基于EPON技術(shù)的雙向改造方案充分利用了EPON技術(shù)多業(yè)務(wù)、低投資、易維護(hù)、長距離、大容量、高帶寬等優(yōu)勢，保護(hù)廣電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有投資，成為進(jìn)行廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造的首選模式。
高清數(shù)字電視(HDTV)和視頻點播(VOD)的發(fā)展，對廣電行業(yè)來講是一個前所未有的發(fā)展機(jī)遇。只有開展新業(yè)務(wù)、提供新服務(wù)，才能使廣電在與其他運營商的競爭中立于不敗之地。新業(yè)務(wù)和新運營模式對網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求，最集中的體現(xiàn)就是網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)雙向化。
目前廣電有線電視網(wǎng)的現(xiàn)狀是存在著大量的HFC網(wǎng)絡(luò)，既不能承載多媒體交互業(yè)務(wù)，也不能有效實的管理運營，所以雙向網(wǎng)改造已經(jīng)成為數(shù)字化建設(shè)中不可分割的一部分。
但是，缺乏網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、運營等諸多經(jīng)驗，已經(jīng)成為各地廣電面臨的普遍難題。當(dāng)前擺在廣電面前緊迫的兩件事情：1.如何盡量合理地實現(xiàn)雙向改造的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計;2.如何依靠新型業(yè)務(wù)來提升競爭力。這兩個目標(biāo)是相互依賴的，只有實現(xiàn)了完善的網(wǎng)絡(luò)改造，才能提供相應(yīng)的新型業(yè)務(wù)，也只有迫切的業(yè)務(wù)需求，才能明確到底要做怎樣的改造。
從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看，目前廣電有線電視網(wǎng)一般是由數(shù)字電視平臺、總前端設(shè)備、分前端設(shè)備、光節(jié)點、同軸分配網(wǎng)組成的HFC網(wǎng)絡(luò)，所以廣電數(shù)字電視建設(shè)必須首先解決的是把HFC網(wǎng)絡(luò)從單向網(wǎng)絡(luò)改為雙向網(wǎng)絡(luò)。在改造的技術(shù)選擇上，一直以來有兩大方案：CMTS+CM與EPON，這也是業(yè)界爭論多年的兩大陣營。
CMTS+CM的核心思想是在現(xiàn)有節(jié)點上增加雙向設(shè)備，保持網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不變化，也稱作為廣電的“ADSL”(如圖1所示)。不過隨著改造的進(jìn)一步深入，CMTS+CM也暴露出很多缺陷：
1.噪聲匯聚效應(yīng)影響系統(tǒng)的帶寬和性能，同軸纜及接頭質(zhì)量要求高，后續(xù)維護(hù)工作量巨大;
2.CMTS下行通道帶寬不足，可開通用戶數(shù)少，無法滿足后期大容量的要求;
3.可承載業(yè)務(wù)有限，對于后期全業(yè)務(wù)的支撐能力較弱;
4.設(shè)備成本投入高，后續(xù)系統(tǒng)擴(kuò)容成本更大，且實施困難;
隨著EPON技術(shù)的成熟，F(xiàn)TTX部署在國內(nèi)的勢不可擋，EPON+LAN或EPON+EOC方式成為當(dāng)前公認(rèn)的最適合廣電HFC雙向改造的方案。
不過在EPON的改造開展中，面臨的最大問題是如何在現(xiàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上平滑升級。廣電網(wǎng)絡(luò)有很多自身的特點，需要針對不同的時期、不同的地區(qū)、不同的需求采用不同的方案。
模式1 雙網(wǎng)共存
廣電傳統(tǒng)HFC網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)十分健全，在此基礎(chǔ)上引入EPON的同時最好保留HFC網(wǎng)絡(luò)資源。由于EPON的線路結(jié)構(gòu)與HFC類似，可以完全按照現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的模式設(shè)計。在局端機(jī)房或是分前端設(shè)置OLT設(shè)備，和現(xiàn)有分光器相同的位置設(shè)計EPON分光器，ONU可采用FTTB+LAN模式到小區(qū)或樓道，與現(xiàn)有光接收機(jī)相對應(yīng)，五類線和同軸電纜線并行入戶。對于樓內(nèi)已經(jīng)布線，無法再實施五類線的用戶，可以采用EOC，混在現(xiàn)有的同軸電纜里入戶(如圖2所示)。這樣的升級對于現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)幾乎沒有影響，并且改造的費用很低，后期維護(hù)容易，針對已建全的網(wǎng)絡(luò)改造，是最合適的方案。
