ECAN与其他EOC技术的比较.ppt
《ECAN与其他EOC技术的比较.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ECAN与其他EOC技术的比较.ppt(62页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、EoC技术的选择:ECAN(Ethernet Over Coax Access Network)还是 DOC(Data Over HomeNetwork)?,李 力 2010年5月,NGB网络的构造和实现模式ECAN和DOC依托的技术体制ECAN与DOC的比较ECAN系列产品BAS6000,提 纲,NGB网络的构造和实现模式,根据国内外网络发展趋势,下一代广播电视网(NGB)面向未来五年到十年,光节点覆盖发展到 200 户或 50 户以内,甚至大规模 FTTH 的部署。,面向下一代广播电视网(NGB)电缆接入技术(EoC)需求白皮书,下一代广播电视网-NGB是以有线电视数字化和移动多媒体广播电
2、视(CMMB)的成果为基础,以自主创新的“高性能宽带信息网”核心技术为支撑,构建的适合我国国情的、“三网融合”的、有线无线相结合的、全程全网的下一代广播电视网络。,NGB的目标:模拟变数字、单向变双向、看电视变用电视(电视成为家庭信息终端)以同轴方式为用户提供独享30M带宽的接入,其中8M为视频内容未来3年完成主要城市的建网,未来10年建成覆盖2亿户的NGB网络NGB的需求:业务需求基本业务、增值业务网络需求全程全网、可管可控技术需求带宽需求、QoS需求,NGB宽带接入网基本结构,CBAT(Coaxial Broadband Access Terminal),同轴电缆宽带接入网局端设备)CNU
3、(Cable Network Unit),同轴网络单元。实质就是FTTB(光纤到大楼),使每个光节点覆盖用户小于50户。,下一代广播电视网(NGB)的网络构造,NGB需要支撑的业务类型,语音业务要能支撑基于IP的语音,即 VoIP 业务。数据业务要基于互联网的 IP 数据(如 HTTP 浏览、FTP 下载、网络游戏等),视频业务要能点播标清(SDTV)和高清(HDTV)视频业务以及IPTV、视频会议等。即三网融合,NGB下一代广播电视网络的内涵和实质,一种能以支撑大量互动电视视频流为基础的语音、数据与视频三网融合的宽带综合业务双向网,双向互动性:相对于传统的有线电视网,NGB网络是双向网络,支
4、持双向互动业务,要具备相当的接入带宽,借以实现语音、数据和视频的双向传输;支持海量视频HDTV:相对于目前已有现存的双向网络(当代网),NGB网络要能传输海量的HDTV高清电视视频流。这是有别于其他数据双向网最重要的区别,同时也是有线电视网络最富竞争力的基础,是NGB网络的核心竞争力。如果网络不支持大量的HDTV高清电视节目,这样的网络就不应该被称作为NGB网络。FTTB的网络构造:相对于FTTH(未来网)的网络构造,NGB网络的构造是每个光节点覆盖50户,即FTTB光纤到大楼。这样既相对于FTTH,能节省大量的建设成本、工艺安装成本和网络维护成本,又能有效利用和保护网络中大量的电缆资源与投入
5、,从而突出了有线电视网络的特色和优势。,三个重要特征:,IP+QAM 的四种构造,1、窄带双向通道+QAM互动广播模式:,数据通道只有几十kbps带宽,只进行 VOD的认证、点播等信息的交流和传输,大量的视频流则由边缘QAM调制器通过下行通道广播到用户,实现VOD的点播。,特 点:双向数据通道的构建,投入最少,成本较低。能将单向的机顶盒低成本地实现VOD业务的双向点播。只满足VOD业务的需求,不能支持任何其他双向数据业务,如基本的Internet宽带上网等。与NGB全业务接入需求相去甚远,不利于争取高端用户(VOD用户一般都有宽带上网的基本需求)。QAM的互动广播通道需要大量的边缘QAM调制器
