HomePlugAV硬件培训EOC.ppt

硬件交流资料,2010年12月,第1部分,简述,EPONOLT,分前端,园区,楼道,EPONONU,有源EOC头端,CATV光端机,有源EOC客户端,用户侧,CATV端局系统,目前HFC改造的普遍技术模式,EPON技术已经成为广电建设双向网的主流技术!,有源EOC客户端,广播电视频率资源分配,中华人民共和国国家标准GY/T106-1999有线电视广播系统技术规范,MoCA和WiFi,有源EoC在技术方案的选择上分高频和低频两个方向，MoCA、WiFi技术是在860MHz以上的高频技术，这会带来如下主要问题：1：衰减大2：有线网主要使用5M1G的频段，实测显示1G以上的频段分支分配器（指标为5M1G）的适用性不好，故改造代价高。3：手机GSM信号等干扰还在其中，衰减也大。而且中国有许多农村的网络，550MHz对高频也是一个大难点。,MoCA在美国1300万的客户中90%在美国龙头电信运营商Verizon，用于FTTH家庭接入。,WiFi为无线传输，信道特性与有线的不同，用在同轴电缆上抗干扰等性能不好,低频技术，衰减小，可满足光节点覆盖，可过两级放大器电缆的衰减特性。电缆的衰减和电缆的结构等特性相关，下面列的是通用的75欧电缆不同频率的大致衰减特性。75-5电缆的衰减，50M5dB/100m；750M20dB。（室内电缆）75-7电缆的衰减：50M3.2dB/100m；750M13dB。（入户电缆）75-9电缆的衰减：50M2.3dB/100m；750M10dB。（主干或分配电缆）75-12电缆的衰减：50M1.9dB/100m；750M8dB。（主干电缆）CATV衰减都是指网络设计最高可用频率（如750M，860M）的衰减，因此从上面可以看出，低频50M的衰减基本只有高频750M的1/4左右。,75欧姆同轴线缆衰减,HomePlugAV,HomePlugAV是在电力线上进行数据的传输，抗干扰性比较强，这对于易受干扰的低频技术而言很重要；PLC技术不能满足目前有线电视接入网的要求，有些模式不适合接入网的要求，而且以前的网络在可靠性、可诊断、可维护、可运营、可管理方面没有保障，电力线通信的国际标准P1901则写入了新的技术标准；HomePlugAV是从市场占有范围等角度考虑：HomePlugAV现在已拥有超过4000万用户的规模，后期厂家也比较多，有效地降低了采用风险；覆盖广，电缆衰减小，放大器改造简单，无源网络改造简单，可靠性高，维护简单，成本低，采用分支分配器等无源器件跨接即可；高带宽，200M的PLC技术，MAC层速率可达100M；可支持用户数多。一个头端至少可支持32个终端，还有能支持64253个终端的产品。,HomePlugAV发展,现有的电力线通信联盟：HomplugPowerlinealliance：家庭插电联盟。2000年成立，由Intellon，Spidcom，Gigle，Intel，Comcast，Cisco，Motorola等芯片公司、运营商、设备商等发起，以Intellon技术为基础成立的家庭插电联盟。HD-PLC：HighDefinitionPLC，2007年9月成立，由Panasonic公司组织成立，以Panasonic技术为基础。会员以日本厂家为主。UPA：UniversalPowerlineAssociation，通用电力线联盟，2004年5月成立，以DS2芯片厂家为主成立的标准化联盟，该组织为Opera提供技术支持和规范制定。Opera：OpenPLCEuropeanResearchAlliance开放电力线通信欧洲研究联盟，采用DS2的技术。CEPCA：ConsumerElectronicPowerLineCommunicationAssociation消费电子电力线通信联盟，是日本制造厂家联盟，致力于不同标准共存，并不制定标准。IEEE组织：电力线工作组P1901，制定类似以太网通信的统一标准，统一上述标准厂家的技术分歧。