1、HFC 同轴双向接入 EoC 技术研究山东临沂广电网络有限公司 宋刚 上海傲蓝通信技术有限公司 刘旭明 秦克志 李力摘要：本文详细分析了几种新的 HFC 同轴电缆网双向接入技术：HomePNA over Coax、HomePlug over Coax、WiFi over Coax、MoCA、无源 EoC 的原理、性能，特别关注各种技术的优点和不足，以及它们在应用中的实际表现，希望对 HFC 网络双向改造技术的选择有所帮助关键词：HFCEOC HomePNA HomePlugWiFiMoCACoax 双向接入一、概述业内普遍认同 HFC 网络双向化是广电网络的生存和发展的基础，HFC 网络双向改
2、造是当前广电网络运营商的迫切任务，必须加快有线网络双向化改造，才能全面提升有线电视网的服务水平和竞争实力。为此，广电总局广播电视规划院最近在北京组织了“HFC 双向接入技术专家研讨会”；ICTC2006 会议期间也主办了“有线电视双向化改造论坛”；世界宽带杂志2006 年 11 月还发行了“网络双向改造技术专题”的专刊在这些活动中广电及厂商的代表和专家专题研讨了HFC 网双向接入技术，提出了多种网络双向化改造的技术方案如CMTS、LAN、EPON+LAN、EPON+EoC 等，但具体采用哪种技术实施有线网络双向化，还需要根据市场拓展，经营水平、用户需求以及网络实际改造情况来选定。笔者也有幸参加
3、了探讨，在此，本文把最令广电运营商困惑的 HFC 最后 100 米同轴电缆网的双向接入技术作一下探讨和对比。对于同轴电缆双向接入技术，最近业内提及最多的就是各种各样的“EoC”技术，作为一种相对较“新”的接入技术，本文尝试比较全面的作一阐述，为各广电网络运营商选择适合自己网络实际情况的解决方案提供参考。二、什么是“EoC”EoC 原是源于欧洲一些厂家，原文是“Ethernet over Coax”，也就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术，原有以太网络信号的帧格式没有改变。现在涌现出很多的技术和解决方案，将以太网络信号经过调制解调等复杂处理后通过同轴电缆传输。尽管有人也称之为“Etherne
4、t over Coax”，但是与前面所述的有非常大的差别，同轴电缆上传输的信号不再保持以太网络信号的帧格式，严格从技术的角度来说是不可称之为“EoC”的。这类技术主要有以下四种：HomePNA over Coax、HomePlug over Coax、WiFi over Coax、MoCA- Multimedia over Coax Alliance，我们暂且总称之“有源 EoC”或“调制 EoC”。HomePNA、HomePLUG 和 WiFi（Wireless LAN，Wireless Fidelity）都是目前比较成熟的家庭联网技术，他们的发展均有数年的历史，MoCA 则是 Multim
5、edia over Coax Alliance 推出的基于同轴电缆的联网技术，是四种技术中最年轻的。下面分别就这几种技术做出较详细的分析比较。三、HomePNA over Coax3.1、HomePNA 概HomePNA 是 Home Phoneline Networking Alliance(家庭电话线网络联盟)的简称，该组织于 1998 年成立，致力于开发利用电话线架设局域网络的技术，其创始会员包括 Intel 、IBM 、HP、AMD、Lucent、Broadcom 及 3Com 等知名公司。Home PNA 技术可以利用家庭已有的电话线路，快速、方便、低成本地组建家庭内部局域网，利用家
6、庭内部已经布设好的电话线和插座，不需要重新布设 5 类线，增加数据终端如同增加话机一样方便。目前，该组织共发布了三个技术标准，1998 年秋天发布 HomePNA V1.0 版本，传输速度为 1.0Mbit/s，传输距离为 150 米；1999 年 9 月发布 V2.0 版本，并可兼容 V1.0 版本，Home PNA2.0 传输速度为 10Mbit/s，传输距离为 300 米。2003 年所推出的 3.0 版规格(2005 年成为世界标准ITU G.9954)，将传输速率大幅提升到 128Mbps，且还可扩充到 240Mbps。HomePNA 3.0 提供了对视频业务的支持，除了可以使用电话
