当EPON在HFC网络中的应用

EPON在HFC络中的应用

一、概述

HFC（Hybrid Fiber Coaxial）是指光纤同轴电缆混合，采用光纤到服务区，而在进入用户的"最后1公里"采用同轴电缆。 HFC络相较于百余年历史的电信和三十余年历史的以太，仍可谓是一种新型的络结构。

有线电视络就是一个最典型的HFC，它比较合理有效地利用了当前的先进成熟技术，提供较高质量和较多频道的传统模拟广播电视节目。但由于是针对模拟电视节目的广播传输，传统的HFC络并不具备上行回传通道，为满足开展数字电视点播和高带宽宽带接入等业务的需求，就必须对原有的络进行双向化改造。

全国有线电视络用户已达1亿多户，存在着大量的HFC络资源，如何有效地利用现有络，保护原有投资，避免重新敷设光缆来进行有线电视络的双向改造是摆在广电络运营商面前的一个重要课题。

本文结合润欣通信的BanianTech GEPON+系统，探讨如何将EPON这种基于以太的无源光络技术应用到有线电视络中，以最低的代价实现传统HFC络的双向改造，尤其是数字电视的双向点播及IPTV业务。

二、EPON与HFC的络结构比较

润欣通信技术（上海）有限公司长期专注于EPON技术的研究，其开发的GEPON+系统完全遵从IEEE组织于2004年6月发布的802.3ah EPON标准和中国信息产业部即将发布的基于以太方式的无源光络技术要求。通过采用拥有完全自主知识产权的核心芯片（EPON MAC），GEPON+系统不仅完美地实现了各种以太业务，而且还可支持传统话音业务、2M数据专线业务等基于电路交换的业务，为拓展现有的HFC络的适用范围创造了条件。GEPON+系统采用点到多点的用户络拓扑结构，可以实现一个光纤平台上接入数据、语音和视频等全业务。其系统结构如图1所示。

图1 EPON系统的络结构

图2 HFC络的典型构造

而基于CATV发展起来的HFC络已经引入无源分光技术，其典型构造如图2所示。与EPON技术结合，可以快捷地实现络双向改造，并可以为用户提供更大带宽，甚至向FTTH平滑过渡。

以上分析可见，EPON络的物理构造与HFC络的体系结构没有差异，络的结构都是点对多点的传输方式，即星型或多级星型的构造。这样GEPON+系统很容易采用WDM技术叠加在HFC络上，从而实现双向传输，如图3所示。从局端OLT到ONU的EPON下行信号同CATV的RF信号一样为广播方式发送，数据占用的是1490nm波长，RF可选用1550nm波长。从ONU到OLT的EPON上行信号，采用时分复用（TDMA）技术，占用1310nm波长。

图3 GEPON Overlay HFC的构造

在采用BanianTech GEPON＋产品对HFC具有过载保护的功用络实现双向改造时，只需从现有CATV络光节点出发，扇出点对多点光纤到楼，也可进一步将光纤延伸到用户家，以完成FTTH的"全光"接入，实11、立柱间距离：600mm现真正意义上的"三合一"。在工程上，可在较短时间内就完成2个络的叠加，进行高速数据和RF TV双向传输的平稳扩展，从而实现FTTC、FTTB甚至于FTTH的宽带接入。较之其它方式，比如Cable Modem或P2P方式，EPON技术更便于结合图3A复合材料AIREX的优点 T92 PET泡沫具有特殊船体形状络改造，后期维护也更为方便。

综上所述，在有线电视络中使用EPON技术，较之于其它业务络，最没有体系结构的差异，具有天然的优势，建设成本会最低，从而令HFC络成为最具有竞争能力和广阔发展前景的宽带业务接入。

三、EPON对TDM业务的支撑

视频电视的广播是HFC络的主要业务，在利用1550nm传输技术提供TV的广播业务的同时，EPON＋HFC络构造还能支持和提供PSTN和VoIP的语音业务、IPTV视频业务以及高速数据等增值业务。

利用关接入到PSTN交换机，提供VoIP业务。

GEPON丰富的带宽资源足以支撑11.注：1般橡塑料厂家要加附件就是延伸计VoIP等数据业务。首先在OLT端通过VoIP关以软交换技术直接实现与PSTN的互通；在ONU用户端有两种方式实现语音话务：

1）是直接使用IP，接口为RJ45。

2）是IAD的结构。利用IAD与普通的模拟相连接，再通过VoIP的模式提供语音传输的业务。

利用润欣GEPON+系统的成帧和带宽预留技术直接实现E1/PSTN业务。

然而，POTS或传统的业务，和被商业用户所普遍接受的与数字专线（E1）业务，通常因其对传输时延和抖动，以及丢报率的高要求，而很难用分组络来承载。润欣的GEPON+系统利用其成帧和带宽预留技术，可以完美地在分组络中提供电信级的传统话音业务和数字专线业务，从而兼顾接入中复杂的业务需求。

图4 TDM业务工作原理

成帧和带宽预留技术及其工作原理如图4所示。GEPON+系统对TDM电路业务流或者抽样话音信号进行成帧处理，其中包括信道化的N*64kbit/s通道和非信道化的E1通道，首先在通过帧格式确定其在GEPON+系统中的优先级，并保证后续得到正确的处理。这些报文占用固定的传输时隙，通过固定保留的带宽传送到对端。对端把接收到的分组包通过一个抖动缓存器进行平滑处理，然后提取出TDM电路业务或者话音抽样信号放回到TDM电路上