EOC技术介绍新

1 1概概 述述20102010年年年年1 1月月月月1313日国务院总理温家宝主持召开国务院日国务院总理温家宝主持召开国务院日国务院总理温家宝主持召开国务院日国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。联网三网融合。联网三网融合。联网三网融合。20102010年至年至年至年至20122012年广电和电信业务双年广电和电信业务双年广电和电信业务双年广电和电信业务双向进入试点，向进入试点，向进入试点，向进入试点，20132013年至年至年至年至20152015年，全面实现三网融合年，全面实现三网融合年，全面实现三网融合年，全面实现三网融合发展。发展。发展。发展。对于广电网络来说，要实现三网融合，目前迫切需对于广电网络来说，要实现三网融合，目前迫切需对于广电网络来说，要实现三网融合，目前迫切需对于广电网络来说，要实现三网融合，目前迫切需要解决的是网络的双向化改造，而广电网络进行双要解决的是网络的双向化改造，而广电网络进行双要解决的是网络的双向化改造，而广电网络进行双要解决的是网络的双向化改造，而广电网络进行双向化改造，目前有几种技术可选，针对各有线网络向化改造，目前有几种技术可选，针对各有线网络向化改造，目前有几种技术可选，针对各有线网络向化改造，目前有几种技术可选，针对各有线网络的特点，如何选择适合自己网络发展的双向网改造的特点，如何选择适合自己网络发展的双向网改造的特点，如何选择适合自己网络发展的双向网改造的特点，如何选择适合自己网络发展的双向网改造技术就显得非常关键。技术就显得非常关键。技术就显得非常关键。技术就显得非常关键。2 2CMTS+CM传统传统HFC双向网改造技术双向网改造技术EPON+EOC改造技术改造技术现有主流的现有主流的现有主流的现有主流的HFCHFC双向网改造技术双向网改造技术双向网改造技术双向网改造技术3 3数据通信模型数据通信模型所有所有EOC协议，都是在协议，都是在MAC层与物理层上进行定义层与物理层上进行定义4 4什么是什么是“EoC”EoC“EthernetoverCoax”EoC“EthernetoverCoax”，也就是以太网，也就是以太网，也就是以太网，也就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术。信号在同轴电缆上的一种传输技术。信号在同轴电缆上的一种传输技术。信号在同轴电缆上的一种传输技术。5 5EoC分类分类无源（基带）无源（基带）有源有源6 6无源无源EOC7 7无源无源EoC8 8无源无源EoC采用的是将基带的以太数据流信号直接混入或分离的技采用的是将基带的以太数据流信号直接混入或分离的技术，没有经过调制，其实质就是一种基于同轴的以太局域网。其术，没有经过调制，其实质就是一种基于同轴的以太局域网。其最大的特点是通过无源器件的处理就可实现。它适合于集中分配最大的特点是通过无源器件的处理就可实现。它适合于集中分配型同轴网络，不适合树型，也不能过分支分配器。从改造情况看，型同轴网络，不适合树型，也不能过分支分配器。从改造情况看，无源无源EoC改造必须具备两个条件：首先，局端数据信号必须到楼改造必须具备两个条件：首先，局端数据信号必须到楼道；其次，道；其次，EoC下行通道不能有分支分配器，且不能有额外干扰下行通道不能有分支分配器，且不能有额外干扰源。这两个条件，导致采用无源源。这两个条件，导致采用无源EoC技术的广电双向网络改造成技术的广电双向网络改造成本非常大，无法适用于广电的树型拓扑网络结构，除了利用电缆本非常大，无法适用于广电的树型拓扑网络结构，除了利用电缆入户外，等于重建网络。另外，这一技术在技术上还有一定的缺入户外，等于重建网络。另外，这一技术在技术上还有一定的缺陷，从实际的应用来看，还存在太多的问题，所以现在这一技术陷，从实际的应用来看，还存在太多的问题，所以现在这一技术不推荐使用。不推荐使用。9 9有源有源有源有源EoC不同于无源不同于无源EoC，它是采用频分复用，它是采用频分复用技术将预先调制的以太技术将预先调制的以太IP数据信号与数据信号与CATV信信号混合在一起，然后通过同轴分配网传输至用号混合在一起，然后通过同轴分配网传输至用户端分离出户端分离出CATV信号和信号和IP数据信号，数据信号，IP数数据信号进行解调还原成原始以太数据信号。有据信号进行解调还原成原始以太数据信号。有源源EoC由于采取了一些适应由于采取了一些适应CATV网络特性的网络特性的处理技术，所以能克服无源处理技术，所以能克服无源EoC的缺点，能适的缺点，能适应树型、星型以及混合型网状网，能够过分支应树型、星型以及混合型网状网，能够过分支分配器，具有传输距离远，带宽高，支持分配器，具有传输距离远，带宽高，支持QoS，支持集中网管等优点，能够很好的满足，支持集中网管等优点，能够很好的满足HFC同轴分配网络结构特点。同轴分配网络结构特点。有源有源EoC1010有源有源EOC1111有源有源EOC技术种类技术种类HomePNAWiFi降频降频MoCA-MultimediaoverCoaxAllianceHomePlug（BPL/AV)ECANDOCSISEOC1212HomePNAoverCoax1313HomePNAHomePNA是是HomePhonelineNetworkingAlliance(家庭电话线网络联家庭电话线网络联盟盟)的简称，该组织于的简称，该组织于1998年成立，致力年成立，致力于开发利用电话线架设局域网络的技术，于开发利用电话线架设局域网络的技术，其创始会员包括其创始会员包括Intel、IBM、HP、AMD、Lucent、Broadcom及及3Com等知等知名公司。名公司。