7、线为传输媒体外，也可使用同轴电缆，为 HomePNA over Coax 奠定了基础。它可与大部份的家庭网络设备，如 Ethernet 、802.11 及 IEEE1394 等设备联接使用。支持 Synchronous 与Asynchronous 两种媒体存取协议， 即 SMAC 与 AMAC。采用 SMAC 工作模式具备包聚合(packet aggregation)功能，以提升数据传输效率，最高速率可达 240 Mbps。AMAC 工作模式无包聚合功能，最高速率可达 128 Mbps，至多可连结 27 部节点。目前市场上销售的 HomePNA 3.0 产品差不多都是工作在 AMAC 模式。3
8、.2、HomePNA 使用的频谱图一、HomePNA 频谱结构ITU G.9954（HomePNA 3.0）标准支持三种带宽和 7 种波特率（bauds）,总共允许 10 频谱和波特率组合：、频谱结构#1: 4-10 MHz; 2, 4 MBaud (与 G.989.1/2 相同) 、频谱结构#2: 4-21 MHz; 2, 4, 8, 16 MBaud 、频谱结构#3: 4-28 MHz; 2, 6, 12, 24 Mbaud 右图一所示频谱结构#2，以及它与 HomePNA 2.0、VDSL 和 ADSL 所用频谱的关系。 由于 HomePNA 与 VDSL 的频谱存在重叠，决定 Home
9、PNA 只能用在室内，因为 VDSL 设备被电信广泛应用在室外接入。3.3、HomePNA 协议3.3.1、PHY 层协定HomePNA 1.0 物理层使用 PPM (脉冲位置调制-Pulse Position Modulation)调制技术， 而 HomePNA 2.0 使用 QAM(正交幅度调制-Quadrature Amplitude Modulation) 调制技术。在实际的应用上，HomePNA 2.0 采用 FDQAM (变频 QAM-Frequency Diverse QAM) 调制技术，以保障较稳定的数据传送速率。一般而言，在较低的 SNR 传输环境下，FDQAM 的效率优于
10、QAM，但是其抗干扰能力上不如 OFDM。HomePNA 2.0 采用的载波频率是 7 MHz，提供 2 Mbaud 与 4Mbaud 两种波特率。由于每个baud 可承载 28 位，因此， 其数据传送速率介于 4Mbps 32 Mbps 。HomePNA 3.0 采用的中心频率有：7 MHz、12 MHz、18MHz 三种；分别对应三种频谱结构。提供 2、4、8、16 和 24 Mbaud 符号率；由于每个 baud 可承载 210 位，因此， 其数据传送速率介于 4Mbps 240Mbps（4-28MHz 频谱结构，占 24MHz 带宽）。3.3.2、MAC 层协定HomePNA 2.0
11、的 MAC 层协议为 CSMA/CD， 为提供 QoS 服务，它采取八种不同优先等级(0 7，7 代表最高优先等级)的帧传送方式，由测量帧确认否有碰撞发生。一个正常帧传送时间须介于 92.5 us 3,122 us 之间，因此，当传送数据的工作站侦测到网络上发生碰撞时，必须在 70 us 内停止传送数据。换言之，当帧传送时间小于 92.5 us 或大于 3122 us，就表示网络上有碰撞发生。若网络上发生碰撞，则每部工作站(含先前未传送数据的工作站) 必须执行分布公平优先级排队 DFPQ(Distributed Fair Priority Queuing)算法，以便决定由那一部工作站取得传输媒
12、体的使用权。当网络中 HomePNA 设备节点增加时，碰撞的几率大大增加，数据传输的速率也大大降低。在试验中发现，以一条电话线或同轴线上连接 6 台以上的电脑时，电脑之间复制文件的速度会变得很慢了。因此 HomePNA 比较适合节点数较少的家庭联网场合，如果用于点到多点的、数据流量要求较高的接入时，难免有点力不从心。3.3、HomePNA 传输效率由于 HomePNA 采用 4-28MHz 频段，其对低频段的噪声依然比较敏感，对数据传输的流量有较大的影响。特别是网络上的节点越来越多时，影响更为严重。在相对比较理想的情况下，HomePNA 实际数据吞吐量与有效载荷包长的关系如下表一所列。它与实际
