EOC技术介绍和对比以及生产厂家大全

1、EOC技术介绍和对比以及生产厂家大全1 EOC技术介绍EoC原是源于欧洲一些厂家,原文是“Ethernet over Coax”,也就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术,原有以太网络信号的帧格式没有改变。最早的EOC实际上是下文讲的无源EOC或基带EOC。现在则将所有的在Cable上传输数据的技术都称为EOC。EOC (Ethernet Over Coax主要可分为基带传输、调制传输应用两类,其中又可细分出很多具 1.1 有源EoC介绍现在涌现出很多的技术和解决方案,将以太网络信号经过调制解调等复杂处理后通过同轴电缆传输。尽管有人也称之为“Ethernet over Coax”,但是与真正

2、的EoC(基带EoC/无源EoC有非常大的差别,同轴电缆上传输的信号不再保持以太网络信号的帧格式,严格从技术的角度来说是不可称之为“EoC”的。这类技术主要有以下几种:HomePNA over Coax、HomePlug BPL over Coax、HomePlug AV over Coax、WiFi over Coax、MoCA - Multimedia over Coax Alliance,我们暂且总称之“有源EoC”或“调制EoC”。HomePNA、HomePlug BPL、HomePlug AV和WiFi(Wireless LAN,Wireless Fidelity都是目前比较成熟的家

3、庭联网技术,他们的发展均有数年的历史,MoCA则是Multimedia over Coax Alliance推出的基于同轴电缆的联网技术,是四种技术中最年轻的。1.1.1 MoCA1.1.1.1 MoCA介绍MoCA是同轴电缆多媒体联盟(Multimedia over Coax Alliance的缩写,MoCA成立于2004年1月,创立者为Cisco、Comcast、EchoStar、Entropic、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MoCA 1.0规范的依据。MoCA的成

4、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MOCA产品可以利用现有的同轴电缆网络,结合光通信技术,用它来向大厦和小区提供高速宽带接入。MOCA产品主要有下面的特点高数据带宽。上行和下行都具备高达270 Mbps 的实时数据传输速率,在一个频道上可以提供有效数据速率高达130Mbps,但小字节(64Byte下传输速率非常低;MoCA采用采用ACMT的调制技术,类似OFDM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

5、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。设备典型发送电平3dBm;接收电平范围0 to -75dBm;典型时延:3ms,动态范围达75dB;一个c.LINKTM 的局端芯片集可由多达31个CPE 来共享;占用频段800-1550 MHz,无噪声频段,在这个范围内可调。每一频道带宽为50MHz,每段同轴电缆最多支持4-8个频道,每个频道上可同时连接63个终端客户,在每个50MHz频道内双向物理传输速率可达270Mbps,有用数据传输速率为130Mbps,距离可达600m。1.1.1.2 MoCA优缺点优势系统设备类型齐全,包括局端设备、终端设备、

6、有源中继设备;系统工作于高频段,单信道支持31台终端,支持多信道工作,扩展性好,组网能力较强;系统数据传输能力较高,单信道最大传输能力达到125Mbps以上;通过软件实现DBA 功能,能够设置每个终端的保证带宽和最大带宽,但误差较大;系统网管能力较强,支持SNMP网管;劣势系统工作于高频段,链路衰减较大,传输距离短,只适合做楼道覆盖;系统工作于高频段,不能通过放大器,当使用中继设备又太贵;系统终端设备不支持用户MAC地址数限制功能;系统不支持VLAN优先级;小字节(64Byte下系统吞吐量非常小,在链路质量差的情况下甚至不能通;系统传送对等带宽双向视频业务时,VOD视频质量不能保证;抗干扰能力

7、不够,在进行VOD视频时,如果晃动Cable线缆,Cable线缆接头处的晃动将导致VOD视频出现雪花。1.1.2 降频WiFi1.1.2.1 降频WIFI介绍无线局域网技术是无线通信领域最有发展前景的技术之一。目前,WLAN技术已经日渐成熟,应用日趋广泛。在众多的标准中,人们知道最多的是IEEE(美国电子电气工程师协会802.11系列,此外制定WLAN标准的组织还有ETSI(欧洲电信标准化组织和HomeRF工作组,ETSI提出的标准有HiperLan和HiperLan2,HomeRF工作组的两个标准是HomeRF和HomeRF2。在这三家组织所制定的标准中,IEEE的802.11标准系列由于它

