有線電視光纖到戶網(wǎng)絡(luò)改造方案淺析

趙志豪

摘 要 結(jié)合技術(shù)發(fā)展趨勢和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就有線電視網(wǎng)絡(luò)光纖到戶接入技術(shù)（1 550 nm+EPON）網(wǎng)絡(luò)改造方案以每光節(jié)點(diǎn)覆蓋32戶模型進(jìn)行舉例闡述。

關(guān)鍵詞 1 550；EPON；FTTH；OLT；ONU

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-0360（2016）08-0048-02

近年來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，業(yè)務(wù)形態(tài)需求出現(xiàn)了新變化，有線電視網(wǎng)絡(luò)原有CMTS+CM、EPON+EOC雙向網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)對新業(yè)務(wù)的支撐會(huì)出現(xiàn)瓶頸，特別是IP電視及高帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而通信運(yùn)營商電信、移動(dòng)等紛紛加速網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，為用戶提供100 Mbps以上的業(yè)務(wù)支撐，對有線電視網(wǎng)絡(luò)公司的業(yè)務(wù)開展帶來一定的沖擊。結(jié)合技術(shù)發(fā)展趨勢和住建部頒發(fā)的光纖到戶設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)，采用1 550 nm+EPON的雙向網(wǎng)絡(luò)改造技術(shù)非常適合有線電視網(wǎng)絡(luò)的光纖到戶（以下簡稱“FTTH”）發(fā)展

需要。

以某地方為例，對其城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村進(jìn)行光纖到戶網(wǎng)絡(luò)改造，按每光節(jié)點(diǎn)覆蓋32戶的模型，分三個(gè)階段實(shí)施：1）光節(jié)點(diǎn)密集化改造；2）完成前端機(jī)房至小區(qū)光交接箱主干光纜改造；3）完成皮線光纜或雙纜的入戶。

采用1 550 nm+EPON的方式進(jìn)行FTTH網(wǎng)絡(luò)升級改造，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)雙向互動(dòng)、多業(yè)務(wù)的功能。具備以下特點(diǎn)。

1）二級HFC光纖網(wǎng)采用1 550 nm的傳輸技術(shù)進(jìn)行全網(wǎng)用戶的廣播電視業(yè)務(wù)覆蓋，廣播電視下行走1 550 nm HFC通道。

2）接入網(wǎng)雙向光纖網(wǎng)采用基于EPON的FTTH技術(shù)進(jìn)行改造；互動(dòng)電視采用IP的方式，即互動(dòng)電視視頻的分發(fā)、信令傳輸、寬帶上網(wǎng)上/下行都走FTTH通道。

3）根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求進(jìn)行雙向改造時(shí)，采取皮線光纜和-5同軸電纜雙纜同時(shí)入戶，可以滿足廣播電視通過同軸傳輸、互動(dòng)電視/寬帶上網(wǎng)/語音通過FTTH方式傳輸?shù)男枨蟆?/p>

4）城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村第一階段光節(jié)點(diǎn)密集化改造，每光節(jié)點(diǎn)覆蓋用戶數(shù)為32戶，采用集中分配無源入戶；根據(jù)未改造前的光纜及主干同軸電纜，準(zhǔn)確選擇32戶光節(jié)點(diǎn)的位置。

5）城區(qū)第一階段適當(dāng)選擇未改造前CATV光節(jié)點(diǎn)的位置設(shè)置光交接箱，完成32戶光節(jié)點(diǎn)至新設(shè)交接箱的支線光纜建設(shè)，充分利用總前端機(jī)房到未改造前光節(jié)點(diǎn)之間的主干芯光纜，開通廣播電視業(yè)務(wù)，完成數(shù)字電視整體轉(zhuǎn)換。

6）城區(qū)合理規(guī)劃覆蓋32戶光節(jié)點(diǎn)的光交接箱設(shè)置，做到每個(gè)光交接箱帶32戶的光節(jié)點(diǎn)數(shù)目為8的倍數(shù)。

7）鄉(xiāng)鎮(zhèn)第一階段密集化改造所有的支線光纜都是從村級機(jī)房出局，完成32戶光節(jié)點(diǎn)至村級機(jī)房支線光纜的建設(shè)，合理規(guī)劃村級機(jī)房覆蓋32戶光節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

