EOC與CMTS接入應用對比分析

文丨曾澤洪

從對比的情況來看，確實在CMTS使用不穩定的地方，用EOC反而能滿足要求，現在就對這兩種方式下面的情況進行比較。

1 測試點的選擇

考慮到要對這兩種接入方式使用情況進行有效比較我們選用了一個帶放大器比較多，級數比較多，線路比較長的光節點，該光節點的結構圖如下。

從圖可以看出，該光節點的放大器最大為3級，超過EOC最多過兩級放大器的要求，同時該光節點基本所有放大器都帶有用戶，雙向用戶為28戶，整個節點的電視用戶為700戶。這個節點的噪聲比較大，如圖（CMTS接收電平為64dBuV，上行通道5-42MHz）。該節點引起所在光點CM不能上線，而且引起整個上行口的所有CM都不能上線。更換設備后，如圖。

從圖看出，采用EOC形式，每個光節點都是獨立的，但會多一個混頻器，放大器會增加橋接器（圖中未標出）。對于EOC不能經過第三級放大器的問題，我們采用上面右側圖示方式來進行處理（用EOCmodem轉以太信號，再增加EOC頭端）。從使用效果來看，由于用戶數不多，除了成本較高外，針對測試暫時是可以使用的。

2 實際帶寬對比

CM接入方式時，機房CMTS為百兆接入，根據信噪比情況，一般為6個光點混合一個上行口，下行為共用帶寬，現時采用128QAM調制方式，通道帶寬為6MHz，因此可以得到30M的下行帶寬。而上行因為網絡質量問題，采用的是QPSK調試方式，通道帶寬為1.6MHz，得到上行帶寬為1.2M，在用戶終端方面CM限速下行2M、上行512KBps，帶寬為共享。

EOC接入時，PON部分采用的是GPON，OLT到ONU之間為千兆傳輸，ONU輸出口為百兆4口，而EOC頭端的輸入口為百兆口，EOC Modem限速為上行1M下行4M，根據EOC的特性，一個頭端帶的用戶不能超過32戶，此時基本能保證用戶需求，而且帶寬基本為獨享，特別是上行帶寬。

經過使用對比，使用CM時，晚上經常會出現帶寬瓶頸，同時由于放大器級數較多網絡的封閉性做的不好，而且最遠處有接近700米的線路，經常出現突發的噪聲，加高通濾波器效果不大，出現的現象為用戶上網感覺比較慢，測試有丟包現象嚴重時還會掉線，而且在突發噪聲大的時候，該光點還經常影響其它光節點。使用EOC后，由于每個光點獨立，因此沒有出現這個點干擾其它點的現象，同時由于EOC帶寬足夠，因此使用高峰時基本沒有出現瓶頸的現象，由于EOC modem電平對鏈路貢獻比較大，抑制噪聲方面能力較強，晚上使用不丟包和掉線，用戶感覺網速快了，回訪用戶全部反映速度快了上網穩定了。

3 響應時間

為做對比測試，我們記錄了兩種接入方式在不同時間段ping網關測試（兩者都在各項參數正常的情況下時），測試參數為：ping命令、bytes=1000、次數100次，測試到的時延和丟包情況如下表：

CM EOC時延（ms） 丟包率（%） 時延（ms） 丟包率（%）9:00 43 0 42 012:00 72 1 69 015:00 63 0 67 018:00 85 0 81 021:00 88 2 92 2

經過測試對比，在不同時候當CM不出現瓶頸和沒有噪聲干擾的時候，從時延上面來說兩種接入方式差別不大。

4 占用頻率通道

CMTS+CM接入方式，上行占用5-65MHz通道（我臺現時實際使用為5-42MHz，上行頻點36MHz），下行由于很難實現空間分割，現在下行占用帶寬為567MHz-603MHz，如采用DOCSIS3.0，可能占用的頻率資源就更多了。