1414HomePNAHomePNA技术可以利用家庭已有的电话线路，技术可以利用家庭已有的电话线路，技术可以利用家庭已有的电话线路，技术可以利用家庭已有的电话线路，快速、方便、低成本地组建家庭内部局域网，快速、方便、低成本地组建家庭内部局域网，快速、方便、低成本地组建家庭内部局域网，快速、方便、低成本地组建家庭内部局域网，利用家庭内部已经布设好的电话线和插座，不利用家庭内部已经布设好的电话线和插座，不利用家庭内部已经布设好的电话线和插座，不利用家庭内部已经布设好的电话线和插座，不需要重新布设需要重新布设需要重新布设需要重新布设5 5类线，增加数据终端如同增加类线，增加数据终端如同增加类线，增加数据终端如同增加类线，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话机一样方便。目前，该组织共发布了三个技话机一样方便。目前，该组织共发布了三个技话机一样方便。目前，该组织共发布了三个技术标准，术标准，术标准，术标准，19981998年秋天发布年秋天发布年秋天发布年秋天发布HomePNAV1.0HomePNAV1.0版本，版本，版本，版本，传输速度为传输速度为传输速度为传输速度为1.0Mbit/s1.0Mbit/s，传输距离为，传输距离为，传输距离为，传输距离为150150米；米；米；米；19991999年年年年9 9月发布月发布月发布月发布V2.0V2.0版本，并可兼容版本，并可兼容版本，并可兼容版本，并可兼容V1.0V1.0版本，版本，版本，版本，HomePNA2.0HomePNA2.0传输速度为传输速度为传输速度为传输速度为10Mbit/s10Mbit/s，传输距离，传输距离，传输距离，传输距离为为为为300300米。米。米。米。1515 20032003年所推出的年所推出的年所推出的年所推出的3.03.0版规格版规格版规格版规格(2005(2005年成为世界标年成为世界标年成为世界标年成为世界标准准准准ITUG.9954)ITUG.9954)，将传输速率大幅提升到，将传输速率大幅提升到，将传输速率大幅提升到，将传输速率大幅提升到240Mbps240Mbps。HomePNA3.0HomePNA3.0提供了对视频业务的提供了对视频业务的提供了对视频业务的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，也支持，除了可以使用电话线为传输媒体外，也支持，除了可以使用电话线为传输媒体外，也支持，除了可以使用电话线为传输媒体外，也可使用同轴电缆，为可使用同轴电缆，为可使用同轴电缆，为可使用同轴电缆，为HomePNAoverCoaxHomePNAoverCoax奠定奠定奠定奠定了基础。它可与大部份的家庭网络设备，如了基础。它可与大部份的家庭网络设备，如了基础。它可与大部份的家庭网络设备，如了基础。它可与大部份的家庭网络设备，如EthernetEthernet、802.11802.11及及及及IEEE1394IEEE1394等设备联接使用。等设备联接使用。等设备联接使用。等设备联接使用。支持支持支持支持SynchronousSynchronous与与与与AsynchronousAsynchronous两种媒体存两种媒体存两种媒体存两种媒体存取协议，取协议，取协议，取协议，即即即即SMACSMAC与与与与AMACAMAC。1616HomePNAHomePNA使用的频谱使用的频谱使用的频谱使用的频谱 1717MACMAC层协定层协定层协定层协定 HomePNA3.0HomePNA3.0的的的的MACMAC层协议为层协议为层协议为层协议为CSMA/CDCSMA/CD，为提供为提供为提供为提供QoSQoS服务，它服务，它服务，它服务，它采取八种不同优先等级采取八种不同优先等级采取八种不同优先等级采取八种不同优先等级(07(07，7 7代表最高优先等级代表最高优先等级代表最高优先等级代表最高优先等级)的帧传送方式，的帧传送方式，的帧传送方式，的帧传送方式，由测量帧确认否有碰撞发生。由测量帧确认否有碰撞发生。由测量帧确认否有碰撞发生。由测量帧确认否有碰撞发生。一个正常帧传送时间须介于一个正常帧传送时间须介于一个正常帧传送时间须介于一个正常帧传送时间须介于92.5us3,122us92.5us3,122us之间，因此，之间，因此，之间，因此，之间，因此，当传送数据的工作站侦测到网络上发生碰撞时，必须在当传送数据的工作站侦测到网络上发生碰撞时，必须在当传送数据的工作站侦测到网络上发生碰撞时，必须在当传送数据的工作站侦测到网络上发生碰撞时，必须在70us70us内停内停内停内停止传送数据。换言之，当帧传送时间小于止传送数据。换言之，当帧传送时间小于止传送数据。换言之，当帧传送时间小于止传送数据。换言之，当帧传送时间小于92.5us92.5us或大于或大于或大于或大于3122us3122us，就表示网络上有碰撞发生。若网络上发生碰撞，则每部工作站就表示网络上有碰撞发生。若网络上发生碰撞，则每部工作站就表示网络上有碰撞发生。若网络上发生碰撞，则每部工作站就表示网络上有碰撞发生。若网络上发生碰撞，则每部工作站(含含含含先前未传送数据的工作站先前未传送数据的工作站先前未传送数据的工作站先前未传送数据的工作站)必须执行分布公平优先级排队必须执行分布公平优先级排队必须执行分布公平优先级排队必须执行分布公平优先级排队DFPQ(DistributedFairPriorityQueuing)DFPQ(DistributedFairPriorityQueuing)算法，以便决定由那一算法，以便决定由那一算法，以便决定由那一算法，以便决定由那一部工作站取得传输媒体的使用权。部工作站取得传输媒体的使用权。部工作站取得传输媒体的使用权。部工作站取得传输媒体的使用权。1818名词解释名词解释CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetectCarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect）即载波监听多路访问即载波监听多路访问即载波监听多路访问即载波监听多路访问/冲突检测方法冲突检测方法冲突检测方法冲突检测方法是一种争用型的介质访问控制协议。