第一篇：EPON技術和在廣電HFC網絡的應用

EPON技術和在廣電HFC網絡的應用

2007-4-2 19:30:57作者:zjj點擊數:110評論共:0條 收藏此頁

EPON技術和在廣電HFC網絡的應用

盛立亞（中國）光網絡系統有限公司EPON技術背景

互聯網用戶的快速增長和寬帶應用的普及，推動著網絡基礎設施的發展。網絡的總帶寬以每半年翻一番的速度遞增，VoIP、ITPV、在線游戲等新的網絡應用和網絡技術也不斷對網絡帶寬提出新的挑戰。從長遠來看，現有的寬帶接入技術已經無法滿足這種高速的需求增長，在這種背景下，EPON技術作為一種可以滿足未來需求的寬帶接入技術越來越得到矚目。

無源光網絡PON(Passive Optical Network)包括OLT（Optical Line Terminal）、ONU(Optical Network Unit)和ODN（Optical Distribution Network），ODN全部由光分路器（Splitter：分支器）等無源器件組成，不需要昂貴的有源電子設備和其它安裝環境，大大降低了網絡鋪設成本和運營支出。PON網絡的一般結構如下圖：

PON網絡一般結構圖

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PON（passive optical network）不是一個新概念。在1995年，ATM技術的全盛時期，ITU（the International

Telecommunications Union）和FSAN(Full Services Access Network)聯盟建立了ATM標準，并把它作為在PON之上的第二層的幀和封裝技術。自那以后，許多設備供應商都在開發APON的產品。然而，由于ATM本身技術的復雜性和設備成本太高等原因，APON一直沒有被市場所接受。它的后繼者BPON雖然在帶寬和業務方面作了很多改進，但并沒有取得新的突破。

PON網絡的突出優點是消除了戶外的有源設備，所有的信號處理功能均在交換機和室內設備完成。它的傳輸距離比有源光纖接入系統的短，覆蓋的范圍較小，但它造價低，無須另設機房，維護容易。因此這種結構具有良好的經濟性，適合大規模的駐地網用戶接入服務。

目前主流的PON技術主要有： EPON和GPON。GPON技術由APON（ATM PON）發展而來，GPON（Gigabit PON）標準由APON/BPON發展而來，它具備更好的協議適配性、更高的帶寬和更高的傳輸效率。GPON標準還沒有最終完成，產品和和市場應用尚未成熟，目前價格也比

較昂貴。

眾所周知，以太網早已成為局域網的事實標準，幾乎所有用戶的網絡環境都是以太網，在這種情況下，接入網使用以太網技術就順理成章。但是把傳統以太網直接用于接入網有很多問題：安全難以保證、無法有效管理帶寬、不能提供端到端的QoS，實裝率低導致成本過高等。基于這些原因，2000年11月，IEEE802.3標準化組織成立了EFM（Ethernet in the First Mile：以太第一公里）研究組，這個組織致力于制定最后一公里以太網接入的標準。包括3Com, Salira, Alloptic, Aura Networks, CDTMohawk, Cisco Systems, DomiNet Systems, Intel, WorldCom等六十九家公司已經參與了這個小組。這個小組的一個很重要的議題，就是如何把以太網技術和PON結合起來，來提供更廉價，更高帶寬的接入系統，同時解決以太網接入存在的一些問題。這個標準于2004年最終獲得通過，也就是802.3ah標準。目前有多家芯片廠家推出了符合802.3ah標準的商用EPON芯片。EPON市場走向成熟

市場需求和產業鏈已經成熟

自802.3ah標準正式頒布以來，經過設備廠商和器件廠商的共同推動和發展，可以說EPON技術從協議標準和設備應用方面都已經成熟，外圍配套的光纖光器件也日趨完善和成熟，EPON芯片已經實現規模量產，整個EPON產業鏈比較完善，具備了大規模市場發展的需求。

由于光纖、光器件價格的大幅下降和用戶帶寬需求的增長，EPON逐漸顯示出了它的經濟性和技術上的優勢。目前，固網運營商面臨ARPU值降低和業務增長減弱的壓力，如何通過更好的服務和提供更豐富的業務來提高用戶在網率和增加收入成為運營商面臨的挑戰。另一方面，用戶對視頻、多媒體業務的需求也在快速增長，IPTV、VOIP、Triple Play等業務需求和FTTH、FTTB等應用需求的增長都需要新的技術來滿足。EPON技術的成熟正是順應了這種市場需求。

光進銅退的趨勢不斷加速

為了提供更多的帶寬，運營商們已經就長距離傳輸和接入網的城域段上進行了巨大的投資，鋪設了大量的光纜。光纖被廣泛采用是因為光纖與銅線相比具有明顯的優勢。首先，光纖比銅線能承載更多的帶寬。一公斤光纖能傳送的信息量與20噸銅線所傳送的信息量相當。其次，銅線有衰減和串擾等電氣問題。第三，光纖的壽命大約是銅線的三倍。最后，光纖材料的價格已經大大下降，已經和銅線相近。

光纖的優勢使得大家相信銅線最終會被光纖取代。光纖以及光設備的價格大大降低，使光纖已經從主干，走向城域，并進一步走向接入網。隨著更多的光纖鋪設，傳輸介質必然是走向全光纖。而FTTH（Fiber to the Home）將成為最終的接入方式。

