EPOC与家庭网关-vi

1、EPoC与家庭网关与家庭网关林如俭林如俭上海凌云天博光电科技有限公司上海凌云天博光电科技有限公司 2011.10.17,西安西安提纲提纲 引言引言. EoC的最新进展的最新进展. EPoC原理原理. EPoC 的物理的物理层层. EPoC 的的MAC层层. EPoC的优势与应用的优势与应用. EPoC的产品开发的产品开发. 家庭网络家庭网络 结语结语引言引言 现在光纤接入网已有现在光纤接入网已有EPON和和10G-EPON这样的最佳解决这样的最佳解决方案，但在中国广电光纤接入网推广的重要障碍是方案，但在中国广电光纤接入网推广的重要障碍是FTTB系统中的楼内布线问题。系统中的楼内布线问题。EoC

2、（Ethernet over Coax) 技术技术利用现存的楼宇与家庭同轴电缆布线来完成以太网最后利用现存的楼宇与家庭同轴电缆布线来完成以太网最后100m的传输，无疑具有巨大的经济价值。它使广电营运的传输，无疑具有巨大的经济价值。它使广电营运商能够做到在楼内同轴电缆上达到三网融合，实现一个从商能够做到在楼内同轴电缆上达到三网融合，实现一个从前端到家庭端到端的速率高达前端到家庭端到端的速率高达100 Mbps的数据和多媒体的数据和多媒体通信解决方案。通信解决方案。 现在需要研究和开发性价比最高的具有长远发展前景的楼现在需要研究和开发性价比最高的具有长远发展前景的楼宇宽带接入和家庭网络产品。宇宽带

3、接入和家庭网络产品。多媒体多媒体住宅网关住宅网关 综合业务无源光网连接公寓楼FTTBFTTmduFTTH 多媒体家庭网络多媒体家庭网络Broadband Home RouterClient STBClient STBSD+HD+PVR STB SD/HD Server with PVR STB Coax toWireless bridgeWAN ConnectionEoC技术品种发展脉络技术品种发展脉络BroadcastingData862152597584MHz2 28HPNA1.0HPNA2.0 HPNA3.0(ITU-T G.9954)ITU-T G.9960 ITU-T G.hn（可包

4、含高频）（可包含高频）HomePlug1.1HomePlugAV2可能转低频）可能转低频） EPOC ）1.1 电话线技术电话线技术HPNAHPNA(家庭电话线网络联盟），家庭电话线网络联盟），1998年成立，现年成立，现有有100多家公司参加。多家公司参加。 HPNA1.0支持支持1Mbps速率，速率， HPNA2.0支持支持10Mbps速率。速率。 HPNA3.0(ITU-T G.9954)可同时利用电话线和同轴电缆，在可同时利用电话线和同轴电缆，在4 28 MHz 频段内通过频段内通过QAM/FDQAM调制方式提供调制方式提供128Mbps的物理层速率，吞吐量可达的物理层速率，吞吐量可达

5、80Mbps。 . EoC的进展的进展HPNA的发展的发展ITUT G.hn 2006年国际电信联盟年国际电信联盟ITU-T启动了启动了G.hn项目，其目标是为下一代家庭项目，其目标是为下一代家庭网络收发设备开发一个世界范围的统一的建议，能够适合电话线、电网络收发设备开发一个世界范围的统一的建议，能够适合电话线、电力线、同轴电缆和力线、同轴电缆和5类线缆，比特率达到类线缆，比特率达到1Gb/s。 2010年年1月，月，ITU-T G.hn标准基本完成。市场分析人士預估相关标准基本完成。市场分析人士預估相关G.hn芯片組可在芯片組可在2010年初問世。年初問世。 G.hn技术的应用目标是居住和公

6、共场所，如住宅、技术的应用目标是居住和公共场所，如住宅、MDU和办公室。和办公室。 ITU-T G.hn标准的应用将会首先落实在标准的应用将会首先落实在HDTV和和IPTV和領域，未來和領域，未來在数字家庭网络环境中，在数字家庭网络环境中，ITU-T G.hn可让各类机顶盒、电视机、电脑可让各类机顶盒、电视机、电脑、影音設备、影音設备、DVD播放机等家庭智能网络产品，照明、电表、水表、播放机等家庭智能网络产品，照明、电表、水表、空调等家庭自动化裝置，甚至家庭保安系統作无缝連接。空调等家庭自动化裝置，甚至家庭保安系統作无缝連接。 家庭网格论坛（家庭网格论坛（HomeGrid Forum）是）是I