新建的EPON網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)廣電提供的新型雙向數(shù)字類業(yè)務(wù)如VOD互動視頻以及寬帶上網(wǎng);傳統(tǒng)HFC網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)提供CATV/DTV業(yè)務(wù)，同時為以后升級為高清HDTV業(yè)務(wù)預(yù)留足夠的帶寬。
模式2 EPON承載
針對新建的小區(qū)，布放兩張網(wǎng)顯然不夠合理。EPON技術(shù)的本身，就完全兼容了HFC的網(wǎng)絡(luò)，在一根光纖上可以傳送不同的波道。IEEE803.ah在定義之初就預(yù)留了1550nm波長來傳輸廣電視頻信號，EPON本身占用1310nm和1490nm波道。所以在局端采用光合波放大器能輕易地將PON與CATV耦合，通過一根光纖到達(dá)小區(qū)以后，通過分波器再把信號分開，ONU與光接收機(jī)分別接收PON與CATV信號，然后采用與模式一相同的方式入戶，小區(qū)、樓道保持傳統(tǒng)的接入方式不變(如圖3所示)。
通過此改造能有效節(jié)省線路光纖資源。改造完成后，單位用戶獨占線路資源，不存在相互干擾的問題。開展點播業(yè)務(wù)不需要新增用戶的終端投入，有效節(jié)省開通成本。在帶寬規(guī)劃上，建議1000M到小區(qū)，100M到樓道，10M到戶。另外可以考慮少量FTTH數(shù)據(jù)型ONU直接入戶滿足高端用戶更高帶寬的需求，同時也為今后進(jìn)一步改造打下基礎(chǔ)。
模式3 三網(wǎng)合一
伴隨著雙向網(wǎng)改造的不斷深入，對于廣電網(wǎng)絡(luò)的要求也將會不斷升級，傳統(tǒng)改造模式所帶來的缺陷便開始明顯：用戶側(cè)設(shè)備較多，安裝、供電、維護(hù)等帶來不便;終端設(shè)備分離，上層業(yè)務(wù)平臺無法統(tǒng)一管理等。
近年來，EPON的ONU形態(tài)已不再拘泥于傳統(tǒng)的電信模式，支持廣電業(yè)務(wù)的各類ONU也不斷推向市場，能同時提供FE與RF接口，使得在用戶側(cè)的純數(shù)據(jù)ONU、光分波器、光接收機(jī)合為一體。一套EPON系統(tǒng)整體解決，實現(xiàn)真正意義上的三網(wǎng)合一，這也是必然的趨勢(如圖4所示)。
用EPON實現(xiàn)三網(wǎng)合一以后，可以充分利用FTTX靈活的組網(wǎng)設(shè)計達(dá)到改造的效果。針對別墅類的高端用戶，直接采用FTTH，提供足夠帶寬，滿足所有VOD、HDTV、高速上網(wǎng)以及增值業(yè)務(wù)的需求;對于普通居民用戶，采取FTTB+LAN模式，滿足基本的標(biāo)清或少量的高清，同時也提供高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)。
模式4 全業(yè)務(wù)融合
全業(yè)務(wù)的需求直接引出了家庭網(wǎng)關(guān)的概念。家庭網(wǎng)關(guān)作為連接廣電網(wǎng)絡(luò)和用戶家庭網(wǎng)絡(luò)的樞紐，是接入網(wǎng)絡(luò)的向下延申。利用家庭網(wǎng)關(guān)可以加強(qiáng)運營商對用戶業(yè)務(wù)的精細(xì)化管理，使得運營商能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)資源精耕細(xì)作，加強(qiáng)對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和管理能力。
從物理形態(tài)上，家庭網(wǎng)關(guān)上行完全兼容EPON網(wǎng)絡(luò)，是一款功能全面的FTTH型ONU;下行提供各種業(yè)務(wù)，并根據(jù)用戶的不同需求靈活選擇相應(yīng)接口。同時具備了modem、交換機(jī)、無線WIFI路由器、數(shù)字電視機(jī)頂盒等所有的功能;可以同時連接各種業(yè)務(wù)終端。并且更好地支持多業(yè)務(wù)并發(fā)、調(diào)度和管理;利用PUPSPV或者PUPV等技術(shù)，將VLAN與業(yè)務(wù)進(jìn)行綁定，對業(yè)務(wù)進(jìn)行標(biāo)識，保證QoS。作為業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的核心，保證同一時刻、同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，不同類型業(yè)務(wù)的流暢運轉(zhuǎn)和安全隔離，從而實現(xiàn)真正意義上的家庭信息化(如圖5所示)。
盡快完成有線電視數(shù)字化平移進(jìn)程的推進(jìn)，是廣電應(yīng)對強(qiáng)大競爭的第一步，同時也為廣電行業(yè)今后的爆發(fā)性增長帶來了新的契機(jī)。
基于EPON技術(shù)的雙向改造方案充分利用了EPON技術(shù)多業(yè)務(wù)、低投資、易維護(hù)、長距離、大容量、高帶寬等顯著優(yōu)勢。提供高性能網(wǎng)管、組播、IP語音、VPN等各種高附加值業(yè)務(wù)，同時與現(xiàn)有HFC城域網(wǎng)光纖、光節(jié)點資源相匹配，保護(hù)廣電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有投資、也符合未來“三網(wǎng)合一”的發(fā)展方向，為廣電網(wǎng)絡(luò)改造的逐步推進(jìn)，實現(xiàn)最終目標(biāo)提供了堅實可靠的保障。
