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广电网
2011/4/25 11:07

EOC接入技术分析[图]

泰尔网  陈利兵 姜智峰

1 三网融合背景

2009年以来,国家出台三网融合相关支持政策的力度逐步加大。随着国务院13号文的发布,三网融合在国家层面正式启动。2010年初的国务院会议决定加快推进我国三网融合进程,标志着我国三网融合工作进入实质性推进阶段。目前,各试点城市的三网融合工作即将启动,这将为我国广电业、电信业以及互联网行业带来新业态的创新,为产业链上厂商带来新的经济增长点,推动产业的技术进步,最终促进整个电子信息产业和文化产业的结构调整,促进我国信息化水平的提升。

根据试点方案的不同,存在多种电视、互联网业务承载方案。其中,EOC技术能够充分利用广电同轴接入网络资源,通过对现有网络的改造实现双向通信,承载以太网业务,实现数据、视频、语音等多种业务的融合,因而得到了广泛关注,本文重点对此技术进行介绍和分析。

2 EOC技术及特点

2.1 EOC技术特点

EOC技术包含HomePlug(HomerPlug Powerline Alliance)、HomePNA(Home Phoneline Networking Allince)、WLAN(Wi-Fi Alliance)、MoCA(Multimedia Over Coax Alliance)等4个标准体系。

EOC系统主要由EOC头端和用户EOC终端系统组成。部署方式如图1所示。

EOC接入技术分析[图]

图1 EPON+EOC部署方式

EOC头端设备接收来自有线电视的信号以及来自互联网的数据信号,将数据信号调制之后以FDM方式与有线电视信号合并。合并之后的信号通过同轴网络发送给每个用户。用户EOC终端接收到信号之后,将数据信号与有线电视信号分离,并将数据信号解调之后传送给用户数据终端设备。数据终端上行信号经EOC终端调制之后进入同轴网络并送至EOC头端设备。EOC头端将上行数据信号解调之后发送至Internet。

不同标准中EOC占用频段的范围也不同,其中HomePlug和HomePNA采用低频段,WiFi和Moca采用高频段,几种技术均规定了QAM调制方式。

EOC的主要优点包括:

1) 部署便捷。直接利用现有入户同轴电缆,不需要重新布线。EOC终端部署方便,且可与STB合设,有利于业务快速开通。

2) 速率较高。最高可达135Mbps,基本满足宽带接入要求。

3) 速率对称。上、下行速率差异较小,便于未来交互业务的开展。

4) 标准化程度较高。具备国际协议体系支撑,形成了完整的业务体系、运营支撑体系。

5) 组网灵活,扩展性强。组网方式灵活,可依据用户规模、业务发展逐步安装数据前端设备,适合于宽带业务的逐步发展;通过使用多个数据频道或频道捆绑技术,可实现平滑扩容。

EOC也存在以下问题:

1) 部分技术存在干扰隐患。采用低频段的技术容易受到噪声干扰,对网络设备要求高,噪声汇聚将影响系统的带宽和性能。

2) 标准体系仍不完善,厂商较多,各厂商间互联互通存在问题,产品差异较大。

2.2 EOC技术分析

从部署复杂度和部署成本而言,EOC方式与传统CMTS基本原理相同,都是通过对原有同轴接入网络的改造实现互联网业务的接入。EOC的部署主要涉及原有有线电视同轴网络的改造,增加线路放大器提高信噪比,增加同轴网络质量监控、诊断和管理技术,提高接头耦合质量。

从业务提供而言,EOC可实现135Mbps用户共享带宽,基本满足用户宽带业务需求,可以实现包含语音、视频、互联网和电视在内的综合业务接入。

从技术成熟度而言,由于EOC技术刚刚出现,而且存在多种制式,因此不同厂商的互联互通还存在一些问题。然而在三网融合背景下,对于EOC技术的迫切需求促使EOC技术不断完善,标准成熟程度日益增强,技术成熟度不断提高,互联互通问题进展较快。针对低频段噪声滤波困难的问题,一方面通过提高滤波器特性来解决,另一方面可以通过高频段EOC技术解决。

综上所述,为了推进三网融合的目标,快速实现有线电视用户上网,实现有线电视双向改造,EOC由于具有较强的可实施性、较高的业务提供能力成为首选方案。

3 主流EOC技术类别及比较

目前EOC有HomePlug、HomePNA、WLAN、MoCA 4个标准体系。

3.1 HomePlug(家庭插电联盟)

HomePlugAV是由电力线通信技术领域的权威国际机构——家庭插电联盟(HomePlug)制定,包括HomePlug1.0、HomePlug1.0-Turbo、HomePlugAV、HomePlugBPL、HomePlug Command&Control等多个协议。该标准由近50家公司共同制定,其技术规格可把多组设备透过供应电源的电线互相联系。经HomePlug认证的产品可应用在个人电脑或支持以太网、USB及802.11的设备。

3.2 HomePNA(家庭电话线网络联盟)

HomePNA是Home Phoneline Networking Allinace(家庭电话线网络联盟)的简称。该组织于1998年成立,致力于开发利用电话线假设区域网络的技术方案。2005年5月被国际电联(ITU-T)接受成为国际标准(G.9954)。最新标准为2006年12月所推出的3.1版,其传输速率为320Mbps。