7、TU-T G.hn标准的推动者。已标准的推动者。已经开始开发有关经开始开发有关G.hn的测试和互通性认证程序的测试和互通性认证程序。 G.hn 产品认证方案产品认证方案要到要到2012年才会出现。年才会出现。 G.hn 没有后项兼容性；选择没有后项兼容性；选择HPNA ，后接，后接G.hn，意味着将来只有一，意味着将来只有一家制造商。家制造商。 G.hn采用窗口采用窗口OFDM传输方式。针对不同类型的铜线使用下列可编程传输方式。针对不同类型的铜线使用下列可编程参量族：参量族： 子载波数，子载波数，N2n, n=812 子载波频率间隔，子载波频率间隔，FSC2k24.4140625 kHz, k

8、=0,1,4 中心频率，中心频率，FC G.hn的频带规划的频带规划 EqualizerForward FFTADCSerial to ParallelQAM Demod.Parallel to SerialHigh-speed serial binary outputLow-speed parallel frequencies (multiplexed)High-speed serial binary inputInverse FFTDACParallel to SerialQAM ModulationSerial to Parallelf1f2fnOFDM transmitterOFDM

9、receiver Remove Cyclic Prefix Add Cyclic Prefix 基于基于IFFT/FFT的并行多载波数据传输技术的并行多载波数据传输技术1.2 电力线技术电力线技术HomePlug & BPL PLC（家庭插电联盟）利用电力线实现数据通信，调制制（家庭插电联盟）利用电力线实现数据通信，调制制式为式为OFDM（正交频分复用），频带范围为（正交频分复用），频带范围为1.6 30MHz。HomePlug1.1的物理层传输速率的物理层传输速率4.545Mbps。HomePlug AV家庭网络技术家庭网络技术 物理层在物理层在2 28MHz频带范围内采用频带范围内

10、采用917个子载波和个子载波和BPSK 1024QAM的调制方式的调制方式,使物理传输速率达到使物理传输速率达到200Mbps,信息速率可达信息速率可达150Mbps 。具有。具有Tubo卷积码前向卷积码前向纠错、通道预估和自适应调制的能力。纠错、通道预估和自适应调制的能力。MAC层采用层采用TDMA和和CSMA/CA(载波侦听多址访问载波侦听多址访问/冲突避免协议冲突避免协议,前前者用于支持高者用于支持高QoS连接连接,后者用于尽力而为和分优先级后者用于尽力而为和分优先级的业的业务。务。CoaxCoax 改换线路驱动器，改换线路驱动器，耦合变压器及冲击耦合变压器及冲击保护，可用于同轴保护，可

11、用于同轴电缆电缆BPL宽带电力线接入技术宽带电力线接入技术BPL（Broadband over Powerline）宽带电力线）宽带电力线接接入，是一种连接到家庭的宽带接入技术，它利用入，是一种连接到家庭的宽带接入技术，它利用现有交流配电网中、低压电力线路，传输和接入现有交流配电网中、低压电力线路，传输和接入因特网的宽带数据业务。因特网的宽带数据业务。把把HomePlug AV的媒质访问控制层（的媒质访问控制层（MAC）和物）和物理层（理层（PHY）技术作为）技术作为BPL规范的基础，以确保规范的基础，以确保它与家中的它与家中的HomePlug AV网络协同工作。网络协同工作。 交流电力线是一

12、种最困难的有线通信媒介，主要干扰通交流电力线是一种最困难的有线通信媒介，主要干扰通信传输和劣化通信信号的因素是各种来源众多的不可预信传输和劣化通信信号的因素是各种来源众多的不可预知的干扰、衰减和失真，包括宽范围的阻抗变化、高衰知的干扰、衰减和失真，包括宽范围的阻抗变化、高衰减电平、多路径时延传播等等。减电平、多路径时延传播等等。 用同轴电缆代替电力线，信道起伏状态改善很多。但是用同轴电缆代替电力线，信道起伏状态改善很多。但是在在2-30MHz正是同轴电缆中电磁干扰最严重的频段正是同轴电缆中电磁干扰最严重的频段,主要主要来自家用电器和空间无线电干扰。为了抗击这些干扰，来自家用电器和空间无线电干扰

13、。为了抗击这些干扰，HomePlug AV把发送电平取得高达把发送电平取得高达+20dBm, 这样的这样的EoC系统会对外界产生干扰。实际环境有例子，到了晚间数系统会对外界产生干扰。实际环境有例子，到了晚间数据与电视不能兼顾。据与电视不能兼顾。PLC技术的缺点技术的缺点HomePlugAV信号在同轴电缆低频段受到的无线信号在同轴电缆低频段受到的无线电干扰电干扰2 MHz28 MHzPLC的的发展发展IEEE P1901 2005年年6月，二十家公司同意在美国月，二十家公司同意在美国IEEE通信协会（通信协会（ComSoc）的支持）的支持 下组成下组成IEEE 1901工作组（工作组（WG），它