13、 Smart Bits 测试结果还是比较吻合的。 32Mbps HomePNA 2.0 优先级 P=7 时的吞吐量有效载荷包长（bytes） 100 500 900 1300 1500吞吐量（Mbps） 6.37 17.74 22.12 24.44 25.24128Mbps HomePNA 3.0(AMAC 模式）优先级 P=7 时的吞吐量有效载荷包长（bytes） 100 500 900 1300 1500吞吐量（Mbps） 7.57 30.62 46.27 57.58 62.14表一、HomePNA 实际数据吞吐量与有效载荷包长的关系3.4、HomePNA over CoaxHomePNA
14、 over Coax 借用整个 HomePNA 协议，只是修改原 HomePNA 传输介质的耦合接口（如图二所示黄色部分）部分的设计。图二、一种 HomePNA over Coax 原理示意图由于同轴电缆的传输性能好于电话线，数据流量性能略好于 HomePNA 在电话线上传输的性能，主要取决于同轴电缆接入网络的性能（包括分支和分配器）。因为最低端的频点 4MHz 已经超过分支分配器的下限频率 5MHz。实际我们测试发现，一些劣质的分支分配器可能连在 7MHz、或10MHz 时其指标还达不到国家标准要求，此时 HomePNA over Coax 的性能要打些折扣。由于 HomePNA over
15、Coax 是采用 4-28 MHz 频段。当 1 点对多点通信时，也是要受到汇聚噪声的影响，实际网络使用时性能比理论宣称的要低很多！当然网络中的节点较少时，此种影响要小很多。所以在节点较少的家庭联网场合，它还是一种比较实用的技术四、HomePLUG over Coax4.1、HomePLUG 概述电力线高速数据通信技术，简称 PLC（Powerline Communication 或 PLT( Powerline Telecommunication) ，是一种利用中、低压配电网作为通信介质，实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术，不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段，而且可以为电力
16、负荷监控、远程抄表、配用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭以及数字化社区提供高速数据传输平台。PLC 技术，由于充分利用最为普及的电力网络资源，建设速度快、投资少、户内不用布线，能够通过遍布各个房间的电源插座进行高速上网，实现“有线移动”，具备了其它接入方式不可比拟的优势，受到国内外的广泛关注。PLC 系统设备依其接入至骨干网接入的方式可分为：接入(Access)型 PLC、室内(In-house)型PLC。接入型 PLC 意指在家庭网络内与室外接入至骨干网络皆采用电力线网络技术；而室内型PLC 仅家庭网络内采用电力线网络技术，接入至骨干网络则采用其他技术，如：FTTH、ADSL 等
17、。依照系统类型与网络带宽，对应适合之应用各有不同，窄带适于远程控制、家庭自动化，宽带则用以上网，以及于家庭室内日渐兴起的资料传输与视频多媒体娱乐等。2000 年 3 月，由 Cisco、HP、Motorola 及 Intel 等数十家企业共同成立 HomePlug Powerline Alliance (家庭电力线网络联盟)，以电力线架设局域网络的构想终于有了一致的标准和具体的进度。家庭电力线网络联盟随后在 2001 年 6 月发表电力线网络的第一份标准HomePlug 1.0。2003 年 2 月开始 HomePlug AV 制定工作，2005 年 8 月，家庭电力线网络联盟批准了新的Hom
18、ePlug AV 标准。2004 年 1 月 HomePlug BPL 开始制定，目前已经完成了市场需求文件，选定 HomePlug AV 作为基本技术，正在进行中低压之间异同的研究，希望在 2006 年中期获得理事会批准。4.2、HomePlug AV 规范概览HomePlug AV 的目的是在家庭内部的电力线上构筑高质量、多路媒体流、面向娱乐的网络，专门用来满足家庭数字多媒体传输的需要。它采用先进的物理层和 MAC 层技术，提供 200Mbps级的电力线网络，用于传输视频、音频和数据。4.2.1、HomePlug AV 的物理层HomePlug AV 的物理层使用 OFDM 调制方式，它是