8、的以太网标准802.3在业界的影响力使得在业界一直得到最广泛的支持,尤其在数据业务上。WiFi over Coax不同的厂家实现的方式略有不同,最大的差别在于:使用的频段不同-是否变频。由于WiFi 使用的2.4GHz频段,频率很高,电缆和无源分支分配器的损耗很大,实际数据传输流量很小!很不适合在国内5-1000MHz带宽的电缆分配网络中工作。虽然现在已经有5-2500GHz的分支分配器,但是更换工作量大、成本上升、器材浪费。有的厂家WiFi over Coax采用变频解决方案-将2.4GHz下变频到1GHz左右的频段。这虽然减小了电缆和无源分支分配器的损耗,但是带来了新的问题标准化较差,不同

9、厂家之间的设备不能互通;增加新的器件和设备,增加了成本,减低了可靠性!1.1.2.2 降频WIFI优缺点优势系统设备类型齐全,包括局端设备、终端设备、有源中继设备;系统工作于高频段,1台局端支持256台终端,实际测试62台终端,组网能力较强;系统以太网二层功能较全,系统稳定性高;系统支持VLAN 划分和VLAN 优先级,同一终端设备不同业务之间优先级设置,保证高优先级业务传送带宽。缺点系统工作于高频段,链路衰减较大;系统射频频谱较宽,频谱利用率不高;系统不支持多信道工作,可扩展性不强;共享同一频道的用户数增加,每一个用户的数据吞吐量会急剧下降;终端上线时间较长;WIFI有标准,但降频方案没有标

10、准,属于非标产品。1.1.3 HomePlug1.1.3.1 HomePlug介绍电力线高速数据通信技术,简称PLC(Powerline Communication或PLT( Powerline Telecommunication ,是一种利用中、低压配电网作为通信介质,实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术,不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段,而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭以及数字化社区提供高速数据传输平台。PLC 技术,由于充分利用最为普及的电力网络资源,建设速度快、投资少、户内不用布线,能够通过遍布各个房间的电源插座进行高

11、速上网,实现“有线移动”,具备了其它接入方式不可比拟的优势,受到国内外的广泛关注。EOC技术将电力线通信技术移植到Cable上,由于Cable有更好的通道,因此,有更好的传输效率。基于PLC宽带通信芯片供应商重要有美国的Intellon、西班牙的DS2、法国的Spidcom。1.1.4 HomePlug AV1.1.4.1 HomePlug AV介绍2000年3月,由Cisco、HP、Motorola及Intel等数十家企业共同成立HomePlug Powerline Alliance (家庭电力线网络联盟,以电力线架设局域网络的构想终于有了一致的标准和具体的进度。家庭电力线网络联盟随后在20

12、01年6月发表电力线网络的第一份标准-HomePlug 1.0。2003年2月开始HomePlug AV制定工作,2005年8月,家庭电力线网络联盟批准了新的HomePlug AV 标准。HomePlug AV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。HomePlug AV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

13、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。基于HomePlug AV的EOC产品去除低频干扰的频率后,在7-30MHz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Turbo FEC错误校验;物理层线路速率达到200

14、Mbps,净荷为150Mbps,前同步码可被HomePlug 1.0设备检测,从而实现两者共存,但互操作是可选项。在10个家庭中进行的性能测试中,80%的插座达到55Mbps以上的带宽,95%的插座达到35Mbps以上的带宽,98%的插座达到27Mbps以上的带宽,典型的物理层速率为70-100Mbps。在Cable中,传输距离可以达1KM,传输效率达100Mbps。基于HomePlug AV的芯片供应商主要有美国的Intellon公司。I ntellon是电信电力线通信排名第一的美国本土上市公司厂家,行业龙头,于2002年开始销售,主要产品为14Mbps、85Mbps、200Mbps等宽带芯

