EOC技术与比较.docx

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EOC技术与比较

EOC技术及比较　

一，什么是EOC

1，引言

数字电视整转正在进行,从模拟到数字,从单向到双向,从看电视到用电视,从网络的单一功能到三重播放,三网融合,市场的需求及电视新技术的不断发展需要有线电视网络全网的双向用户接入,而以往的双向用户接入技术如CMTS+Cablemodem和FTTB+LAN网络双向接入技术已不能适应双向用户接入市场的竟争及有线电视网络双向综合业务的良性发展,随着基于同轴电缆双向接入——EOC技术的趋于成熟,为有线电视网络全网的双向用户接入和双向综合业务的良性发展带来了新的契机,本文尝试对EOC技术做一客观介绍,希望能够让大家对EOC技术有一个全面的了解。

2 EOC技术简述

从有线电视网络应用的角度简述,EOC（EthernetOverCoax）技术就是把IP数据与有线电视信号有机的结合在一起,用同一根电缆接入送入用户,既不影响有线电视信号的传输,又有双向独享的宽带综合业务接入,具有良好的适应性和灵活的组网接入方案,无需对原有有线电视网络进行双向施工改造,或者进行大规模的五类线敷设到户的工程,克服了有线电视网络双向网络改造过程中入户施工较难、全网覆盖成本高以及改造工程周期长的诸多问题。

EOC是一个广泛的概念,各种利用电话、电力、电视电缆传输数据信号的技术都可以称为EOC技术。

早期EOC技术研究主要局限于电话线、电力线传送数据信号的应用,近几年,EOC技术的研究开始侧重基于有线电视同轴电缆传送数据信号的技术应用。

各种EOC技术虽然研究的切入点和技术方法略有不同,但均可应用在有线电视网络领域,通过同轴电缆传输数据信号。

根据技术方法的不同,EOC技术可归纳为无源基带传输、有源调制传输两大类技术。

3无源基带传输EOC技术

无源基带传输EOC其技术原理就是将符合802.3系列标准的以太网信号,在无源EOC设备中通过阻抗变换、平衡/非平衡变换后,在10～25MHz带宽内与有线电视65～860MHz信号混合通过同一根有线电视同轴电缆入户,在户内又通过无源设备将以太信号与RF电视信号分离,从而完成对用户的双向网络综合业务的接入。

无源基带传输EOC技术采用的是将基带的数据以太流直接混入或分离的技术,是一种不用调制的技术,不需要载波频率的选择（或频率变换）和调制技术的确定（比如QAM、QPSK等等）,无论在物理层,还是MAC层都完全遵循IEEE802.3的国际标准,能与IP以太网实现无缝联接,不需要作任何协议转换。

无源基带传输EOC特点：

每户独享10mbps带宽,支持广电网络多项综合业务,可平滑过度到每户100mbps的速率。

完全遵循IEEE802.3以太网协议有效解决了楼内敷五类线缆施工量大,周期长的问题;回避了个别小区物业不允许敷线施工的问题。

双向网改施工量较小,较其它技术能更快、更省的进行全面覆盖。

4有源调制传输EOC技术

有源调制传输EOC技术是一种方便、快捷的有线电视网络双向业务全网覆盖技术方案,该方案在全面而迅速进行用户双向业务覆盖的前提下,可分阶段投资,逐步扩容,滚动发展,缓解有线电视运营商双向网改过程中后续资金投入不足时的压力。

有源EOC主要有以下几种技术:

①HiNoc,（HighPerformanceNetworkOverCoax）;②MOCA（MultimediaOverCoax）;③HomePlug,（HomerPlugPowerlineAlliance）;④HomePNA,（HomePhonelineNetworkingAllince）;⑤WLAN（Wi-FiAlliance）无线降频电缆传输技术等。

这几种有源EOC技术在有线电视同轴电缆传输网络的应用结构基本相同,均在光接机至用户终端之间的同轴电缆中进行数据信号的插入,并在用户终端通过分离器将IP数据信号与电视RF信号分离还原。

