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摘 要 随着互联网的持续快速发展，传统的接入方式将不能满足带宽的需求。与其他接入技术相比，EPON无源光网络技术具有网络建设快、组网灵活、多业务、性价比高等优点，是一种全新的宽带接入技术。本文对EPON技术在广电HFC网络双向改造中的应用进行了论述。
关键词 互联网 HFC网络 宽带 EPON
一、背景
随着互联网的持续快速发展，新业务层出不穷，特别是近年来开始风靡的网络游戏、视频会议、视频点播等等，对接入带宽的需求持续增加，传统的接入方式已不能满足需求。与其它有线、无线接入技术相比，光纤接入在带宽容量和覆盖距离方面具有无与伦比的优势。
因此，以无源光网络技术EPON为代表的新一代光纤接入技术迎来了快速发展时期。技术的成熟和成本的下降，使得众多运营商接入网络光纤化的理想能够得以实现， EPON的应用进入了一个大规模商用的崭新时代。
二、EPON技术
EPON系统通常采用波分复用技术进行数据和电视信号的单纤传输。使用1490nm波长传输EPON下行数据信号，1310nm波长传输EPON上行数据信号， 1550nm波长传输射频电视广播信号。合成光波到达ONU后，利用解波分复用技术将其分解为数据光波和电视广播光波，分别接收处理后还原为数据和电视信号，最后通过分配网传输到用户终端。
EPON技术以千兆以太网技术为基础，通过MAC层之上的点到多点控制协议（MPCP）来实现PON的点到多点传输方式，协议实现简单。目前技术已基本成熟，商用芯片和设备较多，产品成熟度较好，成本不断下降，在国内EPON应用规模已超过4000万线，达到了规模商用水平，是现阶段PON应用的主流技术，能够满足近期宽带业务发展的要求。
（一）EPON技术的系统组成
EPON即无源光网络，物理上主要由OLT（光线路终端）、ONU（光网络单元）、POS（无源光分路器/耦合器）三个部分组成。
（1）光线路终端（OLT）：OLT为光接入网提供EPON系统与服务提供商的核心数据、视频和电话等业务接口，并经一个或多个光分路器与ONU通信，OLT与ONU的关系是主从通信关系。OLT的主要功能一方面将来自各路的数据流进行汇聚，如IPTV、互联网接口等，适配后导入EPON的传输层。另一方面则将用户端的上传信号按照业务类型分别送入各种业务网中。
（2）光网络单元（ONU）：ONU一般设置在光节点处或用户端，是为用户提供数据、视频和电话等业务的接口。主要负责接收OLT发送的各类业务数据，来实现用户端的宽带接入，如IPTV视频点播、千兆以太网等，同时把这些业务的向上回传的问题，通过光网络向OLT传送。
（3） 无源光分路器/耦合器（POS）：是连接OLT和ONU的无源设备，它的作用是为网络侧的OLT和用户侧的ONU提供光媒质传输通道。它的功能是分发下行数据和集中上行数据。
（二）EPON技术特点
（1）接入带宽大，能充分满足一定带宽需求的全业务需要。EPON能将任何类型和任何速率的业务（包括视频点播、IPTV、互联网业务等等）适配后进行传输，并可灵活升级更高宽带的其它业务。
（2）采用可级联的无源光分路器，不仅节约主干光缆资源，而且大大简化了网络结构，提高了网络健壮性。
（3）EPON上、下行均为千兆速率；下行采用广播传输方式，上行利用时分复用（TDM）技术，实行共享带宽。它可满足用户的带宽需求，并可灵活地为用户需求动态分配带宽。
（4）EPON的拓朴结构是点到多点星树型结构，网络只需要增加ONU的数量，即可方便地对系统进级扩容，能充分保护运营商的投资利益。
三、目前有线接入技术的比较
现在大家都知道运用EPON技术将会给网络带来全新的面貌，但是在用户接入端采用哪种方式依旧举棋不定。技术是否成熟、哪种技术更是今后的发展方向等等。围绕技术服务市场的原则，现提出如下FTTB+EPON+LAN、FTTC+EPON+EOC两种双向网络改造方案来做比较，分别简要阐述。
（一）FTTB+EPON+LAN方案