19、将待发送的信息码元通过串并变换，降低速率，从而增大码元周期，以削弱多径干扰的影响。同时它使用循环前缀（CP）作为保护间隔，大大减少甚至消除了码间干扰，并且保证了各信道间的正交性，从而大大减少了信道间干扰。当然，这样做也付出了带宽的代价，并带来了能量损失：CP 越长，能量损失就越大。OFDM 中各个子载波频谱有 1/2 重叠正交，这样提高了 OFDM 调制方式的频谱利用率。在接收端通过相关解调技术分离出各载波，同时消除码间干扰的影响。HomePlug AV 去除无线电爱好者使用的频率后，在 2-28MHz 频段使用 917 个子载波；功率谱密度可编程，以满足不同国家的频率管制；每个子载波可以单独
20、进行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、256QAM 和 1024QAM 调制；采用 Turbo FEC 错误校验；物理层线路速率达到 200Mbps，净荷为 150Mbps，接近电力线信道的通信容量；前同步码可被HomePlug 1.0 设备检测，从而实现两者共存，但互操作是可选项。在 10 个家庭中进行的性能测试中，80%的插座达到 55Mbps 以上的带宽，95%的插座达到35Mbps 以上的带宽，98%的插座达到 27Mbps 以上的带宽，典型的物理层速率为 70-100Mbps。4.2.2、HomePlug AV 的 MAC 层HomePlug AV 设计了十分高效
21、的 MAC 层，支持基于工频周期同步机制的 TDMA 和 CSMA。TDMA面向连接，提供 QoS 保障，确保带宽预留、高可靠性和严格的时延抖动控制。CSMA 面向优先级，提供四级优先级。工频周期同步机制确保良好的抗工频周期同步噪声的信道适应能力，如调光灯、充电器等产生的谐波。基于 128 位 AES 严格加密。中央协调者 CCo(Central Coordinator)控制所在电力线网络设备的活动，并协调同相邻电力线网络的共存，以支持电力线宽带接入、多电力线网络运行和隐藏节点服务。4.3、HomePlug AV 的特点使用电力线网络的优势：低压电力线是现有的电力基础设施，是世界上覆盖面最大的
22、网络，无需新建线缆，无需穿墙打洞，避免了对建筑物和公共设施的破坏。利用室内电源插座安装简单、设置灵活，为用户实现宽带互联和户内移动带来很多方便。能方便实现智能家庭自动化和家庭联网。带宽较宽速率可达 200Mbps，可满足当前一段时间宽带接入业务的需要。PLC 的网络建设灵活，可根据用户需要按小区、甚至可以按照若干用户进行组网安装，可实现滚动式投资，收回投资时间短。由于建设规模和投资规模小而灵活，运行费用低，用户花费的上网费用也较低。能够为电力公司的自动抄表、配用电自动化、负荷控制、需求侧管理等提供传输通道，实现电力线的增值服务，进而实现数据、话音、视频、电力的“四线合一”。应当承认 PLC 技
23、术也有其不足之处，由于受电网的影响，PLC 的传播距离有限，在低压配电网上无中继的传输距离一般在 250m 以下，要实现自配电变压器至用户插座的全电力接入需要借助中继技术，这势必要增加系统的造价。电力负荷的波动对 PLC 接入网络的吞吐量也有一定影响，由于多个用户共享信道带宽，当用户增加到一定程度时，网络性能和用户可用带宽有所下降，但通过合理的组网可加以解决。4.4、HomePlug over CoaxHomePlug over Coax 同样是完整地借用 HomePlug 协议，只是修改前端耦合等电路设计来实现。HomePlug over Coax 使得原来 HomePlug 比较难以处理的
24、问题得到很好的解决，如：电磁兼容等。同样同轴电缆的传输性能要好于电力线，数据流量性能也会好于 HomePlug 在电力线上传输的性能。当然最终得性能主要取决于同轴电缆接入网络的性能（包括分支和分配器）。因为最低端的频点 2MHz 已经超过分支分配器的下限频率 5MHz。对于某一些劣质的分支分配器，此时 HomePlug over Coax 的性能比宣称的指标要低。由于 HomePlug over Coax 是采用 2-28 MHz 频段。当 1 点对多点通信时，也是要受到汇聚噪声的影响，因此实际网络使用时性能往往比理论宣称的要低！当然网络中的节点较少时，此种影响较小。所以在节点较少的家庭联网场
