EPON技术在有线电视HFC双向网络建设中的应用

何家明

（广东省广播电视网络股份有限公司东莞万江分公司 广东东莞 523000）

EPON技术在有线电视HFC双向网络建设中的应用

何家明

（广东省广播电视网络股份有限公司东莞万江分公司 广东东莞 523000）

随着经济与科技的不断发展，传统网络线路已经与时代要求明显不符，有线电视HFC网络双向建设问题逐步成为人们关注的焦点。本文主要从EPON技术概述、设计要点以及技术优点等方面入手，重点对有线电视HFC网络双向建设中存在的技术问题进行了分析，并对EPON技术在有点电视网络中的应用模式进行了探究，希望给行业相关人士一定的参考和借鉴。

EPON技术；有线电视；HFC；双向网络

1 引言

就目前而言，有线电视在广大城镇和农村得以普及应用。在有线电缆的传播过程中，EPON技术与以太网的相关技术优点相结合，大大提升了传输宽带的网速和视频的传输性能，且具有成本低廉、扩展性能好等优点。EPON技术广泛应用于HFC双向网络建设中。

2 EPON技术概述及设计要点

2.1 EPON技术概述

所谓EPON技术，其实是一种新型的光纤接入网技术，EPON技术所采用的是多点结构、无源光纤传输，通过这种技术，可以在以太网之上提供更多的业务。EPON技术在其物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，然后再通过对PON的拓扑结构的利用来实现以太网的接入。所以，EPON技术综合了PON技术和以太网技术两者的优势，EPON技术往往拥有更低的成本，更高的带宽，同时还具有较强的扩展性，能够灵活、快速地实现服务重组，更加便于管理。EPON技术不需要任何复杂的协议，光信号可以十分精确地传送到最终用户，同时来自最终用户的数据也可以被集中传送到中心网络。在物理层上，EPON技术所使用的是1000BASE的以太PHY，然后在PON的传输机制上新增加了MAC控制命令，以便实现对各ONU与OLT之间的突发性数据通信和实时的TDM通信进行控制和优化。更为重要的是，在协议的第二层，EPON技术所采用的是成熟的全双工以太技术。

2.2 设计要点

网络建设一般都以高起点、高标准、可扩展性为原则进行建立的。EPON网络的组成部分主要有3层，分别为核心层、接入层、汇聚层。核心层担任着传输信号的骨干作用，所以对应交换机的可靠性和吞吐量需着重考虑；接入层用于与用户连接，允许网络终端访问，所以交换机成本虽低但端口密度较高，应设置在核心层的上行链路。

2.3 EPON的技术优点

2.3.1 成本较低

EPON技术具有成本低的特点，因为EPON结构在进行传输的途中不需要任何电源，同时EPON结构也没有电子部件，铺设也十分容易，而且基本不用对其进行维护，在长期的运营成本和管理成本上可以节约很多资金。同时，EPON系统所占用的局端资源也很少，模块化的程度较高，在初期投入上较低，并且更加容易扩展，投资的回报率很高。

2.3.2 可提供较高的宽带

从目前的情况来看，EPON可以提供给用户以上下行对称的1.25Gbps的带宽，并且我国的以太技术正处于不断的发展当中，预计在将来EPON所提供的带宽可以升级到10Gbps。

2.3.3 服务范围更广

EPON是一种点到多点的网络，EPON可以利用局端单个光模块及光纤资源来实现对大量终端用户的服务，使得其服务范围较之于其它网络更大。

2.3.4 带宽分配更灵活

EPON在对带宽的分配和保证上都有一套完整的体系，EPON可以通过DBA、DiffServ、PQ/WFQ、WRED等来实现对于每个用户的带宽分配，并且还可以对于每个用户的QoS加以保证，使得带宽的分配更为灵活。

3 有线电视HFC网络双向改造技术中存在的问题

3.1 在双向HFC网络中，同轴部分上行传输方面存在一定的问题

在有线电视HFC双向网络中，光链路部分对上行、下行信号进行传输的过程中，可以使用空分复用方法。因此，在这一过程中出现技术问题的可能性较小，然而用户分配网和网络支线因为使用了同轴电缆的缘故，导致其可能存在“回传均衡”、“突发强干扰”等相关的技术性问题。回传电平均衡要求用户端的上行互传导光节点信号电平大体一致，且将差异控制在6dB左右即刻。因此，在对网络结构进行设计的过程中，需要对这类问题进行综合考虑，并采取有效措施对突发的强干扰进行及时措施，切实提升系统的运行质量，提升衡量网络双向改造质量的C/N值。

3.2 光节点及其系统前端部分存在一定的技术问题

在对有线电视HFC双向网络的建设过程中，作为光节点至系统前端双向信号传输的媒介，多芯光缆一般不会出现强干扰侵入同轴电缆等方面的问题，然而前端的光节点回传信号汇聚处理、回传激光器削波失真等问题却对双向信号传输造成严重影响。