4.1HiNOC技术简介

（HighperformanceNetworkOverCoax，高性能同轴网络）

HiNOC（HighperformanceNetworkOverCoax，高性能同轴网络），HiNOC用户接入技术一种基于同轴电缆的射频调制技术。

该技术利用有线电视网同轴电缆的网络布线，通过增加HiNOCBridge（HB）和HiNOCModem（HM）等相关设备，实现高速和高质量多业务接入，可承载包括IPTV、VOD、VOIP、高速上网等宽带业务应用。

　HiNOC使用860MHz以上的空余频段进行以IP为主的数据信号传输。

HiNOC采用16MHz频带作为一个数据传输信道，采用QAM的调制方法。

结合HFC网络进行双向改造，PON系统可以部署在分前端与光节点之间，并延伸至楼道，提供FTTB方式的宽带接入，HiNOC可以部署在ONU出口和用户终端之间，解决用户分配问题。

HiNOC设备能够在一个同轴电缆分支分配网内同时使用4个以上的信道，每个信道能为用户提供80Mbps的共享带宽。

通过HiNOC技术在对现有的用户分配网络结构改动小的情况下，可承载包括高速上网、高清/标、广播、IPTV、VOD、VOIP等多种业务应用。

1、技术特性，HiNOC技术，同一根同轴电缆可以容纳860MHz的CATV信号以及HiNOC数据信号；HiNOC采用OFDM调制技术，能够增加频谱利用率；HiNOC同时支持多个调制信道。

　　2、网络特性，HiNOC技术可充分利用现有同轴网络，HiNOC对户内现有的有线电视网络布线改动小，适合网络双向改造需求。

　　3、业务特征，HiNOC设备在不影响有线电视信号情况下，能够同时支持IPTV、高速上网、VOIP几种业务；HiNOC设备能够提供面向高速数据的流量限速和整形，保证业务的QoS特性；HiNOC设备可控制用户使用带宽，支持用户优先访问设定功能。

　　4、网络管理，采用HiNOC技术的设备可提供网络管理接口，供运维人员进行本地和远程的安装维护。

　　5、网络扩展特性，HiNOC技术在对现有同轴电缆网络结构改动较小情况下，可实现有线网络双向化。

业务需求的变化对HiNOC网络结构影响不大。

通过增加FDM方式分割的调制信道，可以增加HiNOC网络带宽。

HiNOC技术适用于有线电视体系楼宇内的无源同轴电缆网络，可在现有的分支分配器、射频同轴电缆线路上提供高速的数据接入，可以满足有线电视网络最后100米双向改造的需求。

HiNOC技术采用QAM的调制方法,使用不影响有线电视标准规定的860MHz以上的空余频段并可根据电缆的噪声、衰减等情况自适应使用BPSK256QAM的调制技术。

同时,为避免多径引发码流间干扰,同时考虑到信道利用率,HiNOC选择多载波OFDM体制传输数据。

为了在每个信道上达到更高的速率,使用了多个子载波的OFDM调制技术革新,每个子载波上的调制方式可自适应选择BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM、理论上,每个信道的最高数据速率可达到120Mb/s。

HiNOC技术特点:

HiNOC技术采用先进的OFDM调制技术,能够有效增加频谱利用率;HiNOC同时支持多个调制信道,在采用256QMA调制时单信道最高可支持120Mb/s的带宽;HiNOC采用128位数据加密技术,有效保护用户数据安全性;HiNOC设备能够提供面向高速数据的流量限速和整形,保证业务的QoS特性;HiNOC设备可控制用户使用带宽,支持用户优先访问设定功能。

