基于EPON技術的雙向改造方案充分利用了EPON技術多業務、低投資、易維護、長距離、大容量、高帶寬等優勢，保護廣電網絡現有投資，成為進行廣電網絡雙向改造的首選模式。
高清數字電視(HDTV)和視頻點播(VOD)的發展，對廣電行業來講是一個前所未有的發展機遇。只有開展新業務、提供新服務，才能使廣電在與其他運營商的競爭中立于不敗之地。新業務和新運營模式對網絡提出了新的要求，最集中的體現就是網絡實現雙向化。
目前廣電有線電視網的現狀是存在著大量的HFC網絡，既不能承載多媒體交互業務，也不能有效實的管理運營，所以雙向網改造已經成為數字化建設中不可分割的一部分。
但是，缺乏網絡的規劃、建設、維護、運營等諸多經驗，已經成為各地廣電面臨的普遍難題。當前擺在廣電面前緊迫的兩件事情：1.如何盡量合理地實現雙向改造的網絡設計;2.如何依靠新型業務來提升競爭力。這兩個目標是相互依賴的，只有實現了完善的網絡改造，才能提供相應的新型業務，也只有迫切的業務需求，才能明確到底要做怎樣的改造。
從網絡結構上看，目前廣電有線電視網一般是由數字電視平臺、總前端設備、分前端設備、光節點、同軸分配網組成的HFC網絡，所以廣電數字電視建設必須首先解決的是把HFC網絡從單向網絡改為雙向網絡。在改造的技術選擇上，一直以來有兩大方案：CMTS+CM與EPON，這也是業界爭論多年的兩大陣營。
CMTS+CM的核心思想是在現有節點上增加雙向設備，保持網絡結構不變化，也稱作為廣電的“ADSL”(如圖1所示)。不過隨著改造的進一步深入，CMTS+CM也暴露出很多缺陷：
1.噪聲匯聚效應影響系統的帶寬和性能，同軸纜及接頭質量要求高，后續維護工作量巨大;
2.CMTS下行通道帶寬不足，可開通用戶數少，無法滿足后期大容量的要求;
3.可承載業務有限，對于后期全業務的支撐能力較弱;
4.設備成本投入高，后續系統擴容成本更大，且實施困難;
隨著EPON技術的成熟，FTTX部署在國內的勢不可擋，EPON+LAN或EPON+EOC方式成為當前公認的最適合廣電HFC雙向改造的方案。
不過在EPON的改造開展中，面臨的最大問題是如何在現網的基礎上平滑升級。廣電網絡有很多自身的特點，需要針對不同的時期、不同的地區、不同的需求采用不同的方案。
模式1 雙網共存
廣電傳統HFC網絡已經十分健全，在此基礎上引入EPON的同時最好保留HFC網絡資源。由于EPON的線路結構與HFC類似，可以完全按照現有網絡的模式設計。在局端機房或是分前端設置OLT設備，和現有分光器相同的位置設計EPON分光器，ONU可采用FTTB+LAN模式到小區或樓道，與現有光接收機相對應，五類線和同軸電纜線并行入戶。對于樓內已經布線，無法再實施五類線的用戶，可以采用EOC，混在現有的同軸電纜里入戶(如圖2所示)。這樣的升級對于現有HFC網絡幾乎沒有影響，并且改造的費用很低，后期維護容易，針對已建全的網絡改造，是最合適的方案。
新建的EPON網絡主要負責廣電提供的新型雙向數字類業務如VOD互動視頻以及寬帶上網;傳統HFC網絡繼續提供CATV/DTV業務，同時為以后升級為高清HDTV業務預留足夠的帶寬。
模式2 EPON承載
針對新建的小區，布放兩張網顯然不夠合理。EPON技術的本身，就完全兼容了HFC的網絡，在一根光纖上可以傳送不同的波道。IEEE803.ah在定義之初就預留了1550nm波長來傳輸廣電視頻信號，EPON本身占用1310nm和1490nm波道。所以在局端采用光合波放大器能輕易地將PON與CATV耦合，通過一根光纖到達小區以后，通過分波器再把信號分開，ONU與光接收機分別接收PON與CATV信號，然后采用與模式一相同的方式入戶，小區、樓道保持傳統的接入方式不變(如圖3所示)。
通過此改造能有效節省線路光纖資源。改造完成后，單位用戶獨占線路資源，不存在相互干擾的問題。開展點播業務不需要新增用戶的終端投入，有效節省開通成本。在帶寬規劃上，建議1000M到小區，100M到樓道，10M到戶。另外可以考慮少量FTTH數據型ONU直接入戶滿足高端用戶更高帶寬的需求，同時也為今后進一步改造打下基礎。
模式3 三網合一
伴隨著雙向網改造的不斷深入，對于廣電網絡的要求也將會不斷升級，傳統改造模式所帶來的缺陷便開始明顯：用戶側設備較多，安裝、供電、維護等帶來不便;終端設備分離，上層業務平臺無法統一管理等。
近年來，EPON的ONU形態已不再拘泥于傳統的電信模式，支持廣電業務的各類ONU也不斷推向市場，能同時提供FE與RF接口，使得在用戶側的純數據ONU、光分波器、光接收機合為一體。一套EPON系統整體解決，實現真正意義上的三網合一，這也是必然的趨勢(如圖4所示)。
用EPON實現三網合一以后，可以充分利用FTTX靈活的組網設計達到改造的效果。針對別墅類的高端用戶，直接采用FTTH，提供足夠帶寬，滿足所有VOD、HDTV、高速上網以及增值業務的需求;對于普通居民用戶，采取FTTB+LAN模式，滿足基本的標清或少量的高清，同時也提供高速上網業務。
模式4 全業務融合
全業務的需求直接引出了家庭網關的概念。家庭網關作為連接廣電網絡和用戶家庭網絡的樞紐，是接入網絡的向下延申。利用家庭網關可以加強運營商對用戶業務的精細化管理，使得運營商能夠對網絡資源精耕細作，加強對網絡的監控和管理能力。
從物理形態上，家庭網關上行完全兼容EPON網絡，是一款功能全面的FTTH型ONU;下行提供各種業務，并根據用戶的不同需求靈活選擇相應接口。同時具備了modem、交換機、無線WIFI路由器、數字電視機頂盒等所有的功能;可以同時連接各種業務終端。并且更好地支持多業務并發、調度和管理;利用PUPSPV或者PUPV等技術，將VLAN與業務進行綁定，對業務進行標識，保證QoS。作為業務轉發的核心，保證同一時刻、同一網絡內，不同類型業務的流暢運轉和安全隔離，從而實現真正意義上的家庭信息化(如圖5所示)。
盡快完成有線電視數字化平移進程的推進，是廣電應對強大競爭的第一步，同時也為廣電行業今后的爆發性增長帶來了新的契機。
基于EPON技術的雙向改造方案充分利用了EPON技術多業務、低投資、易維護、長距離、大容量、高帶寬等顯著優勢。提供高性能網管、組播、IP語音、VPN等各種高附加值業務，同時與現有HFC城域網光纖、光節點資源相匹配，保護廣電網絡現有投資、也符合未來“三網合一”的發展方向，為廣電網絡改造的逐步推進，實現最終目標提供了堅實可靠的保障。
