廣電雙向網接入網改造技術分析

摘 要：廣電雙向網改造是有線電視網絡在新形勢下取得更大競爭優勢的必然之舉。由于有線電視城域網發展基本定型，雙向網改造的重點部分是接入網改造，其中應用到的技術主要包括兩個方面，一是接入網的光傳輸改造技術，一是用戶接入改造技術。文章對這兩部分改造技術進行了詳細的分析研究。

關鍵詞：雙向網；接入網改造；改造技術

1 接入網的光傳輸改造技術分析

光傳輸技術基于傳輸方式的不同，可以分為有源光網絡（AON）和無源（PON）光網絡兩大類。前者是基于點到點的網絡拓撲結構，主要應用于網絡干線傳輸和城域網建設。后者基于點對多傳輸方式，大多采用樹形或者星形拓狀結構，一般用于多用戶共享系統。PON光網絡技術網絡結構簡單、硬件設備成本低并且直接消除了局端與用戶端之間的有源設備，特別是其網拓結構和有線電視現有拓撲結構非常相似，所以在廣電雙向網改造中得到了大規模的應用。

有源光網絡（AON）大量應用于骨干網的光傳輸，由于通過有源光傳輸設備和點到點的傳輸方式，所以傳輸容量非常大，例如采用SDH技術可以提供高達2.5Gbps的速率；同時，傳輸距離非常遠，在不存在中繼的情況下可以達到100KM以上；三是信息抗干擾性能非常好，用戶信息隔離效果好。

無源光網絡（PON）技術，主要分為兩類，以ATM技術為基礎的APON、GPON和基于以太網技術的EPON技術。三者的網絡拓撲結構相似，區別在于二層技術的不同。APON二層采用的是ATM封裝和傳送技術，由于存在技術復雜、成本較高以及承載業務效率低等問題，一直未能得到大面積推廣使用。GPON技術是APON技術的改進版，二層采用的是GFP封裝技術，由于采用了動態帶域分割技術，理論上可以實現1Gbps的速率，并能高效率支持TMD業務，技術比較先進，但商用芯片還在開發中。而EPON技術實現了用最簡單的方式實現點到多點Gbit以太光纖接入系統，支持接入速率最高可達10Gbps。由于EPON技術在接入速率、實施成本、實際效果以及未來網絡升級方面的巨大優勢，在有線電視雙向網改造中使用的主要接入網技術是EPON技術。

EPON技術采用點到多點的拓狀結構，通過光纖和光無源器件對有線信號和寬帶信號進行物理層傳輸，在多種業務接入方面提供以太網協議，結合了無源光網絡技術和以太網技術的優勢，是局端到用戶端配置寬帶接入的低成本、可操作性強以及后期維護成本的最佳實現方式。

EPON系統的主要組成部分有：（1）光網絡單元（ONU）。用于用戶端，主要作用是為用戶提供數據、視頻以及電話等業務接口。（2）光線路終端（OLT）。一般設置在網絡的前端也可以設置在光節點內。主要作用是為光接入網提供EPON系統與服務商的核心數據、視頻以及電話等業務接口。OLT通過ODN與ONU進行通信。（3）無源光分路器（POS）。連接OLT和ONU的無源器件，主要作用是分發下行數據以及集中上行數據。（4）基于PON設備的FTTH光纜網絡（ODN）。也就是無源光分配網，主要作用是高效、準確完成光功率的分配。（5）網元管理系統（EMS）。主要作用是對EPON接入網設備進行統一的后臺管理。

EPON系統既可以采用波分復用技術進行數據和電視信號的單纖傳輸，也可以采用空分復用技術進行數據和數字信號的雙纖傳輸。采用單纖傳輸時，分別使用1490nm、1310nm、1550nm波長傳播下行數據、上行數據以及模擬和數字電視信號。合成光波進入到OUN后利用解分波復用技術分解為數據光波以及電視光波，接著還原成為數據信號和電視信號進入到用戶端。采用雙纖傳輸時，一根光纖用來傳輸數據信號，一根用于傳輸電視信號，兩部分光波到達光站后，分別使用OUN和CATV接收機還原信號進入用戶端。

EPON 技術通過OLT和OUN設備，減少了局端與用戶端的光有源設備，使得拓撲結構簡單化。相對于有源系統改造成本以及維護費用EPON技術均要低，同時EPON技術帶寬資源非常豐富，配置也靈活，完全滿足了用戶對多業務的需求，同時，后續的擴容升級、業務拓展等也有非常大的空間。對于一些尚未開始并且光纖資源豐富的地區，應該盡量考慮采用EPON 技術進行雙向網的改造。

2 雙向網用戶接入改造技術分析

在有線電視雙向網改造實踐中，用戶接入技術應用較多，其中主要有HFC網絡用戶接入技術、基于以太網協議的用戶網接入技術以及其他用戶接入技術等。

2.1 HFC網絡用戶接入技術。系統通過數字調制技術實現雙向數據信號和有線電視信號的混合共纜傳輸，一般采用上、下行不對稱信道的傳輸方式。主要包括Cable Modem等接入技術。Cable Modem接入方式的物理基礎是雙向的HFC網絡，該有線寬帶接入系統主要由前端設備CMTS和Cable Modem組成，CMTS是系統的核心，作為前端路由器、交換集線器與CATV網絡之間的鏈接設備，它不但提供了SNMP接口，而且還對節點內所有Cable Modem進行登陸注冊、管理以及控制。而CM也是通過CMTS與Internet進行連接。

2.2 基于以太網協議的用戶接入技術。該類技術包括了以太網接入技術、EOC接入技術以及BIOC接入技術等。采用以太網接入技術進行雙向網改造時，雙向網的接入采用五類線進行入戶改造，完成雙向數據的接入，而有線電視網絡則仍然采用HFC網絡實現。顯然，采用五類線入戶的方式改造，需要入戶施工，施工難度較大，一般適用于新建樓宇住宅區。EOC接入技術則是基于有線電視同軸電纜網使用以太網協議的接入技術，在同一根電纜中實現數據、電視信號的傳輸，并可以即插即用，免除用戶端的復雜調試，施工難度較少，同時由于采用的是無源設備，運營維護簡單，后續成本較低。BIOC技術也是通過同軸電纜實現數據和電視信號的傳輸，充分利用了現有的有線網絡資源，并且可以根據有線電視網絡拓撲結構，按照實際需要布置光節點位，另外，BIOC技術還實現了對稱高速數據傳輸，完全滿足用戶的寬帶要求。

3 結束語

廣電雙向網改造，最重要的是最后一公里的數據、電視信號的傳輸，需要考慮實際情況作出相應的接入技術方案，并進行充分的技術論證，從技術特點、承載能力、管理能力以及組網要求等方面進行行進分析，選擇最適合的方案。

參考文獻

[1]周鳴.廣電網絡EoC接入網及下一代接入技術探討[J].有線電視技術，2012年第3期.

[2]龐源泉.網絡融合下的寬帶接入方式[J].硅谷，2012年第22期.