EOC原理及應(yīng)用技術(shù)

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唐明光 慶市廣電 廣電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 采用 1、什么是“ 文是“ 也就是以太網(wǎng)信號在同軸電纜上的一種傳輸技術(shù)，原有以太網(wǎng)絡(luò)信號的幀格式?jīng)]有改變。我們稱之“無源 。 現(xiàn)在涌現(xiàn)出很多的技術(shù)和解決方案，將以太網(wǎng)絡(luò)信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào)等復(fù)雜處理后通過同軸電纜傳輸?，F(xiàn)在也被稱之為“ 但是與原始所述的有非常大的差別。同軸電纜上傳輸?shù)男盘柌辉俦３忠蕴W(wǎng)絡(luò)信號的幀格式， 嚴格地從技術(shù)的角度講是不可稱之為“ 。 這類技術(shù)主要有以下四種： 們總稱之“有源 “調(diào)制型 2、 廣電城域網(wǎng)的接入網(wǎng)采用 決方案有兩種： a ）多個用戶共用一個 類線入戶方案 ⅰ ） 采用多用戶輸出端口的 個 2個 24口 4個用戶共享 32 五類線直接接入用戶。 ⅱ ）采用單用戶輸出端口的 個用戶共享一個五類線直接接入用戶。 b）多個用戶共用一個 軸電纜入戶方案 這種方案的實質(zhì)是將五類線上的以太網(wǎng)信號通過轉(zhuǎn)換，使其能在同軸電纜中傳輸。這種變換稱為 介質(zhì)變換器分為：無源的 有源的 實現(xiàn)方法可采用 光節(jié)點）＋源同軸網(wǎng)接入方案。 廣電網(wǎng)絡(luò)雙向網(wǎng)改方案 線入戶 交換機 C 分光器 交換機 C 住戶 1 住戶 2 園區(qū)機房 樓道 光接收機 光器 園區(qū)機房 接收機 住戶 1 住戶 2 道 源 線入戶 …… 用戶 光器 園區(qū)機房 接收機 有源 住戶 1 住戶 2 道 /園區(qū)機房 有源 源 線入戶 …… 光發(fā)射機 業(yè)務(wù)中心 心 網(wǎng)管 認證計費 混合器 干網(wǎng) 550P 550/13101310490纖 同軸 五類線 光纖 有源 同 軸 分配網(wǎng) c） 無源 無源 原有的以太網(wǎng)信號的幀格式?jīng)]有改變，改變的是從雙絞線上的雙極性（差分）信號轉(zhuǎn)換成為適合同軸電纜傳輸?shù)膯螛O性信號。 基帶 利用有線電視信號在 111～ 860帶數(shù)據(jù)信號在 1－ 20以使兩者在一根同軸電纜中傳輸而互不影響。 把電視信號與數(shù)據(jù)信號通過合路器，利用有線電視網(wǎng)絡(luò)送至用戶。在用戶端，通過分離器將電視信號與數(shù)據(jù)信號分離開來，接入相應(yīng)的終端設(shè)備。 基帶 要由二四變換、高 /低通濾波兩部分實現(xiàn)。由于采用基帶傳輸，無需調(diào)制解調(diào)技術(shù)，樓道端、用戶端設(shè)備均是無源設(shè)備。 現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)是收發(fā)共兩對線，而同軸電纜在邏輯上只相當于一對線，所以在無源濾波器中需要進行四線到兩線的轉(zhuǎn)換 (見圖 )。 圖 1 圖 2 無源 基帶 ▲漏斗噪聲效應(yīng)極低，每戶的干擾噪聲點到點地傳送到以太同軸網(wǎng)橋，并在此被隔離。而單一用戶的干擾噪聲電平不足以干擾高電平（高達 127）的以太數(shù)據(jù)信號。系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，維護量小。 ▲帶寬大，每戶獨享 10Mb/s，支持 ▲標準化程度高。 ▲能有效地解決樓內(nèi)重新敷設(shè)五類線的困難。 ▲用戶家庭為無源終端，安裝方便，價格低。 ▲只適用于星形結(jié)構(gòu)的無源分配同軸網(wǎng)。 