一、概述
HFC(HybridFiberCoaxial)网是指光纤同轴电缆混合网，选用光纤到服务区，而在进入用户的最终1公里选用同轴电缆。HFC网络相较于百余年前史的电信网和三十余年前史的以太网，仍可谓是一种新式的网络结构。
有线电视网络便是一个最典型的HFC网，它比较合理有用有利地势用了当时的先进老练技能，供给较高质量和较多频道的传统模仿播送电视节目。但因为是针对模仿电视节目的播送传输，传统的HFC网络并不具有上行回传通道，为满意展开数字电视点播和高带宽宽带接入等事务的需求，就必须对原有的网络进行双向化改造。
全国有线电视网络用户已达1亿多户，存在着很多的HFC网络资源，怎么有用有利地势用现有网络，保护原有出资，防止从头敷设光缆来进行有线电视网络的双向改造是摆在广电网络运营商面前的一个重要课题。
本文结合润欣通讯的BanianTechGEPON+体系，讨论怎么将EPON这种根据以太网的无源光网络技能使用到有线电视网络中，以最低的价值完结传统HFC网络的双向改造，尤其是数字电视的双向点播及IPTV事务。
二、EPON与HFC的网络结构比较
润欣通讯技能(上海)有限公司长时间专心于EPON技能的研讨，其开发的GEPON+体系彻底遵照IEEE安排于2004年6月发布的802.3ahEPON规范和我国信息产业部行将发布的根据以太网方法的无源光网络技能要求。经过选用具有彻底自主知识产权的中心芯片(EPONMAC)，GEPON+体系不只完美地完结了各种以太网事务，并且还可支撑传统话音事务、2M数据专线事务等根据电路交流的事务，为拓宽现有的HFC网络的适用范围发明了条件。GEPON+体系选用点到多点的用户网络拓扑结构，能够完结一个光纤渠道上接入数据、语音和视频等全事务。其体系结构如图1所示。
图1 EPON体系的网络结构
图2 HFC网络的典型结构
而根据CATV发展起来的HFC网络现已引进无源分光技能，其典型结构如图2所示。与EPON技能结合，能够便利地完结网络双向改造，并能够为用户供给更大带宽，乃至向FTTH滑润过渡。
以上剖析可见，EPON网络的物理结构与HFC网络的体系结构没有差异，网络的结构都是点对多点的传输方法，即星型或多级星型的结构。这样GEPON+体系很简略选用WDM技能叠加在HFC网络上，然后完结双向传输，如图3所示。从局端OLT到ONU的EPON下行信号同CATV的RF信号相同为播送方法发送，数据占用的是1490nm波长，RF可选用1550nm波长。从ONU到OLT的EPON上行信号，选用时分复用(TDMA)技能，占用1310nm波长。
图3 GEPONOverlayHFC的结构
在选用BanianTechGEPON+产品对HFC网络完结双向网改造时，只需从现有CATV网络光节点动身，扇出点对多点光纤到楼，也可进一步将光纤延伸到用户家，以完结FTTH的全光接入，完结真实意义上的三网合一。在工程上，可在较短时间内就完结2个网络的叠加，进行高速数据和RFTV双向传输的平稳扩展，然后完结FTTC、FTTB乃至于FTTH的宽带接入。较之其它方法，比方CableModem或P2P方法，EPON技能更便于网络改造，后期保护也更为便利。
综上所述，在有线电视网络中运用EPON技能，较之于其它事务网络，最没有体系结构的差异，具有天然的优势，建造成本会最低，然后令HFC网络成为最具有竞争能力和宽广发展前景的宽带事务接入网。
三、EPON对TDM事务的支撑
视频电视的播送是HFC网络的首要事务，在运用1550nm传输技能供给TV的播送事务的一起，EPON+HFC网络结构还能支撑和供给PSTN和VoIP的语音事务、IPTV视频事务以及高速数据等增值事务。
运用网关接入到PSTN交流机，供给VoIP事务。
GEPON丰厚的带宽资源足以支撑VoIP等数据事务。首先在OLT端经过VoIP网关以软交流技能直接完结与PSTN的互通;在ONU用户端有两种方法完结语音话务：
1)是直接运用IP电话，接口为RJ45。
2)是IAD的结构。运用IAD与一般的模仿电话相连接，再经过VoIP的形式供给语音传输的事务。
运用润欣GEPON+体系的成帧和带宽预留技能直接完结E1/PSTN事务。
但是，POTS电话或传统的电话事务，和被商业用户所遍及承受的与数字专线(E1)事务，一般因其对传输时延和颤动，以及丢报率的高要求，而很难用分组网络来承载。润欣的GEPON+体系运用其成帧和带宽预留技能，能够完美地在分组网络中供给电信级的传统话音事务和数字专线事务，然后统筹接入网中杂乱的事务需求。
