數字電視光纖入戶（FTTH）下有線電視雙向網絡的設計與規劃

李偉奇

摘 要：隨著社會經濟的發展，有線電視網絡的重要性愈加顯著，為了滿足用戶對帶寬的需求，寬帶光線接入技術得到了人們高度關注，我國有線電視網絡發展過程中存在諸多的問題，其急需開展全覆蓋、大規模及雙向化改造。FTTH作為有線電視網絡的重要發展趨勢，探討其接入系統設計與規劃是必要的。

關鍵詞：有線電視網絡；FTTH寬帶光纖；接入系統；設計；規劃

有線數字電視是電視信號技術發展的產物，是網絡信息技術與有線電視的結合，經過多年的發展，有線數字電視已走進千家萬戶，為人們提供了優質的電視視聽服務。

一、數字電視特點分析

相對于傳統的模擬電視，數字電視主要具有以下幾個突出特點：

1、能夠為人們提供更高質量的電視節目。數字電視以數字信號形式進行傳輸，避免了噪音積累問題，且在傳播中抗干擾能力較強，地理環境因素基本不對傳輸造成影響，有效保證了接收端電視節目的清晰度。

2、頻道數量增加。傳統的模擬制式的頻道帶寬為8MHz，而在數字電視中，1個8MHz模擬頻道可以傳輸8～10套數字電視節目，頻道數量得到很大提高。

3、可擴展性好。數字電視技術通過搭配計算機網絡技術，設備的自動控制及智能化得以實現，具備了一些傳統模擬信號模式無法提供的業務，比如電話、計算機瀏覽、電視購物和遠程教育等，可擴展性得到有效增強。

二、FTTH的概況

FTTH主要是指光線到戶，即：在用戶住宅或企業中安裝ONU光網絡單元，它是光纖入網系列中較近用戶的類型，但其未能滿足廣大用戶的需求，隨之出現了FTTH，其優勢顯著：

1、具有充足的帶寬。寬帶網絡方便了我們的日常生活，在現代信息時代中，寬帶的使用是人們日常生活及工作過程中尤為重要的網絡資源，其中的每個用戶都能夠利用寬帶在網絡終端中得到信息，從而有效實現網絡資源的共享。光纖屬于高級寬帶網絡傳輸的路徑，此種方式能夠創新傳統網絡傳播的途徑，并且解決傳統網絡中的問題，滿足現代人們對于有線電視的需求。

2、結構較為安全。在多個地區不斷試點及FTTH技術不斷普及的背景下，此技術在使用過程中越來越穩定，并且維護較為方便，而且網絡結構較為簡單，光纖介質能夠代替多媒體，那么在其使用過程中就不會突然的中斷。并且其中的輻射系數比較小，具有較高的安全性。

3、有線電視節目具有較高的清晰度，而且聲音傳播效果良好，其能夠為用戶帶來全新的視覺感受。有線電視傳輸對象為畫面和聲音，其在光纖傳播方面并不會相互的影響，以此可以看出來FTTH技術接受能力比較強，傳輸業務不會受到相互的沖突，所以也不會對有線電視的使用造成影響。

在建設FTTH過程中，其基礎為無源光網絡PON，雖然EPON與GPON網絡結構一致，但技術各異，經學者研究顯示，與EPON相比，GPON擁有更為良好的網絡性能，主要是因其采用了光層指標，同時其封裝使用了GEN，進而滿足了對TDM業務支持的QoS需求，使其擁有了較好的表現及良好的語言效果。

經對比分析可知，二者有著相同的網絡傳輸距離，均支持1：64的分光比；此外，GPON對物理器件有著嚴格的要求，而EPON相對寬松。總之，兩個系統均存在優點與不足，本研究選用了EPON系統。

