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1、EOC技术介绍,路通光电,2,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。,3,CMTS +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,4,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,5,什么是“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。,6,EoC分类,无源（基带） 有源,7,无源EOC,8,无源EoC,9,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EoC 技术的广电
3、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。,10,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，具有传输距离远，带宽高，支持QoS，支
4、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EoC,11,有源EOC,12,有源EOC技术种类,HomePNA WiFi 降频 MoCA- Multimedia over Coax Alliance HomePlug（BPL/AV) ECAN DOCSIS EOC,13,HomePNA over Coax,14,HomePNA 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、B
5、roadcom及3Com等知名公司。,15,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。,16,2003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240Mbp
6、s。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。,17,HomePNA使用的频谱,18,MAC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
7、 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。,19,名词解释CSMA/CD,CSMA/CD（Carrier Sense Multiple 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
8、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,20,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 （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
9、”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。,21,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
10、量要求较高的接入时，难免有点力不从心。,22,HomePNA 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时其指标还达不到国家标准要求，此时HomePNA over Coax的性能要打些折扣。,23,由于HomePNA over Coax是采用4-28 MHz频段。当1
11、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CooperGate,24,WiFi over Coax,25,WiFi 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。,26,WiFi over Coax,IEEE的802.1
12、1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。,27,WiFi 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，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O
13、FDM（正交频分复用）技术相结合而应用的MIMO OFDM技术。,28,WiFi over Coax,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;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。,29,WiFi over Coax,结论 802.11g标准理论上最高数据传输速率可达到54Mb
14、ps，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ATHEROS,30,MoCA,31,MoCA,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2004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Entr
15、opic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。,32,MoCA,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技术，该技术使用800MHz1500MHz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）
16、设备。,33,MoCA,MoCA系统的频谱图,34,MoCA,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。,35,MoCA,物理层采用先进的自适应星座图多载波调制（ACMT A
17、daptive Constellation Multitone ）方式，即正交频分调制（OFDM），子载波上的调制制式在BPSK、QPSK、16-256 QAM自动选择，而且子载波频率以25MHz步长捷变，故抗干扰能力极强。 MOCA频道带宽为50MHZ，分为256个子载波。数据由大量的窄带调制的载波来携带，因此，子通道的频率响应是非常平的 .频率范围 875to 1525 MHz 动态范围 70 dB 在每对节点之间创建调制简表（modulation profile）的过程称为调制简表化（modulation profiling）。调制简表在特定的时间特别适合对应的节点对。MOCA设备不断地更新调制简表，使其最适合特定的情况。 采用预均衡（Pre-Equlization）和多音调制(multi-tone modulation)，预均衡可以用于补偿发射机中的线性和非线性失真,以获得优 化发射信号质量。这样一来，使用简单的FEC（forward error correction） (RS)就可以得到视频质量的BER（bit error rate） 。,