在该类技术中，双向网络的接入采用五类线进行入户改造，完成双向数据业务的接入功能，有线电视网络仍然采用HFC网络实现。FTTB+EPON+LAN方案中，光传输链路部分采用EPON技术，充分利用原有线网光纤资源，OLT 部属在前端机房，ONU部属到楼幢。楼道内接百兆交换机，经五类线入户。
LAN（五类线）网络是目前使用较多的一种技术，主要在汇聚层通过光纤网，由路由器和交换机组成交换网络，在接入层上使用五类线电缆（或光纤）接入用户终端。它的优点是技术成熟，设备商较多，有规范的标准； 大规模组网或用户密度很大时，户均成本低；户均带宽大，可支持多种大带宽业务需求，网络可远端管理。不足之处是要重新布放网络，小区楼道和入户布线施工难度较大；对广电运营商来说，相当于是两张网在同时运行，对维护人员的要求比较高、压力大。
（二）FTTC+EPON+EOC方案
这种方案主干线采用EPON技术，充分利用原有线电视网络的光纤资源，OLT 部属在分前端，ONU部属到光接收机与用户电放大器。在光接收机或用户放大器后接近用户的点，插入EOC局端设备，在终端用户购置相应的EOC终端设备，通过目前的有线电视网络，实现网络的双向化。
EOC（Ethernet over COAX）是以太网信号调制在同轴电缆上的一种传输技术。它是通过将数据信号调制（或基带信号）在HFC网络上，在原有的网络上实现大带宽的双向功能。其优点是基本不需要对原有的HFC网络进行改造，充分利用现有网络，节省建网成本；入户施工难度小，解决了入户线路难的问题；带宽大，组网灵活，可快速对热点地区进行双向覆盖；维护难度低，网络管理能力较强。不足之处在于标准还待进一步完善； 性能需经实践检测。EOC技术适用于大带宽需求的交互业务和多业务需求的网络， 是目前一种灵活的双向网改造方式。
四、总结
随着社会信息化的不断推进，传统的广播电视受到了越来越严峻的挑战，广播电视与电信、移动、宽带等行业的融合竞争正在加剧，“三网融合”已经受到越来越多的关注。目前，在国家广电总局的全面推进下，全国各省、市广电网络的双向化改造正在加快步伐。在有线电视双向化建设和改造过程中，我们要充分利用现有资源，因地制宜地扩大光纤传输覆盖范围，采用具有发展前景的先進技术，使得有线电视基础网络具有宽带、双向的承载能力，推动有线电视网向多功能、全业务方向发展。
关键词 互联网 HFC网络 宽带 EPON
一、背景
随着互联网的持续快速发展，新业务层出不穷，特别是近年来开始风靡的网络游戏、视频会议、视频点播等等，对接入带宽的需求持续增加，传统的接入方式已不能满足需求。与其它有线、无线接入技术相比，光纤接入在带宽容量和覆盖距离方面具有无与伦比的优势。
因此，以无源光网络技术EPON为代表的新一代光纤接入技术迎来了快速发展时期。技术的成熟和成本的下降，使得众多运营商接入网络光纤化的理想能够得以实现， EPON的应用进入了一个大规模商用的崭新时代。
二、EPON技术
EPON系统通常采用波分复用技术进行数据和电视信号的单纤传输。使用1490nm波长传输EPON下行数据信号，1310nm波长传输EPON上行数据信号， 1550nm波长传输射频电视广播信号。合成光波到达ONU后，利用解波分复用技术将其分解为数据光波和电视广播光波，分别接收处理后还原为数据和电视信号，最后通过分配网传输到用户终端。
EPON技术以千兆以太网技术为基础，通过MAC层之上的点到多点控制协议（MPCP）来实现PON的点到多点传输方式，协议实现简单。目前技术已基本成熟，商用芯片和设备较多，产品成熟度较好，成本不断下降，在国内EPON应用规模已超过4000万线，达到了规模商用水平，是现阶段PON应用的主流技术，能够满足近期宽带业务发展的要求。
（一）EPON技术的系统组成
EPON即无源光网络，物理上主要由OLT（光线路终端）、ONU（光网络单元）、POS（无源光分路器/耦合器）三个部分组成。
（1）光线路终端（OLT）：OLT为光接入网提供EPON系统与服务提供商的核心数据、视频和电话等业务接口，并经一个或多个光分路器与ONU通信，OLT与ONU的关系是主从通信关系。OLT的主要功能一方面将来自各路的数据流进行汇聚，如IPTV、互联网接口等，适配后导入EPON的传输层。另一方面则将用户端的上传信号按照业务类型分别送入各种业务网中。