光設備市場快速發展

根據Infonetics 和Dells’ Oro的調查，全球PON市場在2009年將達到 30億美金，使用PON的FTTH用戶將達到3800萬。在亞洲，日本的FTTH市場已經邁入一個高速發展的階段，日本的光纖到戶用戶已經達到600萬，日本目前的PON網絡建設開始從BPON技術轉向EPON。由于EPON和GPON技術的興起，BPON的使用將會大幅度減少，在亞洲，EPON將扮演重要的角色，而在北美，GPON逐漸被看好。

未來的網絡是一個光傳輸的世界，光設備的廣泛應用將使光設備的價格進一步降低，速度更高。對于PON來說，昂貴的無源光收發器也會因為市場需求得到大量生產，幾乎可以肯定這將導致成本的降低。從而為廉價和成熟的PON設備走向市場鋪平道路。

國內外EPON市場狀況

目前，EPON技術在亞太地區得到很好的應用，日本是擁有最大規模FTTH網絡的國家，同時也是EPON設備部署最多的國家，截止2006年已經擁有600萬的FTTH用戶，主要采用的是BPON和EPON技術，在未來幾年，將連接超過上千萬用戶。包括中國在內的整個亞太地區對EPON技術的需求將快速增長。在美國，以Verizon為主的多家運營商主要使用GPON技術部署FTTP網絡。而為了和電話公司進行競爭，很多廣電運營商（MSO）開始關注和使用EPON技術。

目前中國的EPON市場處于起步階段，但大量的實驗網絡和商用網絡已經開始部署，巨大的市場容量所蘊涵的機會不可小視。2006年，國內外EPON廠家在包括電信、網通、移動和廣電在內的很多運營商網絡部署了EPON系統，大約有10萬線的寬帶接入用戶使用了EPON技術，其中既有FTTH應用，也有FTTB的應用。預計今后幾年，這個數字會以超常規的速度發展。EPON在廣電HFC雙向網絡改造的應用

需求背景

目前，廣電網絡面臨數字電視變革和一系列技術和需求變化帶來的沖擊，新型業務的出現和技術的發展促進了業務模式的變化和網絡技術的發展，也帶來了新的市場的機會和發展可能，使廣電網絡運營面臨著新的機遇和挑戰。

傳統電信運營商正逐步從單純的網絡運營向綜合信息服務提供商轉型，電信傳輸網絡的發展也有了新的趨勢，一是光網絡的發展趨勢，從核心層的ASON到接入層的FTTX，無不預示網絡承載向光的演化；另外是以IP為核心的網絡和業務整合，互聯網的發展使IP成為最理想的業務承載協議，IPTV、VoIP等新業務的快速發展預示了IP承載網絡的前景。在這種背景下，三網融合和FTTx的發展成為一種必然趨勢，十一五規劃也把三網融合列入電信行業發展的重點。面對這種網絡和業務融合的發展趨勢，廣電網絡最終將不能回避，除了IP視頻業務帶來的挑戰，廣電網絡也將面臨多業務運營的機會和抉擇。廣電系統在視頻業務、網絡資源和用戶資源方面擁有突出的優勢，如何利用自身優勢，把握市場發展并搶得用戶需求的先機是廣電贏取市場的關鍵。廣電在光纖網絡資源和入戶線路資源方面占有很大優勢，但舊有的單向HFC網絡無法滿足新業務的需求，EPON技術的成熟為HFC網絡的雙向化改造帶來了新的契機，目前廣電也越來越認識到EPON技術在HFC網絡改造的價值，很多地方的廣電網絡已經部署了EPON網絡。EPON網絡結構和HFC光傳輸網絡結構類似，部署起來比較方便，用EPON技術實現雙向HFC網絡比傳統的CMTS改造方式更具成本和業務能力的優勢。EPON網絡可以獨立組網完成雙向網絡，實現互動電視業務的回傳，還可以實現多種基于IP的數據、話音和視頻業務。另外EPON也可以通過WDM技術和現有1550波長的有線傳輸網絡結合，這樣可以節省光纖網絡資源。

雙纖到樓方式實現HFC雙向改造

針對目前廣電網絡系統的特點，FTTB（光纖到樓）解決方案比較符合目前雙向網絡的的實際，在主要的分前端機房部署OLT設備，ONU根據光纖的情況進行部署，可以放在摟頭或單元，然后使用五類線直接入戶或再通過交換機入戶，對那些無法部署五類線的樓，可以通過EOC技術使用同軸纜入戶。通過EPON網絡的部署完成HFC雙向改造，網絡可以實現交互電視的數據回傳，同時可以實現基于IP的各種寬帶業務，包括寬帶互聯網接入、VOIP、IPTV等業務。

雙纖到樓方式實現HFC雙向改造

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EPON系統可以覆蓋10-20公里范圍的接入點。在城市中樓宇分布比較分散，如果采用點到點的組網方式，將占用大量局端端口資源和光纖資源，使用EPON網絡可以節省大量局端端口和干路光纖，EPON網絡分支點是無源設備，不需要電源等機房設施，也可以節省大量投資。和現在的接入方式相比，EPON解決方案具有以下明顯優勢：

·使用光纖傳輸，不受外部環境干擾，并提供極富彈性的帶寬配置；

·使用無源分光器替代有源設備，降低了機房和配電設施的建設和維護成本；

·單一網絡結構，簡化了網絡結構，減少故障點，便于維護；

·良好和安全性保證，提供端口級的帶寬控制和良好的業務質量保證（QoS）；

·高效的網絡管理，使用集中統一的網絡管理和業務管理；

·網絡具有良好的擴展性和升級能力，適合接入網的建設和發展特點。

EPON+1550nm解決方案

HFC網絡的下行結構與無源光網絡一樣采用星型結構，與EPON十分相似。目前的HFC網絡主要使用1310nm波長，對使用1550nm波長的網絡或新建網絡中，可以采用EPON+1550nm的方案，這種方案在同一個光纖網絡上做簡單的配置，就可在較短時間內完成網絡的疊加。

