EPON技术和在广电HFC网络的应用（精选合集）

第一篇：EPON技术和在广电HFC网络的应用

EPON技术和在广电HFC网络的应用

2007-4-2 19:30:57作者:zjj点击数:110评论共:0条 收藏此页

EPON技术和在广电HFC网络的应用

盛立亚（中国）光网络系统有限公司EPON技术背景

互联网用户的快速增长和宽带应用的普及，推动着网络基础设施的发展。网络的总带宽以每半年翻一番的速度递增，VoIP、ITPV、在线游戏等新的网络应用和网络技术也不断对网络带宽提出新的挑战。从长远来看，现有的宽带接入技术已经无法满足这种高速的需求增长，在这种背景下，EPON技术作为一种可以满足未来需求的宽带接入技术越来越得到瞩目。

无源光网络PON(Passive Optical Network)包括OLT（Optical Line Terminal）、ONU(Optical Network Unit)和ODN（Optical Distribution Network），ODN全部由光分路器（Splitter：分支器）等无源器件组成，不需要昂贵的有源电子设备和其它安装环境，大大降低了网络铺设成本和运营支出。PON网络的一般结构如下图：

PON网络一般结构图

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PON（passive optical network）不是一个新概念。在1995年，ATM技术的全盛时期，ITU（the International

Telecommunications Union）和FSAN(Full Services Access Network)联盟建立了ATM标准，并把它作为在PON之上的第二层的帧和封装技术。自那以后，许多设备供应商都在开发APON的产品。然而，由于ATM本身技术的复杂性和设备成本太高等原因，APON一直没有被市场所接受。它的后继者BPON虽然在带宽和业务方面作了很多改进，但并没有取得新的突破。

PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和室内设备完成。它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无须另设机房，维护容易。因此这种结构具有良好的经济性，适合大规模的驻地网用户接入服务。

目前主流的PON技术主要有： EPON和GPON。GPON技术由APON（ATM PON）发展而来，GPON（Gigabit PON）标准由APON/BPON发展而来，它具备更好的协议适配性、更高的带宽和更高的传输效率。GPON标准还没有最终完成，产品和和市场应用尚未成熟，目前价格也比

较昂贵。

众所周知，以太网早已成为局域网的事实标准，几乎所有用户的网络环境都是以太网，在这种情况下，接入网使用以太网技术就顺理成章。但是把传统以太网直接用于接入网有很多问题：安全难以保证、无法有效管理带宽、不能提供端到端的QoS，实装率低导致成本过高等。基于这些原因，2000年11月，IEEE802.3标准化组织成立了EFM（Ethernet in the First Mile：以太第一公里）研究组，这个组织致力于制定最后一公里以太网接入的标准。包括3Com, Salira, Alloptic, Aura Networks, CDTMohawk, Cisco Systems, DomiNet Systems, Intel, WorldCom等六十九家公司已经参与了这个小组。这个小组的一个很重要的议题，就是如何把以太网技术和PON结合起来，来提供更廉价，更高带宽的接入系统，同时解决以太网接入存在的一些问题。这个标准于2004年最终获得通过，也就是802.3ah标准。目前有多家芯片厂家推出了符合802.3ah标准的商用EPON芯片。EPON市场走向成熟

市场需求和产业链已经成熟

自802.3ah标准正式颁布以来，经过设备厂商和器件厂商的共同推动和发展，可以说EPON技术从协议标准和设备应用方面都已经成熟，外围配套的光纤光器件也日趋完善和成熟，EPON芯片已经实现规模量产，整个EPON产业链比较完善，具备了大规模市场发展的需求。

由于光纤、光器件价格的大幅下降和用户带宽需求的增长，EPON逐渐显示出了它的经济性和技术上的优势。目前，固网运营商面临ARPU值降低和业务增长减弱的压力，如何通过更好的服务和提供更丰富的业务来提高用户在网率和增加收入成为运营商面临的挑战。另一方面，用户对视频、多媒体业务的需求也在快速增长，IPTV、VOIP、Triple Play等业务需求和FTTH、FTTB等应用需求的增长都需要新的技术来满足。EPON技术的成熟正是顺应了这种市场需求。

光进铜退的趋势不断加速

为了提供更多的带宽，运营商们已经就长距离传输和接入网的城域段上进行了巨大的投资，铺设了大量的光缆。光纤被广泛采用是因为光纤与铜线相比具有明显的优势。首先，光纤比铜线能承载更多的带宽。一公斤光纤能传送的信息量与20吨铜线所传送的信息量相当。其次，铜线有衰减和串扰等电气问题。第三，光纤的寿命大约是铜线的三倍。最后，光纤材料的价格已经大大下降，已经和铜线相近。

光纤的优势使得大家相信铜线最终会被光纤取代。光纤以及光设备的价格大大降低，使光纤已经从主干，走向城域，并进一步走向接入网。随着更多的光纤铺设，传输介质必然是走向全光纤。而FTTH（Fiber to the Home）将成为最终的接入方式。

光设备市场快速发展

根据Infonetics 和Dells’ Oro的调查，全球PON市场在2009年将达到 30亿美金，使用PON的FTTH用户将达到3800万。在亚洲，日本的FTTH市场已经迈入一个高速发展的阶段，日本的光纤到户用户已经达到600万，日本目前的PON网络建设开始从BPON技术转向EPON。由于EPON和GPON技术的兴起，BPON的使用将会大幅度减少，在亚洲，EPON将扮演重要的角色，而在北美，GPON逐渐被看好。

