長興鎮(zhèn)前衛(wèi)農(nóng)場有線電視光纖到戶改造工程實踐

陳建中

摘 要 傳統(tǒng)有線電視HFC網(wǎng)絡都是通過光纜和同軸電纜共同來傳輸?shù)模€路中使用了大量的野外有源設備，給運維工作帶來了很多不便。文章主要介紹了有線電視光纖到戶網(wǎng)絡改造過程中光纖到戶接入網(wǎng)的組成、承載方式，光通道損耗主要影響因素，光纖到戶的優(yōu)點及實施過程中的遇到的困難，最后介紹了在干線光纜資源和街鎮(zhèn)機房條件不能滿足時新建房產(chǎn)光纖到戶接入網(wǎng)三種組網(wǎng)方案。

關鍵詞 有線電視；光纖到戶；改造

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）217-0086-04

1 光纖到戶建設背景

2015年廣播電視規(guī)劃院牽頭組織成立了由科研院所、網(wǎng)絡公司和有關設備生產(chǎn)企業(yè)參加的“有線電視網(wǎng)絡光纖到戶技術工作組”，開展有線電視網(wǎng)絡光纖到戶標準研究。有線電視網(wǎng)絡光纖到戶技術工作組結(jié)合全國有線電視網(wǎng)絡現(xiàn)狀、管理要求和接入技術發(fā)展水平，起草了《有線電視網(wǎng)絡光纖到戶技術白皮書》。2016年6月，國家新聞出版廣電總局科技司向各省新聞出版廣電局、中國廣播電視網(wǎng)絡有限公司正式發(fā)布了《有線電視網(wǎng)絡光纖到戶技術白皮書》。光纖到戶技術白皮書印發(fā)后，廣播電視規(guī)劃院還將牽頭組織相關單位，以白皮書確定的框架為基礎，編制《有線電視網(wǎng)絡光纖到戶（光纖到戶）系統(tǒng)技術規(guī)范》。2017年3月，《GYT306.1-2017 有線電視網(wǎng)絡光纖到戶系統(tǒng)技術規(guī)范 第一部分：總體技術要求》正式發(fā)布。

前衛(wèi)農(nóng)場有線電視原有網(wǎng)絡是在1999年由市農(nóng)墾局出資建設，根據(jù)550MHz帶寬的HFC網(wǎng)絡標準進行設計施工，在20年中沒有進行過升級改造，存在著放大器級數(shù)多、線路老化、網(wǎng)絡帶寬不夠和傳輸模擬電視信號等不足，影響居民的正常收視效果。為了提高前衛(wèi)農(nóng)場居民收看有線電視的質(zhì)量，進行模改數(shù)整體轉(zhuǎn)換，增加回看、點播和寬帶上網(wǎng)等功能，由東方有線網(wǎng)絡有限公司出資對整個前衛(wèi)農(nóng)場進行光纖到戶網(wǎng)絡改造工程。本工程由長興鎮(zhèn)分中心機房出局，設計網(wǎng)絡覆蓋戶數(shù)共2 088戶，其中樓房1 925戶、商業(yè)（廠房）150戶、平房13戶。原入戶線為南面，本次工程改造改為北面單元口入戶。本工程是崇明區(qū)有線電視歷史上的第一次光纖到戶項目，也是東方有線總公司的首個光纖到戶試點項目，在技術和施工工藝上和以往的有線電視HFC網(wǎng)絡、NGB網(wǎng)絡都有很大的不同之處，希望本文的論述能夠為同類工程提供一些意見上的參考。

2 光纖到戶接入網(wǎng)設計要求

2.1 光纖到戶接入網(wǎng)組成

1）按網(wǎng)絡位置劃分。光纖到戶接入網(wǎng)的基本組成可劃分為廣播電視與寬帶接入系統(tǒng)頭端、光分配網(wǎng)絡（ODN）、用戶端網(wǎng)絡節(jié)點、家庭網(wǎng)絡、家庭網(wǎng)絡終端五部分。光纖到戶接入網(wǎng)組成如圖1所示。

2）廣播電視與寬帶接入系統(tǒng)頭端。廣播電視與寬帶接入系統(tǒng)頭端連接城域網(wǎng)交換節(jié)點和ODN，負責它們之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。廣播電視與寬帶接入系統(tǒng)頭端設備包括光發(fā)射機、光纖放大器、OLT設備等。

