epon技術(shù)在hfc網(wǎng)中的應(yīng)用研究

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1、EPON技術(shù)在HFC網(wǎng)中的應(yīng)用研究本文分析了目前常用的有限電視X絡(luò)——HFC中存在的問(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題可以將EPON體系引入HFC。使得兩項(xiàng)技術(shù)能有效疊加。通過(guò)對(duì)EPON技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)和運(yùn)行原理的分析，提出了兩X融合的構(gòu)想。關(guān)鍵詞：EPON；HFC；疊加　　HFCX在開(kāi)展數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)接入方面，主要采用DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)的CM系統(tǒng)，可支持IP但需要協(xié)議轉(zhuǎn)換，技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備成本高；EPON將光纖延伸到駐地或家庭，并與技術(shù)最成熟的以太X融合到一起，實(shí)現(xiàn)了與計(jì)算機(jī)X的無(wú)縫連接。隨著IP業(yè)務(wù)在城域X和干線傳輸中所

2、占的比例不斷攀升，以太X也在傳輸速率、可管理性等方面不斷改進(jìn)，逐漸向接入X滲透，必將成為增值業(yè)務(wù)接入的首選技術(shù)，如果將HFC與EPON進(jìn)行疊加，集兩者之所長(zhǎng)，就能簡(jiǎn)化X絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升X絡(luò)性能，降低運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)不失廣電X絡(luò)特色，可以說(shuō)這一模式必將成為有線電視下一代接入X絡(luò)的最佳方案?！　?、HFCX絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)　　(1)HFCX絡(luò)為信號(hào)傳輸提供足夠的帶寬，而帶寬一般為5~750/860MHz，此帶寬與傳送的節(jié)目套數(shù)有關(guān)，與用戶(hù)多少無(wú)關(guān)?！　?2)HFCX絡(luò)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)廣播式X絡(luò)，能同時(shí)支持模擬電視信號(hào)和數(shù)字電視信號(hào)的

3、傳輸，這是其它X絡(luò)接人不具備的，是HFCX絡(luò)獨(dú)有的特征?！　?3)HFCX絡(luò)的安全要求很高，是由于我國(guó)的HFCX絡(luò)承擔(dān)著黨的號(hào)令，嚴(yán)禁非法分子破壞X絡(luò)的正常傳送?！　?4)HFCX絡(luò)可以支持交互式業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻業(yè)務(wù)的寬帶接人。但必須對(duì)HFCX絡(luò)進(jìn)行雙向改造。　　2、EPON技術(shù)的特點(diǎn)　　一個(gè)典型的EPON系統(tǒng)由OLT(光線路終端)、POS(無(wú)源光纖分支器)、ONU(光X絡(luò)單元)和EMS(X元管理系統(tǒng))組成。EPON技術(shù)特點(diǎn)包括：　　(1)全業(yè)務(wù)支持。EPON能將任何類(lèi)型和任何速率的業(yè)務(wù)(包括視頻點(diǎn)播、IP

4、TV、數(shù)字電視、互聯(lián)X業(yè)務(wù)、電子政務(wù))適配后進(jìn)行傳輸，并可靈活升級(jí)更高寬帶的其它業(yè)務(wù)?！　?2)EPON上、下行均為千兆速率；下行采用廣播傳輸方式，上行利用時(shí)分復(fù)用(TDM)技術(shù)，實(shí)行共享帶寬。它可滿足用戶(hù)的帶寬需求，并可靈活地為用戶(hù)需求動(dòng)態(tài)分配帶寬?！　?3)EPON采用單纖波分復(fù)用技術(shù)，通常用1550nm下行傳輸電視信號(hào)，用1310/1490nm分別傳送上/下行數(shù)據(jù)信號(hào)；用一根光纖和一個(gè)OLT，傳輸距離可達(dá)20km。通過(guò)光分路器，至少分送32個(gè)ONUX絡(luò)單元，可以搞滾動(dòng)式發(fā)展用戶(hù)，因此，可以大大降低X絡(luò)建設(shè)成本。