未来的网络是一个光传输的世界，光设备的广泛应用将使光设备的价格进一步降低，速度更高。对于PON来说，昂贵的无源光收发器也会因为市场需求得到大量生产，几乎可以肯定这将导致成本的降低。从而为廉价和成熟的PON设备走向市场铺平道路。

国内外EPON市场状况

目前，EPON技术在亚太地区得到很好的应用，日本是拥有最大规模FTTH网络的国家，同时也是EPON设备部署最多的国家，截止2006年已经拥有600万的FTTH用户，主要采用的是BPON和EPON技术，在未来几年，将连接超过上千万用户。包括中国在内的整个亚太地区对EPON技术的需求将快速增长。在美国，以Verizon为主的多家运营商主要使用GPON技术部署FTTP网络。而为了和电话公司进行竞争，很多广电运营商（MSO）开始关注和使用EPON技术。

目前中国的EPON市场处于起步阶段，但大量的实验网络和商用网络已经开始部署，巨大的市场容量所蕴涵的机会不可小视。2006年，国内外EPON厂家在包括电信、网通、移动和广电在内的很多运营商网络部署了EPON系统，大约有10万线的宽带接入用户使用了EPON技术，其中既有FTTH应用，也有FTTB的应用。预计今后几年，这个数字会以超常规的速度发展。EPON在广电HFC双向网络改造的应用

需求背景

目前，广电网络面临数字电视变革和一系列技术和需求变化带来的冲击，新型业务的出现和技术的发展促进了业务模式的变化和网络技术的发展，也带来了新的市场的机会和发展可能，使广电网络运营面临着新的机遇和挑战。

传统电信运营商正逐步从单纯的网络运营向综合信息服务提供商转型，电信传输网络的发展也有了新的趋势，一是光网络的发展趋势，从核心层的ASON到接入层的FTTX，无不预示网络承载向光的演化；另外是以IP为核心的网络和业务整合，互联网的发展使IP成为最理想的业务承载协议，IPTV、VoIP等新业务的快速发展预示了IP承载网络的前景。在这种背景下，三网融合和FTTx的发展成为一种必然趋势，十一五规划也把三网融合列入电信行业发展的重点。面对这种网络和业务融合的发展趋势，广电网络最终将不能回避，除了IP视频业务带来的挑战，广电网络也将面临多业务运营的机会和抉择。广电系统在视频业务、网络资源和用户资源方面拥有突出的优势，如何利用自身优势，把握市场发展并抢得用户需求的先机是广电赢取市场的关键。广电在光纤网络资源和入户线路资源方面占有很大优势，但旧有的单向HFC网络无法满足新业务的需求，EPON技术的成熟为HFC网络的双向化改造带来了新的契机，目前广电也越来越认识到EPON技术在HFC网络改造的价值，很多地方的广电网络已经部署了EPON网络。EPON网络结构和HFC光传输网络结构类似，部署起来比较方便，用EPON技术实现双向HFC网络比传统的CMTS改造方式更具成本和业务能力的优势。EPON网络可以独立组网完成双向网络，实现互动电视业务的回传，还可以实现多种基于IP的数据、话音和视频业务。另外EPON也可以通过WDM技术和现有1550波长的有线传输网络结合，这样可以节省光纤网络资源。

双纤到楼方式实现HFC双向改造

针对目前广电网络系统的特点，FTTB（光纤到楼）解决方案比较符合目前双向网络的的实际，在主要的分前端机房部署OLT设备，ONU根据光纤的情况进行部署，可以放在搂头或单元，然后使用五类线直接入户或再通过交换机入户，对那些无法部署五类线的楼，可以通过EOC技术使用同轴缆入户。通过EPON网络的部署完成HFC双向改造，网络可以实现交互电视的数据回传，同时可以实现基于IP的各种宽带业务，包括宽带互联网接入、VOIP、IPTV等业务。

双纤到楼方式实现HFC双向改造

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EPON系统可以覆盖10-20公里范围的接入点。在城市中楼宇分布比较分散，如果采用点到点的组网方式，将占用大量局端端口资源和光纤资源，使用EPON网络可以节省大量局端端口和干路光纤，EPON网络分支点是无源设备，不需要电源等机房设施，也可以节省大量投资。和现在的接入方式相比，EPON解决方案具有以下明显优势：

·使用光纤传输，不受外部环境干扰，并提供极富弹性的带宽配置；

·使用无源分光器替代有源设备，降低了机房和配电设施的建设和维护成本；

·单一网络结构，简化了网络结构，减少故障点，便于维护；

·良好和安全性保证，提供端口级的带宽控制和良好的业务质量保证（QoS）；

·高效的网络管理，使用集中统一的网络管理和业务管理；

·网络具有良好的扩展性和升级能力，适合接入网的建设和发展特点。

EPON+1550nm解决方案

HFC网络的下行结构与无源光网络一样采用星型结构，与EPON十分相似。目前的HFC网络主要使用1310nm波长，对使用1550nm波长的网络或新建网络中，可以采用EPON+1550nm的方案，这种方案在同一个光纤网络上做简单的配置，就可在较短时间内完成网络的叠加。

