淺談雙向接入網的技術設計

■文/徐繼剛

淺談雙向接入網的技術設計

■文/徐繼剛

本文結合鄂州廣播電視臺有線網絡公司雙向網絡改造的實際，對雙向接入網的技術進行了探討。

雙向接入網；光接點；光網絡；前端；終端

1.雙向接入網技術模式

雙向接入網是利用EPON的雙向傳輸功能，滿足網絡和業務發展最基本的需要：1)高速Internet接入：向最終用戶提供高速的Internet業務接入； 2)交互數字電視：利用EPON的雙向傳輸功能和IPQAM對傳輸通道拓展多媒體業務，如電視節目的回看（時移）等； 3)視頻電話等業務。

1.1 FTTB(光纖到樓棟)技術

FTTB(光纖到樓棟)技術是基于EPON+LAN的FTTB雙向網絡技術。其最大特點是傳輸質量有保障，運行成本和網絡維護成本低，有利于向 FTTH和三網融合業務的演進。

1.2 FTTH（光纖到戶）技術

FTTH（光纖到戶）技術是基于EPON的FTTH雙向網絡技術。其特性是技術升級性好，網絡的綜合接入能力強，已在全球先進國家信息化建設中大規模采用。FTTH（光纖到戶）技術也是廣電網絡業務發展的必然選擇（圖1）。

圖1 FTTH網絡模型圖

2.雙向接入網技術指標

2.1 光鏈路指標

2.1.1 HFC網絡性能指標

系統載噪比C/N≥50dB；

復合二階失真C/CSO≥60dB；

復合三階差拍C/CTB≥65dB；

調制誤差比（MER）≥37dB；

誤碼率（BER）≤1.0E-9。

2.1.2 數據網絡性能指標

傳輸時延 ≤150ms；

包丟失率 ≤10-3；

抖動 ≤50ms。

2.2 系統終端指標要求

系統載噪比（C/N）≥43dB；

復合二階失真（C/CSO）≥54dB；

復合三階差拍（C/CTB）≥54dB；

調制誤差比（MER）≥32dB；

誤碼率（BER）≤1.0E-9。

2.3 光節點指標要求

光接收機輸入指標：光功率-5～-1dBm；

光接收機輸出指標：信號電平：101±2dBuv；MER≥35dB；BER≤1.0E-9。

3.雙向接入網絡設計

EPON系統采用二級分光、偶數光分路模式 （總分光比為1 : 32）設計，隨著業務的開展，每個 PON口的數據流量達到80%負荷的時候則需要進行拆分，可按 1 : 2 : 8 和1 : 8等方式進行收斂。FTTH光纖到戶1 : 32。

3.1 分前端設計

每個分前端均考慮主、備兩個路由。在分前端有主、備兩路有線電視信號， 經光開關切換選擇后進入分前端第一級光放大器進行放大，一級光放大后有線電視信號按1 : 32進行分光，每路用戶級光放大器在分前端按1 : 2進行分光；總前端來的IP 數據、視頻、語音等業務經OTN環網下發進入OLT設備 （分前端內不進行分光），經ODN光網絡傳輸到ONU。

OLT原則推薦集中設置在各分前端或鄉鎮機房，城區覆蓋距離3-5Km，農網覆蓋半徑宜取為5-10KM左右。機房數量較少，維護方便，非常適合FTTx的大規模部署（圖2）。

3.2 光網絡 ODN設計

EPON網絡基本結構：光線路終端（OLT），光網絡單元（ONU），光分配網（ODN）三個部分組成。ODN網絡包括：饋線光纜，光纜交接箱（分光器）、配線光纜、分纖箱（分光器）和引入光纜（圖3）。

圖2 分前端邏輯功能

圖3 網絡框架結構

3.2.1 饋線光纜

饋線光纜自分前端布放到街道路邊、小區或村落,集中點設置光纜交接箱。交接箱內通過光分路器分配到小區樓棟或自然村接入點。有條件的情況下，饋線光纜網絡采用環型不遞減交接法配線；條件不具備時，可采用鏈型不遞減交接法配線，以便日后饋線光纜成環。設計時每個樓棟到分前端之間應有4芯直通纖芯，其中2芯預留。具體設計時要結合樓棟數量。