25、合，它仍是一种很实用、很方便的技术，特别是在家庭场合，电力线是无处不在，比电话线、同轴电缆更为普遍。五、WiFi over Coax5.1、WiFi 概述无线局域网技术是无线通信领域最有发展前景的技术之一。目前，WLAN 技术已经日渐成熟，应用日趋广泛。据预测，中国无线产品市场的总市值，将从 2001 年的 5 亿人民币增长到 2005年的 50 亿人民币，国内无线局域网市场将有十分广阔的发展空间。国内多家运营实体已纷纷看好无线局域网的市场机会，希望以此为契机跻身无线互联服务市场。5.2、WiFi 标准在众多的标准中，人们知道最多的是 IEEE（美国电子电气工程师协会）802.11 系列，此外
26、制定 WLAN 标准的组织还有 ETSI（欧洲电信标准化组织）和 HomeRF 工作组，ETSI 提出的标准有HiperLan 和 HiperLan2，HomeRF 工作组的两个标准是 HomeRF 和 HomeRF2。在这三家组织所制定的标准中，IEEE 的 802.11 标准系列由于它的以太网标准 802.3 在业界的影响力使得在业界一直得到最广泛的支持，尤其在数据业务上。5.2.1、IEEE 的 802.11 标准IEEE 的 802.11 标准由很多子集构成，它详细定义了 WLAN 中从物理层到 MAC 层（媒体访问控制）的通信协议，在业界有广泛的影响。相关标准经历了 802.11b、
27、802.11a 和 802.11g，新802.11n 标准正制定中。目前主流的产品都是基于 802.11g 标准的。802.11g 是 IEEE 为了解决 802.11a 与 802.11b 的互通而出台的一个标准，它是 802.11b 的延续，两者同样使用 2.4GHz 通用频段，互通性高，被看好是新一代的 WLAN 标准。为了实现高带宽、高质量的 WLAN 服务，使无线局域网达到以太网的性能水平，802.11n 标准正在商讨之中。802.11n 可以将 WLAN 的传输速率由目前 802.11a 及 802.11g 提供的 54Mbps提高到 108Mbps。这得益于将 MIMO（多入多出
28、）与 OFDM（正交频分复用）技术相结合而应用的MIMO OFDM 技术，但是由于目前参与标准的各方争论和分歧比较大， 802.11n 标准迟迟未能达成共识，对该技术的推广和应用带来不利影响。表二、802.11 标准的发展标准 批准日期 使用频段 速率 调制技术802.11 1997 2.4GHz 1 和 2Mbits/s FHSS、DSSS、CCK802.11a 1999 5GHz 54Mbits/s OFDM、BPSK、QPSK、QAM802.11b 1999 2.4GHz 11 和 5.5Mbits/s DSSS、CCK802.11g 2002 2.4GHz 54Mbits/s OFDM
29、、BPSK、QPSK、QAM802.11n 预计 2007 2.4GHz 和 5GHz 100 和 320Mbits/s MIMO、OFDM备注：FHSS-跳频扩频；DSSS-直接序列扩频；补码键控-CCK；MIMO-多进多出5.2.2、802.11 的传输效率802.11g 的速率上限已经由 11Mbps 提升至 54Mbps，但由于 2.4GHz 频段干扰过多，在传输速率上低于 802.11a。 这一速率经常被一些投资商引用，但是该容量带有一定的误导性，它指的是整个物理层的容量，其中的大部分都被用于协议本身，真正用于数据的容量并没有那么多。和其他无线通信标准一样，54Mbps 也是物理层最
30、大速率，真正的数据吞吐量最大约为 25Mbps。在误码严重的时候数据速率会迅速回落，50的误码率就会导致整个数据速率减少 2/3，降为7Mbps 左右。所以为了防止干扰，802.11g 只有通过牺牲速率换取低的误码率，使它很难突破数据速率上的瓶颈。5.3、WiFi over CoaxWiFi over Coax 不同的厂家实现的方式略有不同，最大的差别在于：使用的频段不同-是否变频。由于 WiFi 使用的 2.4GHz 频段，频率很高，电缆和无源分支分配器的损耗很大，实际数据传输流量很小（如表三, 802.11b/g 接收灵敏度与速率的关系所示）！很不适合在国内 5-1000MHz 带宽的电缆
31、分配网络中工作。虽然现在已经有 5-2500GHz 的分支分配器，但是更换工作量大、成本上升、器材浪费。表三、802.11b/g 接收灵敏度与速率的关系调制方式 OFDM OFDM OFDM OFDM CCK CCK DQPSK DBPSK传输速率 54 Mb/s 48 Mb/s 36 Mb/s 24 Mb/s 11 Mb/s 5.5 Mb/s 2 Mb/s 1 Mb/s接收灵敏度 (BER = 10-5 )-68dBm -69dBm -75dBm -79dBm -83dBm -87dBm -91dBm -94dBm备注：从表中看出 802.11b/g 对不同的速率要求不同的接收灵敏度，意味着
