关键字：EPONHFC叠加
0引言
HFC网在开展数据等综合业务接入方面，主要采用DOCSIS标准的CM系统，可支持IP但需要协议转换，技术复杂，设备成本高；EPON将光纤延伸到驻地或家庭，并与技术最成熟的以太网融合到一起，实现了与计算机网的无缝连接。随着IP业务在城域网和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在传输速率、可管理性等方面不断改进，逐渐向接入网渗透，必将成为增值业务接入的首选技术，如果将HFC与EPON进行叠加，集两者之所长，就能简化网络结构，提升网络性能，降低运营成本，同时不失广电网络特色，可以说这一模式必将成为有线电视下一代接入网络的最佳方案。
1HFC网络技术的特点
1.1HFC网络为信号传输提供足够的带宽，而带宽一般为5~750/860MHz，此带宽与传送的节目套数有关，与用户多少无关。
1.2HFC网络是一种点到多点广播式网络，能同时支持模拟电视信号和数字电视信号的传输，这是其它网络接人不具备的，是HFC网络独有的特征。
1.3HFC网络的安全要求很高，是由于我国的HFC网络承担着党的号令，严禁非法分子破坏网络的正常传送。
1.4HFC网络可以支持交互式业务，实现数据、语音、视频业务的宽带接人。但必须对HFC网络进行双向改造。
HFC网进行双向改造采用频分格式，作为宽带接人方式，在发展中所面临一个关键问题是上行通道中的噪声积累和汇聚均衡的问题。这是双向的HFC网络拓扑结构先天性的问题。要控制噪声漏斗效应，主要采取以下措施：一是限制光节点和服务用户数。要控制在500户以下，而且是所带的用户越少越好。限制光节点的服务用户数是减少侵人噪声有效的方法。二是优化用户分配系统的屏蔽，必须严格要求用户分配系统电缆和无源器件的屏蔽。三是对不开通双向业务的用户，加带通滤波器，隔离用户端的噪声回传。四是对网络进行合理设计，要尽可能减少网线中接头数量。提高网络的施工质量，尤其是接头的连接工艺，同时又要提高维修水平。对HFC网进行双向改造时，要以光节点为单位，光节点以下所带用户必须实行全方位的双向改造。
2EPON技术的特点
2.1EPON技术的系统组成一个典型的EPON系统由OLT(光线路终端)、POS(无源光纤分支器)、ONU(光网络单元)和EMS(网元管理系统)组成，如图1所示。
2.1.1光线路终端(OLT)：安装在前端机房或分前端机房，负责宽带业务的接人。OLT的主要功能是将来自各路的数据流，如IPTV、互联网接口等，适配后导入EPON的传输层。
2.1.2光网络单元(ONU)：安装在楼房或用户端，主要负责用户端的宽带接入，如IPTV视频点播、千兆以太网等，并把这些业务的向上回传的问题，通过光网络向OLT传送。
2.1.3无源光纤分支器(POS):是一个连接OLT和ONU的无源设备。
2.1.4网管系统(EMS)：负责对EPON系统进行管理、监测、配置和运行维护。
2.2EPON技术特点
2.2.1全业务支持。EPON能将任何类型和任何速率的业务(包括视频点播、IPTV、数字电视、互联网业务、电子政务)适配后进行传输，并可灵活升级更高宽带的其它业务。
2.2.2EPON上、下行均为千兆速率；下行采用广播传输方式，上行利用时分复用(TDM)技术，实行共享带宽。它可满足用户的带宽需求，并可灵活地为用户需求动态分配带宽。
2.2.3EPON采用单纤波分复用技术，通常用1550nm下行传输电视信号，用1310/1490nm分别传送上/下行数据信号；用一根光纤和一个OLT，传输距离可达20km。通过光分路器，至少分送32个ONU网络单元，可以搞滚动式发展用户，因此，可以大大降低网络建设成本。
2.2.4EPON的拓扑结构是点到多点星树型结构，网络只需要增加ONU的数量，即可方便地对系统进级扩容，能充分保护运营商的投资利益。
2.2.5EPON采用了以太网的格式，传输用光纤干线网，用户是局域网，其主流技术，把三者天然的融合成一体，消除了复杂的传输协议，其本身成本就低廉。同时由于是无源设备，设备的造价较低，可靠性高，而且可以节约维护成本。
2.3EPON网络运行原理EPON是一种宽带综合业务接入技术，在下行方向上，数据以变长以太包的形式从OLT下行广播到多个ONU，每个以太包带有逻辑链路标识符(LLID)，以确定该以太包是发给ONU－1、ONU－2还是ONU－3，某些以太包还可能是发给所有ONU(广播包)或发给特定的ONU组的(多播包)，当数据到达ONU时，ONU接收专门发给它的以太包而丢弃发给其他ONU的以太包。
在上行方向上，利用时分多址(TDMA)技术管理上行传输，EPON在数据链路层通过对时间进行分片，然后将不同的时间片指定给不同的ONU设备使用，各个时隙保持同步，彼此留有间隙，使得各个ONU的数据汇合到公共光纤时不会互相碰撞，从而避免数据传输中的冲突以及复杂的冲突检测问题。用户注册以后，每个ONU在OLT预先安排的时隙报告自己的用户数据队列情况(服务等级、队列长度等)，OLT根据各个ONU的报告与既定策略给每个ONU安排发送时隙的起点和长度，实现动态带宽分配，EPON采用基于TDMA时间片原理的分片分级分配的方式，可以非常灵活地将不同的网络带宽赋予不同的ONU设备，达到有效控制用户带宽的效果。
3EPON在HFC中的应用
有线电视发展起来的HFC网络，在当前能适合EPON应用，并能向F1H(光纤到户)过渡提供最佳的宽带接人方案。其原因：
3.1目前有线电视HFC网，光纤建设已经越来越靠近用户，不少光节点覆盖用户在500户以内，有的甚至达到了300户以下；电缆半径在500m以内，有的已达到了300m以内；而且光节点都配置了4芯光纤。
3.2EPON网络的物理结构与HFC网络的物理结构没有差异，网络的拓扑结构都是点到多点的传输方式，即星型+树型。这样EPON很容易采用波分复用(WDM)技术叠加在HFC网络上，从而实现双向传输，所有信号广播式下发，与HFC网络下行电视信号类似，是多发一收。
3.3采用EPON技术，只需要在HFC网络的剩余光纤部分做简单的配置，增加一个光分路器就可以在光节点以下发展光纤到大楼或用户。在工程上，可以在较短时间内就完成二个网络的叠加，进行双向数据业务的平衡扩展，从而实现光纤到小区(F1C)，光纤到大楼(F1B)，甚至光纤到户(F1H)的宽带接人。
3.4EPON在前端机房只设置一个上行光接收机，在任一个时刻，只有一个ONU发送信号，其它的ONU单元按时间控制轮流发送信号，实现光纤和上行光接收机资源共享。因此可以在HFC网络县级前端机房，市级的分前端机房和光节点间应用EPON技术。
4小结
随着光节点下移，HFC的电缆部分越来越少，与EPON网络叠加是必然趋势，两网叠加将进一步实现网络可运营与可管理，同时能够为用户提供低成本、高带宽、多业务的接入服务。
参考文献：
[1]慕剑，王立芊，陈雪.新型的EPON结构及其保护倒换策略[J].电信工程技术与标准化.2009.(01):63-69.
[2]宋昌达.EPON技术在农村有线电视网络改造中的应用[J].中国有线电视.2009.(02):165-168.