)波長(zhǎng)為1550nm，可將分前端光纖與E PON-OLT進(jìn)行合波，通過(guò)一根光纖進(jìn)行傳輸，在小區(qū)機(jī)房進(jìn)行分波，分別分出CATV信號(hào)和EPON光信號(hào)，由此可有效節(jié)省線路光纖資源。滿(mǎn)足用戶(hù)高帶寬的需求和未來(lái)多業(yè)務(wù)接人的需要。

2. EPON+EOC設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)方案中EPON-OLT利用分前端光纖到小區(qū)機(jī)房分光器，分光器分光接人各個(gè)ONU，然后以EOC方式下行。EOC合成器部署在小區(qū)樓道，將CATV信號(hào)和資料信號(hào)進(jìn)行合成，通過(guò)原有HFC線纜傳送到用戶(hù)側(cè)，最終通過(guò)用戶(hù)側(cè)的EOC終端分離出CATV信號(hào)和資料信號(hào)，用戶(hù)數(shù)字電視點(diǎn)播信號(hào)通過(guò)EOC方式上行。EOC充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜、分支分配器資源，能夠有效節(jié)省建網(wǎng)成本。該方案施工難度小，工作量少，設(shè)計(jì)速度快，不受同軸網(wǎng)絡(luò)上的噪聲對(duì)系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的影響，降低了施工難度。終端設(shè)備成本較低，降低用戶(hù)投資。特點(diǎn)：(1)可以充分利用現(xiàn)有的同軸電纜資源，無(wú)須對(duì)人戶(hù)電纜重新改造。(2)一根同軸電纜把資料和有線電視信號(hào)接人室內(nèi)。即插即用，無(wú)須在客戶(hù)端進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試。(3)客戶(hù)端無(wú)須有源設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定，安全。(4)無(wú)須考慮回路中的侵人噪聲。(5)每戶(hù)可單獨(dú)提供10Mbps上下行對(duì)稱(chēng)帶寬，確保用戶(hù)業(yè)務(wù)傳送。

四、網(wǎng)絡(luò)模型

模型一：電視信號(hào)從鄉(xiāng)鎮(zhèn)基站經(jīng)光發(fā)射機(jī)進(jìn)入主干光纜，然后經(jīng)過(guò)原有的單獨(dú)的光纖網(wǎng)絡(luò)送到各村的光接收機(jī)，通過(guò)同軸電纜分配網(wǎng)傳送給各個(gè)用戶(hù)，同軸電纜入戶(hù)。數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)EPON構(gòu)建的光纖網(wǎng)傳輸?shù)较鄳?yīng)的ONU，經(jīng)過(guò)雙絞線傳給用戶(hù)，雙絞線入戶(hù)。

模型二：電視信號(hào)從鄉(xiāng)鎮(zhèn)基站經(jīng)光發(fā)射機(jī)進(jìn)入主干光纜，然后經(jīng)過(guò)原有的單獨(dú)的光纖網(wǎng)絡(luò)送到各村的光接收機(jī)，通過(guò)同軸電纜分配網(wǎng)傳送給各個(gè)用戶(hù)，同軸電纜入戶(hù)。數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)EPON構(gòu)建的光纖網(wǎng)傳輸?shù)较鄳?yīng)的ONU，通過(guò)同軸電纜分配網(wǎng)傳送給各個(gè)用戶(hù)。光接收機(jī)以下至用戶(hù)放大器級(jí)聯(lián)不超過(guò)2級(jí)。機(jī)頂盒至網(wǎng)關(guān)電纜損耗不超過(guò)55dB。

使用EPON的廣電數(shù)字雙向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)解決方案EPON+LAN/EOC除具備傳統(tǒng)EPON的”大容量、高帶寬、長(zhǎng)距離、易維護(hù)”等特性外。EPON+LAN/EOC對(duì)廣電的特殊意義在于：(1)先進(jìn)的IP駐地網(wǎng)公用平臺(tái)，可支持高性能網(wǎng)管、組播、IP語(yǔ)音、VPN等各種高附加值業(yè)務(wù)。可建設(shè)一套高質(zhì)量駐地網(wǎng)。(2)基于標(biāo)準(zhǔn)全開(kāi)放的IP協(xié)議基礎(chǔ)，符合廣電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)。(3)保護(hù)現(xiàn)有投資，可與廣電現(xiàn)網(wǎng)更好的融合EPON的設(shè)計(jì)是與廣電現(xiàn)有城網(wǎng)的光纖、Cable相匹配的，基本上不需要改動(dòng)。(4)符合未來(lái)“三網(wǎng)融合”發(fā)展方向。

隨著光纜和EPON等光器件價(jià)格進(jìn)一步降低，F(xiàn)ITH將更快普及，因此我們的雙向網(wǎng)建設(shè)應(yīng)該面向未來(lái)，其設(shè)計(jì)建設(shè)應(yīng)向無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)方向靠攏，采用EPON的形式建網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展性良好、幾乎不存在接人瓶頸的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在該網(wǎng)絡(luò)上可成功開(kāi)展交互數(shù)字電視、信息、企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)接入等業(yè)務(wù)。這也將為三網(wǎng)融合提供很好的方式。