EOC接入技术1.doc

有线电视网络适用的双向接入技术EOC接入技术毛亚安摘要：本文介绍了几种有线电视网络适用的EOC技术，综合比较了这几种EOC技术的性能特点，及与其它接入技术在有线电视网络双向接入中应用的区别，希望对EOC技术的网络实际应用有所启发。关键词：EOC、EPON、综合比较 一、 引言 今天，以太无源光网络EPON技术已经成熟，同轴电缆数据传输EOC技术正在完善。EPON技术改变了传统有线电视网络双向建设的基本结构，EOC技术让有线电视双向网络最后的100米用户接入不再成为瓶颈，这两项技术的综合使用为有线电视双向网络进一步发展带来了新的契机。本文尝试对EOC技术做一全面介绍，希望能够让大家对EOC技术有一个更深入的了解。二、EOC技术简述从有线电视网络应用的角度简述，EOC（Ethernet Over Coax）技术就是把IP数据与有线电视信号有机的结合在一起，用同一根电缆接入送入用户，既不影响有线电视信号的传输，又有双向独享的宽带综合业务接入，具有良好的适应性和灵活的组网接入方案，无需对原有有线电视网络进行双向施工改造，或者进行大规模的五类线敷设到户的工程，克服了有线电视网络运营商双向网改过程中入户施工较难、全网覆盖成本高以及改造工程时间周期长的诸多问题。EOC是一个广泛的概念，各种利用电话、电力、电视电缆传输数据信号的技术都可以称为EOC技术。早期EOC技术研究主要局限于电话线、电力线传送数据信号的应用，近几年，EOC技术的研究开始侧重基于有线电视同轴电缆传送数据信号的技术应用。各种EOC技术虽然研究的切入点和技术方法略有不同，但均可应用在有线电视网络领域，通过同轴电缆传输数据信号。根据技术方法的不同，EOC技术可归纳为无源基带传输、有源调制传输两大类技术。三、无源基带传输EOC技术 无源基带传输EOC其技术原理就是将符合802.3系列标准的以太网信号，在无源EOC设备中通过阻抗变换、平衡/非平衡变换后，在10-25MHz带宽内与有线电视65-860MHz信号混合通过同一根有线电视同轴电缆入户，在户内又通过无源设备将以太信号与RF电视信号分离，从而完成对用户的双向网络综合业务的接入。无源基带传输EOC技术采用的是将基带的数据以太流直接混入或分离的技术，是一种不用调制的技术，不需要载波频率的选择（或频率变换）和调制技术的确定（比如QAM、QPSK等等），无论在物理层，还是MAC层都完全遵循IEEE802.3的国际标准，能与IP以太网实现无缝联接，不需要作任何协议转换。 无源基带传输EOC特点每户独享10mbps带宽，支持广电网络多项综合业务，可平滑过度到每户100mbps的速率。完全遵循IEEE802.3以太网协议有效解决了楼内敷五类线缆施工量大，周期长的问题；回避了个别小区物业不允许敷线施工的问题。双向网改施工量较小，较其它技术能更快、更省的进行全面覆盖。四、有源调制传输EOC技术 有源调制传输EOC技术是一种方便、快捷的有线电视网络双向业务全网覆盖技术方案，该方案在全面而迅速进行用户双向业务覆盖的前提下，可分阶段投资，逐步扩容，滚动发展，缓解有线电视运营商双向网改过程中后续资金投入不足时的压力。有源EOC主要有以下几种技术：HiNoc,（High Performance Network Over Coax）;MOCA（Multimedia Over Coax）;Home Plug,(HomerPlug Powerline Alliance);Home PNA,(Home Phoneline Networking Allince) ；、WLAN（Wi-Fi Alliance）无线降频电缆传输技术等。 这几种有源EOC技术在有线电视同轴电缆传输网络的应用结构基本相同，均在光接机至用户终端之间的同轴电缆中进行数据信号的插入，并在用户终端通过分离器将IP数据信号与电视RF信号分离还原。1、 HiNOC技术简介HiNOC技术采用QAM的调制方法，使用不影响有线电视标准规定的860MHz以上的空余频段并可根据电缆的噪声、衰减等情况自适应使用BPSK256QAM的调制技术。