通過波分復用（WDM）的方式將1550波長和EPON的1490/1310nm波長合成于一根光纖，經過分路，光纖傳輸送到ONU前解波分復用，還原出1550nm信 號給CATV光接收機，提供RF視頻服務，1490/1310nm信號接到ONU，完成寬帶數據業務的傳輸。這種方式適合使用1550系統的網絡，也適合將來光纖到戶網絡的部署，是實現三網合一（Triple Play）的理想模式。網絡結構如圖所示：

網絡結構圖

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利用EPON平臺開展多種寬帶業務

通過EPON平臺實現雙向網絡，使廣電HFC網絡成為一個支持多種寬帶數據交換業務的網絡平臺，EPON系統從業務支持能力、帶寬能力、QoS、安全性和網絡管理等各個方面對多種業務提供獨一無二的保證。這些業務包括：

·以太網接入業務

主要實現寬帶互聯網接入。EPON系統可以支持端口級的帶寬控制和管理，支持全面的QoS和SLA，為以太業務提供獨一無二的帶寬和服務保證。另外EPON支持802.1Q VLAN, pVLAN和VLAN TRUNK等特性。這些特性為數據接入業務提供了良好的保證。

·交互電視數據回傳

傳統HFC網絡對高帶寬需求的廣播視頻業務具有很好的支持能力，網絡成熟可靠。因此廣電運營商在開展交互電視業務時主要選擇HFC網絡實現下行視頻節目傳送，而通過IP網實現數據回傳。

·IP話音業務

對具備NGN網絡業務能力的運營商，開展IP話音業務成為優選的解決方案，ONU可以內置IAD來連接普通話機，或者使用IP話機實現VoIP業務。

·IP視頻業務

EPON系統可以很好的支持IPTV視頻業務，系統支持組播業務，結合充足的帶寬和QOS保證機制，不論是MPEG2/MPEG4視頻格式或其它視頻格式，都可以充分保證視頻業務質量。

·增值業務

通過EPON網絡，可以針對企業客戶開展數據VPN業務。另外也可以針對企業客戶和其它有特殊需求的客戶開展視頻增值業務，比如網上遠程教學、視頻會議等等。視頻業務和視頻內容是廣電的優勢，通過EPON網絡的帶寬和服務能力，可以充分發揮這種資源優勢。

第二篇：淺析廣電網絡中的EPON應用

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淺析廣電網絡中的EPON應用

作者：姬煦

來源：《科技創新導報》2011年第11期

摘 要:隨著Internet接入的普及,以及三網融合的需求。采用什么寬帶接入技術能滿足帶寬增長的發展趨勢,并能做到逐步擴容,所有廣電網絡運營商都面臨這一挑戰。本文主要針對廣電網絡在采用EPON+EoC組網方式中,如何應對三網融合的背景下的多業務運營管理,尤其是如何有效的區分接入層多業務流進行闡述。

關鍵詞:EPON PUPV PSPV PUPSPV ONU OLT

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)04(b)-0021-01引言

EPON是實現光纖到家(FTTH)的最佳方案之一,是長遠發展方向。雖然目前單位用戶造價已經低于初期CM和ADSL的造價,但只有在高帶寬需求的地方才能成為性價比較高的方案。在高帶寬需求不足、寬帶用戶開通率很低的情況下,單位用戶建設、維護成本都還較高。因此,廣電城域網的接入網采用EPON-FTTB(光纖到樓)的結構,ONU安裝在每個樓棟,ONU輸出的以太網信號如何入戶就成為需要解決的問題。

通常,有兩種入戶的技術方案,其一為多用戶共用一個ONU,五類線入戶方案,即EPON+以太;其二是多用戶共用一個ONU,同軸電纜入戶方案,即EPON+EOC。EPON到樓+EOC無源同軸接入方案,這應該是廣電網改造雙向接入的一條新出路。

EOC實現的方法很多,分為無源方案和有源方案。無源方案如基帶傳輸;有源方案如WLAN、PLC、MoCA、HPNA以及其它技術。工作原理

EOC基帶方案的同軸接入,在許多情況下都是可考慮應用的方案。例如5類線布線碰到困難的時候或距離較長時,可以利用同軸電纜代替５類線做基帶傳輸(占用0-20MHz頻帶,10Mbps半雙工)。EOC就是基于同軸電纜上的一種以太網信號傳輸技術。其原有的以太網信號的幀格式沒有改變,改變的是雙絞線上的雙極性(差分)信號轉換成為適合同軸傳輸的單極性信號。EOC基帶無源器件造價可以控制在幾十元以內,這在許多時候比重新布線更為經濟。3 業務流區分主要方式分析

在用戶EoC終端設備至OLT進行業務流量隔離,將個人寬帶、高清互動業務數據流進行區分處理,從而保證各類業務的有序傳輸。

針對業務流的區分,可采用的方式有:PUPV(Per User Per Vlan)、PSPV(Per Service Per Vlan)模式、PUPSPV(Per User Per Service Per Vlan)模式。廣電網絡EPON＋EOC標簽應用配置管理方案

4.1 部署方式

內層TAG置于EOC終端、ONU對內層TAG進行替換轉發、外層TAG置于 OLT。內層VLAN標簽在接入EOC終端(由EOC局端配置);用于對業務進行區分;;ONU進行替換并轉發。

