广电接入网技术发展现状与趋势探讨

董坤

【摘 要】：概述了三网融合形势下广电宽带接入网技术的发展现状与趋势。在光传输改造部分，通过相关技术对比，结合国外广电相关技术发展趋势，认为EPON、10GEPON 将是我国广电接入网光传输部分的主流发展技术。

【关键词】：接入网；广电；发展趋势

中图分类号：R-1文献标识码：A文章编号：

【 abstract 】 : summarizes three nets fusion situation broadband access network radio technology development present situation and trends. In optical transmission transformation part, through the related technical contrast, radio and television, based on the foreign related technology development trend, think EPON, 10 GEPON will be the country''s radio and television access network light transmission part of the mainstream development technology.

【 key words 】 : access network; Radio and television; Development trend

1引言

所谓接入网是指交换局到用户终端的所有机线设备。I TU - T规定, 接入网由业务节点接口( SN )和相关用户网络接口( UN I)之间的一系列传送实体所组成,接入网所包括的范围可由 3个接口来标志: 在网络侧它通过节点接口与业务节点相连, 在用户侧经由用户网络接口与用户端相连, 而管理功能则通过 Q3接口与电信管理网( TMN )相连。

2广电接入网技术发展现状

2． 1 宜以PON 为首选技术

DOCSIS 3． 0 虽然技术很成熟且可承载多业务，但是在我国有线电视网络的应用场景中，存在以下主要不足: ( 1) 对HFC 底层基础网络质量、分中心机房基础设置、网络运维质量、有线运营商经济实力等的要求很高; ( 2) 上、下行带宽不对称，最大的缺点是上行带宽很小且几乎不可扩展( 国外虽有厂商在今年6 月14 日的美国Cable Show 上推出5 ～ 200 MHz 上行频带解决方案，但速率仅有575 M，频谱效率很低) ; ( 3) CMTS的单位带宽成本与DOCSIS 3． 0 的CM 价格目前仍然很高。综上，笔者认为对于我国绝大多数有线电视网络的双向化改造而言，DOCSIS 3． 0 不是一种适用的技术，而宜选择PON 技术: PON 在可提供的带宽、运维与管理、后续演进、产业链现状、应用现状等方面均优于DOCSIS 3． 0; 另外美国有线电视运营商也已将技术战略转向基于PON 的FTTH，于今年2 月发布了DPoETM1． 0( DOCSIS Provisioning of EPON) ，CableLabs 于今年6 月14 日发布的CCAP( 融合电缆接入平台) 的架构中包括了DPoE 技术。

2． 2 宜以EPON 为首选技术

笔者认为，我国有线电视网络的双向化改造宜首选EPON 技术，因为EPON 较GPON 有较大的优势:( 1) EPON 无缝支持以太网业务，且对以太网业务的封装效率高于GPON，所以EPON 在承载三网融合下的分组化数据业务、分组化视频业务、分组化语音业务等方面更具优势; ( 2) EPON 产品的互通性更好，中电信已在这方面做了大量工作; ( 3) EPON 的成本随规模商用进一步下降，而GPON 则由于技术复杂、指标( 如光层指标) 要求苛刻，成本远高于EPON; ( 4) GPON 在最大传输距离与最大分光比方面并不比EPON 优秀: 两者的最大物理传输距离均为20 km，最大分光比目前均为1: 64; ( 5) 虽然GPON 能够提供2 倍于EPON 的下行带宽，但目前EPON 的OLT ASIC 正由4 个PON口向8 个、10 个发展，而GPON 的OLT ASIC 仍只有4个PON 口，所以EPON 的综合成本更低; ( 6) 10G －EPON 与1G － EPON 在MPCP、OAM、ODN 等上的兼容性很好，而NG － PON 与GPON 并不兼容且只能通过WDM 共用ODN，从而进一步增大了系统插损与网络建设成本; ( 7) 中国电信的规模应用表明，EPON 完全能够提供有QoS 保障的多业务运营; ( 8) 北美有线电视运营商也一致看好EPON 技术，目前已有支持EPON 和10GEPON 的DPoE 中间件产品推出; ( 9) 我国已成功规模部署DOCSIS 的有线运营商正在关注C－ DOCSIS 技术，其核心为以CMC( Coxial Media Converter，同轴介质转换器) 二层桥接EPON( 光纤段) 与DOCSIS 3． 0( 同轴段) 。

2． 3 远期可向10G － EPON 技术升级

虽然目前10G － EPON 在芯片、光模块、互通性等方面已成熟，在技术标准、产业链、系统设备、总体成本等各方面均已达到规模商用条件，但从全球范围来看，其规模商用仍缺乏运营商的推动，应用场景很有限。笔者认为，广电接入网远期由1G － EPON 向10G －EPON 的升级宜主要定位于FTTB /Z 应用场景: 在城市居民集中居住的密集高楼群，目前采用基于1G －EPON 结合EoC 的FTTB 组网具有明显优势，而远期采用基于10G － EPON 结合EoC 的FTTB 组网则可进一步降低每线成本或提高每户带宽。

