有线电视双向网双向改造技术论证
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【摘要】本文通过各种广电网络双向改造典型方案的比较分析，得出了EPON技术是现阶段比较适合广电网络双向改造、实现三网融合的技术。
随着信息技术的迅猛发展，有线电视用户对网络带宽的需求日渐增长。为了满足市场的需要，HFC网络的“单改双”是广电行业应对三网融合业务发展的第一步。广电的双向改造有多种技术可选择，包括CMTS、EPON+EoC、EPON+LAN，甚至FTTH等。将有线电视从单向转变为双向化，也就是在原有的HFC网单向下行广播通道的基础上再增加一个上行通道，提高其信号的运行效率与质量。在现代化社会发展中，我们一般会采用以下两种方案进行改造：
一、CMTS+Cable Modem方案
接入采用Cable Modem技术，几十---几百个用户共享36Mb/s，平均每户速率不足1Mb/s。此方案是在有线电视网的前端或分前端增加电缆调制解调器头端系统CMTS，用户端放置电缆调制解调器CM。CMTS在与CM的双向通信中居于主导地位，负责对CM进行认证、带宽分配和管理。该方案需要对原有HFC网络进行大规模的双向改造，包括上行光纤、信号放大器的双向改造、增加上行光发射机、头端光接收机等，改造的工作量和投入成本都非常大。
CMTS+CM技术所具有的相关标准较为成熟，能够直接使用在有大范围面积覆盖需求的区域，并且在使用之后，能够呈现出较为良好的同轴电缆资源利用。但是，就各方面的实际情况来看，其中两个方面有着极为铭心的缺陷：首先一个是上行的漏斗效应装置会直接导致噪声大量的汇聚起来，这对于带宽的速率以及稳定性来说，带来了较大的影响；其次，多个用户来使用40Mbps头端的带宽进行共享使用，并不能切实有效的满足当前用户对于带宽所呈现出来的需求。该技术从诞生以来，就没有在我国得到较大范围的推广，仅仅只是在某些经济较为发达的区域或者说广电改造较早的区域进行了应用，这也是由于其本身优势性不大所导致。目前，该技术由于新兴技术的影响，已经逐渐的退出了当前技术竞争序列之中。
二、EPON方案
通信业界多年来一直认为，PON（Passive Optical Network无源光网络）是接入网发展的方向。它在解决宽带接入问题上，无论设备和运行、护维、管理方面，它的成本相对便宜，提供的带宽足以应付未来的各种宽带业务需求。所以为大多数人接受。
（1）EPON技术的优势。对于运营商来说，运营成本无疑是不可回避的问题。EPON的投资成本相对于CMTS+Cable方案来说具有较大的优势。同时，EPON技术充分利用原有线电视光纤资源，符合有线电视网络光纤资源相对丰富，光节点分布合理配置的技术现状。EPON技术属于无源光网络，减少了线路中用电设备数量。排除了CMTS技术中用电设备在线路中需要进行集中供电的环节，网络安全性也得到了极大地提高。EPON技术涉及的设备模块化设计程度较高，较大程度的提高了网络的可维护性。EPON技术属于新技术，相对于CMTS技术而言具有较大的可发展性。不可忽略的一点是EPON技术完全避免了困扰CMTS技术的噪声汇集现象。EPON不但集成了无源光网络的低成本优势，而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合，不论是当前的可实现成本还是未来的预期成本，都是各种PON技术中无可比拟的。因此，PON技术首选EPON，而排除APON和GPON。
由于EPON网络的拓扑结构与现有HFC网络支线网络部分相似，因此在目前HFC网络的基础上叠加EPON非常容易。EPON是由OLT（光线路终端）、ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络，由无源分光器和光纤组成）等单元构成的点到多点系统。其系统拓扑多为星型或树型分支结构。OLT位于EPON系统的局端一侧，负责EPON系统外部资源与终端用户的连接，汇聚外部业务，协调远端ONU。外部资源包括语音、数据及视频业务。除了这些基本功能外，高等级的OLT还具备数据路由、交换和语音网关等功能。ONU负责用户的接入业务的覆盖。
（2）EPON的两种技术介绍。在基于EPON技术的有线电视双向网改造中，根据最后入户载体类型的不同，可分为五类线或者同轴电缆，即又可分为EPON+LAN与EPON+EoC两种入户方案。
EPON+LAN和EPON+EoC的技术下行信号同样采用原广播方式下行，本质区别在于最后100M的传输方式问题。EPON+EoC可以充分利用原有线电视网络同轴电缆，避免重新敷设五类线。因此减少了大量的人工成本的管线资源。但是需要在用户终端加装EOC终端设备。同样，采用EPON+LAN的技术方案需要在最后100M增加无量不小的路由交换机，因此相对于投资成本来说，二者区别不大。
EPON+LAN技术较为成熟，标准化程度及可扩展性高。而EPON+EOC技术也有其自身的特点：
漏斗噪声效应极低，每户的干扰噪声点到点地传送到以太同轴网桥，并在此被隔离。
带宽大，每户独享10Mb/s，支持VOD、IPTV、Internet业务等。
标准化程度高。
能有效地解决楼内重新敷设五类线的困难。
用户家庭为无源终端，安装方便，价格低。
只适用于星形结构的无源分配同轴网。
针对EPON+EoC的方案改造过程中，以往传统的有线电视信号都是利用前端来将信息传递到光接收设备之中；相应的语音、数据等方面的业务，都是直接利用EPON系统来传送到相应的ONU之中；光接收机本身和ONU这两个部分都是利用五类线来对EOC的头端进行连接，并且EOC的头端还必须要与IP数据进行混频处理，才能够最终利用同轴电缆的形式，将型号直接传递到了用户的接收设备之中；同时在用户家中进行EOC终端放置的目的，就是为了能够达到对信号进行分离、接收的目的。EOS在实际使用的过程中，所呈现出来的优势极为明显，能够切实有效的使用在我国当前广泛使用的HFC网络体系之中，无需采取重新埋设路线的方式，不仅切实有效的解决了驻地网资源耗费的问题，还使得入户建设的难度极低，无需耗费过大的成本在其中。此外，EOC所呈现出来的有效物理宽带，绝大多数都超出了100M的水平，在能够对网络进行核实的组织编排情况下，完全可以利用该技术来执行宽带业务。
（3）EPON+EOC改造存在的问题。当然目前EPON+EOC还有一些需要解决的问题。
1）EOC技术众多，难以选择。2）带宽问题。EPON+EOC虽然可以满足现阶段用户对于带宽的需求，但是对于未来HTTH即光纤到户时代的挑战扔需要进一步拓展。3）EPON和EOC的集成问题。不仅要实现ONU、EOC头端甚至光接收机多合一的硬件集成，更需要实现EPON、EOC甚至光收机的统一网管，以减少网络运营维护的难度。
三、总结
各种技术都有其优缺点，如何根据不同情况选择适合自己的技术使我们探讨的重点。综合运维及施工难度、建设改造成本投入等因素，对于施工难度大的老旧小区，首选EPON+EOC技术；对于新建小区，根据各地前端设备配置情况考虑EPON+EOC或者EPON+LAN技术。可以说EPON技术是针对广电网络量身定制的技术之一。因此具有很多先天的优势。通过前面的论述以及分析比较可以看出，在有线电视网的双向化改造中，EPON技术相比CMTS具有非常明显的成本优势。改造简单、施工较快，更加符合广电双向改造的低成本、高带宽、可升级、保护现有投资的需求。
参考文献
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[3]汲建龙.EPON+EoC双向网技术在有线电视中的应用[J].广播电视信息，2010（04）