6、及其相关设备,才能满足SDTV、时移、回看、HDTV等点播业务,QAM广播通道的投入相对较大。,综合起来:窄带双向通道+QAM互动广播模式的总体投入不低,性能价格比最低,IP+QAM 的四种构造,数据双向通道基于Cable Modem技术构建,上下行带宽不仅能有效进行 VOD的认证、点播等信息的交流和传输,而且也能基本满足Internet上网业务,同时,大量的视频流也是由边缘QAM调制器通过下行通道广播到用户,实现VOD的点播。,特 点:双向数据通道的建设技术成熟,投入较大。成本很高,特别是维护成本更高。满足VOD业务和Internet宽带上网等需求。但较难支持Video Over IP等业务
7、,如IPTV、网络电视等。QAM的互动广播通道也需要大量的边缘QAM调制器及其相关设备,才能满足SDTV、时移、回看、HDTV等点播业务,QAM广播通道的投入相对较大。,2、基于Docsis的IP双向通道+QAM互动广播模式:,IP+QAM 的四种构造,所有双向数据业务和VOD互动电视都通过一个宽带的IP通道实现,QAM通道只实现数字电视(SDTV和HDTV)的单向广播。与全IP网络相比较,其组播业务由RF广播通道完成,能节省大量的下行带宽,从而降低了IP通道的带宽要求。,特 点:双向数据通道需要有一定的带宽,以满足Video Over IP和Internet宽带上网等全业务的需求。可以直接支
8、持IPTV、网络电视等传统的数据业务。QAM通道为单向广播通道,不需要大量的边缘QAM调制器及其相关设备,其成本最低,特别适宜1550nm光纤技术的应用。但与全IP接入网一样,难以实现互动HDTV业务,只能满足SDTV、时移、回看等点播业务,不能最好地凸现或强化有线电视网络的HDTV优势。,3、宽带IP+单向QAM广播模式:,QAM通道:只用于SDTV与HDTV的广播和HDTV的双向点播。与传统的窄带双向点播模式相比较,不仅能节省了大量的边缘QAM及其插播光发送机,同时还突现了广电网络的带宽优势,牢牢把握HDTV的优势。,IP通道:由于EPON+EOC的构造提供了远优于Cable Modem的
9、IP带宽,能直接支持IPTV形式的VOD点播和网络电视及其宽带上网业务。若每户能独享10Mbps。则3Mbps可用于SDTV点播(IPTV、时移、回看),2Mbps传输监控视频、2Mbps动画游戏和2Mbps Internet上网等业务。,使用户在充分享受互动HDTV的同时,也可以用PC机随心所欲地观看广播电视或网络电视等业务。,4、宽带IP+互动QAM模式:照顾了传统的电视用户,也吸引了IP用户。,IP+QAM 的四种构造,ECAN和DOC依托的技术体制,HFC网络中支持P2MP双向技术,最后100米宽带接入是有线电视网络实现双向化的关键和瓶颈,Cable Modem接入技术EPON+EOC
10、(Ethernet Over Coax)构造EOC:ECAN(Ethernet Over Coax Access Network)还是 DOC(Data Over Coax)?,宽带接入技术和数字家庭网络技术属于两个不同的技术范畴。,有源调制的“EoC”(DoC)基于数字家庭网络技术,家庭网络技术的主要任务是在不敷设新缆的条件下把家庭中各个房间连通起来。比如MOCA就是在用Cable Modem接入家庭后,用MOCA终端把各个房间连通起来与Cable Modem上联接入到大网中。因而为了避免与Cable Modem的频率冲突,同时鉴于家庭中线缆损耗有限,故MoCA选用了高频端(1-1.5GHz
11、)。有源调制“EOC”(DOC)其实就是把家庭网络中的基于电力线(HomePlugAV/BPL)、电话线(HomePNA)、同轴电缆(MoCA)和WiFi等四种数字家庭网络技术,通过阻抗变换和双工滤波复用与分离等手段搬移到了同轴电缆网中。,HomePlug 家庭网络技术的应用,電力線-以太網適配器,家庭网络的特点和要求:由少量终端构成的对等网络(无需CO端类设备控制)对可靠性要求不高(保证网络联通)目前对QoS要求不高(今后会随着三网融合的需求而大大提高)没有网络管理、维护和监测等需求,家庭网络技术的技术体制和特点,家庭网络的特点和要求:由少量终端构成的对等网络:其每个设备的主从位置可相互替换