（2）光网络单元（ONU）：ONU一般设置在光节点处或用户端，是为用户提供数据、视频和电话等业务的接口。主要负责接收OLT发送的各类业务数据，来实现用户端的宽带接入，如IPTV视频点播、千兆以太网等，同时把这些业务的向上回传的问题，通过光网络向OLT传送。
（3） 无源光分路器/耦合器（POS）：是连接OLT和ONU的无源设备，它的作用是为网络侧的OLT和用户侧的ONU提供光媒质传输通道。它的功能是分发下行数据和集中上行数据。
（二）EPON技术特点
（1）接入带宽大，能充分满足一定带宽需求的全业务需要。EPON能将任何类型和任何速率的业务（包括视频点播、IPTV、互联网业务等等）适配后进行传输，并可灵活升级更高宽带的其它业务。
（2）采用可级联的无源光分路器，不仅节约主干光缆资源，而且大大简化了网络结构，提高了网络健壮性。
（3）EPON上、下行均为千兆速率；下行采用广播传输方式，上行利用时分复用（TDM）技术，实行共享带宽。它可满足用户的带宽需求，并可灵活地为用户需求动态分配带宽。
（4）EPON的拓朴结构是点到多点星树型结构，网络只需要增加ONU的数量，即可方便地对系统进级扩容，能充分保护运营商的投资利益。
三、目前有线接入技术的比较
现在大家都知道运用EPON技术将会给网络带来全新的面貌，但是在用户接入端采用哪种方式依旧举棋不定。技术是否成熟、哪种技术更是今后的发展方向等等。围绕技术服务市场的原则，现提出如下FTTB+EPON+LAN、FTTC+EPON+EOC两种双向网络改造方案来做比较，分别简要阐述。
（一）FTTB+EPON+LAN方案
在该类技术中，双向网络的接入采用五类线进行入户改造，完成双向数据业务的接入功能，有线电视网络仍然采用HFC网络实现。FTTB+EPON+LAN方案中，光传输链路部分采用EPON技术，充分利用原有线网光纤资源，OLT 部属在前端机房，ONU部属到楼幢。楼道内接百兆交换机，经五类线入户。
LAN（五类线）网络是目前使用较多的一种技术，主要在汇聚层通过光纤网，由路由器和交换机组成交换网络，在接入层上使用五类线电缆（或光纤）接入用户终端。它的优点是技术成熟，设备商较多，有规范的标准； 大规模组网或用户密度很大时，户均成本低；户均带宽大，可支持多种大带宽业务需求，网络可远端管理。不足之处是要重新布放网络，小区楼道和入户布线施工难度较大；对广电运营商来说，相当于是两张网在同时运行，对维护人员的要求比较高、压力大。
（二）FTTC+EPON+EOC方案
这种方案主干线采用EPON技术，充分利用原有线电视网络的光纤资源，OLT 部属在分前端，ONU部属到光接收机与用户电放大器。在光接收机或用户放大器后接近用户的点，插入EOC局端设备，在终端用户购置相应的EOC终端设备，通过目前的有线电视网络，实现网络的双向化。
EOC（Ethernet over COAX）是以太网信号调制在同轴电缆上的一种传输技术。它是通过将数据信号调制（或基带信号）在HFC网络上，在原有的网络上实现大带宽的双向功能。其优点是基本不需要对原有的HFC网络进行改造，充分利用现有网络，节省建网成本；入户施工难度小，解决了入户线路难的问题；带宽大，组网灵活，可快速对热点地区进行双向覆盖；维护难度低，网络管理能力较强。不足之处在于标准还待进一步完善； 性能需经实践检测。EOC技术适用于大带宽需求的交互业务和多业务需求的网络， 是目前一种灵活的双向网改造方式。
四、总结
随着社会信息化的不断推进，传统的广播电视受到了越来越严峻的挑战，广播电视与电信、移动、宽带等行业的融合竞争正在加剧，“三网融合”已经受到越来越多的关注。目前，在国家广电总局的全面推进下，全国各省、市广电网络的双向化改造正在加快步伐。在有线电视双向化建设和改造过程中，我们要充分利用现有资源，因地制宜地扩大光纤传输覆盖范围，采用具有发展前景的先進技术，使得有线电视基础网络具有宽带、双向的承载能力，推动有线电视网向多功能、全业务方向发展。