32、接收端的信号强度越小，速率越低，直至无法建立连接。有的厂家 WiFi over Coax 采用变频解决方案-将 2.4GHz 下变频到 1GHz 左右的频段。这虽然减小了电缆和无源分支分配器的损耗，但是带来了新的问题标准化较差，不同厂家之间的设备不能互通；增加新的器件和设备，增加了成本，减低了可靠性！六、MoCA6.1、MoCA 概述图五、MoCA 部分成员榜MoCA 是同轴电缆多媒体联盟（Multimedia over Coax Alliance）的缩写，MoCA 成立于2004 年 1 月，创立者为 Cisco、Comcast、EchoStar、Entropic、Motorola 与 To
33、shiba 等。MoCA 希望能够以同轴电缆（Coax）来提供多媒体视频信息传递的途径；它们利用 Entropic 的技术（c-link）作为 MoCA 1.0 规范的依据。MoCA 的成员认为，美国的家庭里同轴电缆的普及率高达 70%，整个基础设施十分完整，加上同轴电缆传输多媒体视频资料的技术已经相当成熟稳定，适合利用它来传输多媒体视频资料。 但事实上，家庭内部有同轴电缆插孔的地方毕竟还是集中在客厅极少数卧房或书房，在使用上还是比无线技术（WiFi）和 HomePlug 限制较多。6.2、MoCA 技术介绍MoCA 1.0 规范的技术基础是基于美国 Entropic 公司的 c-link 技
34、术，该技术使用 800MHz1500MHz 频段，可选 2-38MHz。从图六可以看出，如果系统中将来考虑传输卫星直播信号，则MoCA 可用信道大大减少！MoCA 每个信道带宽为 50MHz，总共有 15 个频道。每个信道可以支持一个 NC（局端）设备，每个 NC 支持 31 个 CPE（终端用户）设备。图三、MoCA 系统的频谱图MoCA 采用 OFDM 调制和 TDMA/TDD（时分多址/时分双工）技术，MAC 部分的 TDMA 是采用软件来实现的。每个载波最高可进行 128QAM 调制，每个信道理论上最大的物理数据速率为270Mbps 和最大的有效数据速率为 130Mbps。随著链路损耗
35、的加大或链路 SNR 的降低，依次降低为 64QAM、32QAM、16QAM、8QAM、QPSK、BPSK 调制方式，实际有效数据速率就会成倍降低。设备典型发送电平 3dBm；接收电平范围 0 to -75dBm；典型时延：3ms。MoCA 作为一个相对较新的技术解决方案，在美、日、韩三国受到大家的关注，在国内也渐渐被人们所了解。图四、MoCA 技术的应用由于 MoCA 采用 800MHz1500MHz 频段，所以对 5-1000MHz 的电缆网络来说还是具有相当大的挑战，它对 MoCA 的实际表现影响很大。6.3、MoCA 测试评估根据我们利用 MoCA 样品实际测试的结果表明：在一个 NC
36、（局端）设备和一个 CPE（终端用户）设备对联测试时， Smart bits 测试显示最高速率达到 80Mbits/s（固定 1518 包长情况），对于中小包长情况，实际测试速率大大下降。因此 MoCA 在实际网络中的使用效果还需等待验证。七、无源 EoC 技术7.1、无源 EoC 技术概述无源 EoC 技术将以太数据信号（IP DATA）和有线电视信号（TV RF）采用频分复用技术，使这两个信号在同一根同轴电缆里共缆传输，在楼宇内利用 HFC 网络入户的同轴电缆将 IP DATA 和 TV RF 混合信号直接传送至客户端，再在客户端分离出 TV RF 射频信号连接至电视机或DVB 机顶盒；分
37、离出 IP DATA 数据信号连接至计算机。也可以直接将 IP DATA 和 TV RF 混合信号直接连接至双模机顶盒，用户可以通过双模机顶盒实现 IPTV、VOD 等交互电视业务，同时在机顶盒上另外提供一个以太网 RJ45 接口外接电脑提供宽带上网业务。7.2、无源 EoC 技术简介无源 EoC 技术基于 IEEE 802.3 相关的一系列协议。，也就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术。原有以太网络信号的帧格式没有改变，最大的改变是：从双极性（差分）信号（便于双绞线传输）转换成单极性信号（便于同轴电缆传输）。其最大的特点是通过无源器件的处理就可实现，与下图八所示。图五、EoC 的整个物理