12、。没有和不需要中心控制端类设备,比如Docsis系统中的CMTS,就是一个中心控制器,EPON系统中的OLT也是。只需保证网络联通:对可靠性要求不高,不需要划分很多的VLAN数对QoS要求不高:在家庭中不需要划分业务类型不需要网络管理、维护和监测等需求MAC层协议(媒质访问控制协议或多址(设备)接入控制协议)均采用了基于载波侦听和冲突检测 的CSMA机制:,CSMA系统没有网络同步,多设备同时发数据时会产生冲突。发生冲突时采用退避重传,因而当设备数量增多时,自由竞争需要抢带宽,没有中心控制机制,冲突机遇就会急剧增大,使总带宽会急剧下降,传输时延随机变大。,CPE,CPE,CPE,CPE,CPE
13、,CPE,总带宽:物理带宽不变,但吞吐量会变化,对等网络可互换,CPE,其接入总带宽会随接入用户数(CNU终端数)增加而急剧下降,不能支撑高接入率,其提供的接入带宽几乎不能满足NGB的要求,表明接入能力差。,随着用户数量(CNU)的增加,不仅总带宽急剧下降,同时使每个CNU的独享带宽还会进一步降低。,DoC(Data Over Coax)家庭网络技术用于规模化接入时:,其接入总带宽在短包长时会急剧下降,使之系统性能变得不稳定。不同的业务有不同的传输效率,差异很大。,对64Byte短包长的业务只有10Mbps左右。表明:由于不同的业务有不同的包长,DOC对业务的支撑能力较弱,很多业务(如VoIP
14、)不能很好地开展。,表明:G.hn是希望把MoCA、HomePNA和HomePlug统一起来实现家庭高清电视的传输。G.hn标准或规范只是针对家庭网络的,不是接入技术的标准,更不是有线电视同轴网络的接入规范,不应混淆。,2005年7月,电气和电子工程师学会IEEE成立P1901工作组,致力于统一电力线宽带通信的技术标准。内容涵盖电力线宽带通信的室内联网和室外宽带接入以及两者的互操作性三部分。2008年12月IEEE P1901通过了电力线宽带通信的物理层(PHY)和介质访问控制层(MAC)的技术标准提案。提案包括三个可选项,基于HomePlug电力线联盟的HomePlug AV技术、基于松下公
15、司的HDPLC技术和ITU-T G.hn的物理层规范。该提案还需要在2009年2月的小组会议上投票,如果一切顺利,到2009年11月将会完成最初草案。,IEEE1901,表明:IEEE1901标准只是针对电力通信的技术规范,还不如ITU-T的G.hn,完全不是接入技术的标准。,DOC有源调制“EOC”小结,MOCA、HomePNA、HomePlug(AV和BPL)和WiFi都是家庭网络技术,其主要功能或作用是充分利用家庭中已有的电源线、电话线、同轴电缆及其自由空间实现家庭中各个房间的各种双向设备的高速连通。因此:各种技术体制都采用CSMA载波侦听和冲突检测 协议,对于家庭网络具有最好的性能与价
16、格比 但对于用户的接入,其MAC协议就过于简单了,不能适应大规模的接入。其总带宽就会随着用户数增多而急剧下降,表现出接入能力太差。由于是用于家庭网络的各房间的高速连通(从1个房间传向另一个房间),对于大包或视频业务具有较好的传输能力,而短包长业务由于在家庭中没有这样的需求或用途(如IP电话、Email或点播信息),其传输性能较差。当移植到接入网络时,其表现就是对业务的支持能力不稳定。基于家庭网络的各种技术移植到接入网络时,其应用具有巨大的风险,是不合适的。需要发展一种基于接入技术的EOC技术。理想的EOC技术应该要克服掉上述缺陷,这就需要一个完善的MAC机制,应当采用标准接入技术的MAC协议,
17、比如Cable Modem、ADSL和EPON等技术规范。,2008年6月,获上海市科委的基于IEEE802.3ah同轴电缆点对多点级联关键技术研究 ECAN(Ethernet Over Caox Accesss Network)(资助金额100万)上 海大学通信学院、中兴通讯、美国普然(OpuLAN)技术有限公司和美国BroadCom公司共同提出和开发了ECAN,以满足下一代广播电视网(NGB)的需求,实现语音、数据和视频的三网融合。,ECAN的OSI分层图示,ECAN(Ethernet Over Caox Accesss Network 基于同轴电缆接入网的以太网)技术没有简单地采用CSM
