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河 南 科 技 大 学
题目
管理信息系统课程论文
一拖电视台EPON+LAN+HFC
双向网络建设探讨
姓
名
郭利民
单
位
东方红（洛阳）文化传播中心
2009年
6月
11日
一拖电视台EPON+LAN+HFC
双向网络建设探讨
郭利民
东方红（洛阳）文化传播中心
洛阳 471003
摘要：以一拖电视台为例，介绍EPON+LAN+HFC的网络建设方案与实施要点。首先介绍方案的设计原则，然后介绍方案的主要特点。
关键词：一拖电视台 EPON+LAN+HFC 双向网络 方案特点 未来业务 引言
随着Internet的迅速普及，网上内容的爆炸性扩充，一个巨大的网络社会已然形成，人们的生活、学习和工作越来越离不开网络。正如在现实生活中美好生活离不开高速畅捷的交通一样，人们对网络带宽的需求也在不断提高。毫无疑问，光纤在传输带宽方面具有无与伦比的优势。经过多年的发展，长途干线光纤通信网络几乎已经铺满全球。此时，接入网带宽成为整个传输网络的瓶颈，并开始迎接光通信时代的到来。
无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可
管理性等方面的改进，逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON）。它同时具备了以太网和PON的优点，正成为光接入网领域中的热门技术。
根据EPON的特点和优势，一拖电视台在网络改造中采用了EPON与HFC结合统一设计实施，经过长期运行，达到了设计的目标和要求，以下介绍一拖电视台采用EPON+LAN+HFC的建设方案。设计原则
EPON在一拖电视台的网络结构中拥有自己的独特性，在一拖电视网络原有光缆区域中大体在中心范围5KM之内，其方案遵循以下原则：
（1）先进性：具有大容量、高速度，适应多媒体与综合业务应用需求。
（2）可扩展性：易于增加新设备、新用户，易于同各类公用网、专业网连接，能不断扩展业务、扩充用户。
（3）高可靠性：容错容灾，能够抵御外界环境影响，防止操作失误，具有自愈能力和网络检测管理能力。
（4）标准化：通信协议和接口符合国际标准，并符合发展主流。
（5）开放性：能容纳不同厂家设备，在器材选择方面掌握主动权。
（6）安全性：保证信息不丢失、不被窃，切实保障网络安全。
（7）实用性：具有较高的性能价格比。设计构思
基于以上设计原则，结合一拖电视台的网络结构。按照EPON结构新增20Km主干光缆202根主干光芯、80Km楼栋光缆将光信号送到各个楼栋的终端上（一半光芯用于数字传输、一半用于电视信号传输）。由于在建网之初，采用了较先进的CABLE MODEM+LAN结构，借助这个优势使得EPON改造工作非常顺利地完成了用户割接工作，减少了工程量，提高了工程改造效率。历经半年时间，使整个辖区近400栋楼线路全部完成1000M光信号到楼栋（FTTB）。
在设计中吧原有单向HFC网络纳入其中统一考虑，采用共缆分纤的方式把HFC网络融入EPON组网方案系统中，具体做法是：1芯光纤传送IP数据，采用波分复用技术，上传采用1310nm光信号，下传采用1490nm光信号，实现IP数据的双向传输。1芯光纤传输广播式有线电视，采用1550nm光波，其中包括数字电视、模拟电视信号，其结构如图1所示。从物理角度来说这是两个完全不同的网络，但从整体系统来看是一张统一的光缆网络，是一个整体，因此节约了投资成本也减少了施工量，给运行维护带来了方便。
图1 EPON+HFC光网络结构示意图
CABLE MODEM与EPON中的ONU技术指标：
CABLE MODEM（楼栋单元）工作频率在750MHZ，60dBu至65dBu范围内，线路要求严格，维修复杂，上、下行最大各为32 Mbit/s。
ONU（楼栋单元）工作波长1310nm和1490nm单纤传输波分复用，光接受灵敏度为
无源光网络PON(Paive Optical Network)包括OLT（Optical Line Terminal）、ONU(Optical Network Unit)和ODN（Optical Distribution Network），ODN全部由光分路器（Splitter：分支器）等无源器件组成，不需要昂贵的有源电子设备和其它安装环境，大大降低了网络铺设成本和运营支出。普通EPON多采
用1：32分光比，我们网络采用1：64分光比，是当前最领先的EPON技术。2005年广电总局提出推广EPON技术，2007年我们开始EPON工程改造，现今已成为河南省最早大规摸实行EPON技术的单位，其中1：64分路更是全省乃至全国开一先例，为EPON技术今后的发展做出实践的一步。方案特点
（1）EPON的安全策略是关键的一步。EPON下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分多址（TDMA）共享带宽，保证了传输过程的保密性。中心交换又是我们网络的标志性的技术。从OLT到ONU再到PC机，多层VLAN，底层不能互相访问，杜绝了局域网中ARP欺骗、病毒及各种木马的肆意传播。用户信息又和认证服务器实行实名绑定（ID、IP、MAC），杜绝了盗用帐号上网，避免了用户信息予以泄露。所有终端数据定向发送至机房的核心设备进行数据交换，其中我们的客户端下载服务器也通过中心交换做到一点传多点，使得用户可以直接访问到设在底层的下载服务器，做到了底层用户间比须通过中心交换实现互相访问。为下一步实现内部局域网功能作好尝试和准备调试工作。
（2）利用EPON平台开展多种业务
通过EPON平台实现双向网络，使广电HFC网络成为一个支持多种宽带数据交换业务的网络平台，EPON系统从业务支持能力、带宽能力、QoS、安全性和网络管理等各个方面对多种业
务提供独一无二的保证。这些业务包括：
①交互电视数据回传
传统HFC网络对高带宽需求的广播视频业务具有很好的支持能力，网络成熟可靠。因此广电运营商在开展交互电视业务时主要选择HFC网络实现下行视频节目传送，而通过IP网实现数据回传，甚至可直接使用IP网完成下行和上行。
②IP视频业务
EPON系统可以很好的支持IPTV视频业务，系统支持组播IGMP业务，结合充足的带宽和QOS保证机制，不论是MPEG2/MPEG4视频格式或其它视频格式，都可以充分保证视频业务质量。
（3）增值业务
通过EPON网络，可以针对企业客户开展数据VPN业务。另外也可以针对企业客户和其它有特殊需求的客户开展视频增值业务，比如网上远程教学、视频会议、智能化小区等等。视频业务和视频内容是广电的优势，通过EPON网络的带宽和服务能力接合广电的影视资源，可以充分发挥这种优势。
（4）网络设计留有一定的裕量，包括光纤端口的裕量、通道的带宽容量以及信号的电平裕量等，为开展各类业务和网络升级预留空间。
（5）通过网关自由分配，可有效解决每个ONU范围内不同用户数量和不同带宽的分配要求。结束语
整个方案的设计与实施符合一拖电视台的实际情况和网络发展趋势，能够满足综合带宽双向网的业务需求，性能上具有较多的优越性，技术方面具有一定的先进性，将会为网络的商务的应用，如内网的信息平台建立，小区和家庭的安全监控，远程教育和医疗，视屏会议的实施奠定了基础。
参考文献
[1] 刘剑波，李鉴增，王晖，等.有线电视网络[M].北京：中国广播电视出版社，2003.[2] 刘增基，周洋溢，胡辽林，等.光纤通信[M].西
安：西安电子科技大学出版社，2002.[3] 陶宏伟.有线电视技术[M].北京：电子工业出版
社，2006
2009年6月11日
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