EOC接入方式，由于我們采用Homeplug AV標準，現占用頻率資源為7-30MHz，據說現在新的芯片可以到7-65MHz，根本不占用下行頻率資源。

因此從以上可以看出，單從頻率資源的占用來說，EOC是很有優勢的，現在我臺的網絡為偽860MHz（使用860MHz設備，但實際使用到600MHz左右，更高的頻率沒有測試和設計），在頻率資源越來越緊張的今天，隨著更多的付費頻道開通，高清互動、vod等業務的開展，我們的頻率資源已經非常緊張了，使用EOC確實可以節省更多的頻率資源。

5 網絡結構與設計

采用CMTS接入，機房有大量的回傳接收模塊，還要多路匯聚，隨著有源器件的增多，穩定性不斷下降。而采用EPON，由于基本全部無源設備，因此理論上在穩定性方面更好。

在光節點方面，如左下圖，原來的光節點為這種形式，增加EOC后如右上圖（未標明ONU設備），增加了設備，在當時的安裝中的確造成了安放困難，如果能和光接收機整合一體估計使用上會方便很多。

在放大器方面，采用CM方式時，放大器均為雙向放大器，放大器結構變復雜，還要計算發電平計算鏈路衰減，而且噪聲匯聚情況嚴重，如左下面雙向放大器原理圖。

通過雙工器分開高低頻信號，并分別對正向和回傳信號進行放大和補償。改用EOC后，如右上圖，由于是橋接方式，與原來電視信號相對獨立，各節點互不干擾，從光節點橋接到放大器橋接都均為無源設備，放大器可使用單向放大器。

EOC由于發射電平恒定，只關注鏈路衰減，不用做信號的調整，比較方便，但是由于信號沒有補償，不能做長距離的傳輸。（對于本光節點的三級放大器，我們是采用轉換方式實現）

6 噪聲及電平的影響

首先是CMTS的情況，測試的光節點鏈路圖如下（其中AB之間為射頻管理器組），經測試各點的信噪情況如下圖：

從圖中可以看性出，采用CMTS接入模式時，信噪比只有20dB左右，穩定性較差，有各點相互影響的情況。

在同樣的信噪環境下，采用EOC時，基本能穩定使用，因此在同樣的信噪環境下面EOC確實更能適合我們的網絡。（這里主要是指抑制噪聲的能力，而非抗噪能力）

另外，從電平的調整方面來看，CMTS接入方式，無論在機房接收機、光節點、放大器、用戶終端都要考慮電平的問題，各鏈路都要進行均衡和調整，要從主要設備發信號進行鏈路的調整，因為網絡不好等各方面原因下面，就很難做到各鏈路衰減相等，因此CM發射電平很難做到統一，同時由于各個鏈路要匯聚到光節點再匯聚到機房，中間環節過多，不穩定因素增多。而采用EOC接入方式，由于EOC Modem發射電平恒定，到EOC頭端之間都為無源器件，對噪聲的抑制比較理想，理論上更穩定，而且從實際應用來說也證實了這個推斷。

7 支持的用戶數量

由于沖突機制的不同，CMTS+CM方式所帶的用戶數一般會比較多，排除帶寬和價格因素外，CMTS每個上行口可以帶幾百用戶以上，而EOC每個頭端由于沖突機制的限制，只能帶不大于32用戶，大于這個用戶數會出現網絡很卡的現象，因此在大規模使用上受到了限制。

在實際的應用中，由于帶寬的限制，我臺網絡比較差，每個上行口只能有1.2M的帶寬，當帶用戶數達到30戶時，就出現了上行瓶頸。而在測試的光節點中，因為用戶不到30戶，暫時都沒有出現帶寬不夠用的情況，但要增加用戶的話就要相應增加EOC頭端設備。

8 用戶體現

Modem上線速度比較，由于CMTS的下行頻率比較多，不能實現空間分割，造成CM第一次上線速度比較慢，要人工改頻率才能比較快速上線，很麻煩。而EOC由于獨立性，上線速度一般非常快，基本是一接上去就可以用，很方便。