原理比较简单，技术上易实是一种争用型的介质访问控制协议。原理比较简单，技术上易实是一种争用型的介质访问控制协议。原理比较简单，技术上易实是一种争用型的介质访问控制协议。原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等地位现，网络中各工作站处于平等地位现，网络中各工作站处于平等地位现，网络中各工作站处于平等地位，不需集中控制，不提供优先，不需集中控制，不提供优先，不需集中控制，不提供优先，不需集中控制，不提供优先级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降。降。降。降。CSMA/CDCSMA/CD控制规程：控制规程：控制规程：控制规程：控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中可能出现的问题（主要是数据碰撞问题）可能出现的问题（主要是数据碰撞问题）可能出现的问题（主要是数据碰撞问题）可能出现的问题（主要是数据碰撞问题）控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理1919控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中可能出控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中可能出控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中可能出控制规程的核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中可能出现的问题（主要是数据碰撞问题）现的问题（主要是数据碰撞问题）现的问题（主要是数据碰撞问题）现的问题（主要是数据碰撞问题）控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理（1 1）侦听：侦听：侦听：侦听：通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据正在传送（线路是否忙）？正在传送（线路是否忙）？正在传送（线路是否忙）？正在传送（线路是否忙）？若若若若“忙忙忙忙”则进入后述的则进入后述的则进入后述的则进入后述的“退避退避退避退避”处理程序，进而进一步反复进行侦听工处理程序，进而进一步反复进行侦听工处理程序，进而进一步反复进行侦听工处理程序，进而进一步反复进行侦听工作。作。作。作。若若若若“闲闲闲闲”，则一定算法原则（，则一定算法原则（，则一定算法原则（，则一定算法原则（“X X坚持坚持坚持坚持”算法）决定如何发送。算法）决定如何发送。算法）决定如何发送。算法）决定如何发送。（2 2）发送：发送：发送：发送：当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。（3 3）检测：检测：检测：检测：数据发送后，也可能发生数据碰撞。因此，要对数据边发送，边接收，数据发送后，也可能发生数据碰撞。因此，要对数据边发送，边接收，数据发送后，也可能发生数据碰撞。因此，要对数据边发送，边接收，数据发送后，也可能发生数据碰撞。因此，要对数据边发送，边接收，以判断是否冲突了。以判断是否冲突了。以判断是否冲突了。以判断是否冲突了。（4 4）冲突处理：）冲突处理：）冲突处理：）冲突处理：当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。2020当网络中当网络中HomePNA设备节点增加时，碰设备节点增加时，碰撞的几率大大增加，数据传输的速率也撞的几率大大增加，数据传输的速率也大大降低。在试验中发现，以一条电话大大降低。在试验中发现，以一条电话线或同轴线上连接线或同轴线上连接6台以上的电脑时，电台以上的电脑时，电脑之间复制文件的速度会变得很慢了。脑之间复制文件的速度会变得很慢了。因此因此HomePNA比较适合节点数较少的家比较适合节点数较少的家庭联网场合，如果用于点到多点的、数庭联网场合，如果用于点到多点的、数据流量要求较高的接入时，难免有点力据流量要求较高的接入时，难免有点力不从心。不从心。2121HomePNAoverCoaxHomePNAoverCoax借用整个借用整个借用整个借用整个HomePNAHomePNA协议，协议，协议，协议，只是修改原只是修改原只是修改原只是修改原HomePNAHomePNA传输介质的耦合接口部传输介质的耦合接口部传输介质的耦合接口部传输介质的耦合接口部分的设计。分的设计。分的设计。分的设计。由于同轴电缆的传输性能好于电由于同轴电缆的传输性能好于电由于同轴电缆的传输性能好于电由于同轴电缆的传输性能好于电话线，数据流量性能略好于话线，数据流量性能略好于话线，数据流量性能略好于话线，数据流量性能略好于HomePNAHomePNA在电话在电话在电话在电话线上传输的性能，主要取决于同轴电缆接入网线上传输的性能，主要取决于同轴电缆接入网线上传输的性能，主要取决于同轴电缆接入网线上传输的性能，主要取决于同轴电缆接入网络的性能（包括分支和分配器）。因为最低端络的性能（包括分支和分配器）。因为最低端络的性能（包括分支和分配器）。因为最低端络的性能（包括分支和分配器）。因为最低端的频点的频点的频点的频点4MHz4MHz已经超过分支分配器的下限频率已经超过分支分配器的下限频率已经超过分支分配器的下限频率已经超过分支分配器的下限频率5MHz5MHz。实际我们测试发现，一些劣质的分支。实际我们测试发现，一些劣质的分支。实际我们测试发现，一些劣质的分支。实际我们测试发现，一些劣质的分支分配器可能连在分配器可能连在分配器可能连在分配器可能连在7MHz7MHz、或、或、或、或10MHz10MHz时其指标还时其指标还时其指标还时其指标还达不到国家标准要求，此时达不到国家标准要求，此时达不到国家标准要求，此时达不到国家标准要求，此时HomePNAoverHomePNAoverCoaxCoax的性能要打些折扣。