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H3C有源EoC技术对比

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2、有源EoC低频和高频对比

按照有线数字电视频道配置指导性意见以及实际应用,目前有线电视网络受网络设备、分配网络线路衰减、前端发射设备、放大器等因素影响,存在300M,550M,750MHz,860M的网络。为兼容现有的频率分配,可供EoC使用频率有两个部分,一是低频5~65MHz,二是高频860MHz以上。将来随着数字化改造完成,且88~108是FM频道,在同轴电缆中仍可传输,因此低频可扩展至110MHz。

图2有线电视网频率分配图

如果采用高频技术,考虑到实际要和860MHz数字电视频道兼容,而频段隔离滤波器的性能和通带和阻带的变比相关,阻带太窄,高频隔离、混合滤波器成本很高且很难做好,因此高频实际频率要采用925MHz以上频率才比较合适。由于我国GSM下行采用935~960MHz频道,且基站的发射功率大,电缆等串扰与频率的1.5次方成正比,必须考虑给频道的干扰。同时考虑现有网络存在大量550MHz,750MHz的网络,无法满足高频传输的要求,且大部分分支分配器虽然是5~1000MHz,但是850MHz以上高频的特性基本都会变差,超过1GHz频率后,特性更是难以保证。另外,一般光节点用户覆盖范围为数百米,按照上述电缆的衰减和频率的开方成正比,50MHz衰减大约为800MHz的四分之一。因此,采用高频技术实际可用可靠频道为925~1000MHz,无法满足现有光节点覆盖。

如果采用低频技术,由于低频衰减较小,即使等效75-5电缆400m长度的衰减也才20dB,加上35~40dB的衰减,也小于60dB,可基本满足光节点覆盖。

3、有源EoC技术对比

从上面低频和高频的分析,低频更合适EoC的传输,但众所周知,HFC网络低频存在汇聚噪声和低频干扰大的问题,因此必须对有源EoC的低频技术和高频技术进行对比分析,为有源EoC的技术选择提供理论依据。

目前采用高频的EoC技术有两种,一种是基于WiFi的WLAN技术,另一种是基于MoCA(Multimedia over Coax Alliance 同轴电缆多媒体联盟)技术。WiFi技术中有采用降频到1GHz左右和直接使用两种。直接将WLAN信号耦合到同轴电缆上,由于WLAN是2.4GHz频道,衰减太多,基本不用考虑。本文中仅针对降频的WLAN产品来分析。

首先来说明WLAN技术,不可否认,WLAN是一种经广泛验证和规模使用的无线技术,但其MAC和PHY特性是适应无线多径传输、快速衰弱的时变信道,通过分集、多天线等来解决信号快速衰弱、信号盲点的问题。而Cable信道是一种相对比较稳定的信道,其信道的三大特性:衰减、延迟失真、噪声等都相对稳定。因此这两种信道的不同导致效果差别很大。主要存在以下问题:

a. 抗干扰能力差。WLAN虽然也是采用OFDM技术,但是所有信道都是采用同样的调制方式(BPSK,4QAM~64QAM),不能根据每一个信道的SNR来调整比特分配,完全依靠误码率来调整速率,粒度太粗。只有52个信道(4个导频音,48个承载信道),频率带宽312.5KHz。高频噪声容易注入,由于电缆和接头,分支分配器的高频屏蔽性能下降(高频噪声的穿透力强),因此GSM和他高频等噪声容易注入。

b.覆盖范围小。高频电缆衰减,分支分配器高频特性不易保证,高频泄漏大。放大器改造难度大,需要用有源中继器来跨接,且影响总带宽。由于有线电视可能最高频率为860MHz,因此至少需要采用925MHz以上的频段,才能保证和有线电视之间的频段隔离。

c.带宽窄。54M物理速率,MAC速率为25M左右。WLAN从11g到11n,虽然11n采用40MHz带宽和多路输入输出技术,能提供很高的带宽和速率,但11n的MiMo技术提升性能是针对无线信道多径信道的,无法在Cable上实现。从长远发展看,没有竞争力。

d.诊断功能、多业务功能弱。WLAN技术主要是用在家庭联网无线联网,在应用到Cable技术后,没有针对Cable做诊断、维护,并且多用户接入,QoS等方面缺乏支持。

e.由于增加降频电路,变成非标电路,其成本上升,成本优势降低,调整误差比MER变差,非标准WLAN,生产测试困难,只能采用定性手段来评估。

MoCA是专门为适应Cable网络开发的一种用于家庭联网的技术,也采用高频,和WLAN相比,其带宽宽,采用50MHz,子信道也调整为192KHz,采用真正OFDM技术,抗干扰比WLAN要好。MoCA作为家庭多媒体互联,在北美运营商家庭互联得到广泛应用。但考虑到家庭网络分支分配器少,线路短,线路损耗小,反而是分支分配器的隔离损耗变成主要因素,同时采用1G以上频道,避开GSM噪声,因此MoCA作为家庭内部网络是很好的解决方案之一。但如果作为接入网方案,则存在以下问题:

a.覆盖性问题和改造成本问题。高频衰减大,覆盖范围小,只能做到楼道覆盖,从而导致成本高。跨接放大器需要考虑有源设备,网络引入有源设备,增加了故障点,并且成本较高。高频滤波器,信号混合器相比低频成本要高。

b.高频噪声容易注入。

c. 网络适应性问题,国内存在大量的550MHz,750MHz,很难适应高频传输。

d.芯片成本高,只有一家芯片。长远看,低频因没有射频RF电路,直接调制输出,信号驱动简单,方案成本低。

目前低频技术上比较接近要求的有两种技术,一是PLC,二是HomePNA。考虑到低频不可避免存在噪声,因此抗干扰能力成为低频选择的一个重要指标。

HomePNA早期(2.0以前)是基于短距或家庭电话线(Home Phone Line Network Alliance)的一种家庭互联技术之一,到3.0后,同时提供基于家庭电话线和同轴网络的宽带技术。其使用低频段(4-20MHz or 12-28MHz),物理调制技术采用QAM,FDQAM,虽然FDQAM通过降低数量,多次拷贝传输来提供纠错,但其抗干扰能力远不如OFDM,且MAC技术主要是考虑家庭互连,接入MAC数、用户数受限制。   

图3 FDQAM调制示意图

 

作者:杭州华三通信技术有限公司   来源:DVBCN数字电视中文网

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