3.3 网络设计与调试中存在的技术问题

在实际操作过程中，网络设计和调试中存在许多不可避免的技术问题，比如回传频段如何利用问题、回传激光器的工作温度对系统指标造成严重影响等问题，这些问题的出现都会对双向信号传输质量产生直接影响。国际标准要求将回传频段合理控制在5～65MHz之间，但在实际操作中却存在一定的问题，当回传频段处于5～20MHz时，双向信号会遭受严重的干扰，对双向信号的传输质量产生较大影响。同时，回传通道的隔离差以及传输设备的电源也会对回传频段造成较大影响。在对网络进行改造的过程中，回传激光器会对系统指标造成一定影响，加上网络改造具有一定的复杂性，且这点极易被人忽略，一旦系统的指标出现问题，则可能会被视为技术问题或者强干扰问题。

4 EPON技术在有线电视HFC双向网络的应用模式分析

现阶段，电视网络改造已经意识到EPON技术的独特优势，采用传统的双向网络替代原有的HFC双向CM，从而大大降低了网络故障报修率，不仅如此，网速也得到了根本的提升。在实际操作过程中，EPON采用的是星型网络结构，这与有线电视的光传输网络结构非常相似，所以EPON技术具有传播电视信号的作用，在对电视网络进行改造时，只需要在网络上做一个简单的配置就可以在较短时间内完成网路叠加。

4.1 EPON与HFC城域侧的接续模式分析

EPON是一种工作在接入层的技术，它向上与汇聚层或者城域骨干层连接。就目前而言，对于城域网的解决方案主要分为以下四种类型：①多业务传输平台MSTP，该类型是以SDH作为基础和前提的，SDH是一种同步时分复用业务的理想传送模式，所以在电信城域网中属于主流技术；②IP路由器第三层选路和基于以太网的第二层交换解决方案，目前我国以太网的技术已经趋于成熟，并且以太网也有着许多的优点，比如说快捷、简单、透明等，在城域网中，千兆以太网路由交换技术应用呈现出了逐年递增的趋势；③基于ATM技术的多业务平台方案；④基于光纤波分复用技术的多业务平台方案。在使用过程中，EPON技术能够与以太网技术为基础的城域网实现良好的衔接，同时TDM业务也可以被EPON承载，更为重要的是，EPON还能够与基于SDH的MDTP城域网相联来承载多业务。根据对以上几种模式的分析，IP路由器第三层选路的解决方案和第二类基于以太网第二层交换能够很好地满足广电网络的需要，因此可以作为EPON与HFC城域侧的接续模式。

4.2 EPON到集团客户接续模式分析

所谓集团客户，指的是具有层级结构的并且业务量较大的客户，比如说大型企业、政府机构和银行等企事业单位，他们的业务主要是数据业务，而要实现这些业务，往往需要租用专线。对于以太网业务来说，由于企业对于其内部数据的安全性有着较高的要求，所以可以通过EPL以太网专线的方式来实现独享上行接口和专用时隙，在物理上与普通的以太网数据业务实现完全的隔离。而对于Internet接入等普通的以太网业务，则可以在动态带宽分配机制的控制下使用普通的以太网专用通道来实现多用户的共享。最后对于传统的用户语音业务，则可以使用小型的交换机或者传统的电话交换机的远端模块来提供。

4.3 EPON到用户家庭接续模式分析

随着人们生活水平的不断提高，对于网络的需求也越来越大，宽带用户的密度、业务量和用户数量都在不断地增加，而且我国近些年的发展趋势也是光接入户，考虑到这种情况，可以采用基于FTTH技术的直接光纤入户，使得接入问题得到彻底的解决。这种EPON到用户家庭接续模式中，主要是通过在城域网局端或者分前端机房来设置OLT设备来使得光分路器放置在小区接入光缆的楼内分线盒中，使其尽可能地靠近用户，这样就可以在用户家中直接放置OUN，并且这个OUN只能被一个用户独享，使得带宽得到了保证。

5 结语

在有线电视网络EPON中，具有传输速度快，运行成本低，运行结构简单的优点，和传统的有线电网络进行比较具有一定的优势。EPON技术的应用，使得网络系统的运行速度大大提高，视频的传输性能在一定程度上也得到提升。应用EPON技术，能够使得有线电视网络得到一定的推动。同时采用EPON技术，只需要在原本HFC网络空余的光网络部分添加简单的配置即可，增加一个光分/合路器便可以将光节点以下发展光纤到楼栋或用户。在工程上可以短时间内完成对两个网络的叠加工作，实现双向数据业务的均衡扩展，对开展有线电视增值业务起到巨大的推动作用。未来，我们只有不断对新技术、新工艺进行深入分析和研究，并积极创新，才能为有线电视网络的发展提供强有力的技术支撑。

[1]武连梅.EPON技术在有线电视网络中的应用分析[J].科技传播，2014（04）：36～37.

[2]赵永君.EPON技术在有线电视网络宽带建设中的应用[J].电子技术与软件工程，2013（05）：45～46.

[3]简少兵.EPON+EOC技术在有线电视网络中的应用分析[J].计算机光盘软件与应用，2014（19）：91～92.

TN943.6

A

1004-7344（2016）08-0294-02

2016-3-1

何家明（1973-），男，助理工程师，大学本科，从事有线电视网络工作。