淺談農村有線數字平臺和雙向網絡組網方案

■黃云榮 林康愉

廣西現有1126個鄉鎮，截至2012年底，已光纜聯網1024個（含區光纜干線開口聯網鄉鎮），聯網率為90.9%。另據統計，目前納入廣西廣電網絡公司管理的農網用戶共有約120萬戶，其中鄉鎮網絡用戶55萬戶，非鄉鎮網絡用戶65萬戶，數字電視用戶為13萬戶。計劃三年內實現90%以上農村網絡數字化，對于已經數字化的農網用戶潛在著10%的雙向寬帶業務需求，潛在雙向寬帶用戶約12萬戶，每年可為公司帶來數千萬以上的寬帶業務收入。

一、全區農村網絡業務平臺及網絡狀況

（一）農網有線數字電視平臺頻率資源規劃

168～500MHz為農村模擬電視信號；500～700MHz為農村有線單模數字信號；700～800MHz為無線數字信號；100～700MHz為城網數字信號。

（二）農網模擬信號平臺

農網模擬信號平臺由各地分公司在當地市縣前端搭建，傳輸40套左右的模擬電視信號。

（三）農網數字化信號平臺

我區農網有線數字平臺有兩個平臺：城網數字電視平臺（簡稱數字1平臺）和農網有線數字電視平臺（簡稱數字2平臺）。各地分公司可根據當年的實際情況選擇用不同的平臺。由于兩個平臺的帶寬頻率不一樣，采用的平臺不同對采用CMTS接入技術的雙向平臺會造成影響。城網數字電視平臺信號可作為農村有線數字化的信號，節目類型、業務內容、機頂盒等與城網相同。農網有線數字電視平臺目前支持標清、付費節目、NVOD，不支持數據廣播、股票、雙向互動等數字電視業務，暫不要求支持高清（目前為標清機頂盒）。機頂盒與城網數字機頂盒不能混用。

（四）全區現有農村主干網絡和接入網絡狀況

1.各地分公司農網光纖資源不一樣，大部分市（縣）都存在從市（縣）總前端至鄉鎮分前端利用區光纜干線開口聯網（以下簡稱區干開口）的情況，利用區干光纜的主干光纜纖芯已不足，無法保證用于數據業務的最低芯數1芯要求，這種情況聯網的鄉鎮約為280個，占已聯網1024個鄉鎮的27%左右。

2.各地分公司總前端至鄉鎮分前端光纖傳輸距離不定，各前端之間的距離從10公里至100公里不等。

3.各地分公司分配網建設情況不同，2005年以前建設的分配網帶寬為300-450MHz，2005-2008年建設的分配網帶寬為550MHz，2008年后的分配網建設按860MHz設計。由于農網技術規范和城網技術規范不一致，沒有要求回傳的信號平衡的。

4.目前農村網絡基本都是使用放大器或小型光接收機，無反向光回傳模塊，所帶用戶在50-100戶左右。

二、臨時解決雙向業務方案（鄉鎮分前端無數據承載網）

由于目前全區數據承載網只建設到各縣公司總前端，各鄉鎮前端基本沒有建設數據承載網，以下是用射頻調制數據信號的方法臨時解決了雙向業務需求。

圖1

圖2

圖3 光纖網絡結構圖

圖4

1.總前端至鄉鎮分前端光纖資源充足的技術方案。如圖1。

該方案從分公司總前端至鄉鎮分前端至少提供2芯光纖（上下行各1芯），從鄉鎮前端至各光點各2芯光纖（上下行各1芯）。如總前端距離鄉鎮分前端40公里內，反向發射機采用1310發射機（10-16dB），如距離在40-80公里內采用1550直調發射機加光放大器，距離超過80公里無法使用該方案。

該方案要求分配網已基本按城網標準進行改造，帶寬達到860MHz（因為使用原城網CMTS下行頻率為738MHz、746MHz），基本按模塊化設計，光工作站需使用雙向光工作站。

