第6章第2节EOC的主要技术和工作原理(摘要)_图文

第6章第2节(摘要) EOC的主要技术和工作原理
陈 柏 年 浙江传媒学院

一、无源EOC 技术原理
? 1、信号的处理 ? 由于采用基带传输,无需调制解调技术,楼道端、 用户端设备均是无源设备。原有的以太网信号的 帧格式不作改变,改变的只是从双绞线上的双极 性(差分)信号转换成为适合同轴电缆传输的单 极性信号。 ? 主要由二四变换、高/低通滤波两部分实现。 ? 现有的以太网技术是收发共两对线,而同轴电缆 在逻辑上只相当于一对线,所以在无源滤波器中 需要进行四线到两线的转换。
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2、无源EOC的工作原理
? 两个过程:合波~分波(FDM) ? 1、利用有线电视信号在111~860MHz频率传输, 基带数据信号通过阻抗变换、平衡/ 非平衡变换后, 在1 ~ 20MHz频率传输的特性,楼道同轴电缆集 中分配器前面安装合波器,将ONU输出的以太网 信号与CATV信号合成在同轴电缆中传输并送至 用户。 ? 2、用户家中加装分波器,通过分离器分离以太网 信号与CATV信号,接入相应的终端设备。
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3、无源EOC解决两个问题
(1)二四变换、 (2)高/低通滤波。

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二、有源EOC技术原理
? 1、有源EOC共性: ? 在有线电视同轴电缆传输网络的应用结构 基本相同,均在光接机至用户终端之间的 同轴电缆中进行数据信号的插入,并在用 户终端通过分离器将IP 数据信号与电视R F 信号分离还原。 ? 有源EoC是调制传输。采取各种数字调制技 术把基带数据信号经调制变换为RF频带数 据已调信号混入到有线电视系统中去。
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2、有源EOC工作原理
? 下行:有源EOC的头端将ONU输出的以太网数据 信号对射频载波(该射频载波的频率与有线电视 频谱不重叠)进行调制,已调制的射频载波与有 线电视射频信号在EOC头端频分复用后,输入同 轴分配网传输到用户。 ? 上行:用户的上传数据信号在EOC的用户端设备 EOC-Modem对上行射频载波进行调制后,通过同 轴分配网上传到有源EOC的头端,在此解调为数 据信号输出到OUN,再由EPON系统完成数据上 传。
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3、有源EOC分类
? 按调制载波频率又可以分为高频调制和低 频调制两大类。
– 高频调制EOC – 采用标准的WLAN 、MoCA 技术以及非标准的 如雷科通BIOC技术。 – 低频调制EOC – 采用标准的PLC 或 HPNA技术以及非标准的如 H3C EPCN技术。
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三、有源调制EOC 技术举例
? 有源EOC 主要技术: ? ① HiNOC; ? ② BIOC; ? 尚有较多非标准的EOC技 术 ? 许多厂家开发了自己的 EOC产品

? ③ MOCA;
? ④ Home Plug; ? ⑤ Home PNA;

? ⑥ WLAN无线降频电缆传 输技术等。

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(一)广播交互同轴网络BIOC技术
(Broadcasting Interactivity over Cable)

? BIOC的属性:占据同轴电缆900-1100MHz 范围的有源调制EOC技术。
– 根据HFC网的光节点以下同轴电缆分配网的设 备和环境要求提供满足有线电视分配网各种拓 扑的双向化解决方案。 – 将基带数据信号经数字调制到射频频段(9001100MHz),与电视信号混合,通过同轴电缆 传输到用户,在用户端将电视信号和数据信号 分离后,再采用对应的解调技术,把调制数据 信号还原为基带数据信号。
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(二)同轴线多媒体联盟MOCA
(Media over Coax Alliance)

? 同轴线多媒体联盟(MOCA)行业组织:由 Comcast、EchoStar、Entropic Communications、 Linksys、摩托罗拉、松下、Radio Shack和东芝建 立,至今已邀请100多家公司加盟。 2006年3月28 日,同轴线多媒体联盟(MOCA)宣布,批准 MOCA MAC/PHY v1.0标准。 ? MOCA的目标:用现有的有线电视网络向家庭提 供高速宽带连接。 ? MOCA技术属性:占据同轴电缆860-1550MHz范 围的高端有源调制EOC技术。
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MOCA技术归纳
? 使用频带800MHz-1500MHz,选择1GHz以下布 线方便。 ? 每个信道带宽50MHz,15个信道可选,物理层速 率可达270Mbps,数据链路层速率可达130Mbps。 ? 采用OFDM调制,TDMA/TDD。 ? 优点:有联盟标准,高带宽,能够通过分支分配 器,在北美有较大规模的应用。 ? 缺点:单一的芯片厂商(Entropic),目前价格还 偏高。 ? MOCA设备的价格最近下降比较快,生产的厂商 也比较多。
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(三)家庭电话线网络联盟HomePNA
(Home Phoneline Networking Alliance)