外層VLAN標簽在OLT部署;并針對不同的源tag進行不同的外層tag封裝和不同上行的處理,保證外層tag不重復。

4.1.1 內層tag

每個EOC終端用戶預留2類VLAN,目前EOC終端可以識別接入設備的MAC地址,(例如:STB回傳vlanid=5;數據上網vlanid=6)分別用于上網、雙向回傳。VLAN數量共計:2個。ONU對CLAN進行替換(如果進行透傳處理,全市OLT側tag不能重復,否則將會對防止用戶漫游帶來隱患)如此配置繼承并保持目前部署方式,不會對目前的tag規劃產生大的沖突。就是ONU側封裝的tag數量增加1倍。

4.1.2 外層TAG

OLT同樣根據CVLAN號選擇性對各業務VLAN 進行標記外層標簽、QoS位處理、不同上行端口。保證PSPV,經過EOMPLS傳輸至總前端BRAS。外層tag數量沒有增加。

4.2 舉例說明

4.2.1 EOC配置

EOC局端根據MAC地址前綴,區分EOC終端不同端口的tag封裝;VLAN ID =5為雙向回傳業務(目前不能配置COS,正在改進);VLAN ID =6為數據上網。ONU配置:ONU分別根據EOC終端攜帶的tag 進行替換,(目前應用EPON設備均可以做到16:1的替換能力),同樣繼承攜帶的cos并轉發。例如:VLAN ID 5替換為200且cos＝5并轉發;VLAN ID 6替換為300。如此配置繼承并保持目前部署方式,不會對目前的tag規劃產生大的沖突。就是ONU側封裝的tag數量增加1倍。

4.2.2 OLT配置

依據不同的tag信息,做不同的外層tag封裝、不同上行的轉發至BRAS。數據上網QINQ=Cvlan300+Svlan30,點播回傳QINQ=Cvlan200+Svlan20+cos5。

EOC終端要求:出廠時即將2個以太網口標識明確,引導用戶正確連接。具體技術細節不像用戶解釋。

4.3 安全問題描述

EOC局端配置好識別業務的tag配置信息(例如:點播回傳vlanid＝5;數據上網vlanid＝6),并在以太端口做明顯標識(計算機、機頂盒)。

當用戶利用計算機連接“機頂盒”端口上網,依據radius判斷原則,將驗證username＋passwd＋NAS_port_ID,由于cvlan tag將封裝依據連接EOC終端下的設備MAC地址,所以tag信息沒有改變,因此依然可以撥號上網。

當用戶利用機頂盒連接“計算機”端口回傳,依據radius判斷原則,將驗證username＋passwd＋終端MAC,由于重點識別的STB的MAC沒有發生變化,因此雙向STB可以實現漫游應用。假如用戶攢取雙向STB撥號的username＋passwd,并利用計算機進行撥號,重點識別的STB的MAC發生變化,則撥號失敗。如果計算機修改自身的MAC地址(修改為雙向STB的MAC地址)則撥號成功,單由于雙向互動業務系統(包括互動游戲、在線支付等系統)前面均設備防火墻,又因雙向STB的撥號策略的限制(雙向STB的撥號獲取私有地址,且只能在指定網絡傳輸)也不能上網瀏覽,用戶也會放棄。結語

在接入層面對業務流進行區分是廣電網絡應對三網融合多業務運營的基礎,同時廣電網絡還應借鑒電信運營商Triple Play思想,在認證、授權、計費等應用層面進行精細化管理,統一化運營。

參考文獻

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第三篇：EPON技術在HFC網絡中的應用研究

EPON技術在HFC網絡中的應用研究

摘要

本文主要依據我國廣電的現狀，介紹了EPON技術的特點、發展、原理與標準。探討了EPON技術在HFC網絡中的應用原理及各種不同接入網絡的構成形式，論述了EPON在HFC中應用的優勢。

關鍵詞：光纖同軸混合網(HFC);以太無源光網絡(EPON)

1．緒論

.廣電系統在視頻業務、網絡資源和用戶資源方面擁有突出的優勢，如何利用自身優勢，把握市場發展并搶得用戶需求的先機是廣電贏取市場的關鍵。廣電在光纖網絡資源和入戶線路資源方面占有很大優勢，但舊有的單向HFC網絡無法滿足新業務的需求，EPON(Ethernet Passive Optipnal Network:EPON)技術的成熟為HFC網絡的雙向化改造帶來了新的契機。EPON網絡結構和HFC光傳輸網絡結構類似，部署起來比較方便，用EPON技術實現雙向HFC網絡比傳統的CableModem改造方式更具成本和業務能力的優勢。EPON網絡可以獨立組網完成雙向網絡，實現互動電視業務的回傳，還可以實現多種基于IP的數據、話音和視頻業務。另外EPON也可以通過WDM技術和現有155Onm波長的有線傳輸網絡結合，大大節省了光纖資源。