的性能要打些折扣。的性能要打些折扣。的性能要打些折扣。2222由于由于由于由于HomePNAoverCoaxHomePNAoverCoax是采用是采用是采用是采用4-28MHz4-28MHz频频频频段。当段。当段。当段。当1 1点对多点通信时，也是要受到汇聚噪点对多点通信时，也是要受到汇聚噪点对多点通信时，也是要受到汇聚噪点对多点通信时，也是要受到汇聚噪声的影响，再加上声的影响，再加上声的影响，再加上声的影响，再加上HomePNAHomePNA的层采用的层采用的层采用的层采用的是技术，通迅方式又是半的是技术，通迅方式又是半的是技术，通迅方式又是半的是技术，通迅方式又是半双工方式，在接入用户多时，容易产生冲突双工方式，在接入用户多时，容易产生冲突双工方式，在接入用户多时，容易产生冲突双工方式，在接入用户多时，容易产生冲突碰撞，所以实际网络使用时性能比理论宣称碰撞，所以实际网络使用时性能比理论宣称碰撞，所以实际网络使用时性能比理论宣称碰撞，所以实际网络使用时性能比理论宣称的要低很多。的要低很多。的要低很多。的要低很多。HomePNA供应商是美国CooperGate2323WiFioverCoax2424WiFi over Coax WiFiWiFi概述概述概述概述无线局域网技术是无线通信领域最有发展无线局域网技术是无线通信领域最有发展无线局域网技术是无线通信领域最有发展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，前景的技术之一。目前，前景的技术之一。目前，前景的技术之一。目前，WLANWLAN技术已经日渐技术已经日渐技术已经日渐技术已经日渐成熟，应用日趋广泛。国内无线局域网市场将成熟，应用日趋广泛。国内无线局域网市场将成熟，应用日趋广泛。国内无线局域网市场将成熟，应用日趋广泛。国内无线局域网市场将有十分广阔的发展空间。国内多家运营实体已有十分广阔的发展空间。国内多家运营实体已有十分广阔的发展空间。国内多家运营实体已有十分广阔的发展空间。国内多家运营实体已纷纷看好无线局域网的市场机会，希望以此为纷纷看好无线局域网的市场机会，希望以此为纷纷看好无线局域网的市场机会，希望以此为纷纷看好无线局域网的市场机会，希望以此为契机跻身无线互联服务市场。契机跻身无线互联服务市场。契机跻身无线互联服务市场。契机跻身无线互联服务市场。2525WiFi over CoaxIEEEIEEE的的的的802.11802.11标准标准标准标准IEEEIEEE的的的的802.11802.11标准由很多子集构成，它详标准由很多子集构成，它详标准由很多子集构成，它详标准由很多子集构成，它详细定义了细定义了细定义了细定义了WLANWLAN中从物理层到中从物理层到中从物理层到中从物理层到MACMAC层（媒体层（媒体层（媒体层（媒体访问控制）的通信协议，在业界有广泛的影响。访问控制）的通信协议，在业界有广泛的影响。访问控制）的通信协议，在业界有广泛的影响。访问控制）的通信协议，在业界有广泛的影响。相关标准经历了相关标准经历了相关标准经历了相关标准经历了802.11b802.11b、802.11a802.11a和和和和802.11g802.11g，802.11n802.11n标准。标准。标准。标准。802.11n802.11n使用使用使用使用2.4GHz/5GHz2.4GHz/5GHz两种通用频段，互通性高，被看好是新一代的两种通用频段，互通性高，被看好是新一代的两种通用频段，互通性高，被看好是新一代的两种通用频段，互通性高，被看好是新一代的WLANWLAN标准。标准。标准。标准。2626WiFi over Coax为了实现高带宽、高质量的为了实现高带宽、高质量的WLAN服务，服务，使无线局域网达到以太网的性能水平，使无线局域网达到以太网的性能水平，推出了推出了802.11n标准。标准。802.11n可以将可以将WLAN的传输速率由目前的传输速率由目前802.11a及及802.11g提供的提供的54Mbps提高到提高到150Mbps。这得益于将这得益于将MIMO（多入多出）与（多入多出）与OFDM（正交频分复用）技术相结合而（正交频分复用）技术相结合而应用的应用的MIMOOFDM技术。技术。2727WiFi over CoaxWiFi over CoaxWiFi over CoaxWiFi over CoaxWiFi over Coax采用变频解决方案采用变频解决方案采用变频解决方案采用变频解决方案-将将将将2.4GHz2.4GHz2.4GHz2.4GHz下变频到下变频到下变频到下变频到1GHz1GHz1GHz1GHz左右的频段。这虽然减小了电缆左右的频段。这虽然减小了电缆左右的频段。这虽然减小了电缆左右的频段。这虽然减小了电缆和无源分支分配器的损耗，但是带来了新的问和无源分支分配器的损耗，但是带来了新的问和无源分支分配器的损耗，但是带来了新的问和无源分支分配器的损耗，但是带来了新的问题题题题标准化较差，不同厂家之间的设备不能互标准化较差，不同厂家之间的设备不能互标准化较差，不同厂家之间的设备不能互标准化较差，不同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，减低通；增加新的器件和设备，增加了成本，减低通；增加新的器件和设备，增加了成本，减低通；增加新的器件和设备，增加了成本，减低了可靠性了可靠性了可靠性了可靠性;同时由于同时由于同时由于同时由于WIFIWIFIWIFIWIFI协议是针对无线网络协议是针对无线网络协议是针对无线网络协议是针对无线网络要求设计，所以协议开销大，再加上其协议采要求设计，所以协议开销大，再加上其协议采要求设计，所以协议开销大，再加上其协议采要求设计，所以协议开销大，再加上其协议采用的是用的是用的是用的是CSMA/CACSMA/CACSMA/CACSMA/CA方式，所以随着用户数的增加，方式，所以随着用户数的增加，方式，所以随着用户数的增加，方式，所以随着用户数的增加，碰撞机率也随之增加，数据的实际吞吐量大大碰撞机率也随之增加，数据的实际吞吐量大大碰撞机率也随之增加，数据的实际吞吐量大大碰撞机率也随之增加，数据的实际吞吐量大大降低。