3）光分配網(wǎng)絡（ODN）。光連接器、光分路器和光纖等無源光器件組成的點對多點的網(wǎng)絡，我們成為光分配網(wǎng)絡。在光纖到戶的系統(tǒng)中，光分配網(wǎng)絡其實就是廣播電視與寬帶接入系統(tǒng)頭端和用戶端網(wǎng)絡節(jié)點之間的部分，這部分主要的作用就是物理傳輸。

4）用戶端網(wǎng)絡節(jié)點。光分配網(wǎng)絡和家庭網(wǎng)絡主要是通過用戶端網(wǎng)絡節(jié)點將兩者連接起來進行的數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹Ｓ脩舳司W(wǎng)絡節(jié)點有很多，如有線電視光接收機、ONU。在實施時，通過光分配網(wǎng)絡連接，來保證廣播與寬帶接入系統(tǒng)頭端和用戶端網(wǎng)絡節(jié)點之間能夠互通。

2.2 光纖到戶業(yè)務承載方式

光纖到戶采用雙纖方式承載業(yè)務，廣播電視業(yè)務和寬帶接入業(yè)務通過獨立光纖傳輸，廣播電視業(yè)務和寬帶接入業(yè)務分別調(diào)制至不同光傳輸通道上。東方有線光纖到戶的實現(xiàn)技術采用RF混合的兩纖三波方案。光纖到戶業(yè)務承載方式系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

3 主要設備選用

EDFA：采用集成式（一進十六出），輸入光功率≥3dBm，入纖光功率≤17dBm。

用戶光接收機：光收接收光功率范圍-11～-3dBm，本工程實際接收光功率在-5dBm左右；

用戶終端設備ONU：ONU接收光功率范圍-24～-3dBm，本工程實際接收光功率在-18dBm左右；

光纜：室外光纜的光纖均采用B1.3D（即對應于ITU-T建議的G.652.D）標準的單模光纖，室外光纜選用填充型松套型層絞式結(jié)構(gòu)。引入光纜（即皮線光纜）的光纖采用B6（即對應于ITU-T建議的G.657.A2）標準的單模光纖，引入光纜選用FRP加強構(gòu)件蝶形結(jié)構(gòu)；

分支分配器：選用通用型室內(nèi)分支分配器，工作頻率范圍為5MHz～1 000MHz，主要指標符合（GY/ T137-1999）的要求。

電纜：主要采用SYWV-75-5-I（RG6）物理發(fā)泡聚乙烯護套同軸電纜用于光收機至終端的連接；

平面光波導分路器：選用1×2、1×4、1×8的光分路器（插片式光分路器、托盤式光分路器以及盒式光分路器）；

光纜交接箱：選用288D和576D免跳纖光纜交接箱兩種規(guī)格，其中288D光交箱滿足主干48芯、配線288芯、32個光分路器；576D光交箱滿足主干96芯、配線576芯、64個光分路器；

光纖分線箱：上聯(lián)光纜容量12芯，皮線光纜容量64芯，最大支持4個8分路。

4 光纖到戶接入網(wǎng)ODN光通道損耗主要影響因素

影響光通道損耗數(shù)值大小的因素有很多，如尾纖/跳纖通過適配器端口連接時發(fā)生的插入損耗、光纜熔接點位置發(fā)生的損耗和光纜自身的損耗等等，這些損耗的總和為光通道損耗。在進行項目的設計過程中，工作人員應注意對光分配網(wǎng)絡中的衰減值進行控制，同時，工作人員應對光通道損耗數(shù)值進行估算，光部件的損耗參數(shù)可以參照表1。

a—光纖每公里平均損耗（dB/km）。

L—光纖總長度（km）。工程中使用的光纖跳線、尾纖等，一般長度較短，可以忽略。

b—連接器損耗（dB），每一對連接器損耗取0.3dB。

n—連接器的數(shù)目。

c—光分路器損耗（dB），要分別考慮多個光分路器造成的損耗。

在網(wǎng)絡方案設計時，工作人員可以利用最壞值法來對光分配網(wǎng)絡的光通道衰減進行核算，并和相關參考值進行對比，從而檢查網(wǎng)絡中的光通道損耗指是否符合規(guī)定要求，工作人員根據(jù)結(jié)果對網(wǎng)絡設計的方案進行調(diào)整。