本論文結合我國有線電視的現狀，介紹了EPON技術在HFC網絡中的應用原理，并且研究了EPON技術在HFC雙向光網絡中的應用。

2．EPON技術簡介

EPON是指采用點到多點結構，無源光纖傳輸方式，在以太網上提供多種業務。EPON是幾個最佳的技術和網絡結構的結合。

目前，IP/Ethernet應用占到整個局域網通信的95%以上。EPON由于使用了經濟和高效的結構，是接入網中的一種最有效的通信方法。

2.1EPON的網絡結構

EPON系統是一個典型的光接入網，一套典型的EPON系統由硬件和軟件兩大部分構成:硬件部分主要包括有源網絡設備和無源光分配網兩大部分。有源設備包括:光線路終端OLT;光網絡單元/光網絡終端ONU/ONT;無源光分配網主要包括無源光網絡/光分配器PON/ODN。OLT位于根節點，通過PON/ODN與各個ONU相連。在下行方向，OLT提供面向無源光纖網絡的光纖接口;在上行方向，OLT將提供eE(eigabitEthernet)。將來，OLT也會支持10Gbit/s以太網的高速接口。為了支持其他流行的協議，OLT還可支持A翎、FR以及oc3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口標準。OLT通過支持El接口來實現傳統的TDM話音的接入。在EPON的統一網管方面，OLT是主要的控制中心，實現網絡管理的主要功能。

2.2EPON工作原理

l、EPON的物理層

EPON的物理層由PCS、PMA和PMD三個子層構成。根據EPON應用于接入網的定位，IEEE802.3ah所規范的EPONPMD子層的基本目標是:①支持光纖、光分/合路器構成的點對多點的拓撲結構;②在分支比1:16時，支持在一根單模光纖上100oMbPs(數據速率)不小于20km的雙向傳輸;③物理層接口的誤碼率小于等于10-2。IEEE802.3ah規定采用WDM技術實現在一根光纖上進行雙向傳輸。

2、EPON的層次模型

對于以太網技術而言，PON是一個新的媒質。而對以太網做C層以及MAC層以上則盡量做最小的改動以支持新的應用和媒質。EPON是由OLT(光線路終端)、ONU(光網絡單

元)以及ODN(光分配網絡，由無源分光器和光纖組成)等單元構成的點到多點系統。其系統拓撲多為星型或樹型分支結構。

OLT位于EPON系統的局端一側，負責EPON系統外部資源與終端用戶的連接，匯聚外部業務，協調遠端ONU。外部資源包括語音、數據及視頻業務。除了這些基本功能外，高等級的OLT還具備數據路由、交換和語音網關等功能。ONU負責用戶的接入和業務的覆蓋。下行方向(由OLT到ONU)采用廣播方式，每一個ONtl將接收到所有下行信息，根據其袱C地址提取有用信號。上行方向(由ONU到OLT)采用時分方式共享系統。

3．EPON技術在HFC網絡中的應用原理

3.1EpON與HFC網絡結構的比較

EPON網絡與HFC網絡結構均主要有樹枝型、星型、環型、混合型與總線型等幾種。EPON網絡的物理構造與HFC網絡的體系結構沒有差異，網絡的結構都是點對多點的傳輸方式，即星型或多級星型的構造。且各分光器均可采用不對稱分光比的分光器，保證每條鏈路在設備光接受靈敏度范圍內。這樣EPON系統很容易采用WDM技術疊加在HFC網絡上，從而實現雙向傳輸。

綜上所述，HFC網絡與EPON技術結合，可以快捷地實現網絡雙向改造，并可以為用戶提供更大帶寬，甚至向FTTH平滑過渡。較之于其它業務網絡，最沒有體系結構的差異，具有天然的優勢，建設成本會最低，從而令HFC網絡成為最具有競爭能力和廣闊發展前景的寬帶業務接入網。

3.2EpON技術在HFC網絡的應用原理

EPON采用以太網幀結構、點到多點結構、無源光纖傳輸方式，極大地簡化了網絡結構。結合HFC的網絡結構，采用EPON技術和HFC技術的結合，在廣電網絡原有網絡基礎上擴展新的寬帶數據接入功能、迅速占領寬帶接入市場提供了機會。

1、前端或分前端

有線電視網絡能夠開展的業務主要有:傳統模擬、數字電視業務:以太網接入業務:交互電視數據回傳;IP話音業務;IP視頻業務:其它增值業務等。這就要求前端或分前端除了能夠提供模擬、數字電視業務以外還要具有以上其它業務的接入功能。經過EPON技術改造的前端或分前端原理如圖5一3。圖中OLT為EPON的前端設備;路由器完成各種IP業務、電話業務及網管系統的接入;模擬、數字電視業務采用155Onm光波長送入光纖網。OLT的下行光波長為1490nm，上行光波長為1310nm。三個光波長通過WDM采用光波分復用的技術共用一根光纖。

2、光纜傳輸

WDM的使用，使系統采用的3個光波長能夠在一根光纖中來傳輸全業務，而光纜中僅保留備用和預留光纖即可，或增加備份路由。PON技術的采用，使光節點的覆蓋范圍達到20km以內、數量16個以上。

光分路器(ODN)的使用，使網絡成為點對多點的結構，大大降低了光纖(纜)的使用量。當前HFC網絡的四芯光纜完全能夠滿足EPON網絡對光纖的需求，并且可以完全保留原HFC網絡的拓撲結構和光纜路由，僅需增加光接點而己。

3、用戶端

對于預留了兩線或具備重新布線條件的建筑，可采用EPON+LAN的技術使多個用戶共用一個ONU，采用五類線入戶方案。結合EPON技術與EoC(EthernetoverCoax)技術。

對于未預留網線又不具備重新布線條件(用戶已完成室內的裝修)或線路距離較長的用戶，可以利用原同軸電纜代替5類線做基帶傳輸(占用O~30翩z頻帶，10MbPs半雙工)。即將以TV的RF信號和數據信號按照頻分復用的技術來混頻，在同軸電纜中傳輸，避免樓道內的線路改造、鋪設，完成HFC網絡的雙向化。簡單的說EoC就是一種通過有源或無源介