38、层7.3、无源 EoC 技术特点无源 EoC 技术支持每个客户独享 10Mbps 的速率，支持 IPTV、VOD、VoIP 语音、计算机互连等业务，随着数字电视整体平移的进程，传输系统可以更多的频谱资源，届时可以升级到每户独享 100 Mbps 的速率。无源 EoC 技术遵循以太网协议，标准化程度高；客户端为无源终端，提高了系统的稳定性，减小了运营维护成本；工程安装不需重新敷设五类线，有效的解决了楼内重新敷设线缆施工困难问题，建设成本较低。7.4、无源 EoC 技术应用无源 EoC 技术源于以太网络，所以特别适合集中分配式电缆网络，上海傲蓝通信技术公司已经利用 EOC 技术成功的研制出了 EL
39、ink 系列产品，系统结构示意图：图六、无源 EoC 技术应用示意图（替换原有集中分配器）图七、无源 EoC 技术应用示意图（保留原楼宇内集中分配器）八、各种 EoC 技术比较和评价以上详细介绍了五种 EoC 技术，各种技术均有优势和不足 ，对于某一特定的网络情况来说，只能选择最佳的或者说最合适的技术和解决方案。经过对各种技术的性能价格比的研究，发现对于集中分配式的电缆网络，毫无疑问无源EoC 是最佳选择，无论在可靠性、成本和性能等各方面都要优于各种有源 EoC。对于串接式的电缆网络，有源 EoC 对网络的适应性较好，但是目前相应设备的性能和稳定性尚需进一步提高，国内暂时还没有大规模成功应用的
40、案例。下表四，详细比较了五种 EoC 技术的性能，供参考。表四、各种 EoC 技术比较和评价比较项目 HomePNA WiFi HomePlug MoCA/C-LINK 无源 EoC通信方式 半双工 半双工 半双工 半双工 全双工/半双工标准 ITU G.9954 802.11/g/n HomePlug AV MoCA 1.0 802.3调制方式 FDQAM/QAM OFDM/BPSK,QPSK,QAMOFDM/子载波QAM 自适应OFDM/子载波 QAM自适应基带Manchester 编码占用频段 4-28MHz 2400MHz 或变频 2-28MHz 800-1500MHz 0.5-25M
41、Hz信道带宽 24MHz 20/40MHz 26MHz 50MHz 25MHz可用信道 1 13 1 15 1物理层速率(Mbps)128,共享 54/108,共享 200,共享 270,共享 10, 独享MAC 层速率(Mbps)80,共享 25,共享 100,共享 135,共享 9.6, 独享MAC 层协议CSMA/CA CSMA/CA CSMA/CA，TDMA CSMA/CA，TDMA CSMA/CD客户端数量16 或 32 32 左右 16 或 32 31 不受限制/由交换端口数确定QoS HPNA 3RQoS+GQoSWiFi WME(多媒体扩展)QoS mapped to 802.
42、1d Annex H.28 个 802.1D 优先级映射到 2 个或3 个优先级802.1d Annex H.2时延 30ms 30ms 30ms 5ms 1ms备注 1.速率与接入节点数成反比，节点越多性能越低。2.只有1 家芯片厂，风险较大。1.技术成熟度高，后续发展快；2.频率高、损耗大降低了速率。1.速率与接入节点数成反比，节点越多性能越低。2.支持的芯片厂家较多。1.较新的技术，在 VLAN 和 QoS 等很多方面待完善；2.速率与接入节点数成反比，节点越多速率越低。1.速率恒定；2. 无源可靠性极高；3.利用最完善和成熟的Ethernet 技术,有保障。3.频率高损耗大降低了速率九
43、、结束语 电视数字化，给广电网络带来了新的发展机遇；网络双向化，赋予了有限网络新的生命力。在数字电视整体转换后，HFC 网络双向化的问题又重新突现出来，没有双向的网络，就不可能开展交互式业务，没有交互业务，广电难以适应市场上激烈的竞争，因此广电 HFC 网络已经到了双向网改的非常关键的阶段。本文详细分析了几种新的 HFC 同轴电缆网双向接入技术：HomePNA over Coax、HomePlug over Coax、WiFi over Coax、MoCA、无源 EoC 的原理、性能，特别关注各种技术的优点和不足，以及它们在应用中的实际表现，希望本文对各种接入技术的分析和阐述能对 HFC 网络双向改造技术的选择有所帮助。