3EoC 技术的发展趋势

总的发展趋势是与EPON 融合。

3． 1 现有EoC 技术的缺陷

( 1) 均源于国外的家庭联网技术或非同轴介质技术，芯片核心技术基本上均为国外厂商掌握，有些技术很难进一步改造成适应于同轴电缆接入。( 2) 带宽、QoS 保障、多业务支持、家庭多终端接入等方面，已经越来越不适应新业务开展的需求。

3． 2 一些创新的EoC 技术

对于我国有线电视而言，同轴电缆是有巨大潜在利用价值的、唯一可以替代光纤实现同等带宽入户的介质，因此专门针对同轴电缆信道接入开发的EoC 技术就具有重大意义。

( 1) HiNoC

这是专门针对FTTB 应用场景及同轴介质开发的一种高频有源调制EoC 技术，每频道带宽为8 MHz 的整数倍，采用TDD/TDMA 的MAC 层工作机制及OFDM 传输体制，每个16 MHz 频道可以提供100 Mbps的PHY 速率。HiNoC 已研发多年，实验室验证也达到了设计目标，但尚未实用。

( 2) C － DOCSIS

C － DOCSIS 的架构及协议。这是Broadcom 专门针对中国市场开发的技术，可提供DOCSIS3． 0 的成熟标准、QoS、EPON + DOCSIS EoC 的统一管理，并通过简化DOCSIS 来降低成本。通过信道绑定，目前下行可达800 Mbps 吞吐量、上行可达160 Mbps 吞吐量。C － DOCSIS 比现有的EoC 有更成熟的标准、更好的端到端管理、更低的成本。

( 3) EPOC

EPOC( EPON over Cable) 是BCM 的专利技术，目前还没有相关的产品。同轴介质转换器完成EPON PHY 与EPOC PHY 的相互转换、EPON MAC 与EPOC MAC( 与前者完全相同) 的桥接。另外，EPOC 也可以延续DOCSIS 体系———通过在OLT中嵌入DMLTM ( DOCSISL Mediation Layer，DOCSIS 适配层) 利用现网已部署的DOCSIS OSS 及OAMP 来管理和支撑EPON 及EPOC。根据笔者的理解，EPOC 能很好地实现三网融合业务的端到端呈现，并具有很强的网络适应性( 既能适应于DOCSIS 体系网络，还能适应于非DOCSIS 体系网络，且在同一个PON 口下能同时支持FTTH、FTTB、FTTZ 等应用场景的业务接入) ，若成本合理、供应商众多，则可部署于我国有线电视网络的任何应用场景之中，但受限于技术水平，目前还不能实用。

( 4) ECAN

ECAN( Ethernet Cable Access Network，以太同轴接入网) 参考架构，其核心主要体现在把以太网的点对点交换技术和EPON 的点对多点结合在一起，比普通局域网更适合一个端口( 相当于其他EoC 技术的局端) 接入多个家庭内部终端。采用了EPON 的MAC 及其关键技术: MPCP ( 多点控制协议) 、DBA ( 动态带宽分配) 、SCB ( 单拷贝广播) 组播等; 由DSLAM主控芯片控制多信道( 端口) ，因此具备了局端高性能和电信级的管理和QoS 保障; 多通道MAC 层集中处理，增加端口只需增加物理通道，实现了高性能与低成本的完美结合。由于采用了硬件处理技术，小包( 64 Bytes) 跟大包( 1 518 Bytes) 速率完全一致。

( 5) DECO

DECO( Data Transmission with EPON － MAC andCoded － OFDM，基于EPON － MAC 和Coded － OFDM的数据传输技术) 也是专门为我国广电宽带接入网开发的技术，与EPCN 技术相比，二者的不同在于后者重点推广点对点的应用，前者重点适应点对多点应用; 后者采用VSB 调制技术，前者采用OFDM 调制技术; 后者局端和终端是不对称架构，前者局端和终端架构基本一致，目前已完成工程流片，可见芯片设计思想比较先进，PHY 与MAC 均采用了当前领先的技术，因此性能值得期待。

结束语

在向21世纪信息社会的进军中，接入网一特别是宽带接入网不仅成为电信网必须尽快妥善解决的”瓶颈”，而且也成了未来国家信息基础设施（Nil）的发展重点和关键。其市场之大，前所未有，吸引了所有制造商，运营公司和业务提供者的注意。同时其对管制，技术，业务和成本的高度敏感性也往往使人困惑和却步。简言之，谁能妥善地解决好接入网问题，谁就能在未来的市场竞争中赢得主动，并能在下一世纪的信息高速公路的竞赛中处于优胜者地位，这就是接入网时代的基本含义。

参考文献：

［1］姚永．有线接入网双向改造技术选择［R］．武汉:三网融合端到端解决方案研讨会，2011．

［2］唐明光．各种接入网技术在广电城域网中的应用评估［J］．中国有线电视，2011，(03):231－235．

［3］俞春．三网融合下有线双向网络技术及接入方案比较［J］．中国有线电视，2011，(03):257－264．