廣播電視網(wǎng)EoC系統(tǒng)比較與評估

1、廣播電視網(wǎng)EoC系統(tǒng)比較與評估1、 EoC網(wǎng)絡技術及系統(tǒng)結(jié)構1.1 廣電網(wǎng)絡現(xiàn)狀1.2 下一代廣電網(wǎng)絡（NGB）系統(tǒng)結(jié)構描述2、 多種基于無源同軸網(wǎng)的寬帶接入（EoC）方案2.1 有源EoC技術頻率應用2.2 HomePNA技術方案2.3 HomePlug技術方案2.4 Wi-Fi 降頻技術方案2.5 MoCA技術方案3、 EoC 系統(tǒng)主要方式技術參數(shù)對比4、評估測試結(jié)論1、 EoC網(wǎng)絡技術及系統(tǒng)結(jié)構伴隨廣播數(shù)字化進程，為配合數(shù)字電視多種業(yè)務加快發(fā)展，建設寬帶、雙向的有線電視網(wǎng)絡，為有線電視用戶提供Internet，VoD，交互電視等綜合多媒體業(yè)務已經(jīng)得到廣泛認同。而我國廣電同軸電纜Cable

2、接入覆蓋達1.5億用戶，是覆蓋最廣泛的有線線路之一，同時同軸電纜擁有寬頻率，高帶寬等特性，因此如何在現(xiàn)有的同軸網(wǎng)絡上承載以太網(wǎng)、IP業(yè)務，提供Ethernet Over Cable成為各種技術的焦點。目前主流技術有無源EoC和有源EoC，有源EoC中有基于高頻（MoCA，WiFi降頻），低頻（HomePlug BPL、 HomePlug AV、HomePNA）等不同技術。本報告書從廣電網(wǎng)絡特點和要求出發(fā)，對各種有源EoC技術進行對比和分析。1.1 廣電網(wǎng)絡現(xiàn)狀目前廣電網(wǎng)絡基本是為適合廣播電視傳輸?shù)幕诠饫w同軸混合傳輸?shù)腍FC（Hybrid Fiber Coax）網(wǎng)絡。通常由一個總前端和若干分前

3、端、一級和二級光鏈路干線、用戶分配網(wǎng)三大部分組成。一級光鏈路一般是指總前端之間、總前端和分前端之間或者分前端之間的光路，一般采用環(huán)型、網(wǎng)狀結(jié)構實現(xiàn)路由冗余備份，在光鏈路物理連接上仍采用星型結(jié)構方式；二級光鏈路一般是指分前端到光節(jié)點（Optical Node）之間的光路，一般采用星型拓撲結(jié)構，條件好的地方可能采用環(huán)型、網(wǎng)狀結(jié)構實現(xiàn)路由冗余備份。用戶分配網(wǎng)一般指光節(jié)點到用戶家中的同軸電纜分配網(wǎng)絡，一般采用樹型結(jié)構。典型的廣播電視網(wǎng)絡如圖所示。目前用戶分配網(wǎng)的線路參差不齊，區(qū)別較大，一般只考慮正向傳輸指標，較少考慮反向傳輸指標。隨著光進銅退的發(fā)展趨勢，光纖會越來越靠近用戶端，光節(jié)點覆蓋用戶數(shù)也會逐步

4、減小，-9，-12電纜會逐步被光纖替代，逐步消失，同樣放大器也會逐步減少到1級或者無源網(wǎng)絡。有線電視網(wǎng)典型結(jié)構1.2 下一代廣電網(wǎng)絡（NGB）系統(tǒng)結(jié)構描述國家廣播電影電視總局科技司面向下一代廣播電視網(wǎng)（NGB） 電纜接入技術（EoC）需求白皮書對下一代廣電網(wǎng)絡（NGB）系統(tǒng)結(jié)構進行了描述在光傳輸改造方面，相比有源光網(wǎng)絡（AON）技術，無源光網(wǎng)絡（PON）技術具有拓撲結(jié)構簡單、設備成本低，并且其網(wǎng)絡拓撲結(jié)構與HFC網(wǎng)光纖部分的拓撲結(jié)構相類似，因此在現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡中采用PON技術，不需要對現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡進行大幅度改造，需要在原來的光網(wǎng)絡上作相應的配置，可在較短時間內(nèi)完成網(wǎng)絡的升級。在光傳輸改造方面

