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1、EOC技术介绍路通光电概 述2010年1月13日国务院总理温家宝主持召开国务院 常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互 联网三网融合。2010年至2012年广电和电信业务双 向进入试点，2013年至2015年，全面实现三网融合 发展。对于广电网络来说，要实现三网融合，目前迫切需 要解决的是网络的双向化改造，而广电网络进行双 向化改造，目前有几种技术可选，针对各有线网络 的特点，如何选择适合自己网络发展的双向网改造 技术就显得非常关键。2 2CMTS +CM传统HFC双向网改造技术 EPON+EOC改造技术现有主流的HFC双向网改造技术3 3数据通信模型所有EOC协议，都是在MAC层与物理
2、层上进行定义4 4什么是“EoC” EoC “Ethernet over Coax”，也就是以太网 信号在同轴电缆上的一种传输技术。 5 5EoC分类无源（基带） 有源6 6无源EOC7 7无源EoC8 8无源EoC 采用的是将基带的以太数据流信号直接混入或分离的技 术，没有经过调制，其实质就是一种基于同轴的以太局域网。其 最大的特点是通过无源器件的处理就可实现。它适合于集中分配 型同轴网络，不适合树型，也不能过分支分配器。从改造情况看 ，无源EoC 改造必须具备两个条件：首先，局端数据信号必须到 楼道；其次，EoC 下行通道不能有分支分配器，且不能有额外干 扰源。这两个条件，导致采用无源Eo
3、C 技术的广电双向网络改造 成本非常大，无法适用于广电的树型拓扑网络结构，除了利用电 缆入户外，等于重建网络。另外，这一技术在技术上还有一定的 缺陷，从实际的应用来看，还存在太多的问题，所以现在这一技 术不推荐使用。9 9有源EoC 不同于无源EoC，它是采用频分复用 技术将预先调制的以太IP 数据信号与CATV信 号混合在一起，然后通过同轴分配网传输至用 户端分离出CATV 信号和IP 数据信号，IP 数 据信号进行解调还原成原始以太数据信号。有 源EoC由于采取了一些适应CATV 网络特性的 处理技术，所以能克服无源EoC 的缺点，能适 应树型、星型以及混合型网状网，能够过分支 分配器，具
4、有传输距离远，带宽高，支持QoS ，支持集中网管等优点，能够很好的满足HFC 同轴分配网络结构特点。有源有源EoCEoC1010有源EOC1111有源EOC技术种类HomePNA WiFi 降频 MoCA- Multimedia over Coax Alliance HomePlug（BPL/AV) ECAN DOCSIS EOC1212HomePNA over Coax1313HomePNA 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In
5、tel 、IBM 、HP、 AMD、Lucent、Broadcom及3Com等知 名公司。1414Home 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。1515 2003年所推出的3.0版规格(20
6、05年成为世界标 准ITU G.9954)，将传输速率大幅提升到 240Mbps。HomePNA 3.0提供了对视频业务的 支持，除了可以使用电话线为传输媒体外，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。1616HomePNA使用的频谱 1717MAC层协定 HomePNA 3.0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、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体的使用权。1818名词解释CSMA/CDCSMA/CD（Carrier Sense Multip
8、le Access/Collision Detect） 即载波监听多路访问/冲突检测方法是一种争用型的介质访问控制协议。原理比较简单，技术上易实 现，网络中各工作站处于平等地位 ，不需集中控制，不提供优先 级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下 降。 CSMA/CD控制规程： 控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中 可能出现的问题（主要是数据碰撞问题） 控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理1919控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中可能出 现的问题（主要是数据碰撞问题） 控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理
9、 （1） 侦听： 通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据 正在传送（线路是否忙）？ 若“忙”则进入后述的“退避”处理程序，进而进一步反复进行侦听工作。 若“闲”，则一定算法原则（“X坚持”算法）决定如何发送。 （2） 发送： 当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。 （3） 检测： 数据发送后，也可能发生数据碰撞。因此，要对数据边发送，边接收， 以判断是否冲突了。 （4）冲突处理：当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。2020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
10、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。2121HomePNA over Coax借用整个HomePNA协议 ，只是修改原HomePNA传输介质的耦合接口 部分的设计。 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
11、国家标准要求，此时HomePNA over Coax的性能要打些折扣。2222由于HomePNA over 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，再加上HomePNA的层采用 的是技术，通迅方式又是半 双工方式，在接入用户多时，容易产生冲突 碰撞，所以实际网络使用时性能比理论宣称 的要低很多。HomePNA供应商是美国CooperGate2323WiFi over Coax2424WiFi over Coax 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。国内无线局域网市场将 有
12、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。2525WiFi over CoaxIEEE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、802.11a和802.11g ，802.11n标准。 802.11n使用 2.4GHz/5GHz两种通用频段，互通性高，被看 好是新一代的WLAN标准。2626WiFi over Coax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
13、，推出了802.11n标准。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150Mbps。 这得益于将MIMO（多入多出）与 OFDM（正交频分复用）技术相结合而 应用的MIMO OFDM技术。2727WiFi over CoaxWiFi 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;同时由于WIFI协议是针对无线网络 要求设计，所以协议开销大，再加上其协
14、议采 用的是CSMA/CA方式，所以随着用户数的增加 ，碰撞机率也随之增加，数据的实际吞吐量大 大降低。2828WiFi over Coax结论802.11g标准理论上最高数据传输速率可 达到54Mbps，实际吞吐率也仅能达到最 高传输速率的一半甚至更低，约为20至 26Mbps 。 802.11n物理层速率可达150Mbps, 但由于 其MAC层效率较低，MAC层速率只能达 到60Mbps70Mbps。 主要芯片提供商ATHEROS2929MoCA3030MoCA MoCA概述MoCA是同轴电缆多媒体联盟（Multimedia over Coax Alliance）的缩写，MoCA成立于20
15、04年1月，创 立者为Cisco、Comcast、EchoStar、Entropic、 Motorola与Toshiba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。 3131MoCAMoCA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技术，该技术使用 800MHz1500
16、MHz频段，可选2-38MHz。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。 3232MoCAMoCA系统的频谱图 3333MoCAMoCA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。3434MoCA物理层采用先进的自适应星座图多载波调制（ACMT Adapti