通过波分复用（WDM）的方式将1550波长和EPON的1490/1310nm波长合成于一根光纤，经过分路，光纤传输送到ONU前解波分复用，还原出1550nm信 号给CATV光接收机，提供RF视频服务，1490/1310nm信号接到ONU，完成宽带数据业务的传输。这种方式适合使用1550系统的网络，也适合将来光纤到户网络的部署，是实现三网合一（Triple Play）的理想模式。网络结构如图所示：

网络结构图

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利用EPON平台开展多种宽带业务

通过EPON平台实现双向网络，使广电HFC网络成为一个支持多种宽带数据交换业务的网络平台，EPON系统从业务支持能力、带宽能力、QoS、安全性和网络管理等各个方面对多种业务提供独一无二的保证。这些业务包括：

·以太网接入业务

主要实现宽带互联网接入。EPON系统可以支持端口级的带宽控制和管理，支持全面的QoS和SLA，为以太业务提供独一无二的带宽和服务保证。另外EPON支持802.1Q VLAN, pVLAN和VLAN TRUNK等特性。这些特性为数据接入业务提供了良好的保证。

·交互电视数据回传

传统HFC网络对高带宽需求的广播视频业务具有很好的支持能力，网络成熟可靠。因此广电运营商在开展交互电视业务时主要选择HFC网络实现下行视频节目传送，而通过IP网实现数据回传。

·IP话音业务

对具备NGN网络业务能力的运营商，开展IP话音业务成为优选的解决方案，ONU可以内置IAD来连接普通话机，或者使用IP话机实现VoIP业务。

·IP视频业务

EPON系统可以很好的支持IPTV视频业务，系统支持组播业务，结合充足的带宽和QOS保证机制，不论是MPEG2/MPEG4视频格式或其它视频格式，都可以充分保证视频业务质量。

·增值业务

通过EPON网络，可以针对企业客户开展数据VPN业务。另外也可以针对企业客户和其它有特殊需求的客户开展视频增值业务，比如网上远程教学、视频会议等等。视频业务和视频内容是广电的优势，通过EPON网络的带宽和服务能力，可以充分发挥这种资源优势。

第二篇：浅析广电网络中的EPON应用

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浅析广电网络中的EPON应用

作者：姬煦

来源：《科技创新导报》2011年第11期

摘 要:随着Internet接入的普及,以及三网融合的需求。采用什么宽带接入技术能满足带宽增长的发展趋势,并能做到逐步扩容,所有广电网络运营商都面临这一挑战。本文主要针对广电网络在采用EPON+EoC组网方式中,如何应对三网融合的背景下的多业务运营管理,尤其是如何有效的区分接入层多业务流进行阐述。

关键词:EPON PUPV PSPV PUPSPV ONU OLT

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(b)-0021-01引言

EPON是实现光纤到家(FTTH)的最佳方案之一,是长远发展方向。虽然目前单位用户造价已经低于初期CM和ADSL的造价,但只有在高带宽需求的地方才能成为性价比较高的方案。在高带宽需求不足、宽带用户开通率很低的情况下,单位用户建设、维护成本都还较高。因此,广电城域网的接入网采用EPON-FTTB(光纤到楼)的结构,ONU安装在每个楼栋,ONU输出的以太网信号如何入户就成为需要解决的问题。

通常,有两种入户的技术方案,其一为多用户共用一个ONU,五类线入户方案,即EPON+以太;其二是多用户共用一个ONU,同轴电缆入户方案,即EPON+EOC。EPON到楼+EOC无源同轴接入方案,这应该是广电网改造双向接入的一条新出路。

EOC实现的方法很多,分为无源方案和有源方案。无源方案如基带传输;有源方案如WLAN、PLC、MoCA、HPNA以及其它技术。工作原理

EOC基带方案的同轴接入,在许多情况下都是可考虑应用的方案。例如5类线布线碰到困难的时候或距离较长时,可以利用同轴电缆代替５类线做基带传输(占用0-20MHz频带,10Mbps半双工)。EOC就是基于同轴电缆上的一种以太网信号传输技术。其原有的以太网信号的帧格式没有改变,改变的是双绞线上的双极性(差分)信号转换成为适合同轴传输的单极性信号。EOC基带无源器件造价可以控制在几十元以内,这在许多时候比重新布线更为经济。3 业务流区分主要方式分析

在用户EoC终端设备至OLT进行业务流量隔离,将个人宽带、高清互动业务数据流进行区分处理,从而保证各类业务的有序传输。

针对业务流的区分,可采用的方式有:PUPV(Per User Per Vlan)、PSPV(Per Service Per Vlan)模式、PUPSPV(Per User Per Service Per Vlan)模式。广电网络EPON＋EOC标签应用配置管理方案

4.1 部署方式

内层TAG置于EOC终端、ONU对内层TAG进行替换转发、外层TAG置于 OLT。内层VLAN标签在接入EOC终端(由EOC局端配置);用于对业务进行区分;;ONU进行替换并转发。