5、，除了采用PON技術以外，還可以利用其他各種光接入技術。采用PON技術作為光接入技術是作為一種典型應用，并不排斥其他光接入技術的應用。 同軸電纜寬帶接入網(wǎng)絡用于解決電纜接入改造技術問題。由同軸電纜寬帶接入技術和無源光網(wǎng)絡技術一起構成有線電視網(wǎng)寬帶接入技術?；陔娎|接入技術（EoC）的有線電視寬帶接入網(wǎng)絡基本結(jié)構如下圖所示：作為寬帶接入解決最后100米的方案，如電信大部分利用雙絞線和xDSL接入技術，廣電對EoC技術上選擇應考慮利用大部分現(xiàn)有用戶分配網(wǎng)，小部分網(wǎng)絡做很少的改動就能提供簡單方便的即插即用解決方案。典型的用戶分配網(wǎng)絡涉及的設備有：Cable電纜，分支器，分配器，放大器，還可能有尋址器

6、：評估測試環(huán)境與主要測試項目2、 多種基于無源同軸網(wǎng)的寬帶接入（EoC）方案目前可以用于無源同軸網(wǎng)的雙向接入技術越來越多，通稱為EoC（以太數(shù)據(jù)通過同軸電纜傳輸）。2.1 有源EoC技術頻率應用按照有線數(shù)字電視頻道配置指導性意見以及實際應用，目前有線電視網(wǎng)絡受網(wǎng)絡設備、分配網(wǎng)絡線路衰減、前端發(fā)射設備、放大器等因素影響，存在300M，550M，750MHz，860M的網(wǎng)絡。為兼容現(xiàn)有的頻率分配，可供EoC使用頻率有兩個部分，一是低頻565MHz，將來隨著數(shù)字化改造完成，且88108是FM頻道，在同軸電纜中仍可傳輸，因此低頻將有可能擴展至110MHz，低頻技術主要有HomePNA和HomePlug

7、 BPL、HomePlug AV，后兩種也被稱為PLC技術。有線電視網(wǎng)頻率分配圖如果采用高頻技術，考慮到實際要和860MHz數(shù)字電視頻道兼容，我國目前大部分分支分配器支持51000MHz，因此，實際采用高頻技術實際可用頻率為9001000MHz，高頻技術方案主要是WiFi （降頻）、MOCA。2.2 HomePNA技術方案HomePNA是Home Phoneline Networking Alliance(家庭電話線網(wǎng)絡聯(lián)盟)的簡稱，Home PNA技術可以利用家庭已有的電話線路，快速、方便、低成本地組建家庭內(nèi)部局域網(wǎng)，利用家庭內(nèi)部已經(jīng)布設好的電話線和插座，不需要重新布設5類線，增加數(shù)據(jù)終端如

8、同增加話機一樣方便。目前，該組織共發(fā)布了三個技術標準，1998年發(fā)布HomePNA V1.0版本，傳輸速度為1.0Mbit/s，傳輸距離為150米；1999年9月發(fā)布V2.0版本，傳輸速度為10Mbit/s，傳輸距離為300米。到了2003年所推出的3.0版規(guī)格(2005年成為世界標準ITU G.9954)，將傳輸速率大幅提升到128Mbps，且還可擴充到240Mbps。HomePNA 3.0提供了對視頻業(yè)務的支持，除了可以使用電話線為傳輸媒體外，也可使用同軸電纜，HomePNA over Coax為廣電行業(yè)應用HomePNA技術奠定了基礎。它可與大部份的家庭網(wǎng)絡設備，如Ethernet 、8

9、02.11 及IEEE1394等設備聯(lián)接使用。HPNA3.0是國際（ITUT）標準，目前已到3.1版本，速度將進一步提高，由于是ITUT標準，可能會有更多芯片和產(chǎn)品廠家加入。它工作在低頻段（428MHz），傳輸損耗小，但干擾大（目前采用1228MHZ）。2.3 HomePlug技術方案HomePlug(HomePlug Powerline Alliance)是家庭插電聯(lián)盟(HomePlug Powerline Alliance,Inc.)成立于2000年，在全球擁有75個成員，是領先的開發(fā)全球互聯(lián)電力線通訊規(guī)格的開放標準組織。該組織自成立以來陸續(xù)制定了一系列的PLC技術規(guī)范，包括HomePlu