質變換器(合波器)在同軸電纜中傳輸以太網信號的技術。

3.3EPON在HFC中應用的優點

1、EPON網絡局端(OLT)與用戶(ONU)之間僅有光纖、光分路器等無源光器件，無需機房、無需配備電源、無需有源設備維護人員。

2、采用單纖波分復用技術僅需一根主干光纖和一個OLT，傳輸距離可達20公里。

3、上下行均為千兆速率，下行采用針對不同用戶加密廣播傳輸的方式共享帶寬，上行利用時分多址接入(TD撇)共享帶寬。

4、系統成本低，建設周期短。

5、EPON具有同時傳輸TDM、IP數據和視頻廣播的能力

6、協議轉換成本低。

7、安全性高。

結束語

本論文論述的主要是就目前廣電網絡的發展。隨著光纖進一步接近用戶，光纖到戶(FTTH)無疑是各個電信業務運營商追求的最終目標。采用EPON技術建設廣電新一代雙向接入網將是一種較好的方案。EPON系統及其構造，比較適應HFC網絡的雙向接入，與FTTH的發展方向吻合，從而確保了系統設備使用的長期性和減輕系統的維護量，代表了一個時期內的接入技術發展的方向。

參考文獻

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第四篇：catv EPON技術在廣電雙向網改中的應用

內部公開▲EPON＋

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改造方案改造方案

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?ONU

ONUONU

ONU可在光節點或進一步延伸到樓道

可在光節點或進一步延伸到樓道可在光節點或進一步延伸到樓道 可在光節點或進一步延伸到樓道

?

??

?建議

建議建議

建議ONU

ONUONU

ONU放置到樓道

放置到樓道放置到樓道

放置到樓道，，減小網絡層級

減小網絡層級減小網絡層級

減小網絡層級內部公開▲EPON+EOC改造方案

改造方案改造方案

改造方案內部公開▲EPON方案特點

方案特點方案特點

方案特點EPON城域改造特點

城域改造特點城域改造特點

城域改造特點

–城域改造費用低

–1G雙向高速帶寬，滿足未來帶寬需求

–無源光分配網，與廣電原有網絡天然匹配

–無源光分配網，與廣電原有網絡天然匹配–EPON 方案最后

方案最后方案最后

方案最后100m方案

方案方案

方案

–LAN方案：價格低，帶寬大，但需要重新鋪設5類線 –有源EOC：初始投資小，無需布線；但帶寬小，最

終成本高

–無源EOC（以太網on cable）：帶寬大，無需布線； 但成本高內部公開▲EPONEPON技術原理

技術原理技術原理

技術原理技術原理

技術原理技術原理

技術原理（Ethernet Passive Optical Network）1490nm

1310nm

第三波長

第三波長第三波長

第三波長1550nmSplitter

SplitterSplitter

Splitter

1:32/64

1:32/641:32/64

1:32/64OLT

OLTOLT

OLT

ONT

ONTONT

ONT

ONU

ONUONU

ONU

ONT

ONTONT

ONT

SS/PSTN

SS/PSTNSS/PSTN

SS/PSTN

IP

IPIP

IP信號傳輸基于

IEEE 802.3以太網幀單纖波分復用，上下行對稱1.25Gbps點到多點結構，分光比1：32（1：64）可疊加1550nm傳送第三波長業務，如

CATVCESoP

技術解決TDM業務接入1310nmONT

ONTONT

ONTOLT：（Optical Line Terminal）－光線路終端ONU：（Optical Network Unit）－光網絡單元ONT：（Optical Network Terminal）－光網絡