5 前衛(wèi)農(nóng)場工程實施

1）有線電視光纖到戶模式（FTTH）與光纜同軸電纜混合網(wǎng)（HFC）、下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）相比較的優(yōu)點。

（1）解決了原有同軸電纜網(wǎng)線路中設備被雷擊壞的問題，以往有線電視電纜網(wǎng)在雷雨季節(jié)會出現(xiàn)大量的光站、放大器、供電器、纜橋和分支分配器擊壞情況，導致大面積用戶無法收看有線電視。經(jīng)過了此次改造，明顯減少了大量的設備耗材和維修工作量；

（2）節(jié)省了原有同軸電纜網(wǎng)線路中有源設備的用電問題，2017年崇明區(qū)全年使用電費達450萬元左右；

（3）避免了同軸電纜網(wǎng)線路中的同軸電纜、設備受天氣溫度的變化，影響到技術指標的變化，減少了日常主動運維調(diào)試工作量；

（4）滿足了基本的收看有線電視外，還具備雙向業(yè)務的寬帶上網(wǎng)、點播和回看功能，而且光纖傳輸減少了光電轉(zhuǎn)換時技術指標的下降，光纖傳輸技術指標比原來更高；

（5）在工程建設中，不在需要同軸電纜網(wǎng)線路中的同軸電纜、設備，直接采用無源光網(wǎng)絡，節(jié)約了工程投資成本。

2）在施工過程中遇到的困難：

（1）前衛(wèi)農(nóng)場房產(chǎn)權人大多是上海的知青，真正居住在農(nóng)場的人員已經(jīng)很少，一部分是平時居住在上海，節(jié)假日回到農(nóng)場居住，還有一部分出租給外來務工者，這部分外來務工者多數(shù)是在船廠、振華港機等企業(yè)上班。所以房屋內(nèi)平時沒有人，給進戶安裝帶來很大的困難；

（2）即使房屋產(chǎn)權人能取得聯(lián)系，也有擔心破壞屋內(nèi)原有裝修過多而拒絕的用戶，或因費用加大的問題導致住戶積極性不高；

（3）原來有線電視的線路都布在房屋的南側(cè)，本次網(wǎng)絡改造將改到從北側(cè)樓道內(nèi)進線，加上電信和移動等運營商的線路已經(jīng)安裝結(jié)束，導致光纖分線箱和排管在狹小的空間很難找到合適的位置，給安裝光纖分線箱和樓道排管帶來很大的困難。

6 新建房產(chǎn)光纖到戶接入網(wǎng)組網(wǎng)方案

6.1 新建房產(chǎn)光纖到戶組網(wǎng)方案一

1）在干線光纜資源充足，街鎮(zhèn)機房條件不允許，且新建房產(chǎn)不能提供小區(qū)機房的情況下，光纖到戶接入網(wǎng)頭端設備可部署在分中心機房。

2）ODN宜采用樹型拓撲結(jié)構(gòu)，且分光級數(shù)不大于3級。光分路器宜采用SC/APC連接器，機房和末級光分路器宜采用活動連接方式，以便于線路維護和線路檢測。新建房產(chǎn)光纖到戶組網(wǎng)方案示意如圖3所示。

3）廣播電視通道頭端設備采用1 550nm光放大器，輸出光功率為19dBm，入戶光接收機輸入光功率要求-11dBm～-3dBm，可覆蓋64～128戶。

4）廣播電視通道可根據(jù)實際情況分光，宜采用1：64方式，最大分光比為不超過1：128，可采用二級分光。第一級分光設置在小區(qū)光纜交接箱，第二級分光設置在光分纖箱，具體設計時可根據(jù)小區(qū)情況，采用2、4、8、16、32等各種分光組合。

5）數(shù)據(jù)傳輸通道ONU接收光功率范圍-24dBm～-3dBm，覆蓋64戶。

6）數(shù)據(jù)傳輸通道最大分光比為1：64，可采用二級分光。第一級光分設置在小區(qū)光纜交接箱，第二級分光設置在光分纖箱，具體設計時可根據(jù)小區(qū)情況，采用2、4、8、16、32等各種分光組合。