3.3 WiFi(Wireless Fidelity)

将WiFi(802.11系列无线局域网)的技术成熟、接入便捷与同轴电缆的高带宽相结合,便产生了同轴WiFi技术。它将WIF的2.4GHz射频信号经阻抗变换后,送入同轴电缆传输,接入端即可使用专用的接收设备,也可使用市场上普遍销售的802.11系列无线网卡,无线网卡接收既可以使用无线方式,也可用同轴电缆有线连接。采用802.11g标准,PHY速率可达54Mbps,实际吞吐量可达22Mbps。

3.4 Moca(同轴电缆多媒体联盟)

MoCA(Multimedia over Coax Alliance)成立于2004年1月,创立者为Cisco、Comcast、EchoStar、Entropic、Motorola和Toshiba。MoCA希望能够以同轴电缆(Coax)来提供多媒体视频信息传递的途径;利用Entropic技术(c-link)作为MoCA1.0规范的依据。2007年底,MoCA联盟批准通过了MoCA1.1,把有效数据速率提高到175Mbps,为多媒体业务提供更好的QoS

上述4种技术的比较如表1所示。

表1 主要EOC技术比较

EOC接入技术分析[图]

上述四种方案中,Home Plug和Hom PNA属于低频方案,都存在低频噪声比较难以滤除的问题,其中Home Plug最成熟,成本较低,频带利用率较高,目前接受程度也最高;Home PNA网络匹配性较差,链路管理维护比较复杂,因此使用较少;MOCA和降频WiFi属于高频方案,噪声滤除比较容易实现,但是这两种技术目前互通性仍然存在问题,有待于在实际部署中进一步验证。

4 EOC部署与管理

4.1 EOC部署方式

EOC主要结合成熟的EPON技术进行统一部署。在对同轴网络进行改造过程中,可以将头端设备部署在小区或楼内交接间,因此EPON可以采用与之对应的FTTC和FTTB建设模式。

4.1.1 FTTC模式

EOC接入技术分析[图]

图2 FTTC模式部署EPON+EOC

FTTC模式适用于建设初期小区用户密度较低的情况。EPON网络中将OLT部署在电信接入网络的机房,ODN延伸至小区交接箱,并将ONU部署在小区交接箱中。可以根据用户规模,采用1:32或1:64分光比的ODN。有线电视信号通常采用光纤或同轴线也将信号延伸至小区交接箱。在交接箱中,数据信号与有线电视信号接入EOC头端设备,调制之后的信号进入小区同轴网络。在用户家庭中部署EOC头端设备,将信号解调之后分别发送给电视机和用户数据终端。

4.1.2 FTTB模式

EOC接入技术分析[图]

图3 FTTB模式部署EPON+EOC

FTTB模式适用于小区用户密度较高的情况。当采用FTTC方式无法满足用户业务需求的情况下,可以采用该方案将ONU下移至楼内交接箱,通过FTTB方式扩展用户带宽。

EPON网络中将OLT部署在电信接入网络的机房,ODN延伸至每栋楼中的交接箱,并将ONU部署在楼道交接箱中。由于密度较高,ODN通常采用1:64分光;当用户规模较大时需要选择大容量OLT设备并采用1:64分光比的ODN。有线电视系统的楼道支路同轴线也延伸至小区交接箱,并由此分配到各个住户。在交接箱中将数据信号与有线电视信号接入EOC头端设备,调制之后的信号进入小区同轴网络。在用户家庭中部署EOC头端设备,将信号解调之后分别发送给电视机和用户数据终端。

4.2 EOC管理与维护

目前,有线电视网络基本上没有统一的管理、运营、维护系统,缺乏相关技术标准和体制。网络日常维护、故障检测基本由人工通过测试仪表实地测量完成。这种运维方式操作复杂、成本过高,无法实现快速响应。在面对大规模接入网络和综合数据、语音业务时,现有管理和运维方式无法奏效。因此,承载互联网业务、传统电信业务和电视节目的EOC网络,至少应当具备电信网络现有的管理、运维体制,并建设相应的系统和平台。

在部署网络时应当考虑关键网元的管理,如EPON系统中的OLT、ONU、交换机,EOC系统中的头端设备、终端设备、中继器、放大器、合路器等等。系统应实现EPON与EOC设备级和网络级管理,并提供性能监测、故障检测等功能,同时应提供北向接口,为综合网管的建设奠定基础。

5 结语

EOC技术作为同轴网络中提供以太网业务的新型技术得到了广泛关注。与传统CMTS技术相比,EOC能够提供超过100Mbps的接入带宽,支持更多用户数,具有更加稳定的工作状态,是进行有线电视双向网改造的首选技术,目前各个运营商均开展了现网实验。提供EOC产品的厂商众多,除了传统广电设备厂商之外,电信设备厂商也纷纷推出相应产品,这无疑加快了标准和产品的成熟。然而,在技术之外EOC也受到其他技术体制的挑战。例如,电信运营商或有线电视运营商采用五类线或光纤入户,彻底替代传统同轴电缆,采用IPTV方式提供电视节目,并采用统一的以IP为基础的互联网以及其他综合信息服务,那么EOC技术有可能被替代。因此,EOC技术的普及不仅仅取决于技术本身,更加重要的是政策导向下广电和电信的竞合关系。

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