广电网选择ECAN技术的优势

杜旭林 吴明仙

【摘 要】分析ECAN 的技术特点，及在当前众多EOC技术中ECAN 的优势；面对三网融合，ECAN技术是发挥同轴优势并能与电信运营商开展竞争不错的选择，是能满足NGB网要求的真正的接入技术。

【关键词】EOC；ECAN[Eehernet over Coaxial Aceess Network]；EPON；NGB；FTTH；

【中图分类号】F407.61【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0437-01

中国的广电正处在大规模的整合与改网期，都面临着一个现实的问题，就是接入网方案选择，一个小县城里各种技术“混搭”，DOCSISS+ EOC+LAN，EOC还分高低频，这些技术至少在当下不会相互替代，而是共存，如何将不同技术网络管理统一起来，运营整个系统减轻维护量，及在三网融合下能满足NGB的要求，未来能与电信运营商展开竞争，是广电系统面临的共同挑战。

国内目前的EOC技术只是一种过渡技术，都无法满足NGB的要求，更无法跟电信运营商的FTTH相竞争：无论是HomePlag AV，BPL，PNA， WiFi，都是源自家庭联网，它们各自都有局限性，从协议上分析，这些技术提供的速率无法满足用户未来对带宽需求，有些不能解决QOS问题，有些不能适应全业务发展需求。

它们的共同局限性有二点：

① 接入总带宽会随着接入用户数增加而急剧下降，无法支撑高的接入率，带宽无法满足NGB的要求；

② 对长短包的传输效率差别很大，性能不稳定，总带宽在短包长时会急剧下降，对不同业务传输性能差别非常大，而广电NGB要求为多业务发展：除了IPTV是长包外，其它的业务数据包大多是短包，特别是有大量的互动点播回传的数据；在大量的实地测试发现，在最大长包1518B时，一般的有源调制EOC技术速率能够达到60mbps以上，有的还接近100MHZ的MAC吞吐量，但它们在最短包长64B下，系统吞吐率会急剧下降至10mbps以下，它们的差距达到数十倍，系统性能的不稳定更无法支持多业务需求，如广电最想发展的互动点播业务，而且无论是一个用户还是多个用户都是如此。

而LAN技术已被电信舍弃，广电就没必要再走了。ECAN就是这样一种技术，上面的问题几乎可以迎刃而解，它是EPON在同轴上的延伸。

ECON的系统结构

ECON系统由同轴电缆局端（CLT），加终端（CNU）二部分组成。以太网数据从OLT经光纤传送到ONU，ONU与 CLT直连（可做成一体），完成光网络到同轴网络的数据转换，由双工滤波器完成以太网数据和电视数据经频分复用混合成一路信号，发送到同轴电缆用户端CNU，实现有线电视和宽带数据的接入。CLT与ONU设备可集成放在光节点处，它们完成EPON与ECAN的桥接，用户室内的CNU完成数据和电视信号的接收与分离。

ECON的技术特点

一、ECON的技术没有简单采用CSMA，而是将IEEE802.3ah的EPON MAC协议移植到无源同轴的分配网中，采用TDD/TDMA双工/多址方式，实现点对多点的以太到家宽带接入，它是基于TDMA技术的MPCP（多点控制协议）机制，从而使ECAN具备很好的接入能力，适应所有网络的接入。

①总带宽：系统的吞吐量高达130mbps以上，具有强大有接入能力，在上海元普广电总局的测试中，其1带32和1带64的双向并吞量几乎没有变化，都在100Mb/s以上；具有恒定的传输性能和吞吐量，完全支持100%的CNU接入。

②无论数据包的长包或是短包，它的传输带宽和吐吞量不变，时延也变化很少，说明支持所有类型的业务。基于家庭联网EOC的短包处理能力很差，无法满足用户的要求，通常64B的速率不到20Mb/s，带16个CNU终端时其吞吐量降更快，时延也长。ECAN在64B和1518B上基本没有差别，良好的特性完全能支持语音等短包业务，包括对时延敏感的网络游戏等业务。③ECAN Mac采用的是基于优先级的轮询带宽分配方案，采用DBA，支持DBA的动态带宽分配，从而最大限度地提高传输效率，有效地保障每户的独享带宽。其传输原理（MPCP）：用户端（CNU）实时地向CLT汇报优先级业务需求，而CLT根据用户优先级的要求分配一个或多个时隙，每个 CNU在分配时隙内发送相关优先级的数据。通道的控制和带宽的分配由相关算法实现，所有数据量每个用户都能实时上报， CLT在有效管理控制带宽的同时，能保证用户的通信带宽和业务质量，满足多个CNU同时获得足够带宽的要求。在保障证QOS的同时，使同轴的带宽得到充分利用。

二、ECAN的PHY物理层体系结构：

1、 应用低成本、技术成熟，适宜同轴电缆的调制技术，

PHY速率120—160Mpbs

Mac速率90---130Mpbs

2、 采用5---65MHZ低频段传输

3、 55—60dB的动态接收范围

4、 多种手段用以提高系统的抗噪能力

①高性能的AD/DA、LNA、LPF/VGA、PA模块，模块化增强了系统的稳定性。

②错误预测及前向纠错。

③可配置要的中心频率：23---42MHZ，回避0—15MHZ汇聚噪声低频段。

④不同的调制方案：2/4VSB，可选调制，进一步提高系统可靠性。后期可升级为8VSB和16VSB。

三、系统性能

1、网络系统的承载能力

ECAN系统支持可多达256个用户接入，但全接入的用户数最合理为64户，所以在网改时尽量把光节点所带的用户数控制在100户以下，按60%的接入用户计算。在实际的测试中表明，把系统的符号率设为60MSps 时，MAC的吞吐率为90Mbps，而当符号率设为80 MSps，系统MAC的吞吐率能达到130Mbps，以1：64（带64个CNU）时，静态并发独享带宽为2M，动态带宽为独享10 Mbps（按1：5收敛）；如按1：12时，静态并发独享带宽为10M，动态带宽为独享50 Mbps（按1：5收敛）；根据广电网NGB技术白皮书独享30M带宽的要求，ECAN完全满足要求，在局端CLT提供强大的管制。

2、QOS保障

ECAN由于采用了MPCP协议，下行采用广播方式，上行采用TDMA方式。实测表明ECAN上下行通道的抖动和时延都较小，下行通道平均时延在2—3ms之间，而抖动也在2.8---3.6ms之间；上行通道平均时延在10--19ms之间，短包长的时延较小，长包长的时延较大。抖动在6.7--17ms之间，也是短包长的时延小，长包长的时延大。从而使整个网络实现安全可靠和有QOS保障的数据接入服务。

在业务上，ECAN支持所有数据类型，无论长短包点播业务，还是海量的视频HDTV，它都具有相同的支撑能力和接入能力。

在ECAN芯片上，当前所有的EOC芯片都只有一家供应商，如MOCA、WIFI等，大家都一样，ECAN的芯片供应商是美国的OPULAN，现国内产品开发有中兴通讯和卓至飞高等。综上所说ECAN在系统性能和物理性能上，ECAN技术具有其它EOC技术无法比拟的优势。当下电信运营商大力推进光纤入户，不断提高接入带宽（最高100M，实30M已够用），同轴是唯一可以替代光纤实现同等带宽入户的介质，我们应该发挥同轴接入在最后100米上的优势，ECAN技术专门发挥同轴优势的一种技术，在三网融合的下，它给广电网与电信运营商的FTTH相竞争带来一份希望。ECAN技术应为广电网改时首选技术。

参考文献

[1] 李力《ECAN技术》