3.2.2 光交接點（光交接箱）

光交接點的設計需要考慮多方面的因素，如機房位置、大小等，應盡量選在方便維護管理的室內地點。前端至光節點之間光交接箱的級聯數原則上不超過 3 級，即在功能片區設立一級交接箱，分前端至光節點的光纜實際距離控制在5KM 以內。分前端至一級光交接箱的光纜實際距離控制在2KM 以內；一級光交接箱至小區光交接箱的光纜實際距離控制在2KM以內；小區光交接箱至光節點的光纜實際距離控制在1KM 以內。一級光交接箱覆蓋用戶數控制在 1800-2500戶；小區光交接箱覆蓋用戶數控制在 250-300 戶，箱體內安裝兩個 1 : 8 光分路器（一個為有線電視用，一個為EPON 網絡用） 。所有光交接箱處不建議安裝有源設備。 一級光交接箱的容量： 可根據網絡實際情況或城市規模的大小選用，144D、288D、576D 三種規格可選。 小區光交接箱的容量：按 8 個光節點計算，采用 48 芯的容量，多余的容量可作預留。

3.2.3 配線光纜

配線光纜用于光交接點與光分配點之間的連接。配線光纜可采用星型網絡結構，也可采用樹型網絡結構，從有線接入網的發展考慮，應盡量減少共享纖芯，共享纖芯一般不大于12芯。設計時還應該考慮資源占用情況，如管孔的占用，一般不應小于24芯。

3.2.4 分光器

分光方式有均勻分光和逐級分光（不超過2級）。在數字化改造（FTTB向FTTH改造）工程設計中，要以保證用戶帶寬為前提，控制好每個分光器的用戶數量，光分路器的數量依據覆蓋范圍內全部用戶數設定，一般控制在用戶數的30%左右，同時要考慮用戶增加后擴容的問題； 對于高檔小區、高層建筑、或比較成熟的小區，在FTTH建設中，可以考慮一次性配齊分光器。

3.2.5 光分配點（FTTH分纖箱）

FTTH分纖箱的設計主要考慮區域內管線資源、周邊環境及安全運行維護成本等。對于成熟小區，或用戶比較集中的密集市區，應考慮單獨設置分纖箱。每個光分配點的覆蓋半徑應該在200±50米，且應盡量設在機房或室外光交接箱。光分配點光纜交接箱建議采用48～288芯。

3.2.6 入戶光纜

入戶光纜也稱進戶纖（線），主要是指光分配點到用戶終端設施間的光纜線路，用戶室內光纜根據用戶室內實裝情況敷設，光分配點到用戶終端設施的布線分垂直布線和水平布線，垂直布線可采用星型結構或樹型結構，水平布線在保證安裝質量的前提下，按用戶的要求實施，配纖芯數根據用戶數確定。實際工作中，對于用戶數較多的樓層（如小型賓館和辦公樓等），通常以樹-星型結構，增設置分纖盒的方式布設；對于有光纖到桌面用戶需求的（如商業寫字樓及微機室、公務辦公樓等），可直接從光交接箱布放較大容量光纜至集中用戶的光分配點，然后通過皮線光纜連接各用戶終端。

4.結束語

本文結合雙向網改造的工作實際，參照相關標準，對雙向網的接入進行了分析設計，難免有片面性和局限性，有待在實際應用中不斷完善。

設計依據及引用標準 ：

GB/T 17768－1999 有線電視頻率配置；

GB/T 20030－2005 HFC網絡設備管理系統規范；

GY/T 121-1995 有線電視系統測試方法；

GY/T 106-1999 有線電視廣播系統技術規范；

GY/T 180-2001 HFC 網絡上行傳輸物理通道技術規范；

GY/T 221-2006 有線數字電視系統技術要求和測量方法；

GY5073—2005 有線電視網絡工程施工及驗收規范；

GY5075—2005 城市有線廣播電視網絡設計規范；

IEEE802.3ah (Ethernet in First Mile) 基于以太網的PON標準；

廣電總局《有線電視網雙向化改造指導意見》；

中國電信《中國電信寬帶接入發展指導意見》。

（作者單位：湖北省鄂州廣播電視臺）

TN915

A

1671-0134（2017）12-102-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2017.01.029