外层VLAN标签在OLT部署;并针对不同的源tag进行不同的外层tag封装和不同上行的处理,保证外层tag不重复。

4.1.1 内层tag

每个EOC终端用户预留2类VLAN,目前EOC终端可以识别接入设备的MAC地址,(例如:STB回传vlanid=5;数据上网vlanid=6)分别用于上网、双向回传。VLAN数量共计:2个。ONU对CLAN进行替换(如果进行透传处理,全市OLT侧tag不能重复,否则将会对防止用户漫游带来隐患)如此配置继承并保持目前部署方式,不会对目前的tag规划产生大的冲突。就是ONU侧封装的tag数量增加1倍。

4.1.2 外层TAG

OLT同样根据CVLAN号选择性对各业务VLAN 进行标记外层标签、QoS位处理、不同上行端口。保证PSPV,经过EOMPLS传输至总前端BRAS。外层tag数量没有增加。

4.2 举例说明

4.2.1 EOC配置

EOC局端根据MAC地址前缀,区分EOC终端不同端口的tag封装;VLAN ID =5为双向回传业务(目前不能配置COS,正在改进);VLAN ID =6为数据上网。ONU配置:ONU分别根据EOC终端携带的tag 进行替换,(目前应用EPON设备均可以做到16:1的替换能力),同样继承携带的cos并转发。例如:VLAN ID 5替换为200且cos＝5并转发;VLAN ID 6替换为300。如此配置继承并保持目前部署方式,不会对目前的tag规划产生大的冲突。就是ONU侧封装的tag数量增加1倍。

4.2.2 OLT配置

依据不同的tag信息,做不同的外层tag封装、不同上行的转发至BRAS。数据上网QINQ=Cvlan300+Svlan30,点播回传QINQ=Cvlan200+Svlan20+cos5。

EOC终端要求:出厂时即将2个以太网口标识明确,引导用户正确连接。具体技术细节不像用户解释。

4.3 安全问题描述

EOC局端配置好识别业务的tag配置信息(例如:点播回传vlanid＝5;数据上网vlanid＝6),并在以太端口做明显标识(计算机、机顶盒)。

当用户利用计算机连接“机顶盒”端口上网,依据radius判断原则,将验证username＋passwd＋NAS_port_ID,由于cvlan tag将封装依据连接EOC终端下的设备MAC地址,所以tag信息没有改变,因此依然可以拨号上网。

当用户利用机顶盒连接“计算机”端口回传,依据radius判断原则,将验证username＋passwd＋终端MAC,由于重点识别的STB的MAC没有发生变化,因此双向STB可以实现漫游应用。假如用户攒取双向STB拨号的username＋passwd,并利用计算机进行拨号,重点识别的STB的MAC发生变化,则拨号失败。如果计算机修改自身的MAC地址(修改为双向STB的MAC地址)则拨号成功,单由于双向互动业务系统(包括互动游戏、在线支付等系统)前面均设备防火墙,又因双向STB的拨号策略的限制(双向STB的拨号获取私有地址,且只能在指定网络传输)也不能上网浏览,用户也会放弃。结语

在接入层面对业务流进行区分是广电网络应对三网融合多业务运营的基础,同时广电网络还应借鉴电信运营商Triple Play思想,在认证、授权、计费等应用层面进行精细化管理,统一化运营。

参考文献

[1] 面向下一代广播电视网(NGB)电缆接入技术(EoC)需求白皮书[J].国家广播电影电视总局科技司,2009(4).[2] 王兴亮,李伟.现代接入技术概论[J].电子工业出版社,2009(7).[3] 阎德升.EPON:新一代宽带光接入技术与应用[J].机械工业出版社,2007(1).[4] YD-T 1531-2006 接入网设备测试方法—基于以太网方式的无源光网络(EPON).[5] 中国电信[2007]890号_中国电信EPON设备技术要求V2.

第三篇：EPON技术在HFC网络中的应用研究

EPON技术在HFC网络中的应用研究

摘要

本文主要依据我国广电的现状，介绍了EPON技术的特点、发展、原理与标准。探讨了EPON技术在HFC网络中的应用原理及各种不同接入网络的构成形式，论述了EPON在HFC中应用的优势。

关键词：光纤同轴混合网(HFC);以太无源光网络(EPON)

1．绪论

.广电系统在视频业务、网络资源和用户资源方面拥有突出的优势，如何利用自身优势，把握市场发展并抢得用户需求的先机是广电赢取市场的关键。广电在光纤网络资源和入户线路资源方面占有很大优势，但旧有的单向HFC网络无法满足新业务的需求，EPON(Ethernet Passive Optipnal Network:EPON)技术的成熟为HFC网络的双向化改造带来了新的契机。EPON网络结构和HFC光传输网络结构类似，部署起来比较方便，用EPON技术实现双向HFC网络比传统的CableModem改造方式更具成本和业务能力的优势。EPON网络可以独立组网完成双向网络，实现互动电视业务的回传，还可以实现多种基于IP的数据、话音和视频业务。另外EPON也可以通过WDM技术和现有155Onm波长的有线传输网络结合，大大节省了光纤资源。

本论文结合我国有线电视的现状，介绍了EPON技术在HFC网络中的应用原理，并且研究了EPON技术在HFC双向光网络中的应用。

2．EPON技术简介

EPON是指采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。

目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上。EPON由于使用了经济和高效的结构，是接入网中的一种最有效的通信方法。

