同轴电缆接入（共5篇）
同轴电缆接入 篇1
0 引言
三网融合是国家信息化工作的重要组成部分, 该任务已被纳入到国家发展战略。2010年1月21日, 国务院颁布《推进三网融合总体方案》, 标志着三网融合进入了实质性推进阶段。
广播电视网络是国家重要的信息基础设施, 是三网融合的基础网络之一。下一代广播电视网 (NGB, NextGeneration Broadcast) 目标是以自主知识产权的关键技术与标准为核心, 用10年时间构建覆盖全国3亿用户和连接2亿家庭的、平均接入速率100Mbps可扩展的、全程全网的、宽带交互式的、可拓展的、具有业务质量保证的、国际先进水平的网络平台。加快NGB的建设对于推动三网融合的进程具有十分重要的意义。
NGB规划中, 网络的升级和改造是重点, 需要建设可以支持包括语音、视频和互联网等各类数字业务的强大融合性支撑网络, 同时, 未来业务的发展将以视频为主, 对网络带宽的需求将日益增强。
随着我国光纤网络通信技术的日趋成熟, 我国骨干网络光纤化进程基本达到稳定的阶段, 在许多地区, 光纤已经铺设到居民小区或楼栋楼头, 而从光节点设备到用户的“最后一公里”的接入网络已成为整个宽带网络的瓶颈。而目前我国接入网络的现状是, 大部分的宽带接入速率仅1Mbps到2Mbps, 无法支撑融合性的业务需求。
广泛分布的同轴电缆作为有线电视网络资源的核心, 具备资源条件优越、通信质量良好、通信容量巨大、不易受干扰、无需重新布线等特点, 蕴含巨大的发展潜力, 在技术和经济上光纤到楼头已具备可行性并正在成为网络建设的趋势, 基于楼内的同轴电缆网实现网络高速接入, 正在业内得到广泛的认同。
1 现有同轴接入技术分析
目前, 用于广播电视业务传输的同轴电缆已经敷设到每一个家庭。同轴电缆传输特性好, 系统可使用带宽从低频段覆盖到1GHz以上。因此在电视电缆与室内终端设备之间增加机顶盒, 进而组建新一代宽带接入网, 是每个家庭实现高速宽带接入的简单快捷的方案。
当前已有一些国外的组织或联盟提出了一些基于同轴电缆的宽带接入方案, 包括DOCSIS、Home Plug AV over Coax、Home PNA over Coax、Mo CA等, 其中Home Plug AV和Home PNA over Coax都是将原来分别用于电力线的Home Plug技术和基于电话线的Home PNA技术直接用在同轴电缆上, 其主要问题是没有充分考虑同轴电缆良好的传输特性, 而沿用原有的强干扰、传输特性差的电力线环境下的系统参数, 导致系统传输效率不能得到有效地提高。另外其通信频段主要集中于低频端, 可使用的频段资源较少。Mo CA1.0技术使用800MHz~1500MHz频段。每个信道带宽为50MHz, 采用OFDM调制和TDMA/TDD技术。Mo CA的主要问题是设计带宽为50MHz, 不能适应我国电视频道带宽为8MHz的要求。另外, Mo CA要求50MHz的相邻频带不可以使用, 导致系统的效率很低。另外, 它是针对家庭网络设计的, 不完全适于宽带接入的应用需求。
HINOC系统是研究团队多年自行研发的同轴电缆接入系统。该系统是针对同轴电缆应用环境设计的, 充分考虑了同轴电缆良好的传输特性, 使系统的频带利用率比国际上已有的几种技术方案有了非常大的提高。
2 HINOC系统设计概述
HINOC系统由头端设备 (HINOC Bridge, HB) 和终端设备 (HINOC Modem, HM) 组成, 其解决方案如图1所示。
其中HB连接在光设备的末端, 一方面作为与光设备的唯一接口设备对数据进行传输, 另一方面也作为整个网络的中心控制单元对HM进行统一控制。HM终端设备也称为机顶盒或调制解调器设备, 其一端通过楼内有线电视同轴电缆连接到头端设备HM, 另一端直接与家庭的电视、计算机等终端相连。一个HB可同时连接32个HM, 多个HB还可以捆绑为一体同时连接一个或多个HM, 即根据业务的需求, HB与HM之间可以形成一对多, 多对一或多对多的网络拓扑形式。
