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广电双向网接入网改造技术分析
作者：武勇奇 刘新
来源：《科技创新与应用》2013年第35期
摘 要：广电双向网改造是有线电视网络在新形势下取得更大竞争优势的必然之举。由于有线电视城域网发展基本定型，双向网改造的重点部分是接入网改造，其中应用到的技术主要包括两个方面，一是接入网的光传输改造技术，一是用户接入改造技术。文章对这两部分改造技术进行了详细的分析研究。
关键词：双向网；接入网改造；改造技术 1 接入网的光传输改造技术分析
光传输技术基于传输方式的不同，可以分为有源光网络（AON）和无源（PON）光网络两大类。前者是基于点到点的网络拓扑结构，主要应用于网络干线传输和城域网建设。后者基于点对多传输方式，大多采用树形或者星形拓状结构，一般用于多用户共享系统。PON光网络技术网络结构简单、硬件设备成本低并且直接消除了局端与用户端之间的有源设备，特别是其网拓结构和有线电视现有拓扑结构非常相似，所以在广电双向网改造中得到了大规模的应用。
有源光网络（AON）大量应用于骨干网的光传输，由于通过有源光传输设备和点到点的传输方式，所以传输容量非常大，例如采用SDH技术可以提供高达2.5Gbps的速率；同时，传输距离非常远，在不存在中继的情况下可以达到100KM以上；三是信息抗干扰性能非常好，用户信息隔离效果好。
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无源光网络（PON）技术，主要分为两类，以ATM技术为基础的APON、GPON和基于以太网技术的EPON技术。三者的网络拓扑结构相似，区别在于二层技术的不同。APON二层采用的是ATM封装和传送技术，由于存在技术复杂、成本较高以及承载业务效率低等问题，一直未能得到大面积推广使用。GPON技术是APON技术的改进版，二层采用的是GFP封装技术，由于采用了动态带域分割技术，理论上可以实现1Gbps的速率，并能高效率支持TMD业务，技术比较先进，但商用芯片还在开发中。而EPON技术实现了用最简单的方式实现点到多点Gbit以太光纤接入系统，支持接入速率最高可达10Gbps。由于EPON技术在接入速率、实施成本、实际效果以及未来网络升级方面的巨大优势，在有线电视双向网改造中使用的主要接入网技术是EPON技术。
EPON技术采用点到多点的拓状结构，通过光纤和光无源器件对有线信号和宽带信号进行物理层传输，在多种业务接入方面提供以太网协议，结合了无源光网络技术和以太网技术的优势，是局端到用户端配置宽带接入的低成本、可操作性强以及后期维护成本的最佳实现方式。 EPON系统的主要组成部分有：（1）光网络单元（ONU）。用于用户端，主要作用是为用户提供数据、视频以及电话等业务接口。（2）光线路终端（OLT）。一般设置在网络的前端也可以设置在光节点内。主要作用是为光接入网提供EPON系统与服务商的核心数据、视频以及电话等业务接口。OLT通过ODN与ONU进行通信。（3）无源光分路器（POS）。连接OLT和ONU的无源器件，主要作用是分发下行数据以及集中上行数据。（4）基于PON设备的FTTH光缆网络（ODN）。也就是无源光分配网，主要作用是高效、准确完成光功率的分配。（5）网元管理系统（EMS）。主要作用是对EPON接入网设备进行统一的后台管理。 EPON系统既可以采用波分复用技术进行数据和电视信号的单纤传输，也可以采用空分复用技术进行数据和数字信号的双纤传输。采用单纤传输时，分别使用1490nm、1310nm、1550nm波长传播下行数据、上行数据以及模拟和数字电视信号。合成光波进入到OUN后利用解分波复用技术分解为数据光波以及电视光波，接着还原成为数据信号和电视信号进入到用户端。采用双纤传输时，一根光纤用来传输数据信号，一根用于传输电视信号，两部分光波到达光站后，分别使用OUN和CATV接收机还原信号进入用户端。
EPON 技术通过OLT和OUN设备，减少了局端与用户端的光有源设备，使得拓扑结构简单化。相对于有源系统改造成本以及维护费用EPON技术均要低，同时EPON技术带宽资源非常丰富，配置也灵活，完全满足了用户对多业务的需求，同时，后续的扩容升级、业务拓展等也有非常大的空间。对于一些尚未开始并且光纤资源丰富的地区，应该尽量考虑采用EPON 技术进行双向网的改造。
2 双向网用户接入改造技术分析
在有线电视双向网改造实践中，用户接入技术应用较多，其中主要有HFC网络用户接入技术、基于以太网协议的用户网接入技术以及其他用户接入技术等。
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2.1 HFC网络用户接入技术。系统通过数字调制技术实现双向数据信号和有线电视信号的混合共缆传输，一般采用上、下行不对称信道的传输方式。主要包括Cable Modem等接入技术。Cable Modem接入方式的物理基础是双向的HFC网络，该有线宽带接入系统主要由前端设备CMTS和Cable Modem组成，CMTS是系统的核心，作为前端路由器、交换集线器与CATV网络之间的链接设备，它不但提供了SNMP接口，而且还对节点内所有Cable Modem进行登陆注册、管理以及控制。而CM也是通过CMTS与Internet进行连接。
2.2 基于以太网协议的用户接入技术。该类技术包括了以太网接入技术、EOC接入技术以及BIOC接入技术等。采用以太网接入技术进行双向网改造时，双向网的接入采用五类线进行入户改造，完成双向数据的接入，而有线电视网络则仍然采用HFC网络实现。显然，采用五类线入户的方式改造，需要入户施工，施工难度较大，一般适用于新建楼宇住宅区。EOC接入技术则是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术，在同一根电缆中实现数据、电视信号的传输，并可以即插即用，免除用户端的复杂调试，施工难度较少，同时由于采用的是无源设备，运营维护简单，后续成本较低。BIOC技术也是通过同轴电缆实现数据和电视信号的传输，充分利用了现有的有线网络资源，并且可以根据有线电视网络拓扑结构，按照实际需要布置光节点位，另外，BIOC技术还实现了对称高速数据传输，完全满足用户的宽带要求。 3 结束语
广电双向网改造，最重要的是最后一公里的数据、电视信号的传输，需要考虑实际情况作出相应的接入技术方案，并进行充分的技术论证，从技术特点、承载能力、管理能力以及组网要求等方面进行行进分析，选择最适合的方案。 参考文献
[1]周鸣.广电网络EoC接入网及下一代接入技术探讨[J].有线电视技术，2012年第3期. [2]庞源泉.网络融合下的宽带接入方式[J].硅谷，2012年第22期.