使用無源 ⅰ ）自環(huán)問題 與五類線采用兩對線收發(fā)分離不同，無源基帶技術(shù)在鏈路中引入了不平衡的傳輸介質(zhì)同軸電纜，使得收發(fā)均要靠一對線來完成。當鏈路空載時，很容易形成環(huán)路即自環(huán)。 由于存在自環(huán)，在使用無源基帶器件時，首先要考慮上聯(lián)交換機的兼容性。交換機如具備環(huán)路檢測能力，關(guān)斷自環(huán)端口后仍可正常工作，否則，交換機的 中所有下聯(lián)設(shè)備的 持”，整個交換機癱瘓，還會影響上一級設(shè)備的穩(wěn)定。 與無源基帶兼容的交換機不僅需要具備環(huán)回檢測能力，而且要具備同時檢測多個自環(huán)的能力。 ⅱ ）傳輸距離 無源基帶產(chǎn)品的另一個問題是對傳輸距離的影響。由于同軸電纜的介入，無源基帶的信號傳輸實際是分為三段的，中間為同軸電纜，同軸電纜兩側(cè)均為五類線連接，通常，五類線的傳輸距離一般可達 100米，引入同軸電纜作為中間傳輸介質(zhì)后，雖然同軸電纜本身傳輸性能優(yōu)良，不會對以太網(wǎng)信號造成太大衰減，但由于在兩端經(jīng)過了兩次介質(zhì)耦合，信號受到一定損失，因此，同軸無源基帶系統(tǒng)中五類線的最大傳輸距離小于 100m。 ⅲ ）樓道接入交換機 由于大量使用樓道接入交換機，必須考慮其成本問題。 對部分國產(chǎn)低端交換機進行的測試證明，大部分低端交換機無法滿足 有個別機型符合要求，也就是說，只有與這樣的交換機上聯(lián)，基帶 d）有源 有源 射頻載波的頻率與有線電視頻譜不重疊）進行調(diào)制，已調(diào)制的射頻載波與有線電視射頻信號在 入同軸分配網(wǎng)傳輸?shù)接脩簟? 用戶的上傳數(shù)據(jù)信號在 過同軸分配網(wǎng)上傳到有源 此解調(diào)為數(shù)據(jù)信號輸出到 由 現(xiàn)有的有源 于不同生產(chǎn)廠家采用的調(diào)制技術(shù)不同而有多種產(chǎn)品。 按調(diào)制載波頻率又可以分為高頻調(diào)制和低頻調(diào)制兩大類。 高頻調(diào)制 術(shù)以及非標準的如雷科通 低頻調(diào)制 3C ⅰ ）采用 價格低、標準化程度高，越來越多的終端內(nèi)置了 態(tài)范圍大、抗多徑干擾，因此十分強壯。 頻率高（ 損耗大，如果有線入戶，同軸分配系統(tǒng)的無源器件需要更換。 布線長時不能保證可靠通信。 同軸 軸 個實際的試驗系統(tǒng)，由一個 個終端，設(shè)備連接如圖所示，目前該系統(tǒng)仍在運行中。 同軸 此類技術(shù)在入戶的最后一段距離內(nèi)，將入同軸電纜傳輸，接入端既可使用專用的接收設(shè)備， 無線網(wǎng)卡接收既可以使用無線方式，也可用同軸電纜有線連接。 采用 際吞吐量可達 22 此類技術(shù)的優(yōu)勢在于： 論 球范圍內(nèi)出貨量都很大，并且無源同軸電纜網(wǎng)不用進行集中分配改造。 使用注意點： 無源同軸分配網(wǎng)的無源器件需要更換成 卡均為有源設(shè)備，網(wǎng)卡的安裝更要費一番功夫，有一定的運維成本； 損耗需要由使用者自己測定，如果不能測定，則傳輸距離只能靠實際摸索而定。 ⅱ ）采用 的 0理層速率可達到 270吐量達到 100 使用工作頻帶：因地區(qū)而異 ,如美國使用 860－1550本使用 770－ 1030如果選擇1 目前只有一個芯片廠家（ 芯片價格還較高，產(chǎn)品 廠家稱， 接實現(xiàn)端－端數(shù)據(jù)傳輸，距離可達 600m/300m。 在 800— 1550個 5070大有效數(shù)據(jù)速率 130際吞吐量 ＜ 80 存； 全性高、高可靠性、安裝方便。 設(shè)備典型發(fā)送電平： 112 接收電平范圍： 109收電平動態(tài)范圍 45 系統(tǒng)動態(tài)范圍 48 典型時延： 3 工作頻率高，超過1000網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力較差，家中還需安裝 格高。