我国现有有线电视系统的单频道占用8MHz带宽, 在模拟电视向数字电视演进的过程中, 可能出现单独的8MHz空闲电视频道。为了充分利用空闲的频带资源, 系统单信道带宽定为8MHz的整数倍, 同时要求系统对相邻信道干扰小, 信道之间隔离度好, 保证相邻信道能够同时使用。考虑高清电视等宽带业务的带宽需求, HINOC系统采用最高1024QAM调制, 理论上频带利用率为10bit/s/Hz。考虑相邻频带间的保护间隔、OFDM循环前缀的消耗、纠错编码导致的效率降低、Pd/Pu帧以及同步序列所占的资源等, 在16MHz带宽上信息传输速率为112Mbps, 频带利用率达到7bit/s/Hz, 并且保证误码率BER在10-9以下, 能够支持实时视频业务传输。
HINOC系统上下行数据采用时分传输, 系统设计简单, 物理层只包含四种帧结构。四种帧均采用OFDM (正交频分复用) 技术进行数据传输。考虑到系统频带利用率与实现复杂度等制约因素, 一个OFDM符号包含256个子载波。
由于同轴电缆传输通道具有一定的频率选择性衰落, 不同的子载波呈现出不同的衰减特性, 而且其衰落特性是不随时间变化的。为了充分利用频带资源, 系统采用自适应调制技术, 调制方式包括QPSK、8QAM、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM、512QAM、1024QAM共9种, 并且自适应调制方式的选择是对每个子载波独立进行的。
3 HINOC组网方案
HINOC系统根据光节点距离用户家庭的距离, 可以采用以下两种组网方案。
1.FTTB+楼内分配网络的组网方案
这种基于光纤到楼 (FTTB) 的组网方案是当前最为可行的接入方式。其组网结构如图2所示。
图2中椭圆圈所括即为一个独立的有线电视楼内分配网络。信息数据信息到达HB结点并被调制到同轴电缆的一个HINOC信道后进入楼宇分配网络, 经后者到达位于同一信道的各HM结点, 并经HM解调后传送到数字终端设备。
在一个楼内分配网络可以划出多个HINOC信道, 在每个信道都可以单独构建一个HINOC网络, 各信道之间按照FDM方式分隔。图3从信道复用的角度给出了在同一根同轴电缆内构建多个HINOC信道的组网示意图。
下行链路来自网络侧的以太网信号以FTTB方式到达小区楼宇门口, 经HB调制到同轴电缆的一个HINOC信道内, 并通过楼内分配网络和电缆终端盒传送到位于住户家内的HM, 经HM解调后 (通过HM的以太网接口) 传送给个人电脑 (PC) 、高清电视接收机 (通过IP机顶盒) 等终端设备。上行链路从各终端设备上行的数据信号经对应的HM调制后进入同轴电缆分配网络到达HB, 由HB解调转换后送到骨干网络。CATV节目信号在HB处与以太网信号一起混合进入电缆分配网络, 被户内的电视机接收, 因此不影响原有电视节目的收看。
HINOC信道的配置划分灵活, 可以是多个用户 (家庭) 共享一个HINOC信道, 也可以是每个用户 (家庭) 分配一个HINOC信道, 后者是较为典型的配置模式, 这样每个用户可以享有该信道提供的全部用户接入速率。未来, 根据用户需要还可以进一步扩展用户接入速率, 使一个用户享有多个HINOC信道的带宽。
2.FTTH+户内分配网络
在已经实现光纤到户 (FTTH) 的情况下, HINOC技术用以解决户内接入问题。数据信号经过光分路器后到达位于住户家庭入口处的光节点, 与光节点连接的HB将信号调制到同轴电缆某个HINOC信道, 然后送入同轴电缆户内分配网络, 再经HM解调最终到达用户终端。在此方案中, HINOC技术用于通过同轴电缆构建户内接入网, 此时每个用户 (的多个HM设备) 最大可以享用整个同轴电缆的所有信道所能提供的接入速率。
4 HINOC系统关键技术
