CN104378268A - 融合epon与eoc的一体化宽带接入系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，它包括终端设备、光分路器、光纤同轴媒介转换器和用户分配器，所述终端设备与所述光分路器连接，所述光分路器与所述光纤同轴媒介转换器连接，所述光纤同轴媒介转换器与所述用户分配器连接。本发明覆盖范围大，便于系统维护及升级，且成本较低。

Description

融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统

技术领域

本发明涉及一种融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，该系统属于宽带同轴接入网技术领域。

背景技术

目前，通信系统的应用得到了突飞猛进的发展，数字技术、网络技术得到了普及应用，随着IPTV、HDTV、VoIP 等宽带因特网业务的推出，使得用户对于数据、语音、图像等多媒体通信的宽带接入需求日益旺盛，“三网融合”的趋势也越来越明显。

有资料显示，用户线的投资占整个接入网投资的40%-50%，若能利用现有网络实现宽带网络接入，那么就能避免铺设造价昂贵的新通信网络。有线电视网络（CATV）作为覆盖范围最广的网络之一，具有频带宽、资源丰富等特点，同时CATV 光纤/ 同轴混合网络也是未来信息高速公路的基础设施之一，如果能对其进行改造，用来实现用户与通信传输网之间的连接，那么必然会为用户提供经济高效的宽带接入服务。这样在实现有线电视网络双向化改造的同时，为下一代广播网（NGB）提供了一个可盈利的运营商级宽带电缆入户方案。

光纤到户（FTTH）是一种光纤通讯的传输方法，是直接把光纤接到用户的家中（用户所需的地方）。具体而言，FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除FTTD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化了维护和安装。

  EPON＋EOC技术是在现有HFC网络基础上构造的适用于广电网络系统的数字带宽用户接入网络，它在不影响现有CATV正常工作的前提下，以先进的调制解调技术，将以太网信号合成在同轴电缆中与原有的CATV信号一起传输，用于承载基于IP的数据、语音和视频等业务。它以较少的改造成本和工程量将原来单向的CATV网络改造成为一个双向的、能够承载多种业务的双向宽带网络平台，具有良好的适应性和灵活的组网方案。

  目前，比较成熟的双向改造技术主要有：CMTS+CM、无源EOC 技术、有源EOC 技术。

CMTS(Cable Modem Termination System)+CM(Cable Modem) 即电缆调制解调技术。其中CMTS 是核心，采用国际电信联盟的DOCSIS 协议；用户终端CM 通过CMTS 与Internet 连接，可以在有线电视网络内实现IP 电话、视频点播等功能。该技术发展已比较成熟，它的主要技术缺点是采用了总线型网络拓扑结构，用户共享带宽造成数据传输不稳定，加上汇聚噪声的漏斗效应，其在国内的应用规模有限。

无源EOC 技术。无源EOC，是指一种采用无源器件的基于同轴电缆的以太网传输技术。它采用基带编码方式，只将用于双绞线传输的双极性信号转换成便于同轴电缆传输的单极性信号。无源EOC 技术通过在楼道头端放置接入网桥，隔离用户端的噪声，从而解决了有线电视网络存在的最普遍也最难解决的问题——漏斗噪声。但无源EOC 只适用于点对点的拓扑结构，不能支持用户分布比较散的有线电视网络。

  有源EOC 技术。目前主要的有源调制EOC 技术有HomePlug AV、MoCA、WiFi、over Coax、ECAN 等技术。HomePlug AV 技术使用2MHz~28 MHz 频段，MOCA 技术的载波频率使用800 MHz-1500 MHz 频段，WiFi over Coax 技术采用802.11b，将无线的高频段2.5GHz载波，搬移到coax 的750-950MHz 频段，可提供108Mbps 的物理层速率。HomePlug AV 和MOCA 均采用OFDM 调制，抗干扰能力强；HomePlug AV 物理层接入速率可达200Mbps，MOCA 可达270Mbps。