降低。降低。降低。2828WiFi over Coax结论结论802.11g标准理论上最高数据传输速率可标准理论上最高数据传输速率可达到达到54Mbps，实际吞吐率也仅能达到最，实际吞吐率也仅能达到最高传输速率的一半甚至更低，约为高传输速率的一半甚至更低，约为20至至26Mbps。802.11n物理层速率可达物理层速率可达150Mbps,但由于但由于其其MAC层效率较低，层效率较低，MAC层速率只能达层速率只能达到到60Mbps70Mbps。主要芯片提供商主要芯片提供商ATHEROS2929MoCA3030MoCA MoCAMoCA概述概述概述概述MoCAMoCA是同轴电缆多媒体联盟（是同轴电缆多媒体联盟（是同轴电缆多媒体联盟（是同轴电缆多媒体联盟（MultimediaoverMultimediaoverCoaxAllianceCoaxAlliance）的缩写，）的缩写，）的缩写，）的缩写，MoCAMoCA成立于成立于成立于成立于20042004年年年年1 1月，创月，创月，创月，创立者为立者为立者为立者为CiscoCisco、ComcastComcast、EchoStarEchoStar、EntropicEntropic、MotorolaMotorola与与与与ToshibaToshiba等。等。等。等。MoCAMoCA希望能够以同轴电缆希望能够以同轴电缆希望能够以同轴电缆希望能够以同轴电缆（CoaxCoax）来提供多媒体视频信息传递的途径；它们利）来提供多媒体视频信息传递的途径；它们利）来提供多媒体视频信息传递的途径；它们利）来提供多媒体视频信息传递的途径；它们利用用用用EntropicEntropic的技术（的技术（的技术（的技术（c-linkc-link）作为）作为）作为）作为MoCA1.0MoCA1.0规范的依据。规范的依据。规范的依据。规范的依据。MoCAMoCA的成员认为，美国的家庭里同轴电缆的普及率的成员认为，美国的家庭里同轴电缆的普及率的成员认为，美国的家庭里同轴电缆的普及率的成员认为，美国的家庭里同轴电缆的普及率高达高达高达高达70%70%，整个基础设施十分完整，加上同轴电缆传，整个基础设施十分完整，加上同轴电缆传，整个基础设施十分完整，加上同轴电缆传，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，适合利输多媒体视频资料的技术已经相当成熟稳定，适合利输多媒体视频资料的技术已经相当成熟稳定，适合利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。用它来传输多媒体视频资料。用它来传输多媒体视频资料。用它来传输多媒体视频资料。3131MoCAMoCAMoCA技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍MoCA1.0MoCA1.0规范的技术基础是基于美国规范的技术基础是基于美国规范的技术基础是基于美国规范的技术基础是基于美国EntropicEntropic公司的公司的公司的公司的c-linkc-link技术，该技术使用技术，该技术使用技术，该技术使用技术，该技术使用800MHz1500MHz800MHz1500MHz频段，可选频段，可选频段，可选频段，可选2-38MHz2-38MHz。如果。如果。如果。如果系统中将来考虑传输卫星直播信号，则系统中将来考虑传输卫星直播信号，则系统中将来考虑传输卫星直播信号，则系统中将来考虑传输卫星直播信号，则MoCAMoCA可用信道大大减少！可用信道大大减少！可用信道大大减少！可用信道大大减少！MoCAMoCA每个信道带宽为每个信道带宽为每个信道带宽为每个信道带宽为50MHz50MHz，总共有，总共有，总共有，总共有1515个频道。每个信道可以支持一个个频道。每个信道可以支持一个个频道。每个信道可以支持一个个频道。每个信道可以支持一个NCNC（局端）（局端）（局端）（局端）设备，每个设备，每个设备，每个设备，每个NCNC支持支持支持支持3131个个个个CPECPE（终端用户）设（终端用户）设（终端用户）设（终端用户）设备。备。备。备。3232MoCAMoCA系统的频谱图系统的频谱图3333MoCAMoCAMoCA采用采用采用采用OFDMOFDM调制和调制和调制和调制和 TDMA/TDDTDMA/TDD（时分多址（时分多址（时分多址（时分多址/时时时时分双工）技术，分双工）技术，分双工）技术，分双工）技术，MACMAC部分的部分的部分的部分的TDMATDMA是采用软件来实现是采用软件来实现是采用软件来实现是采用软件来实现的。每个载波最高可进行的。每个载波最高可进行的。每个载波最高可进行的。每个载波最高可进行128QAM128QAM调制，每个信道理调制，每个信道理调制，每个信道理调制，每个信道理论上最大的物理数据速率为论上最大的物理数据速率为论上最大的物理数据速率为论上最大的物理数据速率为270Mbps270Mbps和最大的有效数和最大的有效数和最大的有效数和最大的有效数据速率为据速率为据速率为据速率为130Mbps130Mbps。随著链路损耗的加大或链路。随著链路损耗的加大或链路。随著链路损耗的加大或链路。随著链路损耗的加大或链路SNRSNR的降低，依次降低为的降低，依次降低为的降低，依次降低为的降低，依次降低为64QAM64QAM、32QAM32QAM、16QAM16QAM、8QAM8QAM、QPSKQPSK、BPSKBPSK调制方式，实际有效数据速率调制方式，实际有效数据速率调制方式，实际有效数据速率调制方式，实际有效数据速率就会成倍降低。就会成倍降低。