5、　　2.3EPONX絡(luò)運(yùn)行原理　　EPON是一種寬帶綜合業(yè)務(wù)接入技術(shù)，在下行方向上，數(shù)據(jù)以變長(zhǎng)以太包的形式從OLT下行廣播到多個(gè)ONU，每個(gè)以太包帶有邏輯鏈路標(biāo)識(shí)符(LLID)，以確定該以太包是發(fā)給ONU－1、ONU－2還是ONU－3，某些以太包還可能是發(fā)給所有ONU(廣播包)或發(fā)給特定的ONU組的(多播包)，當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)ONU時(shí)，ONU接收專(zhuān)門(mén)發(fā)給它的以太包而丟棄發(fā)給其他ONU的以太包，其傳輸原理如圖1所示?！　　　D1EPON下行傳輸原理示意圖　　在上行方向上，利用時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)管理上行傳輸，EPON在數(shù)

6、據(jù)鏈路層通過(guò)對(duì)時(shí)間進(jìn)行分片，然后將不同的時(shí)間片指定給不同的ONU設(shè)備使用，各個(gè)時(shí)隙保持同步，彼此留有間隙，使得各個(gè)ONU的數(shù)據(jù)匯合到公共光纖時(shí)不會(huì)互相碰撞，從而避免數(shù)據(jù)傳輸中的沖突以及復(fù)雜的沖突檢測(cè)問(wèn)題，其傳輸原理如圖2所示。用戶(hù)注冊(cè)以后，每個(gè)ONU在OLT預(yù)先安排的時(shí)隙報(bào)告自己的用戶(hù)數(shù)據(jù)隊(duì)列情況(服務(wù)等級(jí)、隊(duì)列長(zhǎng)度等)，OLT根據(jù)各個(gè)ONU的報(bào)告與既定策略給每個(gè)ONU安排發(fā)送時(shí)隙的起點(diǎn)和長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)帶寬分配，EPON采用基于TDMA時(shí)間片原理的分片分級(jí)分配的方式，可以非常靈活地將不同的X絡(luò)帶寬賦予不同的ONU設(shè)備

7、，達(dá)到有效控制用戶(hù)帶寬的效果?！　　　D2EPON下行傳輸原理示意圖　　3、EPON在HFC中的應(yīng)用　　有線電視發(fā)展起來(lái)的HFCX絡(luò)，在當(dāng)前能適合EPON應(yīng)用，并能向F1H(光纖到戶(hù))過(guò)渡提供最佳的寬帶接人方案。其原因：　　(1)目前有線電視HFCX，光纖建設(shè)已經(jīng)越來(lái)越靠近用戶(hù)，不少光節(jié)點(diǎn)覆蓋用戶(hù)在500戶(hù)以?xún)?nèi)，有的甚至達(dá)到了300戶(hù)以下；電纜半徑在500m以?xún)?nèi)，有的已達(dá)到了300m以?xún)?nèi)；而且光節(jié)點(diǎn)都配置了4芯光纖?！　?2)EPONX絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)與HFCX絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)沒(méi)有差異，X絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都是點(diǎn)到多點(diǎn)的傳輸方式，

8、即星型+樹(shù)型。這樣EPON很容易采用波分復(fù)用()技術(shù)疊加在HFCX絡(luò)上，從而實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，所有信號(hào)廣播式下發(fā)，與HFCX絡(luò)下行電視信號(hào)類(lèi)似，是多發(fā)一收。　　4、小結(jié)　　隨著光節(jié)點(diǎn)下移，HFC的電纜部分越來(lái)越少，與EPONX絡(luò)疊加是必然趨勢(shì)，兩X疊加將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)X絡(luò)可運(yùn)營(yíng)與可管理，同時(shí)能夠?yàn)橛脩?hù)提供低成本、高帶寬、多業(yè)務(wù)的接入服務(wù)。