EPON雙向有線電視網絡設計及應用

壽雪軍

嵊州市廣播電視總臺甘霖廣播電視站

全國有線電視網作為國家信息化三大基礎網絡之一，通過雙向化和數字化的發展，有線電視系統不但能夠提供更多、更豐富、更有質量的電視節目，還有著充足的資源來提供其他非廣播業務。各個地區幾乎每個鄉鎮都安裝了有線電視，近30萬農村有線電視網絡。有線電視產業化的市場條件和基礎條件已經具備。在技術的選擇上，EPON作為一個比較成熟而且成本比較低廉的技術一直受到大連有線電視網絡公司的青睞。

一、EPON技術優點

1.成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級；EPON系統在傳輸過程中不需要電源，節省電力，容易鋪設，不占用小區機房，OLT和ONU之間無需任何有源設備，運行維護成本顯著降低；同時由于網絡組件數量少，因此故障也少，長期運營和管理成本的節省很大。

2. EPON系統這種無源點對多點的光網絡和原有廣電HFC網絡中的光網絡完全類似，在光纖到樓道的布局方式中可以多個樓道共享單芯主干光纖，并且可以根據用戶的實際地理分布情況和用戶數靈活分配部署光纖，就近接入用戶，大量節省主干光纖。

3.上下行對稱帶寬；EPON目前可以提供上下行對稱的1G的帶寬。

4.帶寬分配靈活，服務有保證；對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。接入帶寬從1Mbps-1Gbps可以隨時調整，支持動態帶寬分配(DBA)、DiffServ、PQ/WFQ和WRED等來實現對每個用戶進行帶寬分配，并保證每個用戶的QoS。

5.超長距離傳輸；EPON可以在高帶寬的情況下保證10-20KM的傳輸距離，使接入方案的部署更為靈活。

二、EPON目前的缺陷

在光纖未到戶甚至未到樓道的前提下，EPON也存在一定程度的速率瓶頸問題。

EPON是一項新技術，新興技術的前期，設備價格還有些偏高，還存在著網絡最后一百米的用戶接入問題。

EPON是目前雙向網絡技術中，最為簡單，易于建設、擴展、維護和管理并能擴展支撐廣電網絡公司各種雙向綜合業務運營的技術模式，雖然目前存在著成本、速率等問題，但重要的一點是，它與廣電網絡公司雙向網絡未來的三網融合的發展方向不謀而合。

三、EPON的兩種典型方案

1. EPON+LAN設計方案。在這個方案中EPON-OLT利用分前端光纖到小區機房分光器，分光器分光接入各個樓字/道ONU，ONU采用LAN人戶，承載數字電視點播信令同傳和寬帶上網等多業務，并根據多業務開展的需要，在用戶側增加家庭網管設備，完成對多業務終端的接人。下行的模擬和數字TV信號通過原有的光纖和HFC線路下行，HFC人戶。最終雙線人戶，一勞永逸地解決廣電數字網絡雙向問題。另外如果CATV信號波長為1550nm，可將分前端光纖與E PON-OLT進行合波，通過一根光纖進行傳輸，在小區機房進行分波，分別分出CATV信號和EPON光信號，由此可有效節省線路光纖資源。滿足用戶高帶寬的需求和未來多業務接人的需要。

2. EPON+EOC設計方案。在這個方案中EPON-OLT利用分前端光纖到小區機房分光器，分光器分光接人各個ONU，然后以EOC方式下行。EOC合成器部署在小區樓道，將CATV信號和資料信號進行合成，通過原有HFC線纜傳送到用戶側，最終通過用戶側的EOC終端分離出CATV信號和資料信號，用戶數字電視點播信號通過EOC方式上行。EOC充分利用現有網絡的同軸電纜、分支分配器資源，能夠有效節省建網成本。該方案施工難度小，工作量少，設計速度快，不受同軸網絡上的噪聲對系統傳輸質量的影響，降低了施工難度。終端設備成本較低，降低用戶投資。特點：(1)可以充分利用現有的同軸電纜資源，無須對人戶電纜重新改造。(2)一根同軸電纜把資料和有線電視信號接人室內。即插即用，無須在客戶端進行復雜的調試。(3)客戶端無須有源設備，網絡運行穩定，安全。(4)無須考慮回路中的侵人噪聲。(5)每戶可單獨提供10Mbps上下行對稱帶寬，確保用戶業務傳送。

四、網絡模型

模型一：電視信號從鄉鎮基站經光發射機進入主干光纜，然后經過原有的單獨的光纖網絡送到各村的光接收機，通過同軸電纜分配網傳送給各個用戶，同軸電纜入戶。數據信號經過EPON構建的光纖網傳輸到相應的ONU，經過雙絞線傳給用戶，雙絞線入戶。

模型二：電視信號從鄉鎮基站經光發射機進入主干光纜，然后經過原有的單獨的光纖網絡送到各村的光接收機，通過同軸電纜分配網傳送給各個用戶，同軸電纜入戶。數據信號經過EPON構建的光纖網傳輸到相應的ONU，通過同軸電纜分配網傳送給各個用戶。光接收機以下至用戶放大器級聯不超過2級。機頂盒至網關電纜損耗不超過55dB。

使用EPON的廣電數字雙向網絡設計解決方案EPON+LAN/EOC除具備傳統EPON的”大容量、高帶寬、長距離、易維護”等特性外。EPON+LAN/EOC對廣電的特殊意義在于：(1)先進的IP駐地網公用平臺，可支持高性能網管、組播、IP語音、VPN等各種高附加值業務。可建設一套高質量駐地網。(2)基于標準全開放的IP協議基礎，符合廣電網絡發展趨勢。(3)保護現有投資，可與廣電現網更好的融合EPON的設計是與廣電現有城網的光纖、Cable相匹配的，基本上不需要改動。(4)符合未來“三網融合”發展方向。

隨著光纜和EPON等光器件價格進一步降低，FITH將更快普及，因此我們的雙向網建設應該面向未來，其設計建設應向無源光網絡方向靠攏，采用EPON的形式建網，實現了擴展性良好、幾乎不存在接人瓶頸的網絡架構，在該網絡上可成功開展交互數字電視、信息、企業專網接入等業務。這也將為三網融合提供很好的方式。