? HomePNA:多家世界知名的电信公司为了推广基 于传统电话网络的数据传输技术的应用而成立的 非盈利性组织,于1998年制订了《HomePNA技术 白皮书》。 ? HomePNA3.0:2005年5月被国际电联(ITU-T) 接受成为国际标准(G.9954)。利用原有的有线 电视光纤网络来构建GEPON基础传输网络,基于 同轴无源分配网的宽带接入网,这种改造方式对 网络的改造量较小,可以利用现有网络开展双向 业务,满足今后FTTH的发展趋势。 ? HomePNA属性:占据频率4-28MHz范围的低端 有源EOC技术。
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Home PNA性能
? 使用频带4MHz-28MHz,与现有有线电视网络结构完全 相同。 ? 物理层速率128Mbps,数据链路层速率可达80Mbps。 ? 采用FDQAM(Frequency Diverse QAM),在频率轴上设 置2-8个不同频率的载波同时传送同样数据,比传统QAM 调制抗干扰能力更强,性能更优。 ? 优点:ITU的国际标准,带宽较高,能够通过分支分配器, 还能通过放大器。 ? 缺点:芯片厂商不多,目前价格还偏高。 ? 目前有Entropic、Octalica(已被Broadcom收购)两家公司 推出基于MoCA的芯片。
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(四)无线局域网WLAN或无线保真 WiFi(Wireless Fidelity)
? 同轴WIFI技术属性:将WIFI(802.11系列无线局 域网)与同轴电缆高带宽相结合的有源EOC技术。
? 工作频段: 2.4GHz

? 采用标准: 802.11b/802.11g
? 从传输速率上看,基于802.11b标准的AP能提供 11Mbps的连接速度,802.11g标准则高达54Mbps。 由于802.11g采用了与802.11b同样的2.4GHz频段, 因此许多802.11g标准的无线AP都是基于b/g模块 设计的,即支持向下兼容。
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同轴WiFi系统连接示意图
(三种用户配置方式)

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降频同轴WI-FI
? ? ? 将频率降低到900MHz,不用更换现有的网络设备。 与MOCA一样,能够通过分支分配器,不能够通过放大器。 由于带宽比MOCA低,为保证带宽,因此一个WIFI的头端 一般带12个有线电视用户,一个ONU下带4个WI-FI头端。

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优点:技术成熟,价格低廉,是所有有源EOC技术中成本
最低的,与无源EOC相比,具备滚动式投资的优势。

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缺点:降频是非标准方式,不同厂商的降频芯片不能互通。
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各种EoC技术比较
比较 项目 通信 方式 标准
HomePNA WiFi HomePlug MoCA/ C-LINK 无源EoC

半双工
ITU G.9954

半双工
802.11/g/ b OFDM/B PSK, QPSK,Q AM 2400MHz 或变频

半双工
HomePlug AV

半双工
MoCA 1.0

全双工/半双工
802.3

调制 方式 占用 频段

FDQAM/QA M

OFDM/子 载波

QAM自适 应OFDM/ 子载波
8001500MHz 50MHz

QAM自适应基带 Manchester编码

4-28MHz 24MHz

2-28MHz 26MHz

0.5-25MHz

信道 带宽

20/40 MHz

25MHz

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各种EoC技术比较
比较 项目 可用 信道 物理 层速 率 MAC 层速 率
HomePNA WiFi HomePlug MoCA/ C-LINK 无源EoC

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128Mbps , 共享 80Mbps 共享

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54/108 Mbps ,共享 25 Mbps 共享

1
200 Mbps , 共享 100 共享 CSMA/CA, TDMA <30ms

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270 Mbps , 共享 135 Mbps 共享 CSMA/CA,TD MA <5ms

1
10 Mbps , 独享 9.6 Mbps , 独享 CSMA/CD

MAC 层协 议
时延

CSMA/CA <30ms

CSMA/CA <30ms

<1ms

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