2.1EPON的网络结构

EPON系统是一个典型的光接入网，一套典型的EPON系统由硬件和软件两大部分构成:硬件部分主要包括有源网络设备和无源光分配网两大部分。有源设备包括:光线路终端OLT;光网络单元/光网络终端ONU/ONT;无源光分配网主要包括无源光网络/光分配器PON/ODN。OLT位于根节点，通过PON/ODN与各个ONU相连。在下行方向，OLT提供面向无源光纤网络的光纤接口;在上行方向，OLT将提供eE(eigabitEthernet)。将来，OLT也会支持10Gbit/s以太网的高速接口。为了支持其他流行的协议，OLT还可支持A翎、FR以及oc3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准。OLT通过支持El接口来实现传统的TDM话音的接入。在EPON的统一网管方面，OLT是主要的控制中心，实现网络管理的主要功能。

2.2EPON工作原理

l、EPON的物理层

EPON的物理层由PCS、PMA和PMD三个子层构成。根据EPON应用于接入网的定位，IEEE802.3ah所规范的EPONPMD子层的基本目标是:①支持光纤、光分/合路器构成的点对多点的拓扑结构;②在分支比1:16时，支持在一根单模光纤上100oMbPs(数据速率)不小于20km的双向传输;③物理层接口的误码率小于等于10-2。IEEE802.3ah规定采用WDM技术实现在一根光纤上进行双向传输。

2、EPON的层次模型

对于以太网技术而言，PON是一个新的媒质。而对以太网做C层以及MAC层以上则尽量做最小的改动以支持新的应用和媒质。EPON是由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单

元)以及ODN(光分配网络，由无源分光器和光纤组成)等单元构成的点到多点系统。其系统拓扑多为星型或树型分支结构。

OLT位于EPON系统的局端一侧，负责EPON系统外部资源与终端用户的连接，汇聚外部业务，协调远端ONU。外部资源包括语音、数据及视频业务。除了这些基本功能外，高等级的OLT还具备数据路由、交换和语音网关等功能。ONU负责用户的接入和业务的覆盖。下行方向(由OLT到ONU)采用广播方式，每一个ONtl将接收到所有下行信息，根据其袱C地址提取有用信号。上行方向(由ONU到OLT)采用时分方式共享系统。

3．EPON技术在HFC网络中的应用原理

3.1EpON与HFC网络结构的比较

EPON网络与HFC网络结构均主要有树枝型、星型、环型、混合型与总线型等几种。EPON网络的物理构造与HFC网络的体系结构没有差异，网络的结构都是点对多点的传输方式，即星型或多级星型的构造。且各分光器均可采用不对称分光比的分光器，保证每条链路在设备光接受灵敏度范围内。这样EPON系统很容易采用WDM技术叠加在HFC网络上，从而实现双向传输。

综上所述，HFC网络与EPON技术结合，可以快捷地实现网络双向改造，并可以为用户提供更大带宽，甚至向FTTH平滑过渡。较之于其它业务网络，最没有体系结构的差异，具有天然的优势，建设成本会最低，从而令HFC网络成为最具有竞争能力和广阔发展前景的宽带业务接入网。

3.2EpON技术在HFC网络的应用原理

EPON采用以太网帧结构、点到多点结构、无源光纤传输方式，极大地简化了网络结构。结合HFC的网络结构，采用EPON技术和HFC技术的结合，在广电网络原有网络基础上扩展新的宽带数据接入功能、迅速占领宽带接入市场提供了机会。

1、前端或分前端

有线电视网络能够开展的业务主要有:传统模拟、数字电视业务:以太网接入业务:交互电视数据回传;IP话音业务;IP视频业务:其它增值业务等。这就要求前端或分前端除了能够提供模拟、数字电视业务以外还要具有以上其它业务的接入功能。经过EPON技术改造的前端或分前端原理如图5一3。图中OLT为EPON的前端设备;路由器完成各种IP业务、电话业务及网管系统的接入;模拟、数字电视业务采用155Onm光波长送入光纤网。OLT的下行光波长为1490nm，上行光波长为1310nm。三个光波长通过WDM采用光波分复用的技术共用一根光纤。

2、光缆传输

WDM的使用，使系统采用的3个光波长能够在一根光纤中来传输全业务，而光缆中仅保留备用和预留光纤即可，或增加备份路由。PON技术的采用，使光节点的覆盖范围达到20km以内、数量16个以上。

光分路器(ODN)的使用，使网络成为点对多点的结构，大大降低了光纤(缆)的使用量。当前HFC网络的四芯光缆完全能够满足EPON网络对光纤的需求，并且可以完全保留原HFC网络的拓扑结构和光缆路由，仅需增加光接点而己。

3、用户端

对于预留了两线或具备重新布线条件的建筑，可采用EPON+LAN的技术使多个用户共用一个ONU，采用五类线入户方案。结合EPON技术与EoC(EthernetoverCoax)技术。

对于未预留网线又不具备重新布线条件(用户已完成室内的装修)或线路距离较长的用户，可以利用原同轴电缆代替5类线做基带传输(占用O~30翩z频带，10MbPs半双工)。即将以TV的RF信号和数据信号按照频分复用的技术来混频，在同轴电缆中传输，避免楼道内的线路改造、铺设，完成HFC网络的双向化。简单的说EoC就是一种通过有源或无源介

质变换器(合波器)在同轴电缆中传输以太网信号的技术。

3.3EPON在HFC中应用的优点

1、EPON网络局端(OLT)与用户(ONU)之间仅有光纤、光分路器等无源光器件，无需机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员。