就会成倍降低。就会成倍降低。设备典型发送电平设备典型发送电平设备典型发送电平设备典型发送电平3dBm3dBm；接收电平范围；接收电平范围；接收电平范围；接收电平范围0to-0to-75dBm75dBm；典型时延：；典型时延：；典型时延：；典型时延：3ms3ms。3434MoCA物理层采用先进的自适应星座图多载波调制（物理层采用先进的自适应星座图多载波调制（ACMTAdaptiveConstellationMultitone）方式，即正交频分调制（）方式，即正交频分调制（OFDM），子载波上），子载波上的调制制式在的调制制式在BPSK、QPSK、16-256QAM自动选择，而且子载波频率自动选择，而且子载波频率以以25MHz步长捷变，故抗干扰能力极强。步长捷变，故抗干扰能力极强。MOCA频道带宽为频道带宽为50MHZ，分为，分为256个子载波。数据由大量的窄带调制个子载波。数据由大量的窄带调制的载波来携带，因此，子通道的频率响应是非常平的的载波来携带，因此，子通道的频率响应是非常平的.频率范围频率范围875to1525MHz动态范围动态范围70dB在每对节点之间创建调制简表（在每对节点之间创建调制简表（modulationprofile）的过程称为调制简）的过程称为调制简表化（表化（modulationprofiling）。调制简表在特定的时间特别适合对应的）。调制简表在特定的时间特别适合对应的节点对。节点对。MOCA设备不断地更新调制简表，使其最适合特定的情况。设备不断地更新调制简表，使其最适合特定的情况。采用预均衡（采用预均衡（Pre-Equlization）和多音调制）和多音调制(multi-tonemodulation)，预，预均衡可以用于补偿发射机中的线性和非线性失真均衡可以用于补偿发射机中的线性和非线性失真,以获得优以获得优化发射信号质化发射信号质量。这样一来，使用简单的量。这样一来，使用简单的FEC（forwarderrorcorrection）(RS)就可就可以得到视频质量的以得到视频质量的BER（biterrorrate）。3535MoCA由于由于MoCA工作带宽在高端，对于工作带宽在高端，对于需要使用在级联的场合，成本会大幅增需要使用在级联的场合，成本会大幅增加，效果会大大降低；在实际测试及使加，效果会大大降低；在实际测试及使用中还存在很多问题；因此用中还存在很多问题；因此MoCA在实在实际网络中的使用效果还需等待验证。际网络中的使用效果还需等待验证。MOCA的芯片供应商是美国Entropic（熵通科技）3636HomePLUGoverCoax3737HomePLUG over Coax HomePLUGHomePLUG概述概述概述概述 电力线高速数据通信技术，简称电力线高速数据通信技术，简称电力线高速数据通信技术，简称电力线高速数据通信技术，简称PLCPLCPLCPLC（Powerline Powerline Powerline Powerline CommunicationCommunicationCommunicationCommunication或或或或PLT(Powerline PLT(Powerline PLT(Powerline PLT(Powerline Telecommunication)Telecommunication)Telecommunication)Telecommunication)，是一种利用中、低压配电网作，是一种利用中、低压配电网作，是一种利用中、低压配电网作，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为通信介质，实现数据、话音、图像等综合业务传输为通信介质，实现数据、话音、图像等综合业务传输为通信介质，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的通信技术，不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的的通信技术，不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的的通信技术，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、配有效手段，而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配有效手段，而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配有效手段，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、智能家庭用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭用电自动化、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。以及数字化社区提供高速数据传输平台。以及数字化社区提供高速数据传输平台。以及数字化社区提供高速数据传输平台。3838HomePLUG over Coax 第一个第一个第一个第一个HomePlugHomePlug标准标准标准标准HomePlug1.0HomePlug1.0在在在在20012001年年年年1 1月得到批准，其理论数据率最高为月得到批准，其理论数据率最高为月得到批准，其理论数据率最高为月得到批准，其理论数据率最高为14Mbit/s14Mbit/s，HomePlug1.0TurboHomePlug1.0Turbo版于版于版于版于20042004年推出，其最大年推出，其最大年推出，其最大年推出，其最大理论数据率提高到理论数据率提高到理论数据率提高到理论数据率提高到85Mbit/s85Mbit/s。