14、的任务是开发一个电力线通信设备），它的任务是开发一个电力线通信设备 标准，在标准，在100MHz频率以下物理层传输速率高于频率以下物理层传输速率高于100Mb/s。IEEE 1901标标 准仅限于定义准仅限于定义ISO开放系统互连（开放系统互连（OSI）基本参考模型的物理（）基本参考模型的物理（PHY）层）层 和数据链路层中的媒质访问控制（和数据链路层中的媒质访问控制（MAC）子层。）子层。 电力线网络原始是设计来进行电力线网络原始是设计来进行50Hz和和60Hz电功率的分配的，用电力线电功率的分配的，用电力线 （非平衡铜线）来进行高频的数据通信遇到了一些严峻的技术挑战。研究了（非平衡铜线）来

15、进行高频的数据通信遇到了一些严峻的技术挑战。研究了信道、噪声模型和拓扑描述。把它们分类归并入三簇：信道、噪声模型和拓扑描述。把它们分类归并入三簇： 在家（在家（IH, In-home） 利用低电压布线结构传送数字内容的要求；利用低电压布线结构传送数字内容的要求； 接入（接入（AC, Access） 在馈给家庭的中、低压电力线上传输宽带在馈给家庭的中、低压电力线上传输宽带 内容的要求；内容的要求； 共存共存（CX, Coexistence）PLC设备兼容基于其他技术的设备。设备兼容基于其他技术的设备。 针对上述三类功能与技术要求，针对上述三类功能与技术要求，WG征求了许多关于征求了许多关于PHY

16、层和层和MAC子层子层 正式的正式的IEEE 1901 BPL标准于标准于2010年年9月完成。月完成。 FFT-OFDM物理层参数物理层参数 通信方法通信方法FFT-OFDMFFT点数点数3072，6144取样频率（取样频率（MHz）75，150符号长度（符号长度（ ）40.96保护间隔（保护间隔（ ）根据线路条件可变：根据线路条件可变：5.56, 7.56, 47.12调制格式调制格式BPSK，QPSK，81024QAM频带范围（频带范围（MHz）230（可选（可选248，260）前向纠错前向纠错Turbo卷积码卷积码最高传输速率（最高传输速率（Mb/s）545（8/9 CTC）分集模式分

17、集模式正规正规ROBO，最小，最小ROBO，高速，高速ROBO和帧控制和帧控制ss通信方法通信方法Wavelet-OFDM FFT点数点数512，1024取样频率（取样频率（MHz）62.5, 125符号长度（符号长度（ s ）8.192保护间隔（保护间隔（ s ）不需要不需要调制格式调制格式BPSK，432-PAM频带范围（频带范围（MHz）228（可选（可选260）前向纠错前向纠错RS, RS-CC, LDPC码（可选）码（可选）最高传输速率（最高传输速率（Mb/s）544（239/255 RS ）分集模式分集模式MAC头头TMI/FL, 净负荷净负荷Wavelet-OFDM物理层参数物理

18、层参数s IEEE P1901 MAC子层协议子层协议 用来协调用来协调IEEE 1901网络的基本结构是主从式结构。主控机（网络的基本结构是主从式结构。主控机（QoS控控制器）授权和认证网络中的从属站，用制器）授权和认证网络中的从属站，用CSMA/CA（载波侦听多址访（载波侦听多址访问问/冲突避免）或冲突避免）或TDMA（时分多址访问）方式安排传输时隙。网络（时分多址访问）方式安排传输时隙。网络站可以直接相互通信（不同于一个接入点重传所有流量），这就提高站可以直接相互通信（不同于一个接入点重传所有流量），这就提高了网络的效率，减轻了主控机的负担。了网络的效率，减轻了主控机的负担。1.3 同轴

19、电缆数据传输同轴电缆数据传输技术技术 MoCABoard ofDirectors MoCA是美国是美国非盈利行非盈利行业组织业组织 “多媒体同轴联多媒体同轴联盟（盟（ Multimedia over Coax Alliance)” 的简称。的简称。 参加参加MoCA组织的有业组织的有业务供应商、电器零售商、务供应商、电器零售商、消费电子产品制造商、消费电子产品制造商、 网络硬件网络硬件/软件提供商、软件提供商、半导体器件制造商。至半导体器件制造商。至今已有今已有100个成员。个成员。MoCA芯片厂商美国芯片厂商美国Entropic Communicatios的核的核心技术叫心技术叫c.LINK

20、。Entropic是是MoCA组织的创始者组织的创始者之一。之一。MoCA协议主要基于协议主要基于c.LINK技术。技术。c.LINK技术有两个不同的应用：技术有两个不同的应用：MoCA协议的同轴协议的同轴家庭网络家庭网络(Home Network)技术和同轴接入网技术和同轴接入网(Access Network)技术。技术。MoCA的目标的目标是：利用现成的室内同轴电缆构建家是：利用现成的室内同轴电缆构建家庭网络，提供高速宽带连接以实现数字家庭影音娱庭网络，提供高速宽带连接以实现数字家庭影音娱乐。乐。其任务其任务是：开发规范，对产品进行互通性测试是：开发规范，对产品进行互通性测试。家庭网络与接

