有線電視接入網EPON+HiNOC技術探析

楊曉發，王慶豐

河南有線電視網絡集團有限公司，河南鄭州 450000

隨著社會的高速發展，廣播電視網也得到了迅速的發展，從而形成了廣播電視網、電信網和互聯網三網融合的時代。在目前這種三網時代的形式下，對于有線電視接入網的改造技術也在不斷升級，其主要的改造技術有EPON+LAN，EPON+HiNOC 等，其不僅是貼合有線電視網結構的改造技術，也具有效率高、成本低的特點，被廣大電視用戶所接受。就EPON+HiNOC 技術而言，其原理、特點和應用的分析如下所示：

1 EPON 技術

1.1EPON 技術的定義和優點

基于吉比特以太網的無源光網絡接入技術的改造，其是EPON 技術的有效實現。這種技術一般運用點到多點的用戶網絡拓撲結構，其物理層結構一般利用PON 技術來實現，鏈路層多采用以太網協議，是PON 和以太網兩者的良好結合，實現帶寬高、成本低、兼容性強的特點。對于EPON 的協議而言，其主要是以太網基本MAC 協議的擴展，這樣協議構建的方式可以實現以太網各接口集成，并且能夠和很多運用以太網的設備形成互連，因此大大降低了網絡成本，是一種有線電視接入網技術的有效實現。

1.2 系統構成

運用EPON 技術構成的系統，一般由OLT、ODN、ONU 等組成，OLT 是指光線路終端，這種終端在有線電視接入網系統中通常在前端位置；ONU 是指光網絡單元，ONU 一般鋪設在建筑樓道的位置；而ODN 是指光分配網絡，其可以實現多級連接、靈活組網的模式。對于EPON 整個系統而言，其一般采用單模光纖，在一芯光纖上，其通常利用上行和下行的波長來完成數據的傳輸。

1.3 傳輸原理

對于EPON 從光線路終端到多個光網絡單元下行的數據傳輸方法而言，其一般是數據從光線路終端到多個光網絡單元的傳輸，一般用廣播方式來進行下行信號的傳輸，數據信號傳輸時多采用時分復用技術，并且根據IEEE802.3ah 協議來進行鏈路標識。在上行的數據傳輸中，一般使用時多址接入技術，在上行流量的傳輸中，要按照時隙對光網絡單元進行流量傳輸；如果光網絡單元的注冊完成之后，那么光線路中斷會對光網絡單元分配帶寬，而這種帶寬一般都是特定的。其EPON 上、下行數據流原理圖如圖1 和圖2 所示：

圖1 EPON 下行數據流原理圖

圖2 EPON 上行數據流原理圖

2 HiNOC 技術

2.1 技術原理

HiNOC 技術是一種基于高性能同軸電纜射頻調制接入技術，這個技術是由我國所研發，擁有獨立自主的知識產權。對于這門技術的原理來講，其主要是運用大于860 兆赫的空余頻段來進行數據信號的傳輸工作，而這種信號數據一般以IP 為主。作為HiNOC 技術而言，它擁有自己的數據傳輸信道，而一般使用16 兆赫的頻道來實現一個傳輸信道的建立。這些傳輸信道的建立可以支持從QPSK 到1024QAM 的自適應調制。對于其中一個單信道來講，其可以支持32 個終端的接入，對于點到點傳輸、廣播式傳輸都有很好的支持功能。此外，HiNOC 技術一般使用多載波OFDM 體制，運用這種載波體制可以更大力度上避免多徑引發碼之間發生干擾的情況，能夠有效地提高信道的利用率。HiNOC 技術的原理圖，如圖3 所示：

圖3 HiNOC 典型組成原理圖

2.2 技術特點

HiNOC 技術的特點有多個，其特點有支持高頻段和低頻段、支持動態帶寬分配功能、頻譜利用率高、支持流分類功能等。對于頻譜利用高這個特點而言，HiNOC 使用了OFDM 調制技術，而且HiNOC 的誤碼率也很低，一般都低于1×10-9，因此可以實現視頻傳輸的功能，符合頻譜利用高的范疇；而且，HiNOC 系統中的一個信道可以完成最高物理層的速率，可以達到112Mbps，基于同軸網絡時不變信道特征的分布式信道均衡技術，MAC 層頻譜利用率很高，其理論值一般都大于4b/s/Hz。對于支持DBA 功能而言，HiNOC 系統可以實現無沖突的信道接入，并且能夠靈活地對帶寬進行分配，能夠通過DBA 設置接入用戶的保證帶寬，從而完成對接入帶寬的控制，滿足運營要求和分配管理需求。對于HiNOC 支持流分類功能而言，在HiNOC 系統的內部有相關模塊的構建，這種模塊為流分類模塊，模塊可以對QoS、流標記、流分類等進行有效處理，從而完成業務優先級的確保。此外，HiNOC 技術運用中，一般會使用有CPU 硬件的處理器來進行技術運用，從而完成MAC 方案的達標；MAC 方案執行時，因原有MAC 部分可以固化的功能硬件化，因此對于CPU 的要求也同時得到了降低，實現了成本的減少。

3 HiNOC ＋EPON 組網技術及其應用

HiNOC ＋EPON 組網技術是一種有線電視接入網的雙向改造技術，對于EPON 系統而言，其能夠在關節點和分前端進行部署，能夠把部署延伸到建筑的樓道內，并且能夠支持FTTB方式的寬帶接入；而作為HiNOC 技術而言，運用這種技術的設備可以實現用戶終端和光分配網絡單元出口之間的部署，可以對用戶分配中的問題進行有效解決。HiNOC ＋EPON 組網技術的工作原理是：在下行鏈路的骨干網絡側的以太網數據信號，由EPON 系統采用FTTB 的方式發送到建筑物的樓道口，然后運用HiNOC 設備進行調制，其主要把發送的數據信號調制到通軸電纜中一個HINOC 信道內，與此同時，在建筑樓內會把數據信號傳送到每一個住戶內HM，傳輸的工具一般有電纜終端盒或是樓內分配網絡來執行傳送工作；在數據信號傳送到以后，用戶內的HM 會自身實行信號的解調，然后把解調后的信號傳送給各種終端設備，比如個人電腦、機頂盒等。在上行鏈路的信號傳送上，主要是逆向的傳送模式，由HM 對終端設備的上行數據信號進行調制，調制后的信號會進入到同軸電纜分配網，然后再傳送到HB，運用HB 再進行解調裝換的工作后，由EPON 系統把這些信號數據送回到骨干網絡。

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