对于HINOC同轴电缆宽带传输系统来说, 由于系统从整体设计、算法研究、硬件实现等多方面是自主创新的技术, 为了实现高达7bit/s/Hz频带利用率, 系统在整体设计过程中考虑了多种影响因素, 在系统实现过程中也面临着很大的挑战, 具体内容包括:
1.同轴电缆传输特性的研究:目前国内外对同轴电缆传输特性的研究相对来讲比较缺乏, 特别是网络中的分支器、分配器、放大器等有源/无源器件对同轴电缆传输通道的幅度及相位特性的影响还没有可信的模型, 因此系统设计的第一步就是基于我国有线电视网的复杂环境, 研究带有分支分配器和中继器的同轴分配网络传输特性, 并根据测量和理论分析结果建立同轴电缆信道模型。
2.高阶调制与高性能纠错码的研究:在调制技术方面, 由于系统采用1024QAM等高阶调制技术, 因此射频相位噪声、I/Q不平衡等问题对高阶调制的影响不容忽略, 并成为系统特性提高的制约因素之一。在纠错编码方面, 由于系统数据传输帧相对较短, 而现有高性能纠错编码技术一般在帧长相对较长的场景下能够发挥其优势, 因此提高短数据帧业务的纠错能力也是研究的主要内容。另外在家庭使用场景中, 其他电气设备的冲击脉冲干扰、强单频干扰对系统的特性具有极大的影响, 因此增强系统的抗冲击噪声和抗单频干扰的能力, 也是本系统需要着重考虑的。
3.在MAC协议方面, 协议需兼顾性能、效率、业务支持能力和协议复杂度几方面。在性能方面, 需要研究多信道体制下的MAC层联合规划、更灵活的带宽分配方案、各种业务延迟的保证策略、业务可靠性保证的增强方法等问题;效率方面, MAC协议需要在保证性能的前提下尽量降低系统开销, 提高信道利用率;业务承载方面, HINOC网络支持的业务对Qo S的需求各不相同, MAC协议需要提供面向业务的高性能Qo S保证;同时还要兼顾协议复杂度。另外还要研究协议分层模型和组网方式, 高效的双工多址接入方式, Qo S保证机制, 支持HDTV、3DTV和其他高速业务等。
4.关于宽带数据处理速度问题:为提升MAC层数据转发速率, HINOC将采用硬件协处理器来完成数据帧的转发工作。硬件协处理器实现流分类、流量控制、地址学习、队列管理、队列Qo S调度、分组捕获与插入、HINOC帧的打包与拆包等功能。硬件协处理器设计面临的技术难点是, 功能需求复杂多样, 性能要求高速可靠, 需要各模块以及软硬件之间的紧密配合和衔接。
5.关于芯片研制问题, 由于同轴电缆接入系统将采用高性能、低功耗芯片技术, 特别是需要研制Gbps的OFDM系统芯片, 其中涉及接收机的几个关键技术, 如高阶调制、信道编解码等, 这些关键技术在1Gbps信号速率下给芯片研制带来了挑战, 特别是芯片还要以低功耗、低成本为目标。
5 HINOC工作进展
HINOC研究得到了国家科技部和广电总局的大力支持和指导, 自2005年起, HINOC研究团队开始了相关的研究工作, 攻克了众多技术难关, 完成了技术分析、原理设计、系统仿真、实验室测试、芯片研制、标准草案编制等诸多工作任务。
在理论分析和技术原理仿真基础上, 研究团队于2010年1月开始进行基于FPGA的硬件联试, 测试结果达到系统设计指标。在此研究基础上, 于2010年6月成功研制了第一款面向试验的基带芯片HI1PHY1P391C, 样片流片任务的一次成功, 充分验证了技术原型设计。
在原型仿真系统的基础上, 2010年8月, 研究团队成功研制了第二款基带芯片BW7800。为了验证和解决HINOC系统在模拟信道中的传输问题、, HINOC研究团队研制了一款AFE模拟前端芯片。
HINOC技术的标准化工作也在同步进行中, 2009年4月, 广电总局科技司发布“面向NGB电缆接入技术 (Eo C) 需求白皮书”, 2010年3月初, 基于HINOC技术的标准建议书递交国家广电总局科技司, 同年6月初, 国家广电总局科技司发布“关于对面向下一代广播电视网的电缆宽带接入技术方案提案征求意见的通知” (技科字[2010]141号) , 将HINOC技术作为唯一标准建议下发征求意见, 2010年11月, 完成标准建议书征求意见回复汇总及回复意见, 修订形成标准草案修改稿, 并再次提交修改草案。