2、采用单纤波分复用技术仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。

3、上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分多址接入(TD撇)共享带宽。

4、系统成本低，建设周期短。

5、EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力

6、协议转换成本低。

7、安全性高。

结束语

本论文论述的主要是就目前广电网络的发展。随着光纤进一步接近用户，光纤到户(FTTH)无疑是各个电信业务运营商追求的最终目标。采用EPON技术建设广电新一代双向接入网将是一种较好的方案。EPON系统及其构造，比较适应HFC网络的双向接入，与FTTH的发展方向吻合，从而确保了系统设备使用的长期性和减轻系统的维护量，代表了一个时期内的接入技术发展的方向。

参考文献

[1]陈志国，张红，EPON技术及其在HFC网络中的应用探讨，广播与电视技术，[2]程树文，EPON系统实用化设计与探讨，电视技术，2006，294(10):8一11，2006年10月

第四篇：catv EPON技术在广电双向网改中的应用

内部公开▲EPON＋

＋＋

＋LAN改造方案

改造方案改造方案

改造方案?

??

?ONU

ONUONU

ONU可在光节点或进一步延伸到楼道

可在光节点或进一步延伸到楼道可在光节点或进一步延伸到楼道 可在光节点或进一步延伸到楼道

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建议建议

建议ONU

ONUONU

ONU放置到楼道

放置到楼道放置到楼道

放置到楼道，，减小网络层级

减小网络层级减小网络层级

减小网络层级内部公开▲EPON+EOC改造方案

改造方案改造方案

改造方案内部公开▲EPON方案特点

方案特点方案特点

方案特点EPON城域改造特点

城域改造特点城域改造特点

城域改造特点

–城域改造费用低

–1G双向高速带宽，满足未来带宽需求

–无源光分配网，与广电原有网络天然匹配

–无源光分配网，与广电原有网络天然匹配–EPON 方案最后

方案最后方案最后

方案最后100m方案

方案方案

方案

–LAN方案：价格低，带宽大，但需要重新铺设5类线 –有源EOC：初始投资小，无需布线；但带宽小，最

终成本高

–无源EOC（以太网on cable）：带宽大，无需布线； 但成本高内部公开▲EPONEPON技术原理

技术原理技术原理

技术原理技术原理

技术原理技术原理

技术原理（Ethernet Passive Optical Network）1490nm

1310nm

第三波长

第三波长第三波长

第三波长1550nmSplitter

SplitterSplitter

Splitter

1:32/64

1:32/641:32/64

1:32/64OLT

OLTOLT

OLT

ONT

ONTONT

ONT

ONU

ONUONU

ONU

ONT

ONTONT

ONT

SS/PSTN

SS/PSTNSS/PSTN

SS/PSTN

IP

IPIP

IP信号传输基于

IEEE 802.3以太网帧单纤波分复用，上下行对称1.25Gbps点到多点结构，分光比1：32（1：64）可叠加1550nm传送第三波长业务，如

CATVCESoP

技术解决TDM业务接入1310nmONT

ONTONT

ONTOLT：（Optical Line Terminal）－光线路终端ONU：（Optical Network Unit）－光网络单元ONT：（Optical Network Terminal）－光网络