发明内容

本发明的目的在于提供一种覆盖范围大，便于系统维护及升级，且成本较低的融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，它包括:

终端设备，所述终端设备包括IPMUX芯片、现场可编程门阵列和四个物理层芯片，所述IPMUX芯片与所述现场可编程门阵列连接，所述现场可编程门阵列与所述四个物理层芯片连接，其中所述四个物理层芯片由所述现场可编程门阵列控制；

光分路器，所述光分路器包括四组光接收与发射模块，所述四组光接收与发射模块分别经同轴口与所述四个物理层芯片对应连接；

光纤同轴媒介转换器，所述光纤同轴媒介转换器包括光接收与发射模块、变压器、分支器以及至少一双工滤波器，所述光接收与发射模块经RJ45接口与所述光分路器中对应光接收与发射模块连接，所述光接收与发射模块还经所述变压器与所述分支器输入端连接，所述分支器输出端与所述双工滤波器低频输入端连接，所述双工滤波器高频输入端接入电视信号；

用户分配器，所述用户分配器输入端与所述双工滤波器输出端连接。

进一步的，所述光接收与发射模块采用高速猝发式光发送和超低灵敏度的光接收的技术，它包括回传光发射机和回传光接收机。

进一步的，所述用户分配器可扩展连接复数个用户端设备。

进一步的，所述物理层芯片采用单纤波分复用技术实现单纤双向传输，在物理编码子层，EPON系统继承了吉比特以太网的原有标准，采用8B/10B线路编码和标准的上下行对称1 Gbit/s数据速率(线路速率为1.25 Gbit/s)。

进一步的，该系统上行信号与下行信号传输工作在同一频带，且上行信号与下行信号通信采用TDD 时分双工方式。

更进一步的，该系统上行带宽采用DBA动态带宽分配机制，兼顾了网络拥塞时带宽分配中的公平和效率。

进一步的，该系统中有线电视信号与宽带以太数据信号频分复用，其中宽带以太数据信号频带占用5～65MHz，有线电视信号频带占用65～860MHz。

光纤同轴媒介转换器跨接光纤网络和同轴电缆网络，在同轴电缆网上使用RF信号传递信息，在光纤网络上使用光信号与光线路终端通讯，这个媒介转换器在两种不同物理层之间传输信号，但却使用同一个MAC层。

光纤同轴媒介转换器主要实现光/电透明转换，用户端设备的所有数据都要经过光纤同轴媒介转换器转换、转发，每一次用户端设备接收或发送数据都要光纤同轴媒介转换器协同，即，用户端设备和光纤同轴媒介转换器是同时工作的，终端设备必须使二者协同工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：有利于大范围覆盖，能有效节省初期的覆盖建设成本；便于系统维护和系统升级，可集中管理、调试和配置，不需要作野外的维护，有效降低了维护强度；设可对备进行统一管理，能实现同轴和光纤两种媒质的接入，便于有线电视运营商作多种选择，满足不同阶段的发展需求；简化了有线电视网与宽带接入系统的网络架构，光节点只作光纤同轴媒介转换，降低了网络接入的建设成本。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例中融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统的结构示意图；

图2是本发明融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统的网络构建图。

具体实施方式

参阅图1， 该融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统包括终端设备1，光分路器2，光纤同轴媒介转换器3，用户分配器4和用户端设备5；终端设备1包括IPMUX芯片11、现场可编程门阵列12和四个物理层芯片13，IPMUX芯片11与现场可编程门阵列12连接，现场可编程门阵列12与四个物理层芯片13连接；所述光分路器2包括四个回传光发射机21和四个回传光接收机22，四个回传光发射机21和四个回传光接收机22分别经同轴口6与四个物理层芯片13对应连接；光纤同轴媒介转换器3包括回传光发射机31和回传光接收机32、变压器33、分支器34和两个双工滤波器35，回传光发射机31和回传光接收机32经RJ45接口7与光分路器中2对应传光发射机和回传光接收机连接，回传光发射机31和回传光接收机32还经变压器33与分支器34输入端连接，分支器3输出端与双工滤波器35低频输入端连接，双工滤波器35高频输入端接入电视信号；双工滤波器35输出端接入用户分配器4输入端，用户分配器4输出端扩展连接三个用户端设备5。