在今年的CCBN2011展览会上, HINOC作为NGB核心技术成果, 在NGB官方展台中作为独立展区公开展示。以HINOC核心技术研制的终端设备实现业务支撑的展示任务, 现场展示了1路高清2路标清电视的业务演示效果, 基于HINOC标准规范的测试设备也在展台上展出。HINOC展区受到包括芯片制造商、终端制造商、网络运营商等相关产业单位的密切关注, 成为了NGB主题的热点。
立足于现有HINOC系统的成果, 考虑今后宽带接入网络将向居住分散的区域发展, 同时对传输速率的要求也将逐步提高, 具有更高性能指标的升级版本HINOC 2.0系统正在研发中。该系统指标将在许多方面高于现有系统, 如系统最大覆盖范围1000米、最高物理层传输速率1Gbps、调制方式提升到4096QAM、使用具有更强纠错能力的编码等;在MAC协议及组网模式、Qo S保证机制、安全机制等方面也将有很大提升。该项目得到国家的大力支持, 华为、海尔等国内知名企业也积极加入到HINOC 2.0系统的研发队伍行列, 加速了产业化的进程。
6 结论
本文介绍了自主研发的新一代同轴电缆接入系统HINOC, 该系统是高速光纤传输网络进一步向用户端的延伸, 可解决各个家庭“最后一公里”的宽带接入问题。HINOC技术方案的关键技术、关键算法已经成型, 相关的标准化工作也在同步开展, 支撑这一技术的芯片和终端设备也陆续研制成功, 已有数家国内知名企业参与到HINOC的产业化工作中来, HINOC面向产业化的进程正加速, 将推动NGB的全面实施。
发电机电缆快速接入接头 篇2
发电机电缆快速接入接头是为缩短应急发电机接入时间而专门设计制作的高效接头。以往普通应急发电机接入程序烦琐, 需要先使用工具将客户侧配电设备上的端子线拆除, 再把发电机电缆连接上, 用时需20—30 min。经统计分析, 云南省曲靖供电局宣威分局发电机电缆接入耗时占应急发电机接入总耗时的64.7%, 且用户侧低压断路器桩头相间间距较小, 拆除桩头、安装螺帽过程中用扳手、钳子等工具操作时很吃力, 耗时较长, 约占用时的91.3%。
发电机电缆快速接入接头是一种可以直接卡入母排的插座式电缆接头。主要根据400 V刀开关的合闸原理来制作, 制作材料可直接选用400 V刀开关的绝缘板, 且刀开关绝缘板额定电流为400 A, 有相关的合格证书和试验报告, 所以制作出来的插座式电缆接头无需做任何过流试验直接可以使用。这种插座式电缆接头一方面与低压侧断路器的进线母排接触面充分, 供电可靠性较高;另一方面, 插接在低压侧断路器的进线母排上面时固定牢固, 不会因发电机运行时强大的震动造成插头松动。从成本方面看, 可直接购买刀开关绝缘板使用, 其市场价格为160元/块, 加工费30元, 且1块刀开关绝缘板能加工成2组发电机电缆快速接入接头, 即1组接头的成本为95元, 成本低, 容易推广。
使用时, 发电机电缆快速接入接头直接插接在低压侧断路器的进线母排上面, 无需拆、装低压侧断路器桩头的螺帽来与发电机电缆连接, 化繁为简, 方便快捷, 省时高效, 安全可靠。图1所示为其成品和应用效果。
同轴电缆接入 篇3
此次IEEE宣布成立EPOC研究组, 将有望使EPOC技术的标准实现国际化统一, 从根本上保证同轴接入技术的规范化。而且从目前的厂商支持阵营来看, 从博通、高通等芯片厂商, 到阿尔卡特朗讯、华为、烽火等设备提供商都有支持该技术标准, 确保了该技术的发展空间。目前广电网络中所广泛采用同轴接入技术, 标准多样化, 不同厂商有不同的技术标准, 严重制约了广电网络的规模化发展, EPOC技术如能实现标准化, 将打破现状, 促进广电一张网的建设。