8）城區(qū)第二階段完成光交接箱至前端機(jī)房主干光纜的建設(shè)，在光纖規(guī)劃時(shí)保證從32戶光節(jié)點(diǎn)到前端機(jī)房有1芯直達(dá)的光纜纖芯，為部署FTTH提供光纖通道。

9）城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村第三階段根據(jù)用戶的實(shí)際業(yè)務(wù)需求完成皮線光纜或雙纜的入戶建設(shè)。

1 前端信號處理原理

1）CATV廣播電視信號處理流程：總前端的廣播數(shù)字電視RF信號通過總前端1 550 nm外調(diào)制光發(fā)射機(jī)，經(jīng)HFC環(huán)網(wǎng)傳輸至城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)分前端后，通過EDFA放大經(jīng)PLC分路器到32戶光節(jié)點(diǎn)的CATV光接收機(jī)后，通過同軸分配網(wǎng)廣播到用戶，完成數(shù)字電視的廣播覆蓋。

2）分前端IP互動(dòng)電視信號處理過程如下：用戶請求經(jīng)ONU系統(tǒng)再到EPON系統(tǒng)進(jìn)入IP數(shù)據(jù)網(wǎng)上行到視頻分發(fā)系統(tǒng)，CDN把推流指令發(fā)給推流服務(wù)器（VSS），VSS得到指令后將節(jié)目傳輸流（IP流）經(jīng)IP數(shù)據(jù)網(wǎng)推送到分前端匯聚交換機(jī)，匯聚交換機(jī)通過OLT將點(diǎn)播節(jié)目傳輸流（IP流）分發(fā)到相應(yīng)的覆蓋區(qū)域，點(diǎn)播用戶端進(jìn)行相應(yīng)的解碼。

2 接入網(wǎng)物理節(jié)點(diǎn)設(shè)置方案

涉及物理節(jié)點(diǎn)為：前端機(jī)房內(nèi)、光交接箱、32戶光節(jié)點(diǎn)、用戶。對應(yīng)節(jié)點(diǎn)部署為以下幾點(diǎn)。

1）前端機(jī)房設(shè)置CATV廣播電視業(yè)務(wù)的1550 nm EDFA設(shè)備、CATV的第一級光分路器設(shè)備；設(shè)置IP城域網(wǎng)匯聚交換/路由設(shè)備、設(shè)置FTTH的局端OLT設(shè)備、FTTH的第一級光分路器設(shè)備。

2）光交接箱：為了節(jié)省各分前端機(jī)房進(jìn)出局的光纜、管道資源，充分利用分前端到現(xiàn)有光節(jié)點(diǎn)光纜，光交接箱應(yīng)設(shè)置在未改造前光節(jié)點(diǎn)的位置，改造后盡量做到每個(gè)光交接箱覆蓋的32戶的光節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為8的倍數(shù)，每個(gè)交接箱覆蓋32戶光節(jié)點(diǎn)數(shù)原則上不大于32個(gè)。

3）為了節(jié)省主干光纖，光交接箱網(wǎng)絡(luò)改造第一階段設(shè)置CATV廣播電視覆蓋的二級光分路器。

4）32戶光節(jié)點(diǎn)密集化：是第一階段改造工作的目標(biāo)，光節(jié)點(diǎn)包括CATV接收機(jī)、FTTH二級光分路器的設(shè)置。

5）用戶：為用戶家庭，為FTTH綜合接入設(shè)備設(shè)置點(diǎn)。

3 OLT、ONU部署原則

3.1 OLT部署

1）OLT可采用兩種設(shè)置方式：集中設(shè)置，即覆蓋所有用戶片區(qū)，可對應(yīng)總前端接入；分散設(shè)置，即覆蓋單個(gè)用戶片區(qū)，可對應(yīng)分前端接入。

2）OLT的設(shè)置，應(yīng)充分考慮線路和機(jī)房投資最優(yōu)化、便于維護(hù)原則，城區(qū)FTTH的OLT可以根據(jù)覆蓋的區(qū)域部署在前端機(jī)房或有條件的小區(qū)機(jī)房（超1萬戶以上）；鄉(xiāng)鎮(zhèn)FTTH的OLT前期FTTH用戶較少時(shí)設(shè)置在鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)房，隨著FTTH用戶逐步增長，且鎮(zhèn)機(jī)房到村機(jī)房主干光纜不能滿足需求時(shí)OLT可以下移部署在村級機(jī)房。