發熱量比較，根據用戶反饋和現場實測，在相同的環境下面，CM的發熱量是很大的，到了燙手的地步，而相反EOC modem發熱量就少很多，基本是微溫。

上網應用方面，這個也是通過用戶的回訪反映和實測對比發現，采用兩種接入方式在網頁瀏覽方面相差不大，但下載速度方面EOC有明顯的優勢，特別是視頻應用，以前使用CM是非常卡不能用的，改用EOC后，用戶反映視頻可以用了，而且得益于帶寬的加大和瓶頸的避免，用戶下載速度和快了很多，經回訪全部用戶都反映網絡比以前好了很多。

比較項目 CMTS+CM EPON+EOC前期投資 頭端價格高,但覆蓋用戶數大，前期覆蓋成本不低 局端價格較低,前期投資不高投資情況規模發展 用戶規模發展后,大帶寬需求用戶成本不隨用戶增加降低，仍然很高 用戶規模發展后,成本相應降低戶均成本 戶均成本高 戶均成本較低工程要求網改難度 要求全網雙向改造 無需對HFC網絡舉行改造覆蓋能力 頭端覆蓋力強,可短期內規模覆蓋 可在短期內,有選擇的區域覆蓋施工難度 施工技術要求較高 施工難度小,頭端終端安裝方便維護難度 網絡漏斗噪聲和電平均衡要求高,對運維人員要求較高 設備易維護,對運維人員要求低戶均帶寬 3.0標準上行120M,下行標準160M,下行1.6M,上行1.2M頭端帶寬大,有效帶寬可達170M,且靠近用戶側,戶均帶寬大業務能力 大帶寬業務無法滿足 可全業務承載方便過渡FTTH網管能力 網管能力強 網管能力強抗噪能力 抗噪能力弱,對網絡質量要求高 抗噪能力強,維護簡單;成熟度 規模商用,成熟產品;但國內支持廠家不多 EPON標準成熟，EOC暫無統一標準，設備基本為國產功能性能

9 設備、管理和設置方面的對比

總的說來，現時采用的CMTS+CM方式設備在設置方面比較復雜，基本都是命令行設置，而且基本為英文，而EOC由于國產的原因，多為中文，界面友好，對比如左圖。

如圖，CMTS的設置界面不友好，設置難度大，要專門的技術人員進行設置。CM的管理界面一般也為英文，而且項目較少。

EOC頭端界面一般為中文，設置簡單直觀，難度小很多，modem界面也為中文。因此從使用方便性來說，EOC優于CM，但CMTS在功能上要比EOC頭端強大。在設備本身的穩定性方面，由于要至少要運行1-2年的時間，暫時還不能對比。

10 維護要求

采用CMTS接入時，每次需要調整或者搶修，都要多人進行，既要機房有人，現場也要多人，維護麻煩。而且在設計和調整的時候，對于電平的計算比較麻煩，要頻繁用信號發生器發信號，而且該技術對縣市級臺來說，也不是每個維護人員所能掌握的，因此對維護人員要求很高。因為這個原因，維護人員很難單獨進行網絡的維護，出現網絡問題的可能原因有多個點，很難對用戶端故障進行及時有效的排查。

采用EOC接入時，由于出現故障點面窄，有源設備少，排查很有針對性。而且干線的故障主要是更換設備，當沒有專門的檢測設備時，在各個點進行測試都比較方便，有很多時候一個人就能完成很多故障的搶修，而且都是設備故障居多，在維護的實效性方面能很好的保障。由于維護沒有調整，只有更換，對維護人員要求很低，每個人員都可以維護。

11 總結

可以看出，客觀來說CMTS與EOC接入各有特色，主要是看是否適合自己的網絡，從測試來看，比較適合用EOC接入方式的。因為它簡單，有效抑制噪聲，對于網絡來說是可靠的解決方案。同時也可以看出，EOC的固有缺點也是制約著這種技術的應用，例如：標準不統一、設備不通用、沒有大的生產廠家、沒有更多的應用經驗等。在一些雙向用戶不多，放大器級數不多但信噪環境較差的網絡是特別適合的。

[1] 張文生.有線電視寬帶HFC網絡回傳系統.北京：中國廣播電視出版社，1999.83-84.

[2] 唐明光.有線電視寬帶HFC網絡技術.北京：中國廣播電視出版社，2004.72-73.

[3] 楊清學.有線電視技術.北京：機械工業出版社，2005.112-113.