三、系統的配置模型及容量

本文所設計的接入系統主要包括光分配網絡、光線路終端及光網絡終端。其中光線路終端能夠將其中的業務信號根據相應的格式進行匯聚，然后利用光分配網絡下行到光網絡終端中，并且根據業務的類型實現ONT信號的匯聚，然后到其中的業務網中轉發。光分配具有光網絡到光線路終端的光傳輸通道，光網絡終端能夠直接對用戶提供數據、語音等接口。

有線電視FTTH網絡寬帶光纖接入系統的典型業務主要包括高清電視、標清電視、高清點播、標清點播等，其中典型業務模型根據每戶1路高清電視，2路標清電視，1路高清點播，1路標清點播進行設計，假設每個EPON接口覆蓋的有線電視FTTH用戶數量為n，那么：標清電視的下行業務帶寬為3M/每路；高清電視的下行業務帶寬為12M/每路；標清點播的下行業務帶寬為3M/每路；高清點播的下行業務帶寬為12M/每路。

四、有線電視網絡FTTH寬帶光纖接入系統的設計與規劃

有線電視網絡FTTH寬帶光線接入過程中應對各影響因素給予全面與綜合考慮，包括性價比、產業鏈等，在此基礎上，本研究使用了“兩纖三波”接入，具體為：有線電視廣播信號、寬帶雙向信號均以1芯光線承載，同時借助了EPON技術。具體設計規劃如下：

有線電視網絡FTTH寬帶光纖接入系統基礎為“兩纖三波”與EPON技術，具體組成擁有ODN光分配網絡、ONT光網絡終端及OLT光線路終端，其中OLT主要是依照既有的格式匯聚不同業務信號，此后經ODN傳輸，使其到達ONT，再結合業務類型，匯聚源于ONT的信號，并對其進行轉發，最終達到各業務網。ODN有效連接了OLT和ONT，保證了光傳輸的實現，而ONT的功能主要有為用戶提供語言、數據等。

關于EPON的可用帶寬，以單個EPON為例，其可用帶寬應滿足以下條件：標準EPON：1G的使用YD/t1475，10G的使用IEEE802.3av；下行線路速率，1G與10G分別采用1250Mbit/s與10312.5Mbit/s；下行可用帶寬：1G與10G分別為950Mbit/s與8300Mbit/s。關于業務模型，系統中常見的業務有標清電視、標清點播，高清電視、高清點播及Internet接入等，其下行業務所需帶寬分別為3M/每路、3M/每路、12M/每路、12M/每路、4M/每路，所占帶寬分別為300M、M×n、200M、2M×n、2M×n，其中標清點播、高清點播及Internet接入均存在一定的業務滲透率，分別為1/3、1/3與1/2。經計算可知，每個EPON接口的FTTH用戶容納量應在1718左右。

在設計規劃過程中應考慮的因素：

1、EPON系統的工作波長。1GEPON上行波長為1310nm，下行波長為1490nm；對稱10G-EPON上行波長為1270nm，下行波長為1577nm；非對稱10GEPON上行波長為121nm，下行波長為1577nm。

2、系統的傳輸距離。設計時應對各影響因素給予關注，具體有OLT與ONT參考點見的最大通道插入損耗、二者光鏈路中各級光分路器的總插損、每個光連接器的插損、每條光鏈路上的連接器個數、最長光鏈路長度及光纖衰減系數等。以最大通道插入損耗為例，1G-EPON的1000BASE-PX20+光模塊最大值應為28dB，I0G-EPON的PR30光模塊應為29dB；通常，每個廣連接器的插損值應為0.5dB；1270nm、1310nm波長的光纖衰減系數為0.38dB/km，1490nm、1577nm應分別為0.26dB/km與0.25dB/km。

結語：使用光纖到戶接入技術已經成為了我國目前有線網絡電視傳輸改造過程中的主要保證，并且也是我國現代有線電視網絡發展的重要方向。在先進技術支持下，通過FTTH寬帶光線接入，由原有的銅線網絡媒介轉變到了光纖網絡媒介，促進了有線電視網絡發展。

參考文獻：

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