21、入网的联系与区别家庭网络与接入网的联系与区别3:1 SplitterCPE #2ONU /Network ControllerCoaxial CableDeep FiberCPE #1CPE #5CPE #3CPE #4CPE #63:1 Splitter2:1 SplitterCATVMoCA Mesh Networkc.LINK Star Network家庭家庭网络是网络是Mesh网络网络，任意两个节点之间可以相互通信；任意两个节点之间可以相互通信；接入网接入网 是是Star-Tree 网络，任何从属节点只能与一个主控节点通信网络，任何从属节点只能与一个主控节点通信。 3:1 Splitt

22、erCPE #2ONU /Network ControllerCoaxial CableDeep FiberCPE #1CPE #5CPE #3CPE #4CPE #63:1 Splitter2:1 SplitterCATV c.LINK协议栈协议栈c.LINK 物理层物理层 频率范围频率范围 875 to 1525 MHz 频道带宽为频道带宽为50MHz，包含，包含256个子频道。数据由大量的窄带调制的子个子频道。数据由大量的窄带调制的子载波来携带，因此，子频道的频率响应是非常平坦的。载波来携带，因此，子频道的频率响应是非常平坦的。 物理层采用先进的自适应星座图多载波调制（物理层采用先进的自

23、适应星座图多载波调制（ACMT ）方式，即自）方式，即自适应正交频分调制（适应正交频分调制（OFDM），子载波上的调制制式在），子载波上的调制制式在BPSK、QPSK、16-256 QAM自动选择，而且子载波频率以自动选择，而且子载波频率以25MHz步长捷变，步长捷变，故抗干扰能力极强。故抗干扰能力极强。 动态范围动态范围 70 dB 在每对节点之间创建调制表（在每对节点之间创建调制表（modulation profile）。调制表在特定的）。调制表在特定的时间适合对应的节点对。时间适合对应的节点对。MoCA设备不断地更新调制表，使其适合特设备不断地更新调制表，使其适合特定的情况。定的情况。

24、采用预均衡和多音调制采用预均衡和多音调制(multi-tone modulation)。预均衡可以用于补。预均衡可以用于补偿发送机中的线性和非线性失真偿发送机中的线性和非线性失真,以获得优以获得优 化的发送信号质量。这样化的发送信号质量。这样一来，使用简单的一来，使用简单的FEC (RS)就可以得到高的接收质量。就可以得到高的接收质量。根据信道频率响应的自适应星座图根据信道频率响应的自适应星座图OFDM调制方式调制方式关键的关键的ACMT参数参数参数参数值值FS：ACMT采样速率采样速率50MHzNFFT：子载波个数：子载波个数256NSC：可用数据子载波数：可用数据子载波数224NCP：采样

25、中的循环前缀长度：采样中的循环前缀长度2064，F：子载波带宽：子载波带宽195.3125KHz（=50MHz/ NFFT）TFFT：IFFT/FFT周期周期5.12us（1/F）TS：采样时间：采样时间20ns（TFFT/ NFFT） TCP：循环前缀长度：循环前缀长度02.us1.28us（10 TS 64 TS）TSYM：符号间隔：符号间隔5.32us6.4us（TCP+ TFFT）TPRE：PHY先导码长度先导码长度13.08us33.48us调制密度调制密度BPSK256QAM 媒质访问控制媒质访问控制(MAC)访问协议访问协议: TDMA/TDD 上行上行(CPE到到NC)采用时分

26、多址采用时分多址(TDMA), 所有的终端都使用相同的载波来发送和接收所有的终端都使用相同的载波来发送和接收 (TDD); 全调度的全调度的 MAC 没有竞争和冲突没有竞争和冲突 通道的访问完全由通道的访问完全由NC控制控制, 发送时隙使用发送时隙使用 Request-Grant 机制机制; QoS 支持支持 参数化参数化 QoS 对每个流进行带宽预留对每个流进行带宽预留 (MoCA v1.1), 优先级优先级 QoS 不同服务不同优先级不同服务不同优先级; MAC 速度速度 175Mb/s (MoCA 1.1), 135 Mb/s (MoCA 1.0); 平均延迟平均延迟 = 3.5 ms;

27、 链路层安全。链路层安全。 c.LINK MAC层层不同方向可以有不同方向可以有不同速率不同速率不同用户可以有不同用户可以有不同速率不同速率上行上行(CPE到到NC)采用时分多址采用时分多址(TDMA)c.LINK 技术的优势技术的优势1.数据传输可靠数据传输可靠 工作频率处于同轴电缆频段的高端，电磁频谱工作频率处于同轴电缆频段的高端，电磁频谱干净。又利用干净。又利用ACMT调制解调技术和频道可变调制解调技术和频道可变，系统抗干扰能力很强。，系统抗干扰能力很强。2. 传输速率高传输速率高 MAC吞吐量达吞吐量达135 Mbps （MoCA1.0 ）, 175+ Mbps（ MoCA1.1 ）,