优选的，该系统采用高速猝发式光发送和超低灵敏度的光接收的技术；其上行信号与下行信号传输工作在同一频带，且上行信号与下行信号通信采用TDD 时分双工方式，且该系统上行带宽采用DBA动态带宽分配机制；系统中有线电视信号与宽带以太数据信号频分复用，其中宽带以太数据信号频带占用5～65MHz，有线电视信号频带占用65～860MHz；其中，物理层芯片采用单纤波分复用技术实现单纤双向传输。

本发明原理：进行业务汇聚后将信号传输至分终端设备1，其中，IPMUX芯片11相当于CPU功能，控制现场可编程门阵列12，现场可编程门阵列12控制四个物理层芯片13，电信号经同轴口6传输至回传光发射机21，电信号经回传光发射机21后转换为光信号，光信号经RJ45口7传输至回传光接收机32，光信号经回传光接收机31后转换为电信号，电信号经过变压器33，两线合成一线，经分支器34传输至双工滤波器35，电视信号也传输至双工滤波器35进行混合，混合信号经同轴线传输至用户端设备，实现光纤到户（FTTH）。

参阅图2，在网络构建中，终端设备XLT与光纤到户（FTTH）的网络架构一样，设置在分前段的机房内，通过光分路器S，一方面可直接实现光纤到户（FTTH），满足混合光纤同轴电缆网（HFC）向光纤到户（FTTH）网络的演进；另一方面，也可通过光纤同轴媒质转换器CMC，充分利用有线电视网络的同轴资源，用同轴电缆实现用户的全业务宽带接入，使用户端设备CNU和光网络单元ONU两种终端可共存于同一网络中，有效保护现有的同轴资源和投入。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，其特征在于，它包括:

终端设备，所述终端设备包括IPMUX芯片、现场可编程门阵列和四个物理层芯片，所述IPMUX芯片与所述现场可编程门阵列连接，所述现场可编程门阵列与所述四个物理层芯片连接；

光分路器，所述光分路器包括四组光接收与发射模块，所述四组光接收与发射模块分别经同轴口与所述四个物理层芯片对应连接；

光纤同轴媒介转换器，所述光纤同轴媒介转换器包括光接收与发射模块、变压器、分支器以及至少一双工滤波器，所述光接收与发射模块经RJ45接口与所述光分路器中对应光接收与发射模块连接，所述光接收与发射模块还经所述变压器与所述分支器输入端连接，所述分支器输出端与所述双工滤波器低频输入端连接，所述双工滤波器高频输入端接入电视信号；

用户分配器，所述用户分配器输入端与所述双工滤波器输出端连接。

2.根据权利要求1所述的融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，其特征在于，所述光接收与发射模块采用高速猝发式光发送和超低灵敏度的光接收的技术，它包括回传光发射机和回传光接收机。

3.根据权利要求1所述的融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，其特征在于，所述用户分配器可扩展连接复数个用户端设备。

4.根据权利要求1所述的融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，其特征在于，所述物理层芯片采用单纤波分复用技术实现单纤双向传输。

5.根据权利要求1所述的融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，其特征在于，该系统上行信号与下行信号传输工作在同一频带，且上行信号与下行信号通信采用TDD 时分双工方式。

6.根据权利要求5所述的融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，其特征在于，该系统上行带宽采用DBA动态带宽分配机制。

7.根据权利要求1所述的融合EPON与EOC的一体化宽带接入系统，其特征在于，该系统中有线电视信号与宽带以太数据信号频分复用，其中宽带以太数据信号频带占用5～65MHz，有线电视信号频带占用65～860MHz。