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[摘要]本文详细介绍了双向网改中的主要技术，并已实际案例剖析了采用最适合本地网络状况的接入技术，网络搭建及相关应用情况。
[关键词]双向网、EPoN、EoC
概述
随着接入网技术的不断发展和成熟，目前在有线电视网络双向网改造的方案中，除了传统的CMTS+CM入户方案外，各种标准、非标准的技术异彩纷呈。总结起来，主要有以下几种：
1.EPON+基带EOC技术：采用基带传输，一般使用0～30MHz的低频段，必须使用星形同轴网络，通过楼栋同轴以太网桥分线端入户，用户家中采用无源面板连接相应设备，传输速率通常为10Mbps~
2.EPON+调制EOC技术：采用OFDM调制技术，一般低频使用2MHz～30MHz，高频使用960MHz～1060MHz，调制速率均可达到100Mbps，无需改造现有网络，用户端接Modem即可实现高速宽带上网。
3.EPON+LAN技术：将主干光纤分成多路高带宽光纤，将光纤通过光分路器等连接到楼栋，通过交换机中转，采用五类线入户，可以轻易实现100Mbps到桌面。
4.HomePlugoverCoax：全称HomePlugPowerlineNetworkingAlliance(家庭电力线网络联盟)，这本是一种电力线上网的技术，但也可加载到铜线之上，采用的频带也是30MHz以下的低频，为了增强抗干扰能力和提高传输带宽，进行了调制。物理层带宽可到70M左右。
5.HomePNAoverCoax： 全称HomePhonelineNetworkingMliance(家庭电话线网络联盟)，这本是使用在电话线上的一种家庭网络技术，但3.0版本把同轴线缆也扩展为其载体之一，也是采用低频段，在5.5MHz～9.5MHz的频带上物理带宽可达到128M。
6.WiFioverCoax：采用802.11b标准，采用高频段2.5GHz，在Cable上承载，可移频至950MHz，占用20／40MHz频宽，可为用户提供108Mhps的物理层速率；
7.MoCA：全称是MultimediaoverCoaxAHiance(同轴电缆多媒体联盟)，是同轴电缆的拥护者成立的联盟，其目的是充分利用70％家庭的客厅以及83％家庭的主卧室内装有同轴电缆。基于同轴电缆的家庭网络技术，其扫描频率与原广电的频率分开，是从800MHz到1500MHz，其每一个频段50MHz，可以支持31个用户或62个用户，共享高达270M的物理带宽。
8.PLC：全称是PowerLineCommunication(电力线通信)，是指利用中、低压电力线作为通信介质，实现数据、语音和图像等综合业务传输的通信技术。它在1.6MHz～30MHz的频带上传输信号。发送时，利用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输。在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5MHz～45Mbps之间。
9.UCLink：在现有单向HFC网络上采用叠加网的方式实现同轴宽带接入。UCLink采用QAM调制解调方式，将上行信号放在800MHz～900MHz，下行信号放在900MHz～1000MHz的频率范围，是上、下行速率完全对称的传输结构。电缆在800MHz～1000MHz范围的衰减很大，传输距离短，而信道内常规干扰最低。
在以上所述解决方案中EPON(Ethemetpassiveopticalnetworks)+EOC(EthernetOverCoax)技术方案正在越来越受到关注和广泛应用。
本地网络运营状况
