EPCN
EPCN是Ethernet Passive Coax Network,是H3C公司廣電Cable網路雙向改造整體技術方案中關於EoC技術方案的代名詞。
1.體系結構
EPCN技術採用點到多點的用戶網路拓撲結構,利用廣電原有的同軸電纜實現數據、語音和視頻的全業務接入。H3C EPCN系統由CC網絡集中器、CB網橋和分支分配器組成。CC集中器放在小區機房、小區光節點或者樓道內,CB網橋放在用戶家裡機頂盒上。兩者之間由分支分配器組成的樹型或者星型CATV網路相連。
CC集中器除了提供網路集中和接入的功能外,還採用了VLAN/QoS技術,能夠對用戶的數據、語音和視頻的全業務進行精細化管理,可以針對用戶的不同業務要求進行頻寬分配和管理配置,並且採用黑白名單的方式實現對用戶管理。
所有CB網橋的上行數據都傳遞給CC集中器,CB網橋之間不能互相通訊。也就是各個用戶之間是隔離的,這可以有效避免相互之間的影響。
2.傳輸原理
H3C針對廣電雙向網路改造提出了具有自主智慧財產權的EPCN技術物理層次採用低頻傳輸技術,具有較小的CABLE線路衰減特性,傳輸距離遠。EPCN技術使用OFDM調製方式,在2-30MHz頻段使用近千個子載波;每個子載波可以單獨進行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM 調製;OFDM中各個子載波頻譜有1/2重疊正交,這樣提高了OFDM調製方式的頻譜利用率。在接收端通過相關解調技術分離出各載波,同時消除碼間干擾的影響。並且採用Turbo FEC錯誤校驗結束,大大的提升了EPCN的抗干擾能力。在EPCN系統中,H3C獨創的提出MASTER-SLAVE模式適應廣電同軸接入網路模式。CC集中器設備定義為MASTER模式,CB網橋設備定位為SLAVE模式,相互之間是從屬關係、由MASTER設備管理控制SLAVE設備。
其次針對MASTER-SLAVE這種點對多點組網特點,進行鏈路層改造,引入EPON mpcp多點控制乙太網通信技術,利用乙太網技術在點到多點的同軸接入網中進行承載數據信號,適合廣電最後1000米網路特點。此特性也是H3C有源EPCN系統強於其他Homeplug AV標準EoC系統的最大優勢。
H3C有源EPCN系統的的上下行數據採用了不同的傳輸方式。這是專門為了適應Cable網路共享媒質的特性而設計的。
每當CB上電後,CB會搜尋CC集中器,並在CC集中器上註冊自己的MAC地址,同時,CC集中器給每一個CB分配一個唯一的終端設備標識(TEI)。
上下行傳輸原理:
下行方向,數據從CC集中器到多個CB以時分復用技術(TDM)廣播到各個CB。當數據信號到達CB時,CB根據TEI,在物理層上做判斷,接收給它自己的數據幀,摒棄那些給其它CB的數據幀。舉例,上圖中,CB1收到包1、2、3,但是它僅僅傳送包1給終端用戶1,摒棄包2和包3。
上行方向,可採用時分多址接入技術(TDMA)和載波檢測多路復用(CSMA)傳輸上行流量。CSMA面向優先權,提供四級優先權。基於128位AES嚴格加密。TDMA面向連線,提供QoS保障,其採用DBA(動態頻寬分配)技術大大提供頻寬傳輸效率。具體DBA算法由CC集中器實現。
CC集中器會根據系統的配置,給CB分配特定的頻寬,在採用動態頻寬調整時,CC集中器根據指定的頻寬分配策略和各個CB的狀態報告,動態的給每一個CB分配頻寬。對於CB設備來說,總的頻寬就是有多少可以傳輸數據的基本時隙,該基本時隙可以調整,典型單位時隙內可以傳送64byte數據。在一個CC集中器連線埠下面,所有的CB與CC集中器連線埠之間時鐘是嚴格同步的,每一個CB只能夠在CC集中器給他分配的時刻上面開始,用分配給它的時隙長度傳輸數據。通過時隙分配和時延補償,確保多個CB的數據信號耦合到一根電纜上時,各個CB的上行包不會互相干擾。