28、 发展到发展到400+ Mbps的路线明确。的路线明确。 400Mbps Backward compatible to Access 2.0 PCIe/GMII EN3011 130Mbps PCI 64-node Production ReleasedNCCPEEN3711EN3230 130Mbps MII Production ReleasedEN3530EN3730 Single chip CPE MII 128-node In New Product Proposal PhaseEN3511 Single chip NC 200Mbps PCIe/GMII In New Produc

29、t Proposal PhaseEN1011RFICEN1010RFICEN1410RFICEN1410RFICc.LINK 芯片发展路线图芯片发展路线图3. 适应频段宽阔适应频段宽阔 4个频道个频道1根同轴电缆模型，根同轴电缆模型，400Mbps网络吞吐量网络吞吐量 有有灵活的频谱规划，兼容同轴电缆上的其他系统。灵活的频谱规划，兼容同轴电缆上的其他系统。 可在单同轴电缆开通可在单同轴电缆开通 多个频道，多个频道，增加系统的吞吐量，增加系统的吞吐量，故故用户速率升级余地很大。用户速率升级余地很大。 接入网络与家庭网络可以并存（占用不同频道）接入网络与家庭网络可以并存（占用不同频道）4. 宽阔的

30、链路损耗范围宽阔的链路损耗范围 强大的前向纠错使传输损耗容限高达强大的前向纠错使传输损耗容限高达70dB。 不要求星形网络拓扑，楼内同轴电缆网（布线和器件）不要求星形网络拓扑，楼内同轴电缆网（布线和器件）不需改变，工程费低。不需改变，工程费低。5. 携带用户的能力强携带用户的能力强房间数/节点数下行下行UDP吞吐量吞吐量（Mpbs）上行上行UDP吞吐量吞吐量（Mpbs）1-6130-107130-107 7-1210210013-1810210019-2410210025-3010210031102100携带客户终端能力性能（携带客户终端能力性能（300m，单频道），单频道） 每频道的每频道的

31、UDP吞吐量为吞吐量为131/63个个CPE共享，可实行动态带共享，可实行动态带宽调度。宽调度。 100m增加增加5Mbps，600m减去减去5Mbps6. VLAN支持能力强支持能力强 c.LINK 采用普通的基于采用普通的基于VLAN的业务模型的业务模型: 一个所有一个所有CPE归属的一般的管理归属的一般的管理VLAN； 每一个业务，如每一个业务，如VoIP, Video, Data 各有一个各有一个VLAN； 一个一个CPE隶属于它所预订业务的相应的隶属于它所预订业务的相应的VLAN。 如果一如果一个用户预订了个用户预订了VoIP, 视频和数据业务视频和数据业务, 他的他的 CPE 将是

32、四将是四个个VLAN的成员的成员: 管理管理 VLAN, VoIP VLAN, Video VLAN和和Data VLAN。7. 有有Multicast 支持能力支持能力支持支持 IGMP协议协议支持多播滤波支持多播滤波 8. QoS保证能力强保证能力强 基于优先级的基于优先级的QoS按优先级区分视频、电话、数据业按优先级区分视频、电话、数据业务；务； 参数化的参数化的QoS对每一数据流实行带宽预留。对每一数据流实行带宽预留。9. MoCA发展后劲大发展后劲大 MoCA 2.0 满足未来若干年业务提供商的所有需求。满足未来若干年业务提供商的所有需求。 Comcast, Cox, TWC, Ve

33、rizon, DirecTV, Echostar 和它们的和它们的关键关键OEM 和硅片供应商参与了和硅片供应商参与了MOCA2.0 的开发；的开发； MoCA 2.0对对MoCA 1.0和和MoCA 1.1后向兼容后向兼容 MoCA有多个硅片制造商（集成和非集成方案），除有多个硅片制造商（集成和非集成方案），除Entropic 外，外，Broadcom 和和Cisco 也是也是MoCA 的硅片供应商；的硅片供应商；大批量导向低价格。大批量导向低价格。1.4 高性能同轴电缆网络高性能同轴电缆网络 HINOC 国内自主开发的国内自主开发的EoC，思路相似于，思路相似于MoCA。 网桥（网桥（HB

34、）与终端（）与终端（HM）构成点与多点的主从式网络，）构成点与多点的主从式网络，HB是控制端。是控制端。 物理层：物理层：v 工作于工作于750-1006MHz,频道带宽取频道带宽取8MHz的整数倍，典型值的整数倍，典型值为为16MHz；v 采用自适应采用自适应OFDM调制技术，调制技术，16MHz频道内有频道内有256个子载个子载波。调制格式有波。调制格式有DPSK/ QPSK/161024QAM,希望达到最希望达到最高频谱效率高频谱效率7bit/Hz, 即每频道物理速率最高即每频道物理速率最高112Mb/s；v 希望临频传输，通过用频道捆绑达到速率升级。希望临频传输，通过用频道捆绑达到速率