在中山城区，有大小9个分前端机房，共计650个光节点，除部分边缘网络外，每个光节点按照150-259户的规模覆盖，大部分电缆分配网络采用一级双向放大，网络传输设计带宽750MHz，在用户分配网中集中分配的星形结构和串接分支的树型结构各占一半。但是，部分边缘或者陈旧的用户分配网络运行年限已久，网络结构比较杂乱，线缆老化比较严重，还存在部分网络传输带宽达不到759Nttz的情况。
我们逐步通过网络双向化改造，努力达到建设一个能为中山市城区16万有线电视用户提供基于数字电视双向机顶盒的交互信息采集与控制回传应用、宽带上网、网络视频、内网VolP等多项业务，且完全承载未来多种新型增值业务的可赢利的IP城域网络。
目前我公司服务的对象主要两大类：个人用户及集团大客户。目前主要包含以下几类业务：
1.Internet上网：Internet业务是目前宽带城域网最为普遍的业务，一般用户通过PPPoE拨号方式到BAS设备进行接入认证，实现对Internet的高速访问。
2.机顶盒双向交互：通过双向机顶盒为用户提供VOD点播、时移电视，目前已具备36套标清时移、4套高清频道的时移、回看，5000小时的VOD互动点播能力，支持3000个并发流，其中高清占10％(标清MPEG--2编码，3.75Mbps码率，高清H.264编码，8Mbps码率)，支持高清杂志、高清股票、高清数据信息等业务，以后陆续开展游戏、电视商城等丰富多彩的新业务。
3.VolP业务：通过把语音在IP包交换网络上进行传输，节省了设备成本和运维成本，并能为用户提供更加丰富灵活的语音服务。
4.集团大客户业务：主要指为企业大客户提供互通业务，主要包括宽带接入、VPN专线、线路承建等。目前主要以MPLSVPN等业务为主。
今后，我公司还可以依据建成的网络，提供以下服务：如视频监控、IPTV、IDC、IP视频电话等。
双向网络改造情况
1.接入方式EPON+EoC
根据本地市场需求确定交互业务的模式和规模，选择EPON+EoC的接入方式，集中分配型网络采用高频(WiFi降频)EoC，树型网络采用低频EoC，基本实现城区的双向网络改造。按分前端部署设备，其网络拓扑结构如图1所示。
2.0LT配置原则
针对我分公司目前光纤资源的分布状况和人口的分布情况，在EPON光网络建设中，每个分前端机房部署一台大容量OLT作为EOC网络的汇聚，OLT上行直接接入新建的城域网的BRAS系统。多业务控制网关设备BRAS，组网定位与骨干路由器(三层)与接入层设备(二层)之间，负责给用户分配lP、带宽、用户认证、计费等多业务功能的实现。在一期网络升级改造中，基本实现中山市城区双向网改造，整个城域网及EPON+EOC接入网的网络结构基本搭建完成，后续只需在城域网及EPON光接入网络上作一定的优化和扩容，增加冗余殳备及链路即可满足未来五到八年的业务需求。
3.0NU配置原则
从OLT到ONU按分级分光进行设计，设计原则为依 据接入目标小区或多个小区的用户容量和共享上下行总带宽，一般情况下，在现有光路由上按现行光节点的部署方式，在分前端实现一级光分路。对于光纤资源紧张的小区，为了快速部署业务，可选择在目标小区现有机箱内或光纤路由的适当位置安装多路无源分光器。
初期，ONU的部署位置与光节点相同，可以仅考虑将ONU光节点、CATV光站、EoC局端三站共址。考虑到中远期用户增加和上下行共享总带宽的需求，在光纤到楼(FTTB)的业务发展的重点小区，可以延伸ONU到预先规划的放大器机箱处。
根据我公司提出的需求，按照每个光节点覆盖区内多栋建筑物或按200户左右的原则；ONU数量设计及共享带宽按每个光节点用户共享900nbps／上下行总带宽原则，每个PON口所带的8个ONU，每个ONU带四个RJ45端口；ONU的接收光功率应大于等于一ReaRm，小于等于-8dnm。
4.EOC局端配置原则