15、片,2007完成5300万美金销售。Intellon公司有20多年电力线通信研发经验,家庭插电电力线联盟(HomePlug Powerline Alliance的HomePlug AV标准就是以Intellon技术为基础的,其在物理层特别是电力线抗干扰等有很深的积累,另外其芯片发展上逐步发展单芯片方面,成本控制能力较强,产品路标上后续有符合P1901 500M乃至符合G.hn的1G带宽的产品,可以满足未来带宽不断发展的需求。1.1.4.2 HomePlug AV优缺点优势系统工作于低频段,链路衰减较小,覆盖范围较大、可以通过分支分配器、放大器;由于采用较多的抗干扰技术,系统在有线电视仿真网中抗

16、干扰能力较强;由于采用1024QAM调制,系统总吞吐率较高,小字节(64字节下仍然较好,可以达到19Mbps;Intellon是最大的PLC芯片厂商,最近以2.4亿美金的价格Atheros被收购,而Atheros是在无线WIFI领域的领导厂商,具有雄厚的实力;现网运营客户反映良好;缺点低频段频谱资源有限,系统不支持多信道工作,系统可扩展性不高,但是因为有后续的P1901芯片可以提供无缝升级,因此此问题不再明显;原芯片厂家不是提供交钥匙方案,因此系统软件需要自己开发的工作量较大,但这样反而设置了一定的门槛限制了研发实力较弱的小厂家进入,防止低层次竞争,目前使用HomePlug AV方案一般是较大

17、的厂家;1.1.5 HomePlug BPL1.1.5.1 HomePlug BPL介绍2004年1月HomePlug BPL开始制定,目前已经完成了市场需求文件,选定HomePlug AV 作为基本技术,正在进行中低压之间异同的研究,截至2009年12月31日,基于HomePlug 的BPL标准仍然没有得到确认。基于HomePlug BPL标准的芯片供应商主要有两家:西班牙的DS2和法国的Spidcom公司。DS2是一家提供电力线宽带接入的西班牙公司,产品为200Mbps,2005年产品开始销售,06年营业额为约1000万美金,07年不详。欧洲的Open PLC European Resea

18、rch Alliance (Opera开放电力线通信欧洲研究联盟,采用的就是DS2的技术。由于DS2一直做宽带电力线技术,因此在接入网管理、运营等特性上考虑都比较完善,是比较适合的技术之一。但公司规模有限,不愿意针对广电同轴电缆进行芯片改进,并且主要精力放在欧洲,特别是西班牙市场,在国内芯片销售价约$13,几乎没有国内厂家选用。2009年Q4 DS2中国应用中心正式成立,正式推动DS2在中国EOC的发展。Spidcom是法国公司,产品为224Mbps ,2006年开始销售,2007年进入中国,本身公司规模较小,在电力线通信市场占有的份额小,而其方案集成度低,成本高;并且产品后续没有单芯片方案,

19、也没有看到新的路标规划。另外Spidcom目前的芯片OFDM调制方面还不够完整,把230M分成7段,每段子信道采用和WLAN一样的OFDM,即都是相同的bit,因此与其他厂家的芯片相比,抗干扰能力要差很多。另外在IEEE P1901正式获得批准后,HomePlug联盟的BPL基本上止步不前,大部分芯片厂家均将重点放在P1901标准兼容的芯片上。1.1.5.2 HomePlug BPL优缺点优势系统工作于低频段,链路衰减较小,覆盖范围较大、可以通过分支分配器、放大器;设备接收动态范围较宽;系统以太网二层功能较全,支持同一局端下的用户相互隔离、广播包/未知包;抑制、MAC地址数限制功能、VLAN的

20、划分和管理。劣势低频段频谱资源有限,系统不支持多信道工作,系统可扩展性不高;系统带外抑制性能较差;系统数据传输带宽有待提高;系统大包长数据包传输时延较大;系统长期丢包率较高,稳定性较差。1.1.6 HomePNA1.1.6.1 HomePNA介绍Home PNA是Home Phoneline Networking Alliance(家庭电话线网络联盟的简称,该组织于1998年成立,致力于开发利用电话线架设局域网络的技术,其创始会员包括Intel 、IBM 、HP、AMD、Lucent、Broadcom及3Com等知名公司。Home PNA技术可以利用家庭已有的电话线路,快速、方便、低成本地组建