35、升级。MAC层：层： 上行时分多址上行时分多址/时域双工（时域双工（TDMA/TDD）进展情况进展情况v从从2008年开始研发年开始研发HINOC1.0,至今可用至今可用ASIC芯片尚未完成芯片尚未完成;v2011年启动了年启动了HINOC2.0研发，希望达到研发，希望达到1Gb/s速率，频率速率，频率范围可选低频。范围可选低频。评语：评语： 1）总体设计不当）总体设计不当8MHz整数倍频道宽度；整数倍频道宽度； 2）邻频传输和）邻频传输和1024QAM（在（在GHz载波频率）难以达到！载波频率）难以达到！ 3）设计者没有认识到）设计者没有认识到OFDM信号与单载波信号与单载波QAM信号的区信

36、号的区 别。别。OFDM信号最易失真信号最易失真OFDM原始信号频谱原始信号频谱OFDM信号被放大后的频谱信号被放大后的频谱1.5 DOCSIS EoC系统结构系统结构EPON与与DOCSIS Cable Modem的结合，将的结合，将CMTS模块化，与模块化，与 EPON的的ONU装在一起，保护原有装在一起，保护原有CM投资；投资；协议转换复杂；带宽没有发展潜力。协议转换复杂；带宽没有发展潜力。协议转换协议转换1.6 ECAN（以太同轴接入网）（以太同轴接入网） 数据链路层利用数据链路层利用EPON的的MPCP协议（有协议（有IEEE802.3ah 知识产权侵权之嫌）；知识产权侵权之嫌）；

37、物理层采用物理层采用4电平残留边带调幅电平残留边带调幅AM/VSB；工作于；工作于565MHz, 抗干扰能力弱；速率发展没有潜力。抗干扰能力弱；速率发展没有潜力。1.7 DECO（Data Transmission with EPON-MAC and Coded-OFDM） EPON的的MAC和和G.9960的的PHY OFDM调制，调制，512/1024 个子载波，个子载波，QPSK、16QAM、64QAM和和256 QAM自适应自适应 先进的先进的LDPC纠错编码技术纠错编码技术 专利的带外管理技术专利的带外管理技术 5-80MHz频段，物理带宽频段，物理带宽20MHz-60MHz可选，频

38、谱位置可选，频谱位置在在5-80MHz范围内可选范围内可选 60MHz带宽下，每端口物理层速率带宽下，每端口物理层速率336Mbps，MAC层速层速率率250Mbps，TCP/IP速率速率180Mbps 支持支持DBA（动态带宽分配）（动态带宽分配） MAC层时延层时延2-10ms。. EPoC原理原理 EPON打开了先进业务的闸门：打开了先进业务的闸门： 视频点播视频点播VoD 高清高清 IP TV 时移广播时移广播 在线视频游戏在线视频游戏 用户接受和要求更多的高带宽的业务：用户接受和要求更多的高带宽的业务： 文件共享文件共享 图片上传图片上传 视频会议视频会议 更多同时的更多同时的IP

39、TV 信道信道 更多点播，更少广播更多点播，更少广播 EPON的成功创造了对更大带宽的强烈需求的成功创造了对更大带宽的强烈需求 广电营运商正在敷设集成了广电营运商正在敷设集成了DOCSIS 功能的功能的EPON : DPoE 广电营运商正在寻求下一代的解决方案：广电营运商正在寻求下一代的解决方案： 与现存外线分配网和楼内同轴电缆业务兼容；与现存外线分配网和楼内同轴电缆业务兼容； 与现存网络管理系统（与现存网络管理系统（NMS）和运维管理（）和运维管理（ OAM）兼容）兼容 与与DPoE兼容兼容2.1 市场需求市场需求 今天有今天有1亿亿9千多万用户连接在同轴电缆网上；千多万用户连接在同轴电缆网

40、上； 到到2015年同轴电缆用户将是年同轴电缆用户将是2 亿亿3千千3百万户，其中百万户，其中1 亿亿4千千9百万户是宽带数据加视频业务；百万户是宽带数据加视频业务； 到到2019年同轴电缆连接的家庭数是年同轴电缆连接的家庭数是3亿。亿。Cable Broadband Coverage RateCable TV Household and Broadband Network Coverage in China(MN)Source: SARFT for cable TV household in 2008-2010; Guideline Research for cable broadband

41、coverage in 2008-2010; BDA for forecasts in 2011-2015 “EPON/EoC(Ethernet over Coax) 已经成为广宽带业务发已经成为广宽带业务发展的主流技术选择，到展的主流技术选择，到2015年它将获得更大的市场占有率。年它将获得更大的市场占有率。Cable Broadband Coverage Breakdown by Technology (MN) 2008200920102011F 2012F 2013F 2014F 2015FTotal24.0 32.0 47.0 67.7 89.3 111.2 132.8 149.1 C

