傳統(tǒng)HFC網(wǎng)如何平滑過渡到FTTH

北京郵電大學 陳云帆

傳統(tǒng)HFC網(wǎng)如何平滑過渡到FTTH

北京郵電大學 陳云帆

相比傳統(tǒng)HFC網(wǎng)，光纖入戶（FTTH）技術在傳輸容量、傳輸距離、傳輸質(zhì)量、可擴展性、運維成本、抗干擾能力和保密性等方面擁有絕對優(yōu)勢，早已成為各大電信運營商研究的重點方向。本文分析了通過RFOG技術使傳統(tǒng)HFC網(wǎng)絡向FTTH網(wǎng)絡平滑演進的方法。

HFC；FTTH；RFOG

0　引言

傳統(tǒng)HFC網(wǎng)過渡到光纖入戶（FTTH）面臨著許許多多的困難，面臨著網(wǎng)絡建設成本、業(yè)務需求驅(qū)動、技術成熟度等多方面因素的考驗，本文向讀者介紹了一種平滑的過渡方式，即應用RFOG與EPON/GPON混合組網(wǎng)結構。

1. HFC網(wǎng)的現(xiàn)狀及缺點

1.1HFC網(wǎng)現(xiàn)狀

光纖同軸電纜混合網(wǎng)HFC（Hybrid Fiber-Coaxial）技術，因其經(jīng)濟實用，被現(xiàn)階段大部分運行商所使用，相比之前的同軸電纜技術，噪聲和失真疊加明顯減少，信號質(zhì)量有明顯提高，即便傳輸層次多，系統(tǒng)依舊可以保持穩(wěn)定可靠。

1.2HFC的劣勢

HFC網(wǎng)最大的劣勢之處便是可靠性低［1］。

通信網(wǎng)由單位用戶的年中斷時間衡量其可靠性。電信網(wǎng)的標準是單位用戶年中斷時間不能大于53min，可靠性最高。也就是說，一部電話在一年之中的中斷業(yè)務時間不能高于這一年全部時間的1/10000。因此電信網(wǎng)的可靠性被人們定義為99.99%［2］。而對于當前的傳統(tǒng)HFC網(wǎng)，顯然是不符合此標準的。HFC劣勢的主要根源：

（1）覆蓋面積大，接頭多，如果接頭接觸不良就會將外界噪聲引入。

（2）用戶私自拉線接線，噪聲回傳影響整個上行通道，造成其他用戶體驗下降。

而FTTH技術的傳輸質(zhì)量與抗干擾能力遠遠高于HFC網(wǎng)絡，因此，F(xiàn)TTH網(wǎng)絡已成為各大電信運營商的重點研究方向。

2. RFOG技術

2.1RFOG技術優(yōu)勢

RFOG技術基于有線電視光纖網(wǎng)絡，是一種以射頻傳輸為基礎業(yè)務的HFC接入網(wǎng)解決方案。

RFOG解決方案使得有線電視運營商直接將光纖部署到用戶端成為可能，全面兼容DOCSIS 3.1，因此現(xiàn)有DOCSIS網(wǎng)絡設備可以得到充分使用。

RFOG全面兼容下一代雙向網(wǎng)絡向更高帶寬EPON/GPON平滑演進。支持IP數(shù)據(jù)PON結構。

RFOG解決方案是最適合廣電運營商從傳統(tǒng)DOCSIS HFC雙向網(wǎng)向FTTH網(wǎng)絡逐漸平滑演進的方案。

2.2HFC傳輸結構與RFOG傳輸結構

2.2.1傳統(tǒng)HFC傳輸結構

下行：信號通過下行光發(fā)射機傳輸光工作站（用戶端），光信號通過光工作站后將轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l信號向下傳播，信號通過射頻分配網(wǎng)絡送到用戶各終端。

上行：信號由各用戶端CM發(fā)射的射頻信號，通過射頻分配網(wǎng)絡實現(xiàn)匯聚，再由光工作站將上行射頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)樯闲泄庑盘?，通過光纜送到CATV上行光接收機（分線端機房），光信號就會變成射頻信號，最后送入CMTS。

2.2.2RFOG傳輸結構

正向：RFOG正向通道采用廣播式傳輸業(yè)務，與傳統(tǒng)的HFC網(wǎng)絡一模一樣。

反向：位于RFOG反向光發(fā)射組件的激光器以“突發(fā)”模式作為工作方式［3］，采用了和CMTS相同的時分控制技術（TDM）來控制光節(jié)點回傳激光器“開啟”或“關閉”的工作狀態(tài)。從而達到在任一給定的時間點，只允許一個光節(jié)點與CMTS頭端進行通信。多個光節(jié)點的回傳光信號可以通過光分路器進行匯聚，然后利用一根光纖傳回分前端，再用RFOG專用反向光接收機接收后，送至CMTS上行接收端口。能有效的一直上星匯川通道的突發(fā)噪聲。

因此，傳統(tǒng)的HDC傳輸網(wǎng)結構相比于RFOG傳輸結構，由于一個光站所帶用戶數(shù)量大，對應一個CMTS下行后所帶CM數(shù)量龐大，所以存在用戶帶寬小，容易受干擾，反向噪聲匯聚，運行維護麻煩等問題。

2.3RFOG組網(wǎng)方式

2.3.1通過RFOG網(wǎng)絡結構

采用1310/1590/1610nm波長的反向通道，將數(shù)據(jù)信息、語音信息和視頻信息傳輸至接收平臺，隨之光信號被轉(zhuǎn)換并被發(fā)送回CMTS。

考慮到1310nm波長會與PON網(wǎng)絡的反相波長相沖突，因此使用1590/1610nm的波長，在不久的將來，RFOG解決方案可以和GPON/EPON解決方案共存，并用同一個光纖接入網(wǎng)運行，RFOG光節(jié)點還可重復用于GPON/EPON解決方案。

2.3.2通過RFOG與EPON/GPON混合組網(wǎng)結構

下行：EPON/GPON業(yè)務由前端OLT利用1310nm和1490nm波長將信號傳輸至一臺波分復用（WDM）設備。DOCSIS和視頻業(yè)務從CMTS傳出后，將被轉(zhuǎn)換成光信號，如果傳輸距離需要，會經(jīng)過EDFA放大器發(fā)送至波分復用（WDM）平臺。信號流由WDM設備合并起來，通過分路器被發(fā)送至用戶住所預先安裝的RFOG光節(jié)點，后者再通過同軸電纜傳輸視頻業(yè)務，并在1550nm、1490nm和1310nm波長上將語音和數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸至一臺光網(wǎng)絡終端（ONU）。

上行：所有的反向通道業(yè)務被RFOG光節(jié)點轉(zhuǎn)換為光信號，并在1590nm波長上被發(fā)送至前端。這些信號再在前端部署的光接收機進行轉(zhuǎn)換，最終被傳入CMTS。

圖一

該解決方案可以在支持DOCSIS業(yè)務的同時允許網(wǎng)絡向EPON/ GPON平滑演進，從而平滑的過渡到FTTH。

［1］姚毅，謝增華.構造電信網(wǎng)可靠性水平的HFC模擬通信平臺［J］.有線電視技術，2003（18）：27-P33.

［2］翟強，荊妍，趙壽君.HFC電纜分配系統(tǒng)的建設與思考［J］.中國有線電視，2003（24）：36-39.

［3］RFoG關鍵技術研究及應用［J］.有線電視技術，2012（2）：19-22，25.