EPON技术在广电网络双向改造中的应用

文丨刘士辉

（石河子广播电视局网络传输中心，新疆石河子 832000）

2006年3月14日，正式公布的“十一五”发展纲要提出：“加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设，推进‘三网融合’，健全信息安全保障体系。”三网融合7年已经过去，广电网、电信网和互联网各自领域中有着很大的突破，并且在相互融合过程中创造了更大的信息和社会价值。

1 EPON技术在广电网络双向改造中的优势

EPON技术标准化在2000年底正式推出，其包含于802.3的EFM工作组中，承担以太网主干业务和传输功能，EPON实际是以太网与PON域的结合，即“E+PON”，嵌入了FTTP/FTTH技术，EPON在广电网络双向改造中的优势明显。

1.1 低建设与维护成本

广电网络的双向改造，不仅要改造传输端也要改造用户端，如果能够使用已有的电视、视频硬件及其数据接口，就能够节省很多资金，并且能够为广电网络运营公司节约很多资金。EPON技术的以太网数据传输格式恰好也是家庭用户使用的局域网/驻地网的技术，因此EPON技术在光电网络双向改造中，只需要对主机端进行改造，而家庭用户端改造程度不大，例如，EPON技术接入后能够更大程度的减少光纤、光数据收发模块、局域网设备数量。在维护上EPON技术采用光纤接入，在价格上光纤比电缆更加便宜，而且传输速度快，造成信号拥堵的可能性降低，通过统一局域网管理，降低维护成本。

1.2 支持远端与终端瓶颈问题

EPON技术以主干光纤为基础，最远传输距离达20km，并且一根主干光纤和一个局端能够通过光分路器供28个家庭用户使用，光纤传输距离远是双绞线、铜芯线所不能比拟的。EPON同时可以满足终端客户对宽带速度的强烈需求，特别是视频点播、在线游戏和可视电话、数字电视等信息需求。

1.3 满足个性化服务

基于加权公平排队算法，动态监测等来评估每个用户的服务协议等级，根据用户网络流量的测算，来分配足够的流量空间来使用，不仅节省了大量信息资源，而且EPON技术提供了IP业务和传统话音服务。根据用户的需求随时开通个性化网络服务。

2 EPON技术在广电网络双向改造中的应用

2.1 EPON网络平台搭建

为了实现网元管理功能、配置管理功能、审计功能、性能管理和安全管理功能，需要搭建EPON网络平台。这些功能都是基于智能EPON接口、高密度光纤路终端、光网络单元等之上，光纤可分路28-32个PON端口。在网元管理功能上，通过OSS（Operations Support System）网管系统来对接CORBA（Common Object Request Broker Architecture）结构，OSS通过CORBA接口获取和设置RNC（Radio Network Controller）/NodeB（带宽计算）管理对象的属性，OSS-RC接受网元通知，网元管理对象属性变化时，向OSS发送通知时间。从而实现分布式、跨网络网元管理。在配置管理功能上，1550nm光纤的良好传输性能，对EPON网络平台的网络功能实现发挥了重要作用。在性能管理上，Overlay叠加技术在1550nm光纤接口之间安装直调光发射机，输出光信号与广电网络信号通过信号复用器耦合信号，传送到用户的光节点。

2.2 EPON双向改造方式

2.2.1 EPON+EoC方式

EoC技术是能够在以太网环境下同轴传递，是一种较为新颖的技术。对于一般家庭用户而言，低频EoC当是首选，用户一旦使用这种接入方式，仅占用位于上行的65MHz的回传频段。占据频段少，但是能够为用户提供10Mbit/s的带宽，不用调制，就可达到同轴电缆与有线电视信号的完美结合。由于EoC技术所需要的硬件设备较少，因此，对老旧小区的改造过程中可以充分运用EoC技术实广电网络的双向改造。

2.2.2 EPON+MoCA方式

同轴电缆多媒体联盟为用户提供更高的带宽，它利用同轴频带将数据信号叠加至原有 TV 信号上利用同一电缆实现信号共同入户，是一种可解决有线电视数据双向化的低成本解决方案。MoCA 技术的关键是利用已有的电缆实现高速率的接入和网络传输，而无须做任何的调整，这是在和以太网竞争中的优势。

2.2.3 EPON+WiFi方式

WiFi 是 IEEE 802.llb 标准的别名、后来成为无线以太网兼容联盟WECA 的注册名称。WiFi 技术是基于IEEE 802.1lb 的标准，其最大优点是可以利用越来越广泛预置在电脑和其他家电中的无线模块。这种方式市场应用量不大，产品价格偏高，不易推广。

2.2.4 EPON+LAN 方式

LAN网络是目前使用较多的一种技术，主要在汇聚层通过光纤网，由路由器和交换机组成交换网络，在接入层上使用五类线电缆（或光纤）接入小区，楼栋和用户家中。采用光纤到楼，楼内用五类线到户的千兆以太网技术，可以实现吉比特到小区、百兆比特到楼、十兆比特到家庭。小区宽带通过本地城域网与骨干网相连。

3 EPON技术在广电网络改造中的注意事项

3.1 新的传输频段

由于EPON技术融合了以太网与HFC广电网络，因此需要配置全新的功率发射器，对频段进行调试。EPON平台计入的光纤设备需要对三种波长的进行测试与融合，原有波段为1550nm，而现在的1490nm的波长，对已经成形的回损仪与OTDR构成了新的挑战，需要重新研发新的频段，而且需要一定的时间进行试验和维护。

3.2 复合WDM 的系统

复合WDM系统是传统单线1550nm系统改造更新而成的下行中1490nm与1550nm的全面复合，在EPON数字平台建设中传统的波分系统测试仪，例如光谱仪已经不能满足需求，亟待开发双波甚至多波的波分系统。同时要将该仪器的功能集成化，便于测试时携带。

3.3 ONU/ONT的孤立性

经过EPON改造后的广电网络系统中ONU/ONT需要OLT的激活才能开始工作。一方面是为方便收费管理，另外一种是处于系统和信息安全的角度考虑，因此，大部分时间ONU/ONT无光信号发出，而在对系统启动和调试时，需要特殊的光功率计进行启动，而且启动后对上行和下行接口的光信号处理和测试也有特殊要求。

3.4 直调发射机功率限制

EPON技术对于HFC的改造，最终是为了实现原有电视节目的数字化。因此，为了调平主播与插播信号的输出电平，需要通过提高直调发射机的驱动电平来弥补光功率差值引起的电平落差，所以对于光功率的差值变化直接影响到这个驱动电平的大小直调发射机来说，受到调制总功率的限制，要确保直调发射机工作在正常调制范围内，所以光功率的差值就直接影响到插播频道数的多少。在不同的网络情况下，可以采用不同的光功率差值来平衡主路信号与插播信号的指标，在工程实践中，采用6dBm差值来调试系统，可以达到较好的指标，同时也能满足最大32个QAM频点的插播容量。

4 结束语

随着三网融合业务的发展，高清电视、家庭安防、3D游戏、物联网等新型业务对带宽提出了更高的要求，10 G PON和千兆EoC完全能支持未来五到十年三网融合业务的发展，采用开放的技术体系以便与开放的互联网技术对接，走市场化道路，促进广电事业的健康发展。