42、MTSSize20.9 25.9 30.4 33.5 35.7 37.4 38.5 39.3 %87.3% 80.9% 64.7% 49.5% 39.9% 33.6% 29.0% 26.4%EPON/EoCSize1.0 3.3 12.3 27.8 45.1 61.6 76.6 86.5 %4.2% 10.4% 26.2% 41.1% 50.5% 55.4% 57.7% 58.0%EPON+LANSize2.1 2.8 4.3 6.3 8.5 12.2 17.6 23.3 %8.5%8.7%9.1%9.4%9.5% 11.0% 13.3% 15.7%Source: Guideline Rese

43、arch for data in 2008-2010; BDAs forecasts for 2011-2015n 中国广电运营商正在积极开展整合：市县级合并到一个统一的省级营运商，再到国家统中国广电运营商正在积极开展整合：市县级合并到一个统一的省级营运商，再到国家统一的广电网络公司一的广电网络公司到到2012年底前完成整合统一。年底前完成整合统一。2.2 不好的解决方案不好的解决方案 限于经济性，以往的限于经济性，以往的FTTx敷敷设停止在光纤设停止在光纤 / 同轴边界（同轴边界（例如多住户单元、商业单元例如多住户单元、商业单元）；）； 千兆速率终止在千兆速率终止在PON 光纤端光纤端点；点

44、； 营运商正在考虑采用非营运商正在考虑采用非IEEE 的方案来填充千兆间隙；的方案来填充千兆间隙； 出现了许多同轴以太出现了许多同轴以太 “EoC” 方法；方法； 在接入网中造成在接入网中造成MAC, NMS/ OAM和和QoS的边界的边界 Ethernet over Coax (EoC) SolutionCoax Cablec.LINK BridgeONUOptical Fiber 2.3 正确的解决方案正确的解决方案IEEE 802.3 EPON 已经大规模敷设；已经大规模敷设；为了满足电信和广电营运商增长的需求，为了满足电信和广电营运商增长的需求，EPON 必必须透明地扩展、跨越同轴电缆

45、网；须透明地扩展、跨越同轴电缆网；IEEE 802.3 正在成立一个正在成立一个EPoC研究组探讨研究组探讨EPON通过同轴电缆的扩展通过同轴电缆的扩展。EPoC研究组成员（迄至研究组成员（迄至2011年年10月月）v 美国美国Broadcom 11人人 美国美国Entropic 1人人 v 中国烽火中国烽火 6人人 美国美国Arris 1人人v 美国美国Qualcomm 4人人 美国美国Cox 1人人v 美国美国Bright House Networks 3人人 美国美国Cogeco Cable 1人人v 中国华为中国华为 3人人 中国上海凌云天博中国上海凌云天博 1人人v 加拿大加拿大PM

46、C-Sierra 3人人 中国广播电视协会技术工作委员会中国广播电视协会技术工作委员会 1人人v 中国武汉扬子光技术中国武汉扬子光技术 3人人 (合计）合计） 68人人v 美国美国Time Warner 3人人v 美国美国Harmonic 2人人v 法国法国Alcatel Lucent 2人人v 美国美国Cablelabs 2人人v 美国美国Aurora Networks 2人人v 美国美国Comcast Cable 2人人v 美国美国Cisco 2人人v 中国中兴中国中兴 2人人v 日本住友日本住友 2人人破天荒第一次美国的广电营运商和标准化机构与破天荒第一次美国的广电营运商和标准化机构与E

47、PON芯片和设备制造商、坐在了一起芯片和设备制造商、坐在了一起，这个意义非同小可，预示着一场广电传输技术的大变革。，这个意义非同小可，预示着一场广电传输技术的大变革。第一次会议定于第一次会议定于2011年年11月月8日在美国日在美国Atlanta召开。召开。研究组的任务研究组的任务为为EPON数据定义一个透过现存同轴电缆网的物理层数据定义一个透过现存同轴电缆网的物理层APPLICATIONPRESENTATIONSESSIONTRANSPORTNETWORKDATA LINKPHYSICALOAM (Optional)MULTIPOINT MAC CONTROL (MPMC)MAC MEDIA

48、 ACCESS CONTROLRECONCILLIATIONPCSPMAPMDOSIREFERENCEMODELLAYERSHIGHER LAYERSPHYXGMIIMDIUp to 10 GbpsCLT COAX LINE TERMINALCNU COAX NETWORK UNITMDI MEDIUM DEPENDENT INTERFACEOAM OPERATIONS, ADMINISTRATION, & MAINTENANCEPCS PHYSICAL CODING SUBLAYERPHY PHYSICAL LAYER DEVICEPMA PHYSICAL MEDIUM ATTACH