21、家庭内部局域网,利用家庭内部已经布设好的电话线和插座,不需要重新布设5类线,增加数据终端如同增加话机一样方便。目前,该组织共发布了三个技术标准,1998年秋天发布HomePNA V1.0版本,传输速度为1.0Mbit/s,传输距离为150米;1999年9月发布V2.0版本,并可兼容V1.0版本,Home PNA2.0传输速度为10Mbit/s,传输距离为300米。2003年所推出的3.0版规格(2005年成为世界标准ITU G.9954,将传输速率大幅提升到128Mbps,且还可扩充到240Mbps。HomePNA 3.0提供了对视频业务的支持,除了可以使用电话线为传输媒体外,也可使用同轴电缆

22、,为HomePNA over Coax奠定了基础。它可与大部份的家庭网络设备,如Ethernet 、802.11 及IEEE1394等设备联接使用。支持Synchronous 与Asynchronous 两种媒体存取协议,即SMAC 与AMAC。最新的标准是3.1版。采用SMAC工作模式具备包聚合(packet aggregation功能,以提升数据传输效率,最高速率可达240 Mbps。AMAC工作模式无包聚合功能,最高速率可达128 Mbps,至多可连结27部节点。目前市场上销售的HomePNA 3.0产品差不多都是工作在AMAC模式。HomePNA现在的芯片供应商主要是浩博科技(Copp

23、erGate。1.1.6.2 HomePNA优缺点优点系统工作于低频段,链路衰减较小,覆盖范围较大,可以通过分支分配器、放大器;系统数据传输能力较高,MAC 层最大传输能力接近100Mbps,频谱利用率高;TDMA工作方式,系统以太网二层功能较全,能够实现基于流的QoS保证,业务管理;劣势低频段频谱资源有限,系统不支持多信道工作,系统可扩展性不高;系统采用FDQAM调制方式,系统接收范围较窄,抗干扰能力和采用OFDM差距离较大;系统1台局端带1台终端测试数据显示,MAC 层上下行吞吐率差异较大,上行吞吐率较低;系统仅支持上下行限速,不支持DBA;其FDQAM调制方式抗干扰比较差,实际客户反映抗

24、干扰性能差,网络环境适应性差,在信道不好的时候,网络吞吐量性能每次以除以2的速度在下降。1.1.7 ECANECAN是Ethernet Coax Access Network,是普然(Opulan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。是仿照EPON技术来设计的在广电Cable网络上进行数据传输的一种技术,前期采用和普然的MAC芯片和Broadcom的PHY芯片来共同组成。前期H3C公司选用了该技术,其商标为EPCN(意为Ethernet Passive Coax Network。ECAN 的设计理念比较理想化,前期芯片和最终产品并不成熟。因为某种原因H3C抛弃

25、了ECAN解决方案,仅保留了一个EPCN的名称,其实其EOC商用产品是采用Intellon的HomePlug AV芯片解决方案来完成的。目前普然方面还在开发ECAN的芯片,MAC已经流片, PHY层和Broadcom合作终止后又购买了一家团队进行开发,最近才开发完成,其商用进程比起其他的EOC太慢,此处就不再评述。1.1.8 IEEE P19011.1.8.1 P1901介绍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

26、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、基于松下公司的HDPLC技术和ITU-T G.hn的物理层规范。2010年2月IEEE已经完成最初草案并发布,将HomePlug电力线联盟的HomePlug AV技术、基于松下公司的HDPLC 技术定义为物理层可选的标准,放弃了对G.hn兼容的努力。江苏有线在2010年初发布的江苏有线EOC技术规范中已经将P1901标准定义为江苏省广电的EOC标准。截止目前为止,intellon的INT7400已经出样,在2010年CCBN上发布,并宣称为业界第一款

27、符合P1901的芯片,并兼容HomePlug AV和P1901。1.1.9 G.hn1.1.9.1 G.hn介绍2009年10月16日,ITU一致通过一项技术标准G.hn。据ITU宣称,它将开拓“智能家庭”网络系统及应用软件的新纪元。G.hn标准设备通过在同轴电缆,标准电话、电力输送线上建立一条统一的通道,就能够实现以高达1Gbit/s的速度处理高带宽多媒体内容。新标准通过给家庭网络设备制造商,包括机顶盒、住宅网关、电脑、语音系统、DVD 播放器、家用电器及其它可能接入网络的设备,注入一剂强心针,鼓励他们不断创新,研发出更多性能强大的新产品。根据专家预测,第一款基于G.hn标准的芯片集将于20