同时，为避免多径引发码流间干扰，同时考虑到信道利用率，HiNOC选择多载波OFDM体制传输数据。为了在每个信道上达到更高的速率，使用了多个子载波的OFDM调制技术革新，每个子载波上的调制方式可自适应选择BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、32 QAM、64 QAM、128 QAM、256 QAM、理论上，每个信道的最高数据速率可达到120Mb/s。HiNOC技术特点：HiNOC技术采用先进的OFDM调制技术，能够有效增加频谱利用率；HiNOC同时支持多个调制信道，在采用256QMA调制时单信道最高可支持120Mb/s的带宽；HiNOC采用128位数据加密技术，有效保护用户数据安全性；HiNOC设备能够提供面向高速数据的流量限速和整形，保证业务的QoS特性；HiNOC设备可控制用户使用带宽，支持用户优先访问设定功能。2、 MoCA技术简介MoCA1.0技术使用800-1500MHz频段，可选2-38MHz。每个信道带宽为50MHz，总共可有15个信道。每个信道可以支持一个NC（局端）设备。MoCA采用OFDM调制和TDMA/TDD（时分多址/时分双工）技术，MAC部分的TDMA是采用软件来实现的。每个载波最高可进行128QAM调制，每个信道理论上最大的物理数据速率为270Mb/s和最大的有效数据速率为130Mb/s。随着链路损耗的加大或链路SNR的降低，依资降低为64QAM、16QAM、8QAM、QPSK、BPSK调制方式，实际有效数据速率就会成倍降低。MoCA技术特点：调制速率最高，达270Mb/s（实际吞吐量80 Mb/s），但带宽为共享（270Mb/s/N个用户。）EoC技术是独享10 Mb/s带宽，可升级至100 Mb/s。抗干扰能力较强：为多载波的OFDM有源调制方式。3、 Homeplug AV 技术Homeplug AV 技术工作频率在低频段（2-28MHz），在物理层采用具有高级前向纠错，通道预估和自适应能力的多载波的OFDM有源调制，而在MAC层则综合使用具有QoS保证的TDMA（时分多址）有序接入和CSMA（竞争接入）两种方式，并通过快速自动重发请求可靠传输，HomePlug AV 支持TDMA和FDMA，即兼容时分多址和频分多址。HomePlug AV技术特点：调制速率较高，但带宽共享（200Mb/s/N个用户），达到200Mb/s（实际吞吐量100 Mb/s）。独享10Mb/s带宽，可升级至100 Mb/s。能够通过分支分配器，工作频率在低频段（2-28MHz），网络适应能力好;能与Cable 网络的改造吻合，不需要更换优质的分支分配器和电缆;抗干扰能力强。4、HPNA技术简介HPNA工作频带为4-21MHz，采用新的调制技术FDQAM（Frequency Diverse QAM）,也叫做自适应QAM（Adaptive QAM）。因为采用了自适应的编码率与调制方式，当通信干扰出现时，网关自动地使用较低的编码率，因而具有较强的抗干扰能力。技术特点： HPNA技术同样利用了4-21MHz频带，能够通过分支分配器，网络适应能力好;能与Cable 网络的改造吻合，不需要更换优质的分支分配器和电缆;抗干扰能力强。5、WLAN（Wi-Fi Alliance）无线降频电缆传输技术Wlan技术是通过802.11无线传输协议工作于2.4GHz高频的无线传输技术，但在有线电视网络中应用时，需经过降频到900MHz1.1GHz，频带内方可使用，这就形成了WLAN电缆传输技术。为了避免与电视信号的冲突和干扰（上限为860MHz），在方案中将射频的工作频点设置为900MHz。在有线电视网络双向综合业务中，下行链路中需要传输的数据量远远大于上行链路的数据量，而在WLAN方案的典型应用中也恰好是相同的情况，可以天然满足增值服务的非对称高速数据传输的要求：下行54Mb/s，可以通过软件方式进行调整分配给1-60个客户，推荐配置为20个客户；上行速率为128Kb/s的整数倍，也可以根据不同情况进行调整。对于总线结构的同轴网格，WLAN降频传输方案可以进行多通道的复用。