6.2 新建房產(chǎn)光纖到戶組網(wǎng)方案二

1）在干線光纜資源不足，街鎮(zhèn)機房條件許可的情況下，光纖到戶接入網(wǎng)頭端設備可部署在街鎮(zhèn)機房。

2）ODN宜采用樹型拓撲結(jié)構(gòu)，且分光級數(shù)不大于3級。光分路器宜采用SC/APC連接器，機房和末級光分路器宜采用活動連接方式，以便于線路維護和線路檢測。新建房產(chǎn)光纖到戶組網(wǎng)方案如圖4所示。

3）廣播電視通道頭端設備采用1 550nm光放大器，輸出光功率為19dBm，入戶光接收機輸入光功率要求-11dBm～-3dBm，可覆蓋128戶。

4）廣播電視通道最大分光比為1：128，可采用二級分光。第一級分光設置在小區(qū)光纜交接箱，第二級分光設置在光分纖箱，具體設計時可根據(jù)小區(qū)情況，采用2、4、8、16、32等各種分光組合。

5）數(shù)據(jù)傳輸通道ONU接收光功率范圍-24dBm～-3dBm，覆蓋64戶。

6）數(shù)據(jù)傳輸通道最大分光比為1：64，可采用二級分光。第一級光分設置在小區(qū)光纜交接箱，第二級分光設置在光分纖箱，具體設計時可根據(jù)小區(qū)情況，采用2、4、8、16、32等各種分光組合。

6.3 新建房產(chǎn)光纖到戶組網(wǎng)方案三

1）在干線光纜資源不足，街鎮(zhèn)機房條件不允許，且新建房產(chǎn)提供機房的情況下，光纖到戶接入網(wǎng)頭端設備宜部署于新建房產(chǎn)機房內(nèi)。

2）提倡有條件的新建房產(chǎn)機房延伸覆蓋周圍小區(qū)，機房內(nèi)采用高密度OLT。

3）ODN宜采用樹型拓撲結(jié)構(gòu)，且分光級數(shù)不大于3級。光分路器宜采用SC/APC連接器，機房和末級光分路器宜采用活動連接方式，以便于線路維護和線路檢測。新建房產(chǎn)光纖到戶組網(wǎng)方案如圖5所示。

4）廣播電視通道頭端設備采用1 550nm光放大器，輸出光功率為22dBm，入戶光接收機輸入光功率要求-11dBm～-3dBm，可覆蓋256戶。

5）廣播電視通道最大分光比為1：256，可采用二級分光。第一級分光設置在新建房產(chǎn)機房，第二級分光設置在光分纖箱，具體設計時可根據(jù)小區(qū)情況，采用2、4、8、16、32等各種分光組合。

6）數(shù)據(jù)傳輸通道ONU接收光功率范圍-24dBm～-3dBm，覆蓋64戶。

7）數(shù)據(jù)傳輸通道最大分光比為1：64，可采用二級分光。第一級光分設置在新建房產(chǎn)機房，第二級分光設置在光分纖箱，具體設計時可根據(jù)小區(qū)情況，采用2、4、8、16、32等各種分光組合。

7 結(jié)論

本項目實現(xiàn)了2 088戶前衛(wèi)農(nóng)場居民的有線網(wǎng)絡覆蓋。項目的建設，提高了當?shù)鼐用竦氖找曎|(zhì)量，不僅能收看到高清電視頻道，還可通過有線電視網(wǎng)絡實現(xiàn)寬帶上網(wǎng)、點播、回看等功能，良好的完成了崇時區(qū)政府部門給予的任務，成功地完成了東方有線首個光纖到戶試點項目，并同時全面的改善了當?shù)氐膹V播電視的公共服務體系，為廣大用戶提供了更好的優(yōu)質(zhì)電視服務。

參考文獻

[1]新建房產(chǎn)光纖到戶接入網(wǎng)設計規(guī)范（試行）組織設計書[Z].2017.

[2]新建房產(chǎn)光纖到戶建設指導意見（試行）組織設計書[Z].2017.