图4 TDM事务作业原理
成帧和带宽预留技能及其作业原理如图4所示。GEPON+体系对TDM电路事务流或许抽样话音信号进行成帧处理，其间包含信道化的N*64kbit/s通道和非信道化的E1通道，首先在经过帧格局确认其在GEPON+体系中的优先级，并确保后续得到正确的处理。这些报文占用固定的传输时隙，经过固定保存的带宽传送到对端。对端把接收到的分组包经过一个颤动缓存器进行滑润处理，然后提取出TDM电路事务或许话音抽样信号放回到TDM电路上。
需求特别指出的是，好像电信运营商及其网络期望凭借IPTV技能展开视频图画事务，然后完结三网交融相同，成帧和带宽预留技能也能够协助有线电视网络完结电信级的话音事务。
润欣公司在镇江恒美嘉园小区与电信运营商协作成功地注册PSTN话音事务，并成功完结光纤到户的“三网合一”接入，这是迄今为止全国最大的EPON商用项目。实践标明这种新式的技能能够在分组网络中供给电信级的话音事务然后完好地支撑三重事务。
四、GEPON+体系中ONU设备楼道内供电问题的处理
图5 楼道供电处理计划
有线电视网络中设备供电可选用会集供电(60V)或本地供电(220V)两种方法。为了处理楼道内供电问题，能够经过同轴电缆对润欣的EPON设备进行会集供电。光节点的干线放大器将CATV的射频信号和60V的电源一起传送到楼道中，经过别离器将60V电源和CATV信号分隔。将别离出的60V电源对润欣GEPON+体系的ONU设备进行会集式供电，ONU设备可供给16个100M以太网接口和16个PSTN电话接口。最终将GEPON+体系的以太网信号和CATV射频信号在EthernetoverCoax设备中进行混合，经过同轴电缆进入用户家中。详细体系结构图如图5所示。
针对有线电视网络，对楼道中的设备进行会集供电的方法，有如下几个长处：1、处理了楼道内的供电问题;2、防止楼道内的供电计费问题;3、防止了220V电源的不安全性，便利网络建造和保护;4、防止雷击直接窜入而导致电源电压的不稳。
五、GEPON技能与EthernetoverCoax技能结合的使用
选用EthernetOverCoax技能能够将CATV信号和数据信号混频传输，防止楼道内的线路改造，完结HFC网络的双向化。Ethernetover Coax(EoC)便是一种经过无源设备在同轴电缆中传输以太网信号的技能。〕
图6 EthernetoverCoax的原理和结构
EthernetoverCoax把有线电视信号的下行传输和IP数据双向传输有机地结合在一起，用同一根电缆送入用户，既有大容量明晰的图画，又有双向独享的宽带数据接入，其作业原理如图6所示。对同一根铜轴电缆经过频率切割，在10-25MHZ带宽内直接传送10Base-T的基带以太网信号，50-860MHz依然传送RFTV信号。
经过GEPON+体系将以太网信号和PSTN电话信号接入楼道，GEPON+体系的MSTB设备具有16个快速以太口和16个电话口，能够对整个楼宇的用户进行宽带和电话事务的掩盖。将MSTB输出的各个以太网信号和CATV的RF信号在无源的EOC设备中进行一一对应地混合，然后经过一根有线电视同轴电缆对每家每户进行宽带事务和CATV事务的接入。到了用户端，也是经过一个无源设备将以太网信号和RF信号分隔，用户只需简略地把PC机接到墙上分线盒的RJ45插座就能够完结Internet宽带接入了，不需求电缆调制解调器(CableModem)或许其它有源设备。
与其它宽带接入技能比较，GEPON+体系结合EthernetoverCoax技能具有如下优势：
●投合HFC网络的拓扑结构。
无需对网络拓扑进行改造，节约干线光纤资源，充分运用HFC网络的光纤和同轴线缆资源。
●保护简略，可靠性高。
局端机房和用户端之间只有无源光分配网(ODN)，用户接入也是无源设备，减少了有源环节，并有一致的网管对体系进行保护。
●成本低，装置便利，不需求调试。
在用户端不需求modem，用户能够自行装置。用户不再需求经过低频段反向通路接入中心网络，减少了侵入噪声带来毛病等一系列相关问题。
●独享10Mbps带宽，能完结100Mbps到楼，10Mbps到家
满足的带宽确保，能够充分有利地势用网络资源，给用户供给各式各样的增值服务。
六、结束语
因为没有体系结构上的差异，根据EPON技能的FTTX形式实质上最适合在HFC网络上运用，是HFC网络双向改造的最佳计划。BanianTechEPON+体系更能一起供给电信级的TDM事务，拓宽了HFC网络的方针商场。