18、A机制,而是创造性地将 IEEE802.3ah的EPON MAC协议移植到了无源同轴电缆用户分配网中,实现点对多点的以太到家的宽带接入,从而完全避免了CSMA带来的局限。其MAC协议沿用了EPON的协议,具有动态带宽分配(DBA),可实现电信级的运营和维护,可支撑所有业务(视频、语音和数据)的接入。ECAN技术具备了有源调制EOC技术网络适应性强、家庭中安放灵活等优点,又兼备了基带无调制EOC技术强大的接入性能,是一种成熟的、先进的宽带接入技术。带宽达130Mbps,ECAN(Ethernet Coax Access Network)电信运营级的EOC技术,ECAN的OSI结构,以太网数据首先
19、由OLT经光纤传送到ONU。ONU与CLT直接相连,完成光网络数据与同轴网络数据的转换。并将以太网数据和有线电视频分复用混合成一路信号由同轴电缆网发送到用户端CNU,实现有线电视和宽带数据的接入。,ECAN(Ethernet Coax Access Network)电信运营级的EOC技术,Solution Highlights:Scalability!Manageability!Reliability!,ECAN的应用形式和方法与有源调制“EOC”(DOC)一样:,ECAN的传输原理:MPCP(多点控制协议),由CLT统一分配CNU的上行时隙,同时CNU周期性地上报上行需求,而CLT周期性告知
20、CNU的上行时隙,CNU只能在属于自已的上行时隙发上行数据.CLT保证在上行时段不发送任何下行数据。数据从CLT 到多个CNU 以广播式下行,每个数据帧的帧头包含LLID,该标识表明本数据帧时给某个特定的CNU。数据帧到达CNU 时,CNU 根据LLID 判断是否接收。,ECAN的注册与自动发现,CNU 收到Discovery GATE 消息后,会把本地时钟设置为收到的Discovery GATE 消息中的时钟标签。当CNU 的本地时钟到达发现时隙的开始时刻,CNU 将等待一个额外的随机时延后,发送REGISTER_REQ 消息。随机时延是为了防止多个未注册CNU 同时发送REGISTER_R
21、EQ 消息时有可能产生的持续冲突。当CLT 接收到一个来自未注册的CNU 的REGISTER_REQ 消息后,计算出该CNU的往返时延RTT。,1.CLT 分配一个发现窗口,在这个窗口已注册成功的CNU 都不允许进行传输(通过CLT DBA 保证)。2.只有未注册的CNU 才会响应Discovery GATE 消息。,3.CLT 一旦解析并确认了REGISTER_REQ 消息后,分配LLID 并发送REGISTER 给这个CNU。4.在REGISTER 消息后,CLT 将发送一个Normal GATE 给同一个CNU。5.CNU 接收了REGISTER 消息和Normal GATE 消息后,将
22、发送一个REGISTER_ACK 消息告知CLT,它已经成功地解析了REGISTER 消息。REGISTER_ACK 消息将在接收到的Normal GATE 消息中所分配的时隙中传输。,ECAN的DBA动态带宽分配,带宽分配分为静态和动态两种,静态带宽的缺点是带宽利用率较低。ECAN的MAC支持DBA动态带宽分配,在带宽相同的情况下可以承载更多的用户,从而降低用户成本。ECAN MAC 采用的是基于优先级的轮询带宽分配方案。CNU 实时地向CLT 汇报每个优先级的当前业务需求(REPORT),CLT 根据优先级、用户SLA(服务级别配置)要求分配Normal GATE 给CNU 一个或多个时隙
23、。每个CNU 在分配的时隙内发送相关优先级的数据。,ECAN的动态带宽分配(DBA)机制采用了相关算法实现了上下通道的通信控制及对称或非对称动态带宽分配,使CNU支持加权公平排队(WFQ)和可变带宽分配,实现了每个用户终端(CNU)实时上报所需上传的数据量。并在局端设备(CLT)的管理控制带宽的同时,能根据需要严格保证各用户的通信带宽和业务质量,使多个CNU可以同时获得足够的带宽,,ECAN引入了EPON的基于TDMA技术的MPCP(多点控制协议)机制,使ECAN具备了很好的接入能力、可扩展性和可运营性,能适应所有网络的结构。,总带宽(吞吐量)高达130Mbps以上,接入能力强能随着接入率的提
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ECAN 与其 EOC 技术 比较
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5428540.html