EoC技术首次规范化
目前电信运营商正在大规模建设FTTH网络, 在网络带宽、可靠性、传输质量方面都形成较大优势, 在三网融合的发展背景下, 广电运营商面临较大的网络改造压力。如何基于现有的网络基础, 最大化发展同轴网络, 成为广电迫切需要解决的课题。
从技术演进路线上来看, 为达到FTTH的高带宽速率, 广电也在积极探讨自己的宽带升级策略。除了发展FTTH以外, ETTH (EPON To The Home) 方案也成为广电运营商考虑的重点。现如今广电HFC双向网络改造中多数以EPON+EoC、EPON+LAN为主要的方式, 符合了ETTH的改造思路。ETTH的突出特点是在同轴电缆上直接运行EPON协议, 让光通信和同轴电缆通信直接运行同一种协议, 实现ETTH业务。在同轴电缆之下, 为应对目前的困境, 业内也提出了多种接入技术的演进方向。而EPOC正是下一代接入技术的重要演进方向。
EPOC的出现符合同轴接入技术的发展趋势, 它追求同轴上的高带宽, 物理层使用更高效率的调制技术, MAC层采用电信级的EPON MAC技术, 同时电信级的QoS保障支持多业务。
EPOC技术MAC层以上采用EPON技术, 目前讨论的重心在于Coax PHY, 博通公司提出采用SDM小波调制方式, 在100MHz或120MHz的频宽内提供最多5GB的下行和1GB的上行带宽, 大幅提升了上下行带宽速率, 而EPOC的芯片初步预计2012年下半年出样片。EPOC的架构特点是从MAC层来看真正实现了ETTH, 可以把部分或者全部光分支路转换为同轴介质入户;OLT侧可以放入DML (DOCSIS适配层) , 把基于DOCSIS建立的OSS、BSS、OAM体系移植到EPON。CMC侧, 单纯进行物理介质转换, 光纤同轴RF, 使光纤和同轴融为一体, OLT直接管理CNU。
有专家指出, EPOC技术的标准化体现了国际标准向中国的靠拢, 而中国的EoC也在向PON靠拢、向DOCSIS靠拢。
烽火网络EoC产品主管邹素雯告诉记者, EPOC技术仍然处于标准制定和芯片研发阶段, 实际应用情况尚无法确定, 然而如果其实现标准化后, 国内的广电运营商也会考虑引入。
双向网改的积极探索
三网融合的形势令广电的双向改造变得愈发重要, 广电总局一直致力于开发自主知识产权的EoC标准, 但技术尚不成熟, 业界迫切需要满足NGB的解决方案。邹素雯表示, 如今广电的双向网改方案仍主要以EPON+EoC/LAN模式为主, 甚至在部分区域EPON+LAN的模式应用更为广泛, 然而相比有线电视用户总数仍有较大差距, EoC终端全国的出货量目前仅几百万台。各地进行HFC网络改造和招标的广电运营商较多, 实际达到双向网络应用的偏少。今年以来EoC技术也衍生出了多种新形态, 包括DOCSISEoC、ECAN、DECO、EPOC等技术。
今年国内的各地方广电运营商已经开始积极跟踪双向网改的发展思路, 一方面发展高开通率的基础业务, 追求高ARPU值的多项增值业务, 同时积极推动EoC技术的标准化, 关注高带宽、QoS、高效率MAC的接入技术标准, 吸引更多的芯片、设备商参与到产业中来。邹素雯透露, 目前陕西、江苏、浙江、河南、湖南、山东等地方广电都已经大范围实施双向化改造进程, 并且启动了相关招标工作, 烽火网络均已入围。
目前国务院已经启动三网融合专家组的第二次研讨, 三网融合有望获得进一步的推动力, 在此背景下, 广电双向网络改造规模亦将扩大化。
EPOC产业阵营