終端ODN

：（Optical Distribution Network）－光分

配網內部公開▲有線電視承載方案一

有線電視承載方案一有線電視承載方案一

有線電視承載方案一（（（（合波

合波合波

合波/分波

分波分波

分波））））Splitter網管

網管網管

網管

CATV

IP

WDM

ONUWDMRF

coaxEDFAOLT

端通過EDFA模塊對來自有線電視網的光信號進行放大，再通過WDM合波器

將EPON的兩個波長（1310nm和1490nm）和EDFA發送過來的1550nm波長復用

在一起。ONU端通過WDM分波器將1550nm波長分離出來并進行光電轉換和放大，提供RF接口連接電視機。

特點

特點特點

特點：

：：

：該方案僅共享了主干光纖資源

該方案僅共享了主干光纖資源該方案僅共享了主干光纖資源

該方案僅共享了主干光纖資源，，CATV和

和和

和EPON在設備層面沒有融合在設備層面沒有融合在設備層面沒有融合在設備層面沒有融合。

。

。SplitterOLT接入網

接入網接入網

接入網核心網

核心網核心網

核心網駐地網

駐地網駐地網

駐地網WDM

ONUWDM內部公開▲有線電視承載方案二

有線電視承載方案二有線電視承載方案二

有線電視承載方案二（（（（中興

中興中興

中興FTTB+EOC)-推薦

推薦推薦

推薦Splitter網管

網管網管

網管

ONU

CATV

IPFEEOC

交換機

EOC終端

光電轉換coaxSplitter

1:32OLT

ONU接入網

接入網接入網

接入網核心網

核心網核心網

核心網駐地網

駐地網駐地網

駐地網EOC 交換機無源EOC采用頻分復用技術，利用頻率器件（高、低通濾波器）將以太數據IP

DATA信號和有線電視TV RF信號同時復用在同一根同軸電纜芯線里共纜傳輸。每 用戶最大數據帶寬10Mbps。

特點

特點特點

特點：

：：

：該方案數據和視頻通過

該方案數據和視頻通過該方案數據和視頻通過

該方案數據和視頻通過CABLE入戶

入戶入戶

入戶，，利用了廣電現有樓內

利用了廣電現有樓內利用了廣電現有樓內

利用了廣電現有樓內CABLE資源

資源資源

資源。

。

。EOC

終端內部公開▲有線電視承載方案三

有線電視承載方案三有線電視承載方案三

有線電視承載方案三（（（（中興

中興中興

中興FTTH方案

方案方案

方案)SplitterOLT

CATV

F425合波器

合波器合波器

合波器1550nm

1490nm

1310nmIP1:32網管

網管網管

網管接入網

接入網接入網

接入網核心網

核心網核心網

核心網

駐地網

駐地網駐地網

駐地網特點

特點特點

特點：

：：

：該方案不僅共用主干光纖

該方案不僅共用主干光纖該方案不僅共用主干光纖

該方案不僅共用主干光纖，，而且在終端設備上

而且在終端設備上而且在終端設備上

而且在終端設備上EPON和

和和

和CATV進行了融合進行了融合進行了融合進行了融合。

。

。F425內部公開▲有線電視承載方案四

有線電視承載方案四有線電視承載方案四

有線電視承載方案四OLT光發射器分光器

分光器分光器

分光器語音

CATVONU

終端

終端終端

終端cable

FE

PC

TV

1310nm

－5dbOLT分光器

分光器分光器

分光器數據在廣電的現網中，視頻多是采用1310nm進行廣播的，因為1550nm的光發射器比 1310nm的光發射器要貴好多倍。但是我們的F425處理的第三波長是1550，所以針 對這種組網，我們沒有合適的ONU設備。據說盛立亞ONU3375已經提供了這種功 能，上行提供一個PON口和一個1310的光口，內部公開▲ONU-EPON 終端簡介

終端簡介終端簡介

終端簡介內部公開▲中興通訊基于

中興通訊基于中興通訊基于

中興通訊基于EPON的雙向網絡改造解決方案的雙向網絡改造解決方案的雙向網絡改造解決方案的雙向網絡改造解決方案內部公開▲窄帶業務實現方案

窄帶業務實現方案窄帶業務實現方案

窄帶業務實現方案需進行NGN網絡每個ONU的內置IAD要求配置NGN網絡IP地址話音經OLT匯聚后直接進入城域網，城域網通過VPN連接至省公司SS。將所有話音業務置于統一VLAN內，并為其分配最高優先級。OLTEMS

EMSEMS

EMS網管

網管網管

網管城域網

城域網城域網

城域網

省公司

省公司省公司

省公司SS內部公開▲樓道

樓道樓道

樓道ONU設備供電解決方案

設備供電解決方案設備供電解決方案

設備供電解決方案有線電視網絡中設備供電可采用集中供電(60V)或本地供電(220V)兩 種方式。為了解決樓道內供電問題，可以通過同軸電纜對EPON設備

進行集中供電。光節點的干線放大器將CATV的射頻信號和60V的電

源一同傳送到樓道中，通過分離器將60V電源和CATV信號分開。將

分離出的60V電源對ONU設備進行集中式供電。中興通訊

D400、D402、F401等設備

均可支持60V交流供均可支持60V交流供

電。

第五篇：EPON技術的應用分析

EPON技術的應用分析

一、EPON簡介

EPON（以太無源光網絡）是光纖接入網的主流技術，也是一種寬帶綜合接入技術，它延用了以太網和TDM的一些特性。從網絡分層協議上來看，EPON屬于L2的協議。具有高帶寬、低成本、易維護、易擴展、等特點。一個典型的EPON 系統由 OLT、ONU、POS組成。

OLT（Optical Line Terminal光線路終端l）放在中心機房或模塊局，它可以作為一個L2交換機或者L3路由器。在下行方向，它提供面向無源光纖網絡的光纖接口；在上行方向，OLT將提供了GE接口。OLT還支持ATM, FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口標準，同時通過支持E1接口來實現傳統的TDM話音的接入。

ONU（Optical Network Unit）又叫光網絡單元，放在用戶駐地側（CPE），EPON中的ONU主要采用以太網協議。可以實現了成本低廉的以太網第二層交換甚至是第三層路由功能，并且可以通過堆疊實現高帶寬的共享和大范圍的用戶接入。

POS（Passive Optical Splitter）是無源光纖分支器，是一個連接OLT和ONU的無源設備。它的功能是分發下行數據和集中上行數據。無源分光器的部署相當靈活、適應環境廣。一般一個POS的分光比為8、16、32、64、128等，并可以進行多級連接。

EPON技術主要應用方式是FTTX，作為中國電信“光進銅退”的解決方案，它可以很好的實現現有業務（寬帶、電話、IPTV等）的接入和現有網絡（IP網、交換網、傳輸網等）的融合。

二、EPON的網絡應用模式

1、EPON+DSLAM

EPON+DSLAM方式可以很好解決“最后一公里”問題，縮短寬帶用戶線的距離，也可作為DSLAM下移的解決方案。這種模式下，光纖敷設到小區或DSLAM，小區內采用ONU+DSLAM方式，也可采用ONU+DSLAM集成方式，利用小區內的銅纜資源就可以開展DSLX業務。這種方式舊小區改造和未進行以太網布線的 小區。