利用PON系統(tǒng)承載業(yè)務(wù)，應(yīng)考慮傳輸系統(tǒng)PON口和ONU之間允許衰耗、以及波復(fù)用器插入損耗對OLT-ONU之間傳輸距離的制約。

3.2 ONU部署

第三階段根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求，在用戶家庭部署ONU終端設(shè)備，部署的ONU的類型一般有以下

幾點(diǎn)。

1）第一階段已經(jīng)完成光節(jié)點(diǎn)密集化的小區(qū)并完成CATV廣播電視覆蓋，采用兩纖三波組網(wǎng)，可部署二合一ONU，即采用數(shù)據(jù)+語音多業(yè)務(wù)終端，可以根據(jù)用戶需求內(nèi)置WIFI模塊，IP互動(dòng)電視點(diǎn)播、寬帶上網(wǎng)、VOIP的綜合業(yè)務(wù)的接入。

2）新建小區(qū)或入戶光纜不足的小區(qū)，采用單纖三波組網(wǎng)，可以部署三合一ONU，即采用CATV+數(shù)據(jù)+語音多業(yè)務(wù)終端，可以根據(jù)用戶需求內(nèi)置WIFI模塊，完成CATV廣播電視、IP點(diǎn)播、寬帶上網(wǎng)、VOIP的綜合業(yè)務(wù)的接入。

4 ODN網(wǎng)絡(luò)部署原則

ODN網(wǎng)絡(luò)分為CATV部分和FTTH部分，CATV部分由前端機(jī)房的EDFA至32戶光節(jié)點(diǎn)CATV光接收機(jī)之間所有的光纜和無源器件組成；FTTH部分由OLT至ONU之間的所有光纜和無源器件組成。

1）城區(qū)第一階段光節(jié)點(diǎn)密集化改造后，通過1 550 nm設(shè)備做全網(wǎng)的數(shù)字電視覆蓋，CATV采用二級分光，第一級分光設(shè)置于前端機(jī)房，第二級分光設(shè)置在光交接箱處，建議都采用1分8的PLC光分路器。

2）鄉(xiāng)鎮(zhèn)第一階段光節(jié)點(diǎn)密集化改造后，通過1 550 nm設(shè)備做全網(wǎng)的數(shù)字電視覆蓋，CATV采用二級分光，第一級建議采用PLC的1分4光分路器；第二級分光器設(shè)置在村級機(jī)房，建議采用PLC的1分16光分路器。

3）城區(qū)第三階段FTTH組網(wǎng)時(shí)，考慮成本因素，建議采用二級分光，EPON的第一級分光設(shè)置前端機(jī)房，第二級分光設(shè)置在光分配箱（32戶光節(jié)點(diǎn)位置）；光分路器根據(jù)FTTH用戶數(shù)適當(dāng)合理的選擇，具有一定得擴(kuò)展性。

4）鄉(xiāng)鎮(zhèn)第三階段FTTH組網(wǎng)時(shí)，考慮成本因素，建議采用二級分光，EPON的第一級分光設(shè)置鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)房，第二級分光設(shè)置村級機(jī)房，光分路器根據(jù)FTTH用戶數(shù)適當(dāng)合理的選擇，具有一定的擴(kuò)展性。

5）隨著FTTH用戶的增加，F(xiàn)TTH的ODN組網(wǎng)可采用一級分光，分光器設(shè)置在光分配箱（32戶光節(jié)點(diǎn)位置）或村級機(jī)房，分光器采用1分32的PLC分光器，可以滿足100%用戶實(shí)現(xiàn)FTTH的需求。

5 接入光纜網(wǎng)總體規(guī)劃

光纜的建設(shè)采用“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施”的方針，光纜規(guī)劃既要滿足第一階段每光節(jié)點(diǎn)覆蓋32戶密集化改造的需求，還要滿足全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)FTTH雙向覆蓋的要求，滿足FTTH業(yè)務(wù)的開展。

完成三個(gè)階段光纜建設(shè)后，當(dāng)業(yè)務(wù)接入率和綜合并發(fā)率不斷提高時(shí)、網(wǎng)絡(luò)容量不斷擴(kuò)容時(shí)，建設(shè)的光纖架構(gòu)和纖芯數(shù)不能發(fā)生變化，可滿足中長期業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。

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