在全球有线运营商均面临电信大规模FTTH的严峻形势与巨大压力之下, 我国有线运营商所坚持的“在最后100m同轴上进行技术创新, 打造高速率、高性能、高可靠同轴接入网”的技术路线得到了全球同行的认可。“有源调制EoC”和“EPON MAC+同轴OFDM”是我国有线运营商、供应商在HFC接入网改造过程中探索出来的创新方案。EPOC代表了下一代HFC接入网的发展方向, 是全球有线电视技术工作者的智慧结晶, 得到了行业组织 (中国广播电视协会技术工作委员会、Cable Labs) 、有线运营商 (Comcast、时代华纳、Cox、Cogeco) 、芯片商 (Broadcom、QCA、PMC) 、设备供应商 (阿朗、Aurora、PMC、华为、烽火、中兴、长光等) 的大力支持。EPOC在我国、日本、美国、加拿大、欧洲、东南亚等地区有着广阔的市场前景。
同轴电缆接入 篇4
1 ECAN系统结构
1.1 ECAN系统结构
ECAN系统主要由同轴线路终端(CLT)、同轴网络单元(CNU)以及同轴分配网络构成,通常配合(EPON)系统使用。EPON级联ECAN系统的典型结构如图1所示。
因特网数据和有线电视CATV信号从网络头端的光线路终端(OLT)发出,经过光分配器送达置于用户居住楼道的光网络单元(ONU)。CLT从ONU接收因特网数据和有线电视信号后,修改因特网数据的训练序列,添加逻辑链路标识LLID,使用残留边带调制n-VSB将因特网数据流调制到单载波上。调制后的数据信号占用低频5~65 MHz,数据信号与占用65~860 MHz频段的广播电视信号频分复用组成混合信号;混合信号通过楼内同轴分配网以广播方式下发,由接入系统的用户端设备CNU接收。混合信号经CNU端双工滤波器分离后,有线电视信号输出至用户电视,数据信号输入解调模块进行解调。解调数据信号所分别对应的LLID,并判断是否匹配CLT分配给CNU的本地LLID,相符时将数据发送至用户计算机,不相符时将数据丢弃。
1.2 ECAN MAC层
ECAN采用时分复用TDD模式传输上下行数据流。如图2所示,时间轴被分割为多个DBA周期。一个DBA周期由TDS和TUS两部分构成,TDS用于传输下行数据,TUS用于传输上行数据。上行数据带宽由CLT动态分配给所有已注册的CNU。在上下行带宽对称或非对称条件下,可根据实际情况调整DBA周期与上下行时间比例以达到最佳性能。
不同于其他上行数据传输采用载波监听多路访问/冲突检测/防止碰撞(CSMA/CD/CA)的Eo C方案,ECAN使用多点控制协议MPCP以改善接入性能,从而根本区别于简单沿用传统家庭网络接入的其他Eo C方案。ECAN中的DBA算法针对TDD模式进行了优化。在一个DBA周期中,注册上线的CNU在各自分配到的时隙中向CLT发送MPCP信息报告带宽需求,CLT根据每个CNU的需求情况和相应的用户服务等级SLA为CNU动态分配时隙,并通过MPCP门信息向所有的CNU下发时隙。因此,ECAN能在保证服务质量Qo S的前提下,动态高效地利用带宽。与EPON类似,ECAN支持通过MPCP信息进行自动检测与握手,且检测周期可调。ECAN通过测量环回时间RTT实现精确同步和带宽分配。
1.3 ECAN物理层
ECAN工作于5~65 MHz的低频段,可适用于施工情况较差的同轴分配网络、较长的同轴传输距离以及较多的接入用户。经实验室测试,ECAN系统可承受信号衰减超过55 d B。
ECAN使用单载波残留边带n-VSB调制,而非沿用其他Eo C方案采用的QAM或OFDM调制方式,是因为ECAN在n-VSB调制下保护间隔小于在OFDM调制方式下由循环前缀引入的保护间隔。VSB信号的最大带宽约46 MHz,位于14~60 MHz或者5~51 MHz,对应的符号率为40 MSymbol/s。在4电平VSB调制时,ECAN物理层比特率可达160 Mbit/s。
用户数据、OAM信息和多点控制协议MPCP信息按各自优先级排列后混合于数据流中传输。
如图3所示,ECAN系统在物理层采用基于流的组帧结构。在基于流的物理帧中,训练序列直接引导整个数据流,而不是引导每一个MAC数据包。因此物理层的保护间隔将显著缩短,数据帧利用率最高可达90%。
2 ECAN性能