20052005年年年年1212月通过月通过月通过月通过认证的认证的认证的认证的HomePlugAVHomePlugAV（AVAUDIO&AVAUDIO&VidioVidio）标准支持高达）标准支持高达）标准支持高达）标准支持高达200Mbit/s200Mbit/s的数据率，并的数据率，并的数据率，并的数据率，并支持所有多媒体业务和电信应用所需的支持所有多媒体业务和电信应用所需的支持所有多媒体业务和电信应用所需的支持所有多媒体业务和电信应用所需的QoSQoS级级级级别。为了确保别。为了确保别。为了确保别。为了确保QoSQoS，采用了，采用了，采用了，采用了TDMATDMA（时分多路（时分多路（时分多路（时分多路访问）与访问）与访问）与访问）与CSMACSMA（带有冲突检测的载波侦听多（带有冲突检测的载波侦听多（带有冲突检测的载波侦听多（带有冲突检测的载波侦听多路访问）路访问）路访问）路访问）协议。协议。协议。协议。3939HomePLUG over Coax HomePlugHomePlug技术还能够实现家庭与外网联技术还能够实现家庭与外网联接，直接使用电力线路接入接，直接使用电力线路接入InternetInternet，实施宽带联网的应用，此技术称为实施宽带联网的应用，此技术称为 HomePlug BPLHomePlug BPL（BPLBroadband BPLBroadband Power LinePower Line）。）。4040HomePLUG over Coax 现阶段厂家采用的标准主现阶段厂家采用的标准主要有要有HomePlugAV和和HomePlugBPL，芯芯片厂商分别是片厂商分别是英特龙（英特龙（INTELLON）和速比特（速比特（SPIDCOM)。4141HomePLUG over Coax HomePlugAV规范概览规范概览HomePlug AVHomePlug AVHomePlug AVHomePlug AV的目的是在家庭内部的的目的是在家庭内部的的目的是在家庭内部的的目的是在家庭内部的电力线电力线电力线电力线上构上构上构上构筑高质量、多路媒体流、面向娱乐的网络，专门用来筑高质量、多路媒体流、面向娱乐的网络，专门用来筑高质量、多路媒体流、面向娱乐的网络，专门用来筑高质量、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。它采用先进的物理满足家庭数字多媒体传输的需要。它采用先进的物理满足家庭数字多媒体传输的需要。它采用先进的物理满足家庭数字多媒体传输的需要。它采用先进的物理层和层和层和层和MACMACMACMAC层技术，提供层技术，提供层技术，提供层技术，提供200Mbps200Mbps200Mbps200Mbps级的电力线网络，用于级的电力线网络，用于级的电力线网络，用于级的电力线网络，用于传输视频、音频和数据。传输视频、音频和数据。传输视频、音频和数据。传输视频、音频和数据。4242HomePLUG over CoaxHomePlugAV频谱特性图频谱特性图4343HomePlugAVHomePlugAV的物理层使用的物理层使用的物理层使用的物理层使用OFDMOFDM调制方式，它是将调制方式，它是将调制方式，它是将调制方式，它是将待发送的信息码元通过串并变换，降低速率，从而增待发送的信息码元通过串并变换，降低速率，从而增待发送的信息码元通过串并变换，降低速率，从而增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。同时它使用循大码元周期，以削弱多径干扰的影响。同时它使用循大码元周期，以削弱多径干扰的影响。同时它使用循大码元周期，以削弱多径干扰的影响。同时它使用循环前缀（环前缀（环前缀（环前缀（CPCP）作为保护间隔，大大减少甚至消除了码）作为保护间隔，大大减少甚至消除了码）作为保护间隔，大大减少甚至消除了码）作为保护间隔，大大减少甚至消除了码间干扰，并且保证了各信道间的正交性，从而大大减间干扰，并且保证了各信道间的正交性，从而大大减间干扰，并且保证了各信道间的正交性，从而大大减间干扰，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，少了信道间干扰。当然，这样做也付出了带宽的代价，少了信道间干扰。当然，这样做也付出了带宽的代价，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：并带来了能量损失：并带来了能量损失：并带来了能量损失：CPCP越长，能量损失就越大。越长，能量损失就越大。越长，能量损失就越大。越长，能量损失就越大。OFDMOFDM中各个子载波频谱有中各个子载波频谱有中各个子载波频谱有中各个子载波频谱有1/21/2重叠正交，这样提高了重叠正交，这样提高了重叠正交，这样提高了重叠正交，这样提高了OFDMOFDM调制方式的频谱利用率。在接收端通过相关解调制方式的频谱利用率。在接收端通过相关解调制方式的频谱利用率。在接收端通过相关解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。调技术分离出各载波，同时消除码间干扰的影响。调技术分离出各载波，同时消除码间干扰的影响。调技术分离出各载波，同时消除码间干扰的影响。