每个20MHz的信道可以提供54Mb/s的物理层速率，相应的2、3、4n个复用信道可以提供108、162、216n54Mb/s物理层速率。多通道复用技术提供了灵活的多用户带宽配置方案。五、各种EOC技术比较和评价以上章节对各种适宜同轴电缆传输的EOC技术做了简单介绍，以下表格所列为这些EOC技术的性能特点及相互对照表。比较项目无源EOCHiNOC869MoCAHomePlugHomePNAWLAN频谱0-20MHz869MHz-1.2GHz0.9-1.5GHz2-30MHz4-20MHz2.4GHz/900MHz调制方式基带编码OFDMOFDMOFDMFDQAMDSS,OFDM信道带宽基带1650261620动态范围57575904850MAC层协议CSMATDMATDMACSMA/TDMACSMACSMA+S-TDMA接入介质同轴电缆同轴电缆同轴电缆1、同轴电缆2、电力线1、同轴电缆2、电话线1、无线2、同轴电缆客户端数量由交换端口数确定3231323232时延1ms5ms5ms30ms30ms30ms物理层速率10M独享120Mb/s270Mb/s共享200Mb/s共享240Mb/s54/108Mb/s共享可用信道15左右151115左右数据带宽中高高中中高传输距离短一般一般长较长一般抗干扰性差较好较好一般一般较好可管理性不可管理可管理可管理可管理可管理可管理现有有线网络适应性差，不能穿越分支器较好，无需重新布线较好，无需重新布线较好，无需重新布线较好，无需重新布线较好，无需重新布线价格低适中较高适中适中适中主要应用范围接入接入接入接入接入接入由对照表可看出，无源EOC、HomePlug、 HomePNA三项EOC技术由于工作在0-30MHz低频段，抗外界干扰性最差，工作的频段仅有最大30MHz，所以HomePlug与HomePNA3.0几乎没有可扩充的信道。但该三项技术为目前EOC技术中比较成熟的技术，都有可参照的技术标准，产品支持厂家最多。HiNOC EOC技术虽然各项技术指标均优于其它EOC技术，但该技术的产品还处于开发和试验阶段，尚无成熟的产品。MoCA技术的各项技术参数均优于HomePlug、HomePNA两项技术，由于有较宽的工作频段，可根据实际的用户终端数量增加而扩充信道，虽然MoCA技术是目前在同轴电缆上应用较为适宜的技术，但由于产品刚刚进入市场，单户接入成本较高，目前无法在国内推广应用，国内也尚无产品生产的厂家。WLAN技术在2.4GHz降频至900MHz-1.5GHz频带内进行同轴电缆的EOC技术传输，也是一个成熟的技术应用，具有极佳的性价比，灵活的带宽配置和良好的升级性，该技术降频后应用的国内产品已处于小范围试用阶段，有很好的应用前景 。六、EOC技术与其它接入技术的综合比较EOC技术与其它接入技术的比较不能局限在经济成本的比较上，还应该从网络技术要求下各个方面进行一个综合的比较，如表3 表3比较因素CMTSCableFTTBLANEpon+无源EOCEpon+有源EOC技术成熟度技术成熟，但全业务运营有缺陷技术相当成熟，但全业务运营尚有缺陷技术已成熟，能满足全业务运营技术趋于成熟，全业务运营正在完善能平滑过渡到FTTH不能向FTTH平滑过渡可部分过渡到FTTH可平滑过渡到FTTH可部分过渡到FTTH覆盖成本高高适中低业务运营接入成本较高最低较低较高带宽成本高最低适中较低业务运营开通时间成本较低最高较高最低施工成本低最高较高较低施工难度低最高适中最低开展全业务运营成本和难度较高一般最低一般目前适用范围低带宽综合业务的全网覆盖全网高带宽，高开通率的低成本接入适宜光纤到楼接入网的架构低成本快速的全网覆盖，适宜驻地网的建设由综合比较表我们得出以下结论：EOC技术与EPON技术的综合接入应用技术模式具有全网覆盖成本低，双向业务开通时间最快的特点，同时保证接入用户的带宽要求，资金滚动发展，资金无须一步到位，具有良好的盈利模式效益，比较适用于有线电视网络进行全网低成本而快速的双向业务覆盖。七、结束语EOC技术在有线电视网络双向接入方面体现出的较低的全网覆盖成本、较低的初期开通成本、带宽