一個 帶 31個 使用 1） 因為系統(tǒng)工作在 860軸電纜和無源器件的損耗都比較大，必須考慮回傳信號通過分支器時的損耗是否超過容限。 2） 傳輸距離：同軸電纜在 860000m，從主機到最遠用戶的距離必須限制在 100 3） 如果 放大器的帶寬是否滿足要求特別重要?；蛘卟捎门月房缃臃绞?。 ⅲ ） 采用 力線通信）技術(shù)近來發(fā)展很快，吐量也達到 80論可達 100它和 由于使用低頻段，從技術(shù)上有比較優(yōu)勢，適用于最后 100米是完全可行的。 為 V 既可以用于同軸星形分配網(wǎng)，也可以用于同軸樹形分配網(wǎng)。這就使交互數(shù)據(jù)入戶有更靈活的選擇。 V 為兩個頻段： 24個頻段使用 917個子載波，每個子載波單獨進行 8164256 調(diào)制。采用 理層速率達到 200Mb/s，靜荷 150Mb/s。實際吞吐量僅100Mb/s。 V 是修改前端耦合等電路設(shè)計來實現(xiàn)。 由于 V 個 V 4個。而且隨著 個用戶的帶寬隨之降低。 使用中注意點： 1）由于工作在 24須注意回傳信號受匯聚噪聲的影響。 2）特別要注意個別用戶家里的噪聲對整個像在運行 非數(shù)據(jù)用戶用高通濾波器隔離。 3） ⅳ ）采用 國際上一些計算機和半導(dǎo)體器件制造公司發(fā)起并成立于 1998年的標準組織，其最初目的是利用現(xiàn)有電話線路，以類似于以太網(wǎng)的技術(shù)提供一種低成本高寬帶網(wǎng)絡(luò)的解決方案，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到針對同軸電纜線路的解決方案。 T）標準（ 現(xiàn)已升級到 較好的抗擾性。 目前 421 1228 3652 其大部分頻點可以采用 256可根據(jù)信道實際的 28432168 要依據(jù)為其傳輸距離和帶寬的分配。目前 00米 (最大電平衰減－ 61帶寬最大提供 128 根據(jù)實際測試結(jié)果，在 300米傳輸距離的前提下，一般可以覆蓋 2－ 3棟住宅樓。 按照帶寬分配計算，每用戶可提供最大吞吐90慮同時在線率因素，每個在線用戶可提供帶寬 2 制帶寬將提高到 160－ 320 行相應(yīng)的改造，不僅能滿足原有的廣播業(yè)務(wù)需求，同時能實現(xiàn)雙向互動服務(wù)，可以提供包括寬帶上網(wǎng)、 音等各種應(yīng)用，是具備視頻 (語音 (數(shù)據(jù) (各種業(yè)務(wù)。 寬、抖動和延時。在 以實現(xiàn)基于 而保證了對網(wǎng)絡(luò)中用戶的管理控制，業(yè)務(wù)流的劃分，不同業(yè)務(wù)的多等級服務(wù)。 技術(shù)特點及應(yīng)用分析 對原有電視網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、承載的業(yè)務(wù)沒有影響；具備 時支持電視、話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； 對稱速率、全雙工、高帶寬、 ，可以利用 網(wǎng)絡(luò)上可以開展基于 括現(xiàn)有的 覆蓋、高并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可根據(jù)用戶需要逐步建設(shè)、逐步改造。 使用中注意點： 1、由于現(xiàn)有產(chǎn)品工作在 4須注意回傳信號受匯聚噪聲的影響。 2、像在運行非數(shù)據(jù)用戶用高通濾波器隔離。 3、對于串接分支分配器系統(tǒng)，需要進行損耗均衡。 