目前，每个光站设计接入用户数量为200户左右，根据数字电视可靠接收的要求和电缆传输的频谱要求，同轴电缆分配网中最多允许出现三级电放大器(尽量控制在一级以内)；在光节点和ONU后的电信号叠加，应综合考虑与现有同轴分配网对接、用户业务及其对应的有线电视光节点和EOC局端共享带宽支持能力，来综合考虑EOC链路接入范围、EOC系统同时接入用户端能力等。
在初期升级改造时，考虑到宽带用户较少(光节点覆盖用户200个，接入少于20个宽带终端时，低于10％的接入率)，可用1个EOC局端进行该光节点下的宽带覆盖，以1路CATV光站输出信号和1个EPONONU网络端口(RJ45)混入1个EOC局端，信号混合后，再进行分配到各个放大器，其网络结构如图2所示。
到业务发展到一定规模(光节点覆盖用户200个，Ha-_少于30个宽带终端时，9％～15％以上)时，可考虑网络扩容，用4个EOC局端进行该光节点下的宽带覆盖，每路CATV光站输出信号分别和1个EONU网络端口(RJ45)混入1路EOC局端，其网络结构如图3所示。
到业务发展充分时，再考虑将CATV光站、ONU、EOC局端一同延伸到楼道原放大器位置，实现更高带宽、更多覆盖的宽带接入。
双向网络应用
综合网管系统服务器端由数据库服务器、TFTP服务器、认证服务器Radius等组成，客户端运行在Windows上，图形化操作界面，简便易用，网络管理人员可以方便设置VLAN、端口带宽、端口优先级、工作信道、工作模式等配置项，可以通过实时更新的数据监控网络的运行状况，当发现超出预期的状况时发送告警信息，提早发现网络隐患。运行图如图4～7所示。
项目意义
本项目在尽量兼容现有HFC网络的基础上，建设基于电信级支撑网EPON+调制EoC的接入网(集中分配型网络采用WiFi降频EoC，树型网络采用低频EoC)。提出光纤EPON到小区+调制EoC接入网到终端与业务的系统对多业务管理及运营支撑的解决方案。它成为建立一个符合我公司网络实际、兼顾多项业务发展、方便扩容升级、可以滚动发展、标准化、开放性的双向业务营运平台的基础。在同行业双向网改中具有一定的参考价值。
[关键词]双向网、EPoN、EoC
概述
随着接入网技术的不断发展和成熟，目前在有线电视网络双向网改造的方案中，除了传统的CMTS+CM入户方案外，各种标准、非标准的技术异彩纷呈。总结起来，主要有以下几种：
1.EPON+基带EOC技术：采用基带传输，一般使用0～30MHz的低频段，必须使用星形同轴网络，通过楼栋同轴以太网桥分线端入户，用户家中采用无源面板连接相应设备，传输速率通常为10Mbps~
2.EPON+调制EOC技术：采用OFDM调制技术，一般低频使用2MHz～30MHz，高频使用960MHz～1060MHz，调制速率均可达到100Mbps，无需改造现有网络，用户端接Modem即可实现高速宽带上网。
3.EPON+LAN技术：将主干光纤分成多路高带宽光纤，将光纤通过光分路器等连接到楼栋，通过交换机中转，采用五类线入户，可以轻易实现100Mbps到桌面。
4.HomePlugoverCoax：全称HomePlugPowerlineNetworkingAlliance(家庭电力线网络联盟)，这本是一种电力线上网的技术，但也可加载到铜线之上，采用的频带也是30MHz以下的低频，为了增强抗干扰能力和提高传输带宽，进行了调制。物理层带宽可到70M左右。
5.HomePNAoverCoax： 全称HomePhonelineNetworkingMliance(家庭电话线网络联盟)，这本是使用在电话线上的一种家庭网络技术，但3.0版本把同轴线缆也扩展为其载体之一，也是采用低频段，在5.5MHz～9.5MHz的频带上物理带宽可达到128M。
6.WiFioverCoax：采用802.11b标准，采用高频段2.5GHz，在Cable上承载，可移频至950MHz，占用20／40MHz频宽，可为用户提供108Mhps的物理层速率；
