基于EPON的三網(wǎng)融合接入網(wǎng)技術(shù)

1 引言

　　隨著國務(wù)院對三網(wǎng)融合政策的批復(fù)，有線電視網(wǎng)向前演進(jìn)為下一代廣播電視網(wǎng)(NGB)的浪潮已經(jīng)不可阻擋，NGB的骨干網(wǎng)和內(nèi)容平臺(tái)都已經(jīng)有相對成熟的解決方案，接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)由于解決方案的復(fù)雜性和占總體投資比例的重要性而成為當(dāng)前NGB建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

　　2 接入網(wǎng)技術(shù)方案

　　EPON技術(shù)由于高帶寬、易維護(hù)、遠(yuǎn)距離覆蓋的特點(diǎn)成為當(dāng)前FTTx的主流承載技術(shù)，目前產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展完善，是電信運(yùn)營商接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的首選技術(shù)。但是由于在駐地網(wǎng)層面采用光纖直接到戶的成本較高，傳統(tǒng)電信運(yùn)營商基本上采用了FTTB+LAN或FTTB+DSL的方案，這樣在盡量節(jié)約駐地網(wǎng)投資的前提下，獲得了最佳的網(wǎng)絡(luò)性能。

　　廣電運(yùn)營商長期專注于HFC網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，擁有著龐大的HFC接入網(wǎng)絡(luò)，利用HFC作為入戶媒介可實(shí)現(xiàn)最大的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。廣電HFC網(wǎng)絡(luò)中的同軸電纜網(wǎng)是一種理想的數(shù)據(jù)傳輸媒介，尤其在最后100m的帶寬支持能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于五類線或電話線資源。因此，在廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造中如何融合光纖和HFC兩種介質(zhì)，深入挖掘現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)價(jià)值，被廣電運(yùn)營商所關(guān)注。目前比較經(jīng)濟(jì)可行的雙向改造技術(shù)方案有3種：CMTS，EPON+LAN和EPON+EoC。

　　(1)CMTS適合稀疏模式網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域

　　CMTS利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)，通過對信號(hào)進(jìn)行QPSK/QAM調(diào)制，在HFC低頻端進(jìn)行雙向傳輸。CMTS的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)較成熟，網(wǎng)管能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模雙向覆蓋。缺點(diǎn)是CMTS噪聲匯聚效應(yīng)影響系統(tǒng)的帶寬和性能，同軸電纜及接頭質(zhì)量要求較高，后續(xù)維護(hù)工作量較大;對于大多數(shù)有線電視運(yùn)營商而言，上行噪聲是一個(gè)普遍存在的問題，尤其是在低頻帶。CMTS設(shè)備包轉(zhuǎn)發(fā)能力弱，無法滿足日益增長的高帶寬業(yè)務(wù)需求，可承載業(yè)務(wù)有限，無法提供全業(yè)務(wù)承載，后續(xù)系統(tǒng)擴(kuò)容成本巨大。CMTS的Cable接入屬于共享線路方式，如果只作寬帶接入和上網(wǎng)，在用戶數(shù)量不太多的情況下比較適合廣電開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。對于目前國內(nèi)用戶集中居住，用戶需要長時(shí)間占用網(wǎng)絡(luò)、大流量吞吐數(shù)據(jù)，單位帶寬下降明顯，不利于高帶寬業(yè)務(wù)的開展，采用CMTS實(shí)現(xiàn)大范圍的用戶寬帶接入不夠經(jīng)濟(jì)。

　　(2)EPON+LAN適合于高密度用戶新建小區(qū)

　　EPON+LAN方案是通過EPON網(wǎng)絡(luò)接入到樓宇，通過ONU提供以太網(wǎng)接口，用戶接入通過以太網(wǎng)五類線實(shí)現(xiàn)。采用這個(gè)方案實(shí)現(xiàn)用戶語音和互聯(lián)網(wǎng)接入，有線電視信號(hào)仍通過HFC線路實(shí)現(xiàn)。它的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，設(shè)備商較多，接口和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。該方案適合于高密度用戶和大帶寬業(yè)務(wù)需求新建小區(qū)的第一次綜合布線時(shí)一次完成，而對于已經(jīng)開通有線電視的老用戶需要重新進(jìn)行布線，小區(qū)樓道和入戶布線施工難度較大，用戶一般不愿意接受。

　　(3)EPON+EoC適合現(xiàn)有CATV用戶的首選技術(shù)