比較項目 無源 通信方式 半雙工 半雙工 半雙工 半雙工 全雙工 /半雙工 標準化 g/n V 調(diào)制方式 載波 載波 帶 自適應(yīng) 自適應(yīng) 編碼 占用頻段 4400變頻 200道帶寬 2420/40265025可用信道 1 13 1 15 1 物理層速率 (128 共享 54/108 共享 200 共享 270 共享 10 獨享 速率 (80 共享 25 共享 100 共享 135 共享 獨享 協(xié)議 A A A， A， D 客戶端數(shù)量 16 或 32/64 32 左右 16 或 32 31 不受限制 /由交換端口數(shù)確定 個 先級 體擴展 ) 射到 2 個或 3 個優(yōu)先級 延 1000米 加密模式 128密 電源 外置， 9V 800 外形尺寸（毫米） 150（長） × 110（寬） × 34（高） 重量 350克 工作溫度 0～ 40 攝氏度 存儲溫度 70攝氏度 工作濕度 20%～ 85%非凝露 存儲濕度 10%～ 90%非凝露 功耗 1000米 加密模式 128密 組網(wǎng)應(yīng)用 4）深圳賽瑞琪電子有限公司 ? ? 超過兩年的、超過 500萬線的超大運營商實際應(yīng)用（北美 )主流設(shè)備商 2相對而言，成本較低，衰減小，傳輸距離遠，工藝設(shè)計容易； ? 采用抗干擾性能強的編碼調(diào)制技術(shù)以及 (制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速可靠傳輸； ? 芯片內(nèi)置多種線路質(zhì)量分析工具（信噪比測試、線路衰減、速率測試、線路頻譜分析等 ? 等），便于維護及調(diào)試。 調(diào)制 調(diào)制 調(diào)制 射頻指標 F ≤87～ 870 反射損耗 5～ 42 F ≤187～ 870 插入損耗 15～ 42 頻響 ± 87～ 870 F 87～ 870作帶寬 2～ 288據(jù)輸出功率 3 口數(shù)量及性能 數(shù)據(jù)上聯(lián) 1個 0/100M 自適應(yīng) F F 1個 制） 輸出端口 1個 制） 項目類別參數(shù) ● 支持 鏈路速率 128際吞吐量可達 100 支持 oS ● 可流量控制，倍程 64 可端口隔離和關(guān)斷 ● 端口限速 ●斷電時射頻 影響電視正常收看 V n 123650 S 大下載速度 190 0 25 an o o. Ps 持終端數(shù)量 61 63 63 K o o to a 廠家名稱 3C 雷克通 項目 產(chǎn)品型號 (局端設(shè)備） 外型） 訊協(xié)議標準 頻 頻 太網(wǎng)接口 2 2 2 1 1 射頻接口 2 2 4 4 4 電源接口 1 1 1 1 1 占用頻率 12～ 28~30~3050M～ 1G（ 1050） 950M～ 1G（ 1050） 最大輸出功率（ 8 15 15 三種模式： 種模式： 14、 口類型 英制 公制 公制 公制 公制 輸出阻抗 75W 75W 75W 75W 75W 反射損耗（ 16 插入損耗（ <1 < 3 < 3 鏈路衰減（ 63 ＞ 75 ＞ 75 三種模式： 77、 73、69 三種模式： 77、73、 69 總數(shù)據(jù)用戶終端數(shù)量 31 253 506 256 256 有源 上海傲藍通信技術(shù)有限公司 上海諾恩 北京湯姆遜商業(yè)有限公司 武漢牧馬人網(wǎng)管科技有限公司 武漢誠源科技有限責任公司 四川璧虹 無錫路通電子 華為技術(shù) 北京六合萬通 常熟高士達（高事達） 北京萬康通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司 北京司特維科技有限公司 深圳市捷能科技有限公司 深圳賽瑞其公司 杭州雷科通、 杭州初靈、 上海凌云天博 上海盛利亞（美國） 武漢烽火 杭州 羅通信（上海）有限公司 正文科技 成都海拓電子 江蘇億通高科技股份有限公司 四川九州電子科技股份有限公司 成都海拓電子新技術(shù)開發(fā)有限公司 成都廣達 4、使用 1） 么原因呢？ 2）原因大致有如下幾點： a） b）實際網(wǎng)絡(luò)的情況相當復(fù)雜 c）實際安裝 3）對同軸無源樹形分配網(wǎng)的要求 a）低頻段工作的 有線電視系統(tǒng)是按下行電視信號需求設(shè)計的。 