在EoC链路分别搭载1个、6个和32个CNU的情况下测试ECAN系统性能。当局端CLT与终端CNU的比例为1∶32时,ECAN系统的框架结构如图4所示。其中,由Smartbit600B产生的因特网数据经由1∶32点对多点同轴分配网络下发至每个CNU,所有被CNU接收的数据经过两个以太交换机全部返回Smartbit600B,使用可调衰减器动态调整ECAN系统的传输链路衰减。
EoC链路分别搭载1个、6个和32个CNU时,ECAN系统上下行吞吐率测试结果如图5所示,测试数据包长分别为64 byte,128 byte,256 byte,512 byte,1 024 byte,1 280 byte和1 518 byte。
在4-VSB调制、符号率80 MSymbol/s和DBA周期10 ms条件下对1∶1系统和1∶32系统,在4-VSB调制、符号率80 MSymbol/s和DBA周期20 ms条件下对1∶6系统分别进行测试,系统总吞吐率如图6所示。吞吐率测试结果均超过100 Mbit/s。在1∶6系统中,由于较长的DBA周期(20 ms),ECAN对各数据包长提供了超过130 Mbit/s的总系统吞吐率。该130 Mbit/s的系统吞吐率是从160 Mbit/s的物理层比特率中得到,表明ECAN系统具有超过80%的带宽利用率。高效的带宽利用是由于其在MAC层使用多点控制协议MPCP,在物理层使用基于流的组帧方式。
图7、图8体现了1∶1,1∶6,1∶32测试系统上下行平均时延和平均时延抖动。从图7、图8中可以看出,下行数据时延大约为1~3 ms,主要受限于CLT和CNU的数据处理速度;上行数据时延则跟许多参数有关,如DBA周期、上下行数据时间比例以及系统接入的CNU数量。在CLT与CNU比例为1∶1时,上行数据时延与下行相同;而在CLT与CNU比例为1∶6与1∶32情况时,上行数据时延数值上大致相当于DBA周期与下行时延的和。因此,增大DBA周期可以提升系统的吞吐量,但上行数据时延也会相应增加。
3 结论
在混合光纤同轴网络中,EoC是宽带多业务接入实用且低成本的解决方案。本文针对同轴接入特点设计提出了一种新型的EoC接入方案ECAN。ECAN在MAC层采用多点控制协议MPCP和DBA算法,使带宽资源得到高效利用。ECAN在物理层使用基于流的数据处理方式,工作在低频段(5~65 MHz),采用单载波n-VSB调制。因此,ECAN是低成本、高实用性且高带宽利用率的技术,可适应多种不同的实际工作环境。同轴线路终端CLT的每个输出端口可最多连接64个网络单元设备CNU,而且当同轴分配网设计与施工达到一定要求时,CLT可以为单个CNU提供几十兆比特每秒甚至高达百兆比特每秒的接入带宽。由于采取DBA算法,ECAN方案可以方便地与上下行对称或非对称系统级联使用。
摘要：主要介绍了一种新型的EoC同轴接入技术——ECAN(Ethernet over Coaxial Access Network),详细地分析了该技术的系统结构、关键技术和测试性能,从而证明了ECAN是一种低成本、高实用性且带宽利用率高的技术,可适应多种不同的实际工作环境。
关键词：光纤同轴混合,同轴接入,宽带接入,点对多点
参考文献
[1]WU G,LIU D,ZHANG S,et al.Novel access technology based onhybrid Ethernet passive optical network and Ethernet passive elec tronic network[J].Front.Optoelectron.China,2009(2):328-333.
[2]DOCSIS Specifications—DOCSIS 3.0 Interface[EB/OL].[2012-02-02].http://www.cablelabs.com/cablemodem/specifications/specifications30.html.