4.2MoCA技术简介

MoCA1.0技术使用800～1500MHz频段,可选2~38MHz。

每个信道带宽为50MHz,总共可有15个信道。

每个信道可以支持一个NC（局端）设备。

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270Mb/s和最大的有效数据速率为130Mb/s。

随着链路损耗的加大或链路SNR的降低,依次降低为64QAM,16QAM,8QAM,QPSK,BPSK,调制方式,实际有效数据速率就会成倍降低。

MOCA：

正宗的基于同轴电缆的家庭网络技术，美国Verizon已经在使用这个技术，目前主要产品有EntropicCommunication的C.Link。

MoCA扫描频率与原广电的频率分开，是从800MHz到1500MHz，其每一个频段50MHz，可以支持31个用户62个用户，共享高达270M的物理带宽。

与EOC技术相比较，MOCA技术的主要特点是：

调制速率最高，达270Mbps，但带宽为共享（270Mbps/N个用户）；能够通过分支分配器，但工作频率过高，有过大的衰减，需要更换优质的分支分配器和电缆，对网络的适应能力较弱；抗干扰能力较强：

为多载波的OFDM有源调制方式；家庭中也需要一个有源设备（MOCAModem），成本最高；1个主机Modem带31个MOCAModem，技术复杂，芯片价格高，成本高；标准化程度：

只有一个联盟协议。

代表厂家深圳市捷能科技，成都新光。

MoCA同轴电缆多媒体联盟（MultimediaoverCoaxAlliance）

MoCA成立于2004年1月,创立者为Cisco、Comcast、EchoStar、Entropi、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MoCA1.0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及少数卧房或书房，在使用上还是比无线技术（WiFi）和HomePlug限制较多。

MoCA1.0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800~1500MHz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.

MoCA采用OFDM调制和TDMA/TDD（时分多址/十分双工）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.随着链路损耗的加大或链路SNR的降低,依次降低为640QAM、32QAM、16QAM、8QAM、QPSK、BPSK调制方式，实际有效数据速度就会成倍降低。

设备典型发送电平3dBm；接收电平范围0~-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。

由于MoCA采用800~1500MHz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的实际影响很大。

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（局端）设备和一个CPE（终端用户）设备对联测试时，Smartbits测试显示最高速率达到80Mb/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。

MOCA技术特点:

调制速率最高,达270Mb/s（实际吞吐量＜80Mb/s）,但带宽为共享（270Mb/s/N个用户）。

EoC技术是独享10Mb/s带宽,可升级至100Mb/s。

抗干扰能力较强:

为多载波的OFDM有源调制方式。

4.3HomeplugAV技术

HomePLUGAVOverCoax技术

　　HomePlugAV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。

HomePlugAV的物理层

　　HomePlugAV的物理层使用OFDM调制方式，它是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。

　　HomePlugAV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进行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM调制；采用TurboFEC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。

　HomePlugAV设计了十分高效的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（CentralCoordinator）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。

　　由于MAC层仍然采用CSMA机制，当网络中HomePlug设备节点增加时，碰撞的几率会增加，数据传输的速率也会大大降低。

所以在节点设备较少的家庭联网场合，它仍是一种很实用、很方便的技术，特别是在家庭场合，电力线无处不在，比电话线、同轴电缆更为普遍。

　　HomePlugoverCoax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。

HomePlugoverCoax使得原来HomePlug比较难以处理的问题得到很好的解决，如：

电磁兼容等。

共在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。

由于HomePlugoverCoax为多载波的OFDM有源调制方式，工作在2-28MHz频段。

虽然抗干扰较强，但当一点对多点通信时，也是要受到汇聚噪声的影响。

与EOC技术相比较，HomePlugAVOverCoax的主要特点是：

●能方便实现智能家庭自动化和家庭联网能利用室内电源插座安装简单、设置灵活，为户内移动带来很多方便。

●调制速率较高，但带宽共享（200Mbps/N个用户） 达200Mbps（实际吐吐量>100Mbps）。

EOC技术是独享10Mbps带宽，可升级至100Mbps。

●能够通过分支分配器，工作频率在低频段（2－28MHz），网络适应能力好,能与CableModem网络的改造吻合，不需要更换优质的分支分配器和电缆。

●抗干扰能力较强：

为多载波的OFDM有源调制方式。

●家庭中也需要一个有源设备（HomePlugModem），成本较高,技术成熟，芯片价格高，成本较高。

目前有3个芯片厂家，产品较成熟。

●标准化程度：

IEEE标准正在制订。

但使用范围不如IEEE802.3广泛。

HomeplugAV技术工作频率在低频段（2-28MHz）,在物理层采用具有高级前向纠错,通道预估和自适应能力的多载波的OFDM有源调制,而在MAC层则综合使用具有QoS保证的TDMA（时分多址）有序接入和CSMA（竞争接入）两种方式,并通过快速自动重发请求可靠传输,HomePlugAV支持TDMA和FDMA,即兼容时分多址和频分多址。