7.MoCA：全称是MultimediaoverCoaxAHiance(同轴电缆多媒体联盟)，是同轴电缆的拥护者成立的联盟，其目的是充分利用70％家庭的客厅以及83％家庭的主卧室内装有同轴电缆。基于同轴电缆的家庭网络技术，其扫描频率与原广电的频率分开，是从800MHz到1500MHz，其每一个频段50MHz，可以支持31个用户或62个用户，共享高达270M的物理带宽。
8.PLC：全称是PowerLineCommunication(电力线通信)，是指利用中、低压电力线作为通信介质，实现数据、语音和图像等综合业务传输的通信技术。它在1.6MHz～30MHz的频带上传输信号。发送时，利用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输。在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5MHz～45Mbps之间。
9.UCLink：在现有单向HFC网络上采用叠加网的方式实现同轴宽带接入。UCLink采用QAM调制解调方式，将上行信号放在800MHz～900MHz，下行信号放在900MHz～1000MHz的频率范围，是上、下行速率完全对称的传输结构。电缆在800MHz～1000MHz范围的衰减很大，传输距离短，而信道内常规干扰最低。
在以上所述解决方案中EPON(Ethemetpassiveopticalnetworks)+EOC(EthernetOverCoax)技术方案正在越来越受到关注和广泛应用。
本地网络运营状况
在中山城区，有大小9个分前端机房，共计650个光节点，除部分边缘网络外，每个光节点按照150-259户的规模覆盖，大部分电缆分配网络采用一级双向放大，网络传输设计带宽750MHz，在用户分配网中集中分配的星形结构和串接分支的树型结构各占一半。但是，部分边缘或者陈旧的用户分配网络运行年限已久，网络结构比较杂乱，线缆老化比较严重，还存在部分网络传输带宽达不到759Nttz的情况。
我们逐步通过网络双向化改造，努力达到建设一个能为中山市城区16万有线电视用户提供基于数字电视双向机顶盒的交互信息采集与控制回传应用、宽带上网、网络视频、内网VolP等多项业务，且完全承载未来多种新型增值业务的可赢利的IP城域网络。
目前我公司服务的对象主要两大类：个人用户及集团大客户。目前主要包含以下几类业务：
1.Internet上网：Internet业务是目前宽带城域网最为普遍的业务，一般用户通过PPPoE拨号方式到BAS设备进行接入认证，实现对Internet的高速访问。
2.机顶盒双向交互：通过双向机顶盒为用户提供VOD点播、时移电视，目前已具备36套标清时移、4套高清频道的时移、回看，5000小时的VOD互动点播能力，支持3000个并发流，其中高清占10％(标清MPEG--2编码，3.75Mbps码率，高清H.264编码，8Mbps码率)，支持高清杂志、高清股票、高清数据信息等业务，以后陆续开展游戏、电视商城等丰富多彩的新业务。
3.VolP业务：通过把语音在IP包交换网络上进行传输，节省了设备成本和运维成本，并能为用户提供更加丰富灵活的语音服务。
4.集团大客户业务：主要指为企业大客户提供互通业务，主要包括宽带接入、VPN专线、线路承建等。目前主要以MPLSVPN等业务为主。
今后，我公司还可以依据建成的网络，提供以下服务：如视频监控、IPTV、IDC、IP视频电话等。
双向网络改造情况
1.接入方式EPON+EoC
根据本地市场需求确定交互业务的模式和规模，选择EPON+EoC的接入方式，集中分配型网络采用高频(WiFi降频)EoC，树型网络采用低频EoC，基本实现城区的双向网络改造。按分前端部署设备，其网络拓扑结构如图1所示。