49、EMENTPMD PHYSICXAL MEDIUM DEPENDENTXGMII GIGABIT MEDIA INDEPENDENT INTERFACELLC (LOGICAL LINK CONTROL)OR OTHER MAC CLIENTOAM (Optional)MULTIPOINT MAC CONTROL (MPMC)MAC MEDIA ACCESS CONTROLRECONCILLIATIONPCSPMAPMDHIGHER LAYERSPHYXGMIIMDILLC (LOGICAL LINK CONTROL)OR OTHER MAC CLIENTCLTCNU(s)Up to 10 G

50、bpsCOAXCOAXCOAXCOAXDISTRIBUTIONNETWORKCABLEMEDIUMFOCUSEPoC研究组的任务研究组的任务Existing Coaxial Distribution NetworkEnd End LayersPON P2MP domainEPoC PHYEPON MACSublayersOLTEPoC PHYEPON MACSublayersCoax ONU“CNU”L1PHYL2MACEPoC SG为为EPON数据定义一个透过现存同轴电缆网的物理层数据定义一个透过现存同轴电缆网的物理层2. 4 什么是什么是EPoC. EPoC的物理层的物理层子带分复用（子带

51、分复用（SDM）FFT-OFDM与小波变换与小波变换-OFDM小波子带的软件控制小波子带的软件控制 可在任何需要的通带处产生一个超过可在任何需要的通带处产生一个超过60dB深的陷波谷深的陷波谷; 分立的子带能够运行在不同的调制深度分立的子带能够运行在不同的调制深度, 从从QPSK等效（等效（ 2bps/Hz）到）到4096QAM等效（等效（ 12bps/Hz）可调；）可调； 在上行带内，子带能够围绕现存的业务和已知的噪声源在上行带内，子带能够围绕现存的业务和已知的噪声源 工作工作. EPoC的数据链路层的数据链路层与与EPON相同相同 802.3ah OAM EPON的运行、管理、维护子层的运

52、行、管理、维护子层 DBA EPON的动态带宽分配算法的动态带宽分配算法 MPCP EPON的多点的多点MAC控制（注册、测距、带宽申请、控制（注册、测距、带宽申请、 带宽授权）带宽授权） AES Encryption 加密、认证加密、认证 MAC 媒质访问控制、点到点仿真媒质访问控制、点到点仿真 Framing EPON成帧成帧. EPoC的优势与应用的优势与应用EPoC的应用优势的应用优势1. 与与EPON联合起来实现从前端到家庭的点对点双向以太连联合起来实现从前端到家庭的点对点双向以太连 接，光纤不必到家，节省投资；接，光纤不必到家，节省投资；2. EPON的的OLT不变，不变，ONU变

53、成变成CMC（同轴媒质转换器），（同轴媒质转换器）， 对数据包不作解读和处理，造价低；对数据包不作解读和处理，造价低；3. 家庭终端是家庭终端是CNU（同轴网络单元），它具有（同轴网络单元），它具有EPON的全部的全部 数据链路层，但物理层运行于同轴电缆，造价与数据链路层，但物理层运行于同轴电缆，造价与ONU相当；相当；4. 一套统一的网络管理从一套统一的网络管理从OLT一直管理到家庭，不像其他的一直管理到家庭，不像其他的 EoC方案方案EPON和和EoC各自有一套网管系统，很难集成。各自有一套网管系统，很难集成。5. 先进的物理层保证传输速率到达先进的物理层保证传输速率到达1Gb/s(超越任

54、何其他超越任何其他EoC），）， 并容易随并容易随10G-EPON升级，发展潜力最大；升级，发展潜力最大；6. 同一个光分配网（同一个光分配网（ODN）兼容）兼容1550nm广播电视平台。广播电视平台。. EPoC的产品开发的产品开发EPoC CMC和和CNU原型原型芯片方案芯片方案EPoC小结小结EPoC允许低价、高带宽的允许低价、高带宽的IP连接连接 双向千兆以太与射频电视共存双向千兆以太与射频电视共存 EPoC能够为全能够为全IP网络运行达到网络运行达到6Gb/s速率速率 促使促使EPON的大规模敷设的大规模敷设 EPoC是光纤与同轴混合的接入网是光纤与同轴混合的接入网 同轴多住户单元同轴多住户单元, 光纤射频节点与光纤射频节点与FTTH共存共存 在在OLT运行单一的网络管理系统运行单一的网络管理系统 采用采用NMS或或DOCSIS网络管理系统网络管理系统 EPoC使同轴电缆运营商达到光纤速度使同轴电缆运营商达到光纤速度! . 家庭网络家庭网络 宽带接入网的下一步市场竞争是家庭网络。宽带接入网的下一步市场竞争是家庭网络。 家庭网络是家庭内部各种家用电器与电子设备之间的互联网络。