　　EPON+EoC技術(shù)是在現(xiàn)有的HFC網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上構(gòu)造一個(gè)適用于廣電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)字帶寬用戶接入網(wǎng)絡(luò)，它在不影響現(xiàn)有的CATV正常工作的前提下，以先進(jìn)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，將以太網(wǎng)信號(hào)合成在同軸電纜中與原有的CATV信號(hào)一起傳輸，用于承載基于IP的數(shù)據(jù)、語音和視頻等業(yè)務(wù)。它以較少的改造成本和工程量將原來單向的有線電視網(wǎng)絡(luò)改造成為一個(gè)雙向的、能夠承載多種業(yè)務(wù)的雙向?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)。采用EoC技術(shù)具有良好的適應(yīng)性和靈活的組網(wǎng)方案，充分利用了廣電原有的同軸接入網(wǎng)資源，節(jié)省了入戶部分的線路投資。

　　將EPON技術(shù)和EoC技術(shù)相結(jié)合，統(tǒng)一網(wǎng)管，組成整體解決方案，可以為廣電三網(wǎng)融合NGB的發(fā)展提供接入網(wǎng)絡(luò)的最佳技術(shù)。EPON+EoC可提供數(shù)據(jù)、視頻、語音于一體的三種播放的綜合承載，通過一張接入網(wǎng)提供過去多張網(wǎng)絡(luò)的功能。該方案在開發(fā)過程中充分考慮中國國情和當(dāng)前廣電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，在駐地網(wǎng)層面利用廣電網(wǎng)已有的Cable網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)，節(jié)約了大量的綜合布線成本和運(yùn)維投資，兼具高性能和低成本。EPON+EoC技術(shù)滿足了廣電數(shù)字電視的雙向改造和國家三網(wǎng)融合的需要，將推動(dòng)NGB產(chǎn)業(yè)在中國的深入發(fā)展，是面向廣電運(yùn)營商N(yùn)GB網(wǎng)絡(luò)接入層首選技術(shù)。

　　3 EPON和EoC組網(wǎng)技術(shù)

　　(1)EPON技術(shù)

　　光纖作為傳輸高速率、大容量、多業(yè)務(wù)的最佳媒質(zhì)，早已在骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，在接入網(wǎng)層面，光纖也已經(jīng)得到了普及與應(yīng)用。光纖具有壽命長、可靠性高、抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，光傳輸具有很強(qiáng)的帶寬擴(kuò)展能力，并且容易實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)平臺(tái)的融合。

　　EPON技術(shù)是將以太網(wǎng)與無源光網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的技術(shù)，按照IEEE802.3ah國際標(biāo)準(zhǔn)可以支持1.25Gbit/s對稱速率。作為光纖接入網(wǎng)的重要解決方案，EPON技術(shù)具有ADSL，LAN等無法比擬的特性，也比APON，BPON，GPON等技術(shù)更為高效地滿足了“Everything over IP”的多業(yè)務(wù)接入需求。EPON接入網(wǎng)絡(luò)具有投資成本低、操作和維護(hù)簡單等優(yōu)勢，為運(yùn)營商解決“最后一公里”問題提供了一種非常經(jīng)濟(jì)有效的寬帶接入解決方案。目前，EPON技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外得到了大規(guī)模的應(yīng)用，得到國內(nèi)外運(yùn)營商和廠商的支持和認(rèn)可。

　　通過EPON系統(tǒng)設(shè)備，利用FTTH/FTTB光纖網(wǎng)絡(luò)覆蓋家庭、企業(yè)用戶可以提供最大帶寬達(dá)1Gbit/s的傳輸速率。運(yùn)營商可以用經(jīng)濟(jì)的造價(jià)和極少的光纜線路投資，方便地實(shí)現(xiàn)高速上網(wǎng)，IPTV組播/點(diǎn)播等高帶寬IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送。

　　EPON系統(tǒng)主要由OLT(Optical Line Terminal，光纖線路終端)和ONU(Optical Network Unit，光纖網(wǎng)絡(luò)單元)以及分離器(Splitter)構(gòu)成，OLT提供到IP城域網(wǎng)，IPTV承載網(wǎng)，NGN軟交換網(wǎng)上行接口。針對最終用戶不同的業(yè)務(wù)需求，運(yùn)營商可靈活選擇終端ONU設(shè)備，滿足FTTH/FTTB/FTTC/FTTC+EoC等多種應(yīng)用場景。典型的EPON組網(wǎng)方案如圖1所示。

　　圖1 EPON組網(wǎng)方案