10、g 1.0、HomePlug 1.0-Turbo、HomePlug AV、HomePlug BPL、HomePlug Command&Control，形成了一套完整的PLC技術標準體系，基本上覆蓋了所有電力通信技術的應用領域。HomePlug 技術能實現(xiàn)在電力線、電話線、以及同軸電纜上數(shù)據(jù)傳輸。目前廣電行業(yè)已將該類技術廣泛應用到同軸電纜，采用OFDM 正交頻分多路復用技術，工作頻率為2-28MHz,PHY 速率可達72Mbps。由于HomePlug 技術是基于電力線傳輸基礎上發(fā)展的，考慮到電力線應用的惡劣環(huán)境，其協(xié)議中關于糾錯方面考慮較多，在一定程度影響了其傳輸時有效數(shù)據(jù)載荷的效率，但同時也增

11、強了該方案的抗干擾性能。2.4 Wi-Fi 降頻技術方案Wi-Fi 降頻技術方案也稱WLAN，采用802.11b標準，通常應用是采用高頻段2.5GHz，在Cable上承載時，可移頻至950M，占用40M頻寬，可為用戶提供108MHz的物理層速率；WLAN自身是一種經(jīng)廣泛驗證和規(guī)模使用的無線技術，目前越來越多的終端內(nèi)置了WLAN模塊，但在廣電特殊的應用環(huán)境下不可能照搬WLAN技術，必須降頻使用，因此應用上又有新的特點。 2.5 MoCA技術方案MoCA是同軸電纜多媒體聯(lián)盟（MultimediaoverCoaxAlliance）的縮寫，MoCA成立于2004年1月，MoCA希望能夠以同軸電纜（Co

12、ax）來提供多媒體視頻信息傳遞的途徑；它們利用Entropic的技術（c-link）作為MoCA1.0規(guī)范的依據(jù)，為多媒體業(yè)務提供更好的QoS。與其他EOC技術相比較，MoCA本身就是基于同軸電纜的家庭網(wǎng)絡技術， MoCA的頻率與原廣電的頻率不同，是從800MHz到1500MHz，其每一個頻段50MHz，可以支持31個用戶62個用戶，共享高達270M的物理帶寬，MOCA技術的調(diào)制速率最高，達270Mbps，但在標準化方面，只有一個聯(lián)盟協(xié)議。3、 EoC 系統(tǒng)主要方式技術參數(shù)對比序號參數(shù)/功能HomePNAHomePlug BPLHomePlug AVWi-Fi 降頻MOCA1EoC 類型低頻調(diào)

13、制 EoC低頻調(diào)制 EoC低頻調(diào)制 EoC高頻調(diào)制 EoC 高頻調(diào)制 EoC2參考規(guī)范HomePNA3.0（3.1）( ITU-T G.9954)HomePlug BPLHomePlug AVWiFiMOCA3設備采用芯片CopperGate CG3110SPIDCOMIntellon INT6300atherosEntropic 4工作頻段12MHz-28MHz2MHz-62MHz5MHz-30MHz960MHz-1060MHz800MHz-1500MHz5輸出電平（dBV）118.8118.8123.4114.2103.7103.7116.0116.0122.8107.7107.3107.

14、36鏈路衰減(dB)06006010750550700700600601075045106510657上下行頻段是否分離否否否否否8是否支持多頻道工作否是，2 頻道：230/3462否是，2 頻道是，4 頻道9每頻道標稱帶寬16MHz28MHz25MHz40MHz50MHz10調(diào)制方式FDQAM，8 個子載波OFDM（BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM、1024QAM）子載波數(shù)量：1024 或896 OFDM（BPSK、QPSK、64QAM、256QAM、1024QAM）子載波數(shù)量：1155 個，可用 917 個OFDM子載波數(shù)量：每頻道64 或 52 個子載波OFDM子

15、載波數(shù)量：256 11MAC 層工作模式CSMA/CATDMACSMA/CACSMA/CATDMA12MAC 層最大傳輸帶寬96.9Mbps66.4Mbps94.4Mbps78Mbps120Mbps13MAC 層數(shù)據(jù)帶寬（Mbps）包長1518B（下/上行）97.73/16.3667.22/65.3395.47/86.9464.23/61.20101.20/63.5214MAC 層數(shù)據(jù)傳輸時延（ms）（下/上行）2.33/4.26397.82/261.316.27/3.741.25/2.832.71/1.8515是否支持組播支持支持不支持支持支持16是否支持 VLAN 是是是是是17單局端支持最大終端數(shù)32642532563118中繼方式 RF 低端通過型橋接器 RF 低端通過型橋接器RF 低端通過型橋接器 調(diào)制中繼、無源跨接器 器調(diào)制中繼、 無源跨接器19抗單頻干擾能力（單位：dBV）6810011685115注 ：輸出電平、鏈路衰減接收大于等于最大帶寬的 90為正常工作電平，測試時間24