28、10年年初投入使用。1.2 无源EoC1.2.1.1 无源EOC介绍无源EoC (Ethernet over Coax技术基于IEEE 802.3 相关的一系列协议,也就是把以太网信号在同轴电缆上传输的一种传输技术。原有以太网络信号的帧格式和MAC 层都没有改变,只是将从差分平衡信号(双绞线媒介转换成非平衡信号(同轴电缆媒介。其最大的特点是客户端是无源器件。基带同轴传输系统占用0-65MHz频段为用户提供了10M的带宽。利用高低通滤波方式全部采用无源器件在同轴上实现数据和有线电视信号的传输,系统需要将原来的平衡方式传输的以太网信号变成不平衡方式传输,还要将以太网收、发信号合成一路信号,并完成1

29、00欧/75欧阻抗变换。基带EOC技术是将以太网数据信号IP DATA和有线电视信号TVRF 采用频分复用技术,使这两个信号在同一根同轴电缆里共缆传输的技术。根据我国的有线电视网络频率老国标分割的标准,将IP DATA信号在35MHz 以下频段传输,TV RF 信号在48MHz 以上频带传输,可以实现两个信号的共缆传输,而互不影响。(或者根据新国标65/87的分割点,EOC 内部的滤波器易于批量生产。在楼宇内利用HFC网络入户的同轴电缆将IP DATA 和TV RF 混合信号直接传送至用户端,再在用户端实现混合信号的无源分离。EOC需要将以太信号和86MHz以上的CATV信号通过双工滤波器合在

30、一起,需要双工滤波器具有高隔离度、高回波损耗、尽可能低的插入损耗,才可以有效抑制以太网产生的杂散信号。同时滤波器会产生相位非线性,需要对群时延进行必须的均衡。因此对信号指标和产品工艺要求非常高,否则容易引起信号不通畅。因为无源EOC的能量主要集中在0到20MHz,而分支分配器的带宽一般为5到1000MHz,因此无源EOC无法通过分支分配器。尽管可以在楼道内可以进行集中分配的改造,但因为大多数家庭用户均部署了1分4的分配器,因此无源EOC的应用场景非常有限,在家庭有分配器的情况下,必然丢包,不能有效的承载互动点播和宽带业务。1.2.1.2 无源EOC优缺点优点用户端是无源器件,成本较低;系统无需

31、调制,大小包长的吞吐率一致,上、下行的吞吐率一致;缺点要求星形连接,需要重新布线,网络适应性非常有限;低频段频谱资源有限,系统可扩展性不高;系统不能跨接电放大器、分支分配器,不适用于有源和树型电缆分配网络;终端设备无源,用户接口单一,不能满足用户多功能需求;系统以太网二层功能较少,系统不支持DBA,不支持VLAN优先级设置功能;反射衰耗很难做好,使数据反射不可避免,对以太交换机的要求高。同轴很容易在空载的情况下由于反射形成环回,导致交换机死机;纯硬件设计+交换芯片,没有软件开发的工作量,低层次竞争。2 各种EOC技术的比较表下面是对各种接入技术的特点进行比较。其中表示完全满足,表示部分满足,表

32、 下面是广电总局科技司发布的各种接入技术的技术比较。 宽（Mbps）包 长 1518B（下/ 上行） 13 MAC 层数据传 输时延（ms ） （下/上行） QoS 2.33/4.26 397.82/261.31 6.27/3.74 1.25/2.83 2.71/1.85 14 15 16 17 18 抗单频干扰能 力（单位： dBmV） 备注 是否支持组播 是否支持 VLAN 单局端支持最 大终端数 中继方式 HPNA 3RQoS+GQoS QoS mapped WiFi WME(多 8 个 802.1D to 802.1d 媒体扩展 优先级映射 Annex H.2 到 2 个或 3 个 优先级 支持 是 64 支持 是 253 支持 是 256 支持 是 31 支持 是 32 RF 低端通过型 RF 低端通过型 RF 低端通过 调制中继、 无 调制中 桥接器 桥接器 型桥接器 源跨接 继、 无源跨 器 器 接器 68 100