HomePlugAV技术特点:

调制速率较高,但带宽共享（200Mb/s/N个用户）,达到200Mb/s（实际吞吐量＞100Mb/s）。

独享10Mb/s带宽,可升级至100b/s。

能够通过分支分配器,工作频率在低频段（2-28MHz）,网络适应能力好;能与Cable网络的改造吻合,不需要更换优质的分支分配器和电缆;抗干扰能力强。

4.4HPNA技术简介

HPNA工作频带为4-21MHz,采用新的调制技术FDQAM（FrequencyDiverseQAM）也叫做自适应QAM（AdaptiveQAM）。

因为采用了自适应的编码率与调制方式,当通信干扰出现时,网关自动地使用较低的编码率,因而具有较强的抗干扰能力。

技术特点:

HPNA技术同样利用了4-21MHz频带,能够通过分支分配器,网络适应能力好;能与Cable网络的改造吻合,不需要更换优质的分支分配器和电缆;抗干扰能力强。

在中国，目前接入家庭的可能传输数的线缆主要有三种：

电话线缆、有线电视线缆和电力电缆。

如何在不需重新布线的情况下，利用现有的这三种线缆以相对小的代价来宽带接入互联网，将面临许多商用网中未曾遇到过的设计和技术难题，也就是我们最头痛的瓶颈部分之一--"最后300米"接入技术。

HomePNA是利用现有电话线高速接入互联网的技术，在网络中位于宽带接入服务器到终端用户之间，在现有的铜线和光纤网络上提供每个用户1Mbps至10Mbps的高速数据传输。

HomePNA（HomePhoneNetworkingAlliance的简称），是3Com、AMD、IBM、Wireless、Compaq、Conexant、Epigram、Hewlett-PackardCo.、AT&T、Intel、LucentandTutSystem等11家著名公司成立的家庭电话线网络联盟。

他们致力于协调采用统一电话线网络的工业标准并且向市场提供可行的电话线组网解决方案。

该组织现在已有100多个公司加入，涉及到各个领域包括：

网络，电信，电脑软、硬件其他电子工业。

HomePNA1.0版本98年第3季度完成，符合该规范的产品已经在98年第4季度开始交付。

该规范是在通用电话线上传输速率为1Mbps。

HomePNA允许25台PC、外设和其他网络设备联网，设备之间的最大距离为500英尺。

HomePNA2.0版本已于1999年下半年发布，其速率为10Mbps。

使用符合HomePNA规范的产品，用户可以利用现存的电话线连接计算机和其他家用设备，与此同时还可进行正常电话通话；HomePNA规范与现存Internet访问技术兼容，如V.90、ADSL或线缆调制解调器；HomePNA的主要应用是共享Internet访问、共享数据和应用程序以及共享外设（如打印机、调制解调器、数字照相机、存储设备等）。

HomePNA技术原理

1.HomePNA物理层

HomePNA技术能够分离通过一条电话线传送的声音和数据业务。

声音传送的波段在20Hz和3.4kHz之间，而XDSL利用25kHz~1.1MH这一波段，HomePNA设备则以7.5MHz为中心频率，信号变化范围介于5.5M和9.5MHz之间。

这种信号的频率范围高于普通老式电话（POTS）和数字用户线（xDSL）使用的频率.