于08年底达成一致意见，已经于7月份发出来P1901标准的初稿。预计2010年初可以形成正式标准。ITU-T组织：G.hn/G.9660，定义一个解决家庭有线网络通信的统一标准，涵盖电力线Powerline，电话线PhoneLine，同轴电缆Coax三种有线的统一通信技术。,Homeplug电力线通信联盟,由Cisco，Comcast,GE,Intel,Motorola,Sharp和TI等发起的，主要标准制定是Intellon，以及Arkadas，Giggle，Spidcom，Renesas，Yitran几家芯片公司。Homeplug联盟的目标是使采用电力线供电的电子设备通过相同的电源插座和电线互相连接通信并接入Internet。该联盟成立于2000年3月，早期是为家庭电力线通信制定标准，并于2005年形成HomeplugAV规范。目前致力于HomeplugAV；HomeplugAccessBPL；HomeplugCommandCCo响应CC_WHO_RU.CNF报文，广播报文，报告NID，CCoMAC地址，CCo的HFID信息。,STA发送CC_ASSOC.REQ请求CCo联结。CCo应答CC_ASSOC.CNF请求，告知SNID和TEI，以及TEI的LeaseTime。,第4部分,芯片简介,INT6400,芯片组结构,INT7400,INT7400500Mbps物理层速率IEEEP1901兼容IEEEP1901兼容支持0-30MHz基带以及30-50MHz扩展频率部分，提高物理带宽，完全满足P1901标准支持5075MHzIntellon的P1901Turbo模式，提供更高的带宽应用满足Inter-PHYProtocol(IPP)共存协议，和其他PLC产品共存P1901是一个电力线标准，双绞线和同轴线上也可良好工作，支持EoC工作模式HomePlugAV兼容和互通，能完全兼容现有产品（产品后向兼容的能力）完成了全球的现场实验测试动态频谱关闭先进的绿色节电性能千兆接口:10/100/1000RGMII和GMII,下代芯片,Int8400配合HomeplugAV2标准，支持1GHz物理速率。支持扩展频道到150MHz，支持最高4096QAM子载波速率（理论最高物理可达：150M12bit=1.8Gbps。速率目前支持1024QAM，50MHz带宽，故为500Mbps）。HomeplugAV2标准进展市场需求分析已完成,提供1Gbps以上PHY速率已成立工作组，标准初稿已提交工作组（Intellon的LarryYonge为该工作组主席）预计2009底完成HomeplugAV2标准,目前电力线产品使用的频道是1.830M，包含HomeplugAV，UPA，HD-PLC都是使用此频道。P1901扩展了电力线使用频道到50MHz，支持500Mbps物理速率；后续扩展到100MHz，支持到1Gbps的物理速率。Intellon提出Turbo模式，建议分别提升到75M和150MHz。,Int6000系列芯片支持到30MHz最高频率。全部量产。Int7400支持到75MHz频率。2010年Q1量产。Int8400支持到150MHz，目前还在规划阶段。预计2011年Q4推出。所以芯片的频谱使用可以由设备厂家根据客户和各国频率使用要求自定义。,第6部分,趋势和发展,HomePNA,HPNA家庭电话线网络联盟，从HPNA1.0的1M速率，已经发展到HPNA3.1，支持320Mbps物理速率。从字面理解HPNA是家庭电话电话线联盟，支持电话线和同轴电缆媒介，在实际应用中，由于要兼容xDSL频段，特别是VDSL2+等低频段，以及家庭电话线的质量等因素，实际上90%以上的HPNA都是运行在同轴电缆环境的。如AT&T都是使用同轴电缆来做家庭互联。HPNA3.1的工作频段已经从421MHz，1228MHz，3652MHz扩展到36MHz68MHz。HPNA只有一个量产的厂家Sigmadesign(Coppergate)，且SigmaDesign同时在发展G.HN和HomePlug技术，这三种技术互不兼容。