EPCNEPCN是Ethernet Passive Coax Network,是H3C公司广电Cable网络双向改造整体技术方案中关于EoC技术方案的代名词。
1.体系结构EPCN技术采用点到多点的用户网络拓扑结构,利用广电原有的同轴电缆实现数据、语音和视频的全业务接入。H3C EPCN系统由CC网络集中器、CB网桥和分支分配器组成。CC集中器放在小区机房、小区光节点或者楼道内,CB网桥放在用户家里机顶盒上。两者之间由分支分配器组成的树型或者星型CATV网络相连。
CC集中器除了提供网络集中和接入的功能外,还采用了VLAN/QoS技术,能够对用户的数据、语音和视频的全业务进行精细化管理,可以针对用户的不同业务要求进行带宽分配和管理配置,并且采用黑白名单的方式实现对用户管理。
所有CB网桥的上行数据都传递给CC集中器,CB网桥之间不能互相通讯。也就是各个用户之间是隔离的,这可以有效避免相互之间的影响。
2.传输原理H3C针对广电双向网络改造提出了具有自主知识产权的EPCN技术物理层次采用低频传输技术,具有较小的CABLE线路衰减特性,传输距离远。EPCN技术使用OFDM调制方式,在2-30MHz频段使用近千个子载波;每个子载波可以单独进行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM 调制;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。并且采用Turbo FEC错误校验结束,大大的提升了EPCN的抗干扰能力。在EPCN系统中,H3C独创的提出MASTER-SLAVE模式适应广电同轴接入网络模式。CC集中器设备定义为MASTER模式,CB网桥设备定位为SLAVE模式,相互之间是从属关系、由MASTER设备管理控制SLAVE设备。
其次针对MASTER-SLAVE这种点对多点组网特点,进行链路层改造,引入EPON MPCP多点控制以太网通信技术,利用以太网技术在点到多点的同轴接入网中进行承载数据信号,适合广电最后1000米网络特点。此特性也是H3C有源EPCN系统强于其他Homeplug AV标准EoC系统的最大优势。
H3C有源EPCN系统的的上下行数据采用了不同的传输方式。这是专门为了适应Cable网络共享媒质的特性而设计的。
每当CB上电后,CB会搜索CC集中器,并在CC集中器上注册自己的MAC地址,同时,CC集中器给每一个CB分配一个唯一的终端设备标识(TEI)。
上下行传输原理:
下行方向,数据从CC集中器到多个CB以时分复用技术(TDM)广播到各个CB。当数据信号到达CB时,CB根据TEI,在物理层上做判断,接收给它自己的数据帧,摒弃那些给其它CB的数据帧。举例,上图中,CB1收到包1、2、3,但是它仅仅发送包1给终端用户1,摒弃包2和包3。
上行方向,可采用时分多址接入技术(TDMA)和载波检测多路复用(CSMA)传输上行流量。CSMA面向优先级,提供四级优先级。基于128位AES严格加密。TDMA面向连接,提供QoS保障,其采用DBA(动态带宽分配)技术大大提供带宽传输效率。具体DBA算法由CC集中器实现。
CC集中器会根据系统的配置,给CB分配特定的带宽,在采用动态带宽调整时,CC集中器根据指定的带宽分配策略和各个CB的状态报告,动态的给每一个CB分配带宽。对于CB设备来说,总的带宽就是有多少可以传输数据的基本时隙,该基本时隙可以调整,典型单位时隙内可以发送64byte数据。在一个CC集中器端口下面,所有的CB与CC集中器端口之间时钟是严格同步的,每一个CB只能够在CC集中器给他分配的时刻上面开始,用分配给它的时隙长度传输数据。通过时隙分配和时延补偿,确保多个CB的数据信号耦合到一根电缆上时,各个CB的上行包不会互相干扰。