终端ODN

：（Optical Distribution Network）－光分

配网内部公开▲有线电视承载方案一

有线电视承载方案一有线电视承载方案一

有线电视承载方案一（（（（合波

合波合波

合波/分波

分波分波

分波））））Splitter网管

网管网管

网管

CATV

IP

WDM

ONUWDMRF

coaxEDFAOLT

端通过EDFA模块对来自有线电视网的光信号进行放大，再通过WDM合波器

将EPON的两个波长（1310nm和1490nm）和EDFA发送过来的1550nm波长复用

在一起。ONU端通过WDM分波器将1550nm波长分离出来并进行光电转换和放大，提供RF接口连接电视机。

特点

特点特点

特点：

：：

：该方案仅共享了主干光纤资源

该方案仅共享了主干光纤资源该方案仅共享了主干光纤资源

该方案仅共享了主干光纤资源，，CATV和

和和

和EPON在设备层面没有融合在设备层面没有融合在设备层面没有融合在设备层面没有融合。

。

。SplitterOLT接入网

接入网接入网

接入网核心网

核心网核心网

核心网驻地网

驻地网驻地网

驻地网WDM

ONUWDM内部公开▲有线电视承载方案二

有线电视承载方案二有线电视承载方案二

有线电视承载方案二（（（（中兴

中兴中兴

中兴FTTB+EOC)-推荐

推荐推荐

推荐Splitter网管

网管网管

网管

ONU

CATV

IPFEEOC

交换机

EOC终端

光电转换coaxSplitter

1:32OLT

ONU接入网

接入网接入网

接入网核心网

核心网核心网

核心网驻地网

驻地网驻地网

驻地网EOC 交换机无源EOC采用频分复用技术，利用频率器件（高、低通滤波器）将以太数据IP

DATA信号和有线电视TV RF信号同时复用在同一根同轴电缆芯线里共缆传输。每 用户最大数据带宽10Mbps。

特点

特点特点

特点：

：：

：该方案数据和视频通过

该方案数据和视频通过该方案数据和视频通过

该方案数据和视频通过CABLE入户

入户入户

入户，，利用了广电现有楼内

利用了广电现有楼内利用了广电现有楼内

利用了广电现有楼内CABLE资源

资源资源

资源。

。

。EOC

终端内部公开▲有线电视承载方案三

有线电视承载方案三有线电视承载方案三

有线电视承载方案三（（（（中兴

中兴中兴

中兴FTTH方案

方案方案

方案)SplitterOLT

CATV

F425合波器

合波器合波器

合波器1550nm

1490nm

1310nmIP1:32网管

网管网管

网管接入网

接入网接入网

接入网核心网

核心网核心网

核心网

驻地网

驻地网驻地网

驻地网特点

特点特点

特点：

：：

：该方案不仅共用主干光纤

该方案不仅共用主干光纤该方案不仅共用主干光纤

该方案不仅共用主干光纤，，而且在终端设备上

而且在终端设备上而且在终端设备上

而且在终端设备上EPON和

和和

和CATV进行了融合进行了融合进行了融合进行了融合。

。

。F425内部公开▲有线电视承载方案四

有线电视承载方案四有线电视承载方案四

有线电视承载方案四OLT光发射器分光器

分光器分光器

分光器语音

CATVONU

终端

终端终端

终端cable

FE

PC

TV

1310nm

－5dbOLT分光器

分光器分光器

分光器数据在广电的现网中，视频多是采用1310nm进行广播的，因为1550nm的光发射器比 1310nm的光发射器要贵好多倍。但是我们的F425处理的第三波长是1550，所以针 对这种组网，我们没有合适的ONU设备。据说盛立亚ONU3375已经提供了这种功 能，上行提供一个PON口和一个1310的光口，内部公开▲ONU-EPON 终端简介

终端简介终端简介

终端简介内部公开▲中兴通讯基于

中兴通讯基于中兴通讯基于

中兴通讯基于EPON的双向网络改造解决方案的双向网络改造解决方案的双向网络改造解决方案的双向网络改造解决方案内部公开▲窄带业务实现方案

窄带业务实现方案窄带业务实现方案

窄带业务实现方案需进行NGN网络每个ONU的内置IAD要求配置NGN网络IP地址话音经OLT汇聚后直接进入城域网，城域网通过VPN连接至省公司SS。将所有话音业务置于统一VLAN内，并为其分配最高优先级。OLTEMS

EMSEMS

EMS网管

网管网管

网管城域网

城域网城域网

城域网

省公司

省公司省公司

省公司SS内部公开▲楼道

楼道楼道

楼道ONU设备供电解决方案

设备供电解决方案设备供电解决方案

设备供电解决方案有线电视网络中设备供电可采用集中供电(60V)或本地供电(220V)两 种方式。为了解决楼道内供电问题，可以通过同轴电缆对EPON设备

进行集中供电。光节点的干线放大器将CATV的射频信号和60V的电

源一同传送到楼道中，通过分离器将60V电源和CATV信号分开。将

分离出的60V电源对ONU设备进行集中式供电。中兴通讯

D400、D402、F401等设备

均可支持60V交流供均可支持60V交流供

电。

第五篇：EPON技术的应用分析

EPON技术的应用分析

一、EPON简介

EPON（以太无源光网络）是光纤接入网的主流技术，也是一种宽带综合接入技术，它延用了以太网和TDM的一些特性。从网络分层协议上来看，EPON属于L2的协议。具有高带宽、低成本、易维护、易扩展、等特点。一个典型的EPON 系统由 OLT、ONU、POS组成。

OLT（Optical Line Terminal光线路终端l）放在中心机房或模块局，它可以作为一个L2交换机或者L3路由器。在下行方向，它提供面向无源光纤网络的光纤接口；在上行方向，OLT将提供了GE接口。OLT还支持ATM, FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准，同时通过支持E1接口来实现传统的TDM话音的接入。

ONU（Optical Network Unit）又叫光网络单元，放在用户驻地侧（CPE），EPON中的ONU主要采用以太网协议。可以实现了成本低廉的以太网第二层交换甚至是第三层路由功能，并且可以通过堆叠实现高带宽的共享和大范围的用户接入。

POS（Passive Optical Splitter）是无源光纤分支器，是一个连接OLT和ONU的无源设备。它的功能是分发下行数据和集中上行数据。无源分光器的部署相当灵活、适应环境广。一般一个POS的分光比为8、16、32、64、128等，并可以进行多级连接。

EPON技术主要应用方式是FTTX，作为中国电信“光进铜退”的解决方案，它可以很好的实现现有业务（宽带、电话、IPTV等）的接入和现有网络（IP网、交换网、传输网等）的融合。

二、EPON的网络应用模式

1、EPON+DSLAM

EPON+DSLAM方式可以很好解决“最后一公里”问题，缩短宽带用户线的距离，也可作为DSLAM下移的解决方案。这种模式下，光纤敷设到小区或DSLAM，小区内采用ONU+DSLAM方式，也可采用ONU+DSLAM集成方式，利用小区内的铜缆资源就可以开展DSLX业务。这种方式旧小区改造和未进行以太网布线的 小区。