由于HomePNA只有一个芯片厂家，且其中主要客户AT&T一直推动G.HN的发展，因此后续HomePNA应该被G.HN期待，且Coppergate必须考虑G.HN和现有的HomePNA兼容。HomePNA采用QAM/FDQAM技术，抗干扰性能不如OFDM，且没有采用FEC技术，丢包率高，噪声环境下，很难稳定工作。而后续不管是有线、还是无线技术，基本都往OFDM方向发展。,HomePlugAV/P1901,IEEE采用HomeplugAV作为技术基础，可以后向兼容Homeplug产品。IEEE1901工作组从2005年开始PLC技术标准工作，今年9月正式标准会发布，P1901工作频率250MHz，可扩展到100MHz，支持4096QAM，最高支持1Gbps的物理速率。目前Atheros（收购Intellon，Atheros是全球第一的无线WLAN芯片厂家）已经发布了第一代符合P1901的芯片AR7400，工作频率最高到75MHz，物理速率到500Mbps，UDP速率在320Mbps，TCP速率为280Mbps左右。目前支持HomeplugAV的芯片厂家有5家：Atheros/Intellon，Spidcom，Giggle，Sigmadesign，ST/Akados。除ST/Akados外，其他四家的芯片厂家都已经上市并通过了HomeplugAV认证。其中Atheros和Spidcom把PLC技术应用到国内的EoC市场，是目前国内EoC市场的主流技术。IEEEP1901期望其在电力线通信的技术标准能向802.11WLAN和802.3以太网一样，在电力线网络中得到统一和大规模快速部署。HomeplugAV和P1901是兼容的，目前被大部分的芯片厂家接受，因此P1901应该是后续电力线通信的主流技术。HomePlugAV/P1901因适应电力线高噪声环境，线路开销大，编码利用率较低。但抗干扰性能好，如果用在同轴电缆上，线路噪声小，低频衰减下，是很好的解决方案。,MoCA,MoCA是多媒体同轴电缆联盟，从MoCA1.0，1.1标准发展到现在的2.0；MoCA2.0使用100MHz频率带宽，支持700Mbps的物理速率，400M以上的MAC速率。工作频率可以从500MHz1650MHz。MoCA是专为同轴电缆家庭多媒体互联的技术，北美的主流运营商在家庭IPTV上大量使用。Broadcom加入MoCA组织后，由于Broadcom技术实力雄厚，并且把MoCA技术集成到其机顶盒芯片。导致Cox，时代华纳等有线电视运营商已经DirecTV卫星电视运营商也开始采用MoCA作为家庭互联，推动MoCA技术快速发展。MoCA工作在高频段，噪声低，衰减大，性能很高，提供400M以上的MAC速率，延迟小于5ms。在家庭网络中，由于电缆短，电缆衰减小，MoCAz作为家庭多媒体技术来讲是很好的解决方案。但由于使用高频，如果用在接入网的话，要考虑和CATV信号区隔开，高频衰减大，对线路和分支分配器等要求高，特别是一些线路较长，光节点覆盖较多用户的场景下很难满足要求。,G.Hn,G.HN是有AT&T和BT等运营商发起，随着Triple-Play，IPTV等业务的发展，运营商必须向消费者提供在家里欣赏这些业务的办法，ITU-T认为高清视频等丰富内容的传输还必须采用各种有线技术。因此，ITU-T旨在为家庭中存在的三种类型的有线线路（电话线，电力线，同轴电缆）制定一个统一的下一代家庭网络标准，使用一个家庭网络芯片，适应三种媒介，从而降低成本，并简化家庭网络设备的安装。由于G.HN要满足三种有线媒介传输技术，但电力线是最复杂的，如果能满足电力线通信要求的话，满足电话线和同轴线都没有问题。因此技术实际是电力线技术为基础扩展的。从现在通过的PHY层规范看，也可以清楚的了解到，其调制技术，子载波等都是以PLC现有的标准为基础的。现在从事G.HN芯片开发的厂家有两家，DS2和Sigm