HomePLUG over Coax4444HomePLUG over CoaxHomePlugAVHomePlugAV去除无线电爱好者使用的频率后，去除无线电爱好者使用的频率后，去除无线电爱好者使用的频率后，去除无线电爱好者使用的频率后，在在在在2-28MHz2-28MHz频段使用频段使用频段使用频段使用917917个子载波；功率谱密个子载波；功率谱密个子载波；功率谱密个子载波；功率谱密度可编程，以满足不同国家的频率管制；每个度可编程，以满足不同国家的频率管制；每个度可编程，以满足不同国家的频率管制；每个度可编程，以满足不同国家的频率管制；每个子载波可以单独进行子载波可以单独进行子载波可以单独进行子载波可以单独进行BPSKBPSK、QPSKQPSK、8QAM8QAM、16QAM16QAM、64QAM64QAM、256QAM256QAM和和和和1024QAM1024QAM调调调调制；采用制；采用制；采用制；采用TurboFECTurboFEC错误校验；物理层线路速错误校验；物理层线路速错误校验；物理层线路速错误校验；物理层线路速率达到率达到率达到率达到200Mbps200Mbps，净荷为，净荷为，净荷为，净荷为150Mbps150Mbps，接近电力，接近电力，接近电力，接近电力线信道的通信容量；前同步码可被线信道的通信容量；前同步码可被线信道的通信容量；前同步码可被线信道的通信容量；前同步码可被HomePlugHomePlug1.01.0设备检测，从而实现两者共存，但互操作是设备检测，从而实现两者共存，但互操作是设备检测，从而实现两者共存，但互操作是设备检测，从而实现两者共存，但互操作是可选项。可选项。可选项。可选项。4545HomePLUG over CoaxHomePlugAVHomePlugAV的的的的MACMAC层层层层HomePlugAVHomePlugAV设计了十分高效的设计了十分高效的设计了十分高效的设计了十分高效的MACMAC层，支持基层，支持基层，支持基层，支持基于工频周期同步机制的于工频周期同步机制的于工频周期同步机制的于工频周期同步机制的TDMATDMA和和和和CSMACSMA。TDMATDMA面向面向面向面向连接，提供连接，提供连接，提供连接，提供QoSQoS保障，确保带宽预留、高可靠性和严保障，确保带宽预留、高可靠性和严保障，确保带宽预留、高可靠性和严保障，确保带宽预留、高可靠性和严格的时延抖动控制。格的时延抖动控制。格的时延抖动控制。格的时延抖动控制。CSMACSMA面向优先级，提供四级优面向优先级，提供四级优面向优先级，提供四级优面向优先级，提供四级优先级。工频周期同步机制确保良好的抗工频周期同步先级。工频周期同步机制确保良好的抗工频周期同步先级。工频周期同步机制确保良好的抗工频周期同步先级。工频周期同步机制确保良好的抗工频周期同步噪声的信道适应能力，如调光灯、充电器等产生的谐噪声的信道适应能力，如调光灯、充电器等产生的谐噪声的信道适应能力，如调光灯、充电器等产生的谐噪声的信道适应能力，如调光灯、充电器等产生的谐波。基于波。基于波。基于波。基于128128位位位位AESAES严格加密。中央协调者严格加密。中央协调者严格加密。中央协调者严格加密。中央协调者CCo(CentralCoordinator)CCo(CentralCoordinator)控制所在电力线网络设备的控制所在电力线网络设备的控制所在电力线网络设备的控制所在电力线网络设备的活动，并协调同相邻电力线网络的共存，以支持电力活动，并协调同相邻电力线网络的共存，以支持电力活动，并协调同相邻电力线网络的共存，以支持电力活动，并协调同相邻电力线网络的共存，以支持电力线宽带接入、多电力线网络运行和隐藏节点服务。线宽带接入、多电力线网络运行和隐藏节点服务。线宽带接入、多电力线网络运行和隐藏节点服务。线宽带接入、多电力线网络运行和隐藏节点服务。4646HomePLUG over CoaxHomePlugAVoverCoaxHomePlugAVoverCoaxHomePlugAVoverCoaxHomePlugAVoverCoax同样是完整地借用同样是完整地借用同样是完整地借用同样是完整地借用HomePlugAVHomePlugAV协议，协议，协议，协议，只是修改前端耦合等电路设计来实现。只是修改前端耦合等电路设计来实现。只是修改前端耦合等电路设计来实现。只是修改前端耦合等电路设计来实现。HomePlugAVoverCoaxHomePlugAVoverCoax使使使使得原来得原来得原来得原来HomePlugHomePlug比较难以处理的问题得到很好的解决，如：电磁比较难以处理的问题得到很好的解决，如：电磁比较难以处理的问题得到很好的解决，如：电磁比较难以处理的问题得到很好的解决，如：电磁兼容等。同样同轴电缆的传输性能要好于电力线，数据流量性能兼容等。同样同轴电缆的传输性能要好于电力线，数据流量性能兼容等。同样同轴电缆的传输性能要好于电力线，数据流量性能兼容等。同样同轴电缆的传输性能要好于电力线，数据流量性能也会好于也会好于也会好于也会好于HomePlugHomePlug在电力线上传输的性能。当然最终得性能主要在电力线上传输的性能。当然最终得性能主要在电力线上传输的性能。当然最终得性能主要在电力线上传输的性能。当然最终得性能主要取决于同轴电缆接入网络的性能（包括分支和分配器）。因为最取决于同轴电缆接入网络的性能（包括分支和分配器）。因为最取决于同轴电缆接入网络的性能（包括分支和分配器）。因为最取决于同轴电缆接入网络的性能（包括分支和分配器）。因为最低端的频点低端的频点低端的频点低端的频点2MHz2MHz已经超过分支分配器的下限频率已经超过分支分配器的下限频率已经超过分支分配器的下限频率已经超过分支分配器的下限频率5MHz5MHz。对于某。对于某。对于某。对于某一些劣质的分支分配器，此时一些劣质的分支分配器，此时一些劣质的分支分配器，此时一些劣质的分支分配器，此时HomePlugAVoverCoaxHomePlugAVoverCoax的性能比宣的性能比宣的性能比宣的性能比宣称的指标要低。称的指标要低。称的指标要低。称的指标要低。AV的芯片供应商是美国Intellon 4747HomePLUG over Coax速比特芯片组（速比特芯片组（BPL）速比特速比特BPL芯片组的芯片组的MAC层数据接入方层数据接入方式完全采用式完全采用TDMA方式，仅留少量时间方式，仅留少量时间段采用段采用CSMA方式，用于终端初始化时方式，用于终端初始化时连接使用。从而降低了多用户时产生碰连接使用。从而降低了多用户时产生碰撞的机率，保证较高的数据吞吐量。撞的机率，保证较高的数据吞吐量。4848HomePLUG over Coax4949HomePLUG over Coax在不同用户数时网络的吞吐量比