该应用模式融合了EPON的长距离、高带宽和DSLAM的低成本优点，节省骨干光纤资源和铜缆资源，并能很好的与现有网络融合。

2、EPON+VOICE EPON技术作为未来接入网主流技术，具有良好的综合业务接入能力，对于现有的语音业务，可以有多种接入方式。

1）、与NGN网互联

我省的NGN网现已投入运营，并且省公司明确要求新增用户优先上联NGN，对于不同的用户群，有三种方式实现语音业务的承载：

 利用ONU设备自带的语音接口直接入：现在很多厂家ONU设备都集成了语音接口，如中兴的F820最多可以扩充到24个语音接口，通过该类设备可以实现同时为用户提供宽带和语音业务，适用于新建小区网络建设；

 ONU+IAD方式接入：ONU+IAD方式可以弥补ONU语音端口不足的缺点，通过在ONU下下挂IAD设备可以提供更多的语音接口，满足大量用户的需要，该方式适用于写字楼、综合办公场所。

 ONU+AG:通过AG可以实现大规模语音用户的接入。AGS设备可以装在局端机房或小区内，如果装在小区内，可以减少大量的线缆投资费用。2）与PSTN互联

EPON系统利用基于分组交换网络的电路仿真技术（CESoP）可以实现TDM业务接入。这种组网方式下，通过ONU提供的TDM 2M接口将交换设

备接入，在局端利用OLT提供的155M板卡同SDH网络和现有PSTN网互联。

EPON方式实现语音业务的接入，要求EPON系统具有良好的多业务支撑能力和对语音业务提供QOS保障。

3、EPON+LAN

EPON+LAN模式下光纤敷设到楼（即FTTB），楼内采用ONU+LAN或ONU+LAN的集成设备，利用五类线接入用户，可以为用户提供双向高带宽接入，这种模式适用于布放五类线的小区。

该模式可为用户提供高带宽对称业务，能够满足用户需求，扩充性好，维护方便。相比于传统LAN接入方式，省去了模块局或小区机房。但对语音业务支持不灵活。

4、EPON+FTTH

EPON技术应用与FTTH模式通常是为了承载Triple play业务，实现三网合一的高等级接入。这种应用模式下，光纤到户，在用户端采用多端口的ONU终端，例如家庭网关，基于IP方式实现宽带、语音、IPTV业务的接入。适宜于高档小区、别墅、酒店、网吧、大客户单位等高ARPU值应用。

该模式综合业务提供能力强、带宽高、传输质量好，并能扩展支持增值业务的发展，由于采用无源光网络，覆盖范围广，省去机房建设投资和设备用电需求困扰。缺点是初期建设成本高，对网络的综合业务提供能力要强。

5、EPON+BS

EPON技术应用于无线网络的有线传输系统，在低成本解决基本的无线业务传输的同时，还可以充分发挥其高带宽的优势，同时提供各种宽带接入服务，使无线网络成为一个可以同时提供无线、有线业务的综合网络，其简单灵活的特点，则可以大大降低网络整体的拥有成本和维护费用。

EPON技术用于无线接入网络可以将多个基站(BS)的数据通过光纤汇聚到一起。OLT放置在中心局，与骨干网络连接；ONU放置在移动基站（BS）处。POS（无源光分路器）和光缆构成OLT和ONU之间的无源光纤传输网络。目前OLT侧每个PON接口最多可以连接128个ONU，也就是说，一个EPON网络可以覆盖128个基站。

该应用模式可以做为CDMA基站和WLAN的AP(无线接入点)的上行互联。

三、EPON的业务应用模式

EPON作为FTTH的 代表技术，能够适应于几乎现在所有宽带接入场所。利用其高带宽、长距离、少维护、省资源等优势，EPON是综合业务接入的最佳接入网技术，能够对多种业务应用提供支撑。

1、高端用户接入

高端用户具有较强消费能力，注重业务体验。通过EPON技术实现FTTH，为用户提供宽带上网、语音、IPTV、CATV等综合业务，提供正真意义上的宽带，为今后家庭网关的实现提供强有力的支撑平台，通过数字社区、数字家庭实现信息化。

2、大客户接入

商业楼宇、酒店宾馆、机关学校等大客户单位具有较高的开发价值，是电信运营商争夺的重点客户。该类用户需求的 共同特点是业务接入类型多、带宽高、服务质量要求高等。EPON技术具备完善的业务提供能力，利用EPON技术可以根据用户需求提供高速上网、语音、视频业务，以及E1专线业务，同时可以为用户组建自己的VPN网。使用一个网络就可以完全解决大客户的所有需求。

3、网吧接入

EPON技术应用于网吧接入，不但节约大量光纤资源，而且维护也更简单，通过局端网管实现对整个网络的统一管理，极大的降低网络的运营成本。

4、村通工程应用

农村信息化（村通工程）的投入产出问题一直困扰电信运营商，运营商迫切需要一种适应地域广、环境复杂、需求多样的农村信息化应用模式，EPON技术应用于农村信息化，可以充分发挥技术优势，解决两难局面。同时开发农村市场，为运营商提供新的业务增长点。该种应用模式可以节约大量光纤资源和施工成本，同时具有业务丰富、易于维护、扩充性好等特点。

5、视频监控应用

视频监控市场（如平安城市）采用EPON系统可以有效节省光纤资源，充足的带宽满足高质量图像传送的监控业务。运营成本低，同时具有较好的社会效益和经济效益。