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1、3 EOC技术比较3.1什么是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“Ethernet over Coax，但是与前面所述的有非常大的差异，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-
2、 Multimedia over Coax Alliance，我们暂且总称之“有源EoC或“调制EoC。EOCEthernet Over Cable主要可分为基带传输、调制传输、2.4GHz扩展应用三类，其中又可细分出很多具体的标准/非标准技术，如基带、MoCA、同轴Wi-Fi、CableRan、UcLink等。基带传输。同轴电缆带内频率是01000MHz，有线电视系统工作于5860MHz，其中，565MHz用于上行通道。而在实际的应用中，520 MHz频带由于杂散信号干扰严重，无法被采用频带传输方式的CMTS/CM通信系统所使用。而以太网是基带传输系统，以10Mbit/s10BASE-T速率
3、传输时，以太网信号的功率谱主要集中在0.515 MHz范围内。这就为在同轴电缆网络中建立以太网提供了频率资源的可能。事实上，当今的数据交换芯片和电子技术，完全可以低本钱地在有线电视HFC网络中通过同轴电缆实现100 m距离无中继的10BASE-T通信。这种技术实际使用的效果并不好，而且与已经有的CMTS冲突。 HomePNA、HomePLUG和WiFiWireless LAN，Wireless Fidelity都是目前比较成熟的家庭联网技术，他们的开展均有数年的历史，MoCA那么是Multimedia 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。3.
4、2 HomePNA over Coax3.2.1 HomePNA概述PNA是Home Phoneline Networking Alliance(家庭 线网络联盟)的简称，该组织于1998年成立，致力于开发利用 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 线路，快速、方便、低本钱地组建家庭内部局域网，利用家庭内部已经布设好的 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，
5、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 线为传输媒体外，也可使用同轴电缆，为HomePNA over Coax奠定了根底。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Asynch
6、ronous 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。3.2.2 HomePNA使用的频谱图、HomePNA频谱结构，以及它与HomePNA 2.0、VDSL和ADSL所用频谱的关系。ITU G.9954HomePNA 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:
7、4-10 MHz; 2, 4 MBaud (与相同) 、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 由于HomePNA与VDSL的频谱存在重叠，决定HomePNA只能用在室内，因为VDSL设备被电信广泛应用在室外接入。3.2.3 HomePNA协议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 Modulatio
8、n) 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
9、；由于每个baud可承载210位，因此， 其数据传送速率介于4Mbps 240Mbps4-28MHz频谱结构，占24MHz带宽。MAC层协定 HomePNA 2.0的MAC层协议为CSMA/CD， 为提供QoS效劳，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。假设网络上发生碰撞，那么每部工作站(含先前未传送数据的工作站)
10、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。 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 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。3.2.4 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
11、节点越来越多时，影响更为严重。在相比照较理想的情况下，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Smart Bits测试结果还是比较吻合的。 表、HomePNA实际数据吞吐量与有效载荷包长的关系32Mbps HomePNA 2.0 优先级P=7时的吞吐量有效载荷包长bytes10050090013001500吞吐量Mbps6.3717.7422.1224.4425.24128Mbps HomePNA 3.0(AMAC模式优先级P=7时的吞吐量有效载荷包长bytes10050090013001500吞吐量Mbps7.5730.6246.2757.5862.143.2.
12、5 HomePNA over Coax图、一种HomePNA over Coax原理示意图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如下图黄色局部局部的设计。 由于同轴电缆的传输性能好于 线，数据流量性能略好于HomePNA在 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
13、 Coax是采用4-28 MHz频段。当1点对多点通信时，也是要受到会聚噪声的影响，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3.3 HomePlug over Coax3.3.1 HomePlug概述电力线高速数据通信技术，简称PLCPowerline 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，而且可以为电力负荷监控、
14、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较的优势，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，接入至骨干网络那么采用其他技术，如：FTTH、ADSL等。依照系统类型与网
15、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，宽带那么用以上网，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设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HomePlug 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作为根本技术，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。3.3.2 HomePlug标准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