2.0LT配置原则
针对我分公司目前光纤资源的分布状况和人口的分布情况，在EPON光网络建设中，每个分前端机房部署一台大容量OLT作为EOC网络的汇聚，OLT上行直接接入新建的城域网的BRAS系统。多业务控制网关设备BRAS，组网定位与骨干路由器(三层)与接入层设备(二层)之间，负责给用户分配lP、带宽、用户认证、计费等多业务功能的实现。在一期网络升级改造中，基本实现中山市城区双向网改造，整个城域网及EPON+EOC接入网的网络结构基本搭建完成，后续只需在城域网及EPON光接入网络上作一定的优化和扩容，增加冗余殳备及链路即可满足未来五到八年的业务需求。
3.0NU配置原则
从OLT到ONU按分级分光进行设计，设计原则为依 据接入目标小区或多个小区的用户容量和共享上下行总带宽，一般情况下，在现有光路由上按现行光节点的部署方式，在分前端实现一级光分路。对于光纤资源紧张的小区，为了快速部署业务，可选择在目标小区现有机箱内或光纤路由的适当位置安装多路无源分光器。
初期，ONU的部署位置与光节点相同，可以仅考虑将ONU光节点、CATV光站、EoC局端三站共址。考虑到中远期用户增加和上下行共享总带宽的需求，在光纤到楼(FTTB)的业务发展的重点小区，可以延伸ONU到预先规划的放大器机箱处。
根据我公司提出的需求，按照每个光节点覆盖区内多栋建筑物或按200户左右的原则；ONU数量设计及共享带宽按每个光节点用户共享900nbps／上下行总带宽原则，每个PON口所带的8个ONU，每个ONU带四个RJ45端口；ONU的接收光功率应大于等于一ReaRm，小于等于-8dnm。
4.EOC局端配置原则
目前，每个光站设计接入用户数量为200户左右，根据数字电视可靠接收的要求和电缆传输的频谱要求，同轴电缆分配网中最多允许出现三级电放大器(尽量控制在一级以内)；在光节点和ONU后的电信号叠加，应综合考虑与现有同轴分配网对接、用户业务及其对应的有线电视光节点和EOC局端共享带宽支持能力，来综合考虑EOC链路接入范围、EOC系统同时接入用户端能力等。
在初期升级改造时，考虑到宽带用户较少(光节点覆盖用户200个，接入少于20个宽带终端时，低于10％的接入率)，可用1个EOC局端进行该光节点下的宽带覆盖，以1路CATV光站输出信号和1个EPONONU网络端口(RJ45)混入1个EOC局端，信号混合后，再进行分配到各个放大器，其网络结构如图2所示。
到业务发展到一定规模(光节点覆盖用户200个，Ha-_少于30个宽带终端时，9％～15％以上)时，可考虑网络扩容，用4个EOC局端进行该光节点下的宽带覆盖，每路CATV光站输出信号分别和1个EONU网络端口(RJ45)混入1路EOC局端，其网络结构如图3所示。
到业务发展充分时，再考虑将CATV光站、ONU、EOC局端一同延伸到楼道原放大器位置，实现更高带宽、更多覆盖的宽带接入。
双向网络应用
综合网管系统服务器端由数据库服务器、TFTP服务器、认证服务器Radius等组成，客户端运行在Windows上，图形化操作界面，简便易用，网络管理人员可以方便设置VLAN、端口带宽、端口优先级、工作信道、工作模式等配置项，可以通过实时更新的数据监控网络的运行状况，当发现超出预期的状况时发送告警信息，提早发现网络隐患。运行图如图4～7所示。
项目意义
本项目在尽量兼容现有HFC网络的基础上，建设基于电信级支撑网EPON+调制EoC的接入网(集中分配型网络采用WiFi降频EoC，树型网络采用低频EoC)。提出光纤EPON到小区+调制EoC接入网到终端与业务的系统对多业务管理及运营支撑的解决方案。它成为建立一个符合我公司网络实际、兼顾多项业务发展、方便扩容升级、可以滚动发展、标准化、开放性的双向业务营运平台的基础。在同行业双向网改中具有一定的参考价值。