[3]LOH L,OZTURK Y.Quality of support and priority management inhomePNA 2.0 link layer[C]//Proc.Eighth IEEE Symposium on Com puters and Communications.[S.l.]:IEEE Press,2003:861–866.
[4]LATCHMAN H A,AFKHAMIE K,KATAR S,et al.High speed mul timedia home network over powerline[EB/OL].[2012-02-02].www.cise.ufl.edu/~nemo/paper/NCTA2005.pdf.
同轴电缆接入 篇5
广电双向网改中使用的同轴接入技术主要可选用EOC和DOCSIS两种方案。近年来, 随着用户对于高带宽接入、视频点播等需求的不断提升, EOC在使用过程中也暴露出了一些问题和能力上的不足。而最近几年, DOCSIS接入方案发展迅速并在全球范围内得到了广泛应用。本文针对这两种接入技术作了深入比较和分析, 并提出了基于PON和C-DOCSIS的超宽带双向接入网络建设方案。
1 EOC与C-DOCSIS比较与分析
2012年, 国家广电总局颁布了《C-DOCSIS技术规范》。C-DOCSIS[1]是一种基于DOCSIS 3.0标准的边缘同轴接入技术。随着C-DOCSIS的发布和产业化, 前几年风行的EOC建设方案在实际使用中暴露出接入用户增多时带宽受限、业务体验差等问题。与C-DOCSIS相比, EOC的劣势主要体现在以下几个方面。
1.1 自身兼容性
EOC自身各种技术、各厂家设备互不兼容。同时, EOC体系管理混乱, 互联互通的问题一直都没有得到解决, 运营商易被绑定。
1.2 带宽问题
从目前的运行情况来看, 在高带宽或多用户的需求下, EOC的表现不尽如意。
1.3 投资成本并不低
如开展高带宽和多业务, EOC方案必须进一步大大降低用户覆盖数, 改网成本巨大。同时, C-DOCSIS局端相比EOC下挂用户数要更多, 户均价格相差不大。
1.4 可持续发展性
DOCSIS技术标准和建设方案已进入到新的阶段, DOCSIS 3.1标准已问世。EOC近几年发展则较为缓慢, Hi NOC、Home Plug AV2也尚无商用芯片。之前举办的CCBN 2016展会上, 相较于DOCSIS的火热, EOC备受冷落, 几乎销声匿迹。
2 PON+C-DOCSIS实现方案
PON+C-DOCCSIS解决方案基于PON网络和DOCSIS网络结合, 适应当前国内外广电运营商双向网改需求。该方案既充分利用了现有同轴资源, 又符合光进铜退、光纤下沉的发展趋势。其分布式架构规避了传统集中式DOCSIS方案的一系列问题, 增大了入户带宽, 提高了业务体验。具体参考解决方案如图1所示。
系统参考模型需要注意以下两点:一是在模型中, DOCSIS局端设备采用了一体机 (CMC) 方式, 即将ONU以及CATV光接收机与CMTS集成;二是具体采用何种调制方式需要实际测试 (测试衰减和误码率) , 若网络质量较好, 可选用256QAM或128QAM。
3 结语
三网融合的新机遇急需一个适合广电网络并可面向未来演进的新引擎来驱动。DOCSIS技术现在以及将来的发展之路相当明朗, 建议有线运营商可考虑引入分布式C-DOCSIS作为双向网改同轴接入技术, 并逐步推进10G E GPON+DOCSIS 3.1和全网双向业务IP化[2]。这将为广电网络带来新的发展机遇。
摘要：随着中国“下一代广播电视网 (NGB) ”计划的发布和政府对三网融合政策的大力推进, 广播电视也和通信业不断互相渗透。电信运营商已大规模部署FTTH, 入户网络带宽基本达到20 M以上。在此背景下, 本文针对广电双向网改中的同轴接入技术作了深入分析, 并提出了PON+C-DOCSIS网改接入方案, 旨在提高带宽, 提升广电宽带的行业竞争力。
关键词：双向网改,NGB,DOCSIS,同轴接入
参考文献
[1]李喆, 王聃.C-DOCSIS技术宽带接入[J].天津科技, 2015 (9) .