HomePNA物理层（PHY）采用频分多路复用（FDM）的方式，这种办法能使标准的电话线同时传送话音、ADSL和网络信号而互不影响。

因此，通过HomePNA技术用户可以用同一条电话线同时访问因特网、打电话或发传真，根本不会相互影响。

2．HomePNA数据链路层

为电话线联网提供新的软件支持和芯片是一个难点。

HomePNA在媒体访问控制（MAC）层上，利用现有的以太网协议和操作条件来解决这个问题。

它只需在以太网控制器和电话网接口上增加执行HomePNA的新的物理层便可。

HomePNA数据帧实际上是经过封装的以太网帧。

HomePNA发射机从数据帧中取出前同步信号和分隔符字段，插入数据帧的标题中，组成数据包，再把该数据包送入电话线。

然后，接收节点用以太网MAC前同步码和分隔符字段取代HomePNA包头，该数据包便可有效地从一个节点传送到另一个节点。

其实，我们可以把HomePNA适配器看作一块使用电话线路的特殊的网络适配卡。

从技术上说，除了物理层的一些编码之外，HomePNA完全符合IEEE802.3标准。

也就是说，我们可以象使用普通网卡一样利用HomePNA实现各种网络的应用。

HomePNA特点及优势

1.速度快

采用HomePNA的方案接入速率上下行为1MB（HomePNA1.0）/2MB（HomePNA2.0）。

这是拨号上网56Kbps所根本无法比拟的。

2.收费低

多用户分摊专线上网费用，用户使用网络服务不必支付额外的电话费，采用包月制或计时制灵活的收费方式，十分经济合算。

3.免拨号

随时在线，免除断线重拨的烦恼，即使完全不懂网络知识的人也可轻松上网。

4.共享上网

多台PC、编写机可以实现，公司，家庭内部共享和Internet共享。

5.施工简单

无需重新布线，只需在原有的电话线路两端加装简单的端设备，不破坏装修，不影响电话的使用。

6.打电话上网互不干扰

由于采用频分复用技术而使用户可以充分享受一线两用的好处。

HomePNA技术的典型应用

目前，有多种基于HomePNA技术的组网方案，是一项互联网新技术，成本较低，结合其他一些技术（如：

ADSL、Cablemodem等），必将在信息化建设中起到举足轻重的作用。

HomePNA业务向用户提供的是超高速的数字电路。

这项技术利用公寓住宅、办公楼或旅馆等建筑物中现有的电话线，给用户一个没有限制的接入（一天24小时）到因特网和其它个人电脑通讯服务并且没有任何附加的服务费用。

大厦/小区内部采用单纯HomePNA方式延伸至用户桌面，非常适用于不能重新布线的社区。

用户可以获得1M～2M的入户带宽，其出口与ADSL（非对称数字用户线路）相连，可充分利用带宽特性，满足用户当前和未来对高速数据通信的需求，所有用户可以使用"汇聚"模式，即用户间完全隔离，保护各用户数据安全，为用户创造一个安全、舒适、便利和快捷的网上办公/生活环境。

现在，社区、公寓村内，网络信息资源已成为一种非常关键性的资源，寻求一种更合理、更优化、弹性强、稳定性和扩展性好的布线技术，已成为当务之急。

HomePNA技术利用现有的电话线路，可构成灵活的拓扑结构，对内适合不同的网络设备、主机、终端、PC及外部设备，有足够的系统扩展能力，对外通过与国家公共数据网，综合业务数字网与国内外新闻机构，信息中心相连，组成全方位多通道的信息访问系统。

总之，既适应当前信息处理的需要，又充分考虑到信息系统未来的发展趋势，它不但能够满足现在的需求，更重要的是足够迎接未来对配线系统的挑战。

目前国内在推广ADSL的时候，往往会遇到一个成本的问题，一般一条ADSL线路中心端设备加上用户端的Modem的价格在1万元以上。

而电信在向用户收取安装费用时，考虑到用户很难承受这么高的费用而补贴一部分费用。

另一方面，目前绝大多数地区开放的ADSL速率在2M以下，而从实际使用来看大部分使用的速率在1M以下。

综合上面的考虑，采用HomePNA与ADSL相结合，可以大大降低每个用户的设备成本，由于HomePNA具有业界互操作性、连接成本低、速度快、家庭可有多个出口等优势，是一种理想的基于电话线