2.利用區干開口聯網的鄉鎮（只有1芯光纖）的技術方案。如圖2。

該方案采用粗波分技術，正向使用1550光發射機，反向使用1310發射機，故總前端至分前端傳輸距離在40公里內可采用該技術方案，只需增加一對(OMU+ODU)。

如傳輸距離在40-80公里，需采用密集波分技術，正向使用1550nm光發射機，反向使用特殊波長的直調發射機（例如1560nm）加光放大器即可。需增加一對密集波分復用器(OMU+ODU)，一臺特殊波長發射機（例如1560nm）。

三、建設到鄉鎮分前端數據網及各種接入模型

（一）市縣到鄉鎮數據網建設

市縣到每個鄉鎮傳輸規劃為不少于1GE的IP傳輸鏈路。由于農網光纖網結構通常有兩種，分別為星形結構和樹星形結構，如圖3所示。

圖5

圖6

圖7

1.星形結構

（1）光纖充足 直接采用裸纖傳輸方式，光纖兩端端直接使用SFP單纖光模塊。即在匯聚交換機或OLT（光線路終端）上使用單模SFP模塊，通過一根單模光纖進行遠距離數據傳輸，不使用光纖收發器。

（2）光纖不足 采用粗波分進行傳輸。光纖2端直接使用粗波分設備（常用4-8波），線路側使用一根纖芯。匯聚交換機或OLT上使用多模SFP模塊與粗波分設備業務側相連。

2.樹星形結構

（1）末級鄉鎮（如鄉鎮2、3、4、5）到上一級鄉鎮原則上采用裸纖傳輸方式，光纖2端直接使用SFP單纖光模塊。

（2）市縣到中心鄉鎮原則上采用粗波分進行傳輸（如市縣到鄉鎮1）。光纖2端直接使用粗波分設備（常用8波或者16波），線路側使用一根纖芯。匯聚交換機或OLT上使用多模SFP模塊與粗波分設備業務側相連。

（3）當光纖資源不足或者市縣到鄉鎮距離超過40公里的情況下，在中心鄉鎮（如鄉鎮1）增加匯聚交換機，先將OLT匯聚到中心節點后再由交換機傳至市/縣級前端機房的交換機，但中心鄉鎮到市縣的傳輸鏈路必須相應增加。

光纖資源充足者市縣到鄉鎮距離不超過40公里的情況下，將樹星形結構轉化為星形結構組網。一方面減少交換機級聯，在組網上形成扁平化，有利于提高數據傳輸質量；另一方面減少中心鄉鎮匯聚交換機故障、停電時對下級鄉鎮業務的影響，減少業務影響范圍。

組網結構示意圖如圖4。

（二）各種接入網模型

1.方案一：EPON+EOC

組網方案結構圖如圖5所示。

鄉鎮機房通過光收發器與光工作站相連接，光收發器將數據信號送入EOC，再由EOC把數據信號調制成射頻信號，與光工作站的射頻信號通過二分配器混合輸出，送入同軸電纜網。用戶家里的回傳接收原理與EPON+EOC方式相同。

2.方案二（CCMTS）

組網方案結構圖如圖6所示。

每個鄉鎮放置1臺或多臺CCM TS，CCMTS可支持在線用戶約為200戶。對于多數鄉鎮而言，1臺CCMTS可以覆蓋全鄉鎮，這種組網方式與城域雙向覆蓋方式一致。但鄉鎮的分前端機房須建設接收發平臺，光站進行雙向改造，同軸網絡也必須進行改造。

3.方案三（PON+WIFI）

組網方案結構圖如圖7所示。

農村接入網采用PON+W IFI的接入方式，市縣級前端機房的匯聚交換機通過遠距離光纖傳輸至鄉鎮級PON局端設備OLT，而OLT通過20km范圍內的無源光網絡到達ONU。ONU和AP（無線發射器）放置在光接收機箱內，可覆蓋光點200米內用戶。用戶端用加強型接收天線即可通過W IFI上網。

四、各方案技術方案優劣比較

五、結束語

綜合以上方案分析，可采取臨時解決雙向業務方案與縣公司鄉鎮數據網總體規劃同時進行。在急需開通雙向業務的鄉鎮采用射頻調制技術臨時解決寬帶業務需求。在經濟效益較好、農網較大、鄉鎮聯網較好的分公司搭建市（縣）至鄉鎮級的數據承載網，采取各種接入方式進行試點工作，根據試點效果逐步推廣。