該應用模式融合了EPON的長距離、高帶寬和DSLAM的低成本優點，節省骨干光纖資源和銅纜資源，并能很好的與現有網絡融合。

2、EPON+VOICE EPON技術作為未來接入網主流技術，具有良好的綜合業務接入能力，對于現有的語音業務，可以有多種接入方式。

1）、與NGN網互聯

我省的NGN網現已投入運營，并且省公司明確要求新增用戶優先上聯NGN，對于不同的用戶群，有三種方式實現語音業務的承載：

? 利用ONU設備自帶的語音接口直接入：現在很多廠家ONU設備都集成了語音接口，如中興的F820最多可以擴充到24個語音接口，通過該類設備可以實現同時為用戶提供寬帶和語音業務，適用于新建小區網絡建設；

? ONU+IAD方式接入：ONU+IAD方式可以彌補ONU語音端口不足的缺點，通過在ONU下下掛IAD設備可以提供更多的語音接口，滿足大量用戶的需要，該方式適用于寫字樓、綜合辦公場所。

? ONU+AG:通過AG可以實現大規模語音用戶的接入。AGS設備可以裝在局端機房或小區內，如果裝在小區內，可以減少大量的線纜投資費用。2）與PSTN互聯

EPON系統利用基于分組交換網絡的電路仿真技術（CESoP）可以實現TDM業務接入。這種組網方式下，通過ONU提供的TDM 2M接口將交換設

備接入，在局端利用OLT提供的155M板卡同SDH網絡和現有PSTN網互聯。

EPON方式實現語音業務的接入，要求EPON系統具有良好的多業務支撐能力和對語音業務提供QOS保障。

3、EPON+LAN

EPON+LAN模式下光纖敷設到樓（即FTTB），樓內采用ONU+LAN或ONU+LAN的集成設備，利用五類線接入用戶，可以為用戶提供雙向高帶寬接入，這種模式適用于布放五類線的小區。

該模式可為用戶提供高帶寬對稱業務，能夠滿足用戶需求，擴充性好，維護方便。相比于傳統LAN接入方式，省去了模塊局或小區機房。但對語音業務支持不靈活。

4、EPON+FTTH

EPON技術應用與FTTH模式通常是為了承載Triple play業務，實現三網合一的高等級接入。這種應用模式下，光纖到戶，在用戶端采用多端口的ONU終端，例如家庭網關，基于IP方式實現寬帶、語音、IPTV業務的接入。適宜于高檔小區、別墅、酒店、網吧、大客戶單位等高ARPU值應用。

該模式綜合業務提供能力強、帶寬高、傳輸質量好，并能擴展支持增值業務的發展，由于采用無源光網絡，覆蓋范圍廣，省去機房建設投資和設備用電需求困擾。缺點是初期建設成本高，對網絡的綜合業務提供能力要強。

5、EPON+BS

EPON技術應用于無線網絡的有線傳輸系統，在低成本解決基本的無線業務傳輸的同時，還可以充分發揮其高帶寬的優勢，同時提供各種寬帶接入服務，使無線網絡成為一個可以同時提供無線、有線業務的綜合網絡，其簡單靈活的特點，則可以大大降低網絡整體的擁有成本和維護費用。

EPON技術用于無線接入網絡可以將多個基站(BS)的數據通過光纖匯聚到一起。OLT放置在中心局，與骨干網絡連接；ONU放置在移動基站（BS）處。POS（無源光分路器）和光纜構成OLT和ONU之間的無源光纖傳輸網絡。目前OLT側每個PON接口最多可以連接128個ONU，也就是說，一個EPON網絡可以覆蓋128個基站。

該應用模式可以做為CDMA基站和WLAN的AP(無線接入點)的上行互聯。

三、EPON的業務應用模式

EPON作為FTTH的 代表技術，能夠適應于幾乎現在所有寬帶接入場所。利用其高帶寬、長距離、少維護、省資源等優勢，EPON是綜合業務接入的最佳接入網技術，能夠對多種業務應用提供支撐。

1、高端用戶接入

高端用戶具有較強消費能力，注重業務體驗。通過EPON技術實現FTTH，為用戶提供寬帶上網、語音、IPTV、CATV等綜合業務，提供正真意義上的寬帶，為今后家庭網關的實現提供強有力的支撐平臺，通過數字社區、數字家庭實現信息化。

2、大客戶接入

商業樓宇、酒店賓館、機關學校等大客戶單位具有較高的開發價值，是電信運營商爭奪的重點客戶。該類用戶需求的 共同特點是業務接入類型多、帶寬高、服務質量要求高等。EPON技術具備完善的業務提供能力，利用EPON技術可以根據用戶需求提供高速上網、語音、視頻業務，以及E1專線業務，同時可以為用戶組建自己的VPN網。使用一個網絡就可以完全解決大客戶的所有需求。

3、網吧接入

EPON技術應用于網吧接入，不但節約大量光纖資源，而且維護也更簡單，通過局端網管實現對整個網絡的統一管理，極大的降低網絡的運營成本。

4、村通工程應用

農村信息化（村通工程）的投入產出問題一直困擾電信運營商，運營商迫切需要一種適應地域廣、環境復雜、需求多樣的農村信息化應用模式，EPON技術應用于農村信息化，可以充分發揮技術優勢，解決兩難局面。同時開發農村市場，為運營商提供新的業務增長點。該種應用模式可以節約大量光纖資源和施工成本，同時具有業務豐富、易于維護、擴充性好等特點。

5、視頻監控應用

視頻監控市場（如平安城市）采用EPON系統可以有效節省光纖資源，充足的帶寬滿足高質量圖像傳送的監控業務。運營成本低，同時具有較好的社會效益和經濟效益。