數(shù)據(jù)信號上 /下信號都工作在低頻段 A 7 - 1 127 20 14 470 72 71 70B C D 0 14 490 90 90 90B C D E 下行電視信號電平（按 860 A 97 70 70=9727為分支損耗） C 72 72=97 71 71=97 70 ： 70=97 結(jié)論 :下行設(shè)計合理 下行數(shù)據(jù)調(diào)制信號電平（ 按 65 A 87求數(shù)據(jù)信號電平比電視信號電平低 10 B 60 60=8727為分支損耗） C ： 模擬和數(shù)字混合傳輸時，在 行數(shù)據(jù)調(diào)制信號電平比 下行電視信號電平 低 10是，在 C、 行數(shù)據(jù)調(diào)制信號電平比 下行電視信號電平分別低 在 下行數(shù)據(jù)調(diào)制信號電平反而比 下行電視信號電平高 言之， 用戶的電視信號有可能受到數(shù)據(jù)信號干擾。 對于回傳數(shù)據(jù)調(diào)制信號，如果每個 0?；貍餍盘栴l率對電纜分配網(wǎng)衰減分別為 ： 903 8.8 3.2 0.7 結(jié)果 :B、 C、 D、 的最大匯聚電平差為 如果 E— 5 則 B— C— B— — 以， B、 者都掉線。 既要保證每個用戶的數(shù)據(jù)信號電平低于電視信號電平 10要保證每個數(shù)據(jù)用戶必須對數(shù)據(jù)信號進行損耗均衡。分別在 C、 接入 6、 12、 20衰減數(shù)據(jù)信號）。 M 20 下行數(shù)據(jù)調(diào)制信號電平 A 87求數(shù)據(jù)信號電平比電視信號電平低 10 B 60 60=8727為分支損耗） C ： 傳數(shù)據(jù)調(diào)制信號電平 903 2.8 1.2 0.7 結(jié)果 :B、 C、 D、 的最大匯聚電平差僅為 如果 E— 0 則 B— 30+ C— 30+ 30+ B、 C、 D、 由此可以看出，使用低頻調(diào)制 意以下兩種情況： ⅰ ）樹形分配網(wǎng) 要仔細設(shè)計和調(diào)試送入無源同軸分配網(wǎng)的數(shù)據(jù)調(diào)制信號電平； 須對串接式分支分配無源同軸分配網(wǎng)進行損耗均衡。 只有這樣，才能使無源同軸分配網(wǎng)無論在多少用戶情況下，都能正常工作。 ⅱ ）星形分配網(wǎng) 對于集中分配式無源同軸網(wǎng)絡(luò)，由于上下行對稱，所以不需要進行損耗均衡。但是，仍然需要對上下行電平進行仔細設(shè)計和調(diào)試。 即下行數(shù)據(jù)調(diào)制電平應(yīng)低于模擬電視信號10 無論采用 們都工作在 4— 30以，在使用它們的時候，如果同軸無源分配網(wǎng)是采用串接分支分配型，必須考慮進行數(shù)據(jù)信號的損耗均衡。 除此之外，由于從用戶到 個用戶家里的噪聲都向 以，對于沒有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶，都要用高通濾波器將其隔離，以保證數(shù)據(jù)用戶穩(wěn)定工作。 b） 高頻段工作的 使用這類產(chǎn)品的問題主要考慮是同軸分配網(wǎng)系統(tǒng)的高頻損耗。因為無論是 們都工作在 900— 1100 居民樓內(nèi)使用的 7同軸電纜，其 1000200500m。一棟六層居民樓，一條同軸分配線路按 50損耗分別為 11 ⅰ ）樹形分配網(wǎng) 居民樓內(nèi)的分支分配器一條線路六個，按二分支分配器工作在1000典型插入損耗共計 20— 26 電纜加上分支分配器的總損耗為 31— 36 如果是在這個損耗范圍內(nèi)， 據(jù)實際情況，很多網(wǎng)絡(luò)安裝的分支分配器在 860以使得高頻調(diào)制 ⅱ ）星形分配網(wǎng) 對于集中分配式無源同軸網(wǎng)絡(luò)，按每單元 10戶計算，分配損耗 +電纜損耗為 21（ 4） 現(xiàn)有的 以，迄今沒有一個成熟的商業(yè)運維成本模型。大量使用有風險。 謝 謝