廣電FTTH光纖入戶終端管理技術研究

陸帥鋒

（杭州富陽華數數字電視有限公司，浙江杭州 311400）

0.引言

廣電網絡是國家關鍵的信息化基礎設施，一直以來受到各個國家的高度重視，我國廣電網絡經過幾十年的發展歷程，已經成為世界范圍內用戶最多的有線電視網絡。而國家在2014年成立了中國廣電網絡有限公司之后，目標在于整合全國的有線電視網絡，未來很長一段時間內，廣電網絡的光纖接入改造工作將呈現出明顯的增長趨勢。

1.廣電FTTF光纖入戶整體規劃與技術方案

1.1 網絡設計過程

網絡設計過程當中，首先要明確的是業務需求層面，廣播數字電視傳輸的基本業務，包括數字電視頻道直播服務資訊和節目指南等部分內容，其中還包括某些數字電視的增值業務、付費節目。另外在互聯網技術的支持之下，依托廣播電視雙向網絡，為用戶提供因特網的接入服務和信息服務也是業務需求中的重點組成部分，無論是學校還是企事業單位，都可以利用有線電視網絡完成多媒體信息應用和視頻會議功能的接入服務等。

從這一點來看，由于網絡建設具有明顯的前瞻性，所以組建的網絡本身在帶寬上要符合業務發展要求，同時給業務擴充流出一部分帶寬資源，使用年限最低為10年。從網絡用戶端需要達到的帶寬以來看數據網絡帶寬目標，需要綜合評估數字電視直播節目的整體需求，并且節目數量和節目制作技術的快速發展背景之下，組網結構應做好網絡分光設計，建立數字電視業務網絡通道，且寬帶互聯網接入業務需基于數據網絡通道展開綜合規劃。

1.2 施工方案

在施工的前端設備材料選擇方面數字電視信號傳輸部分采用廣播網調制解調技術，直播節目組的交換機選用10G模塊。數據信號傳輸部分的設備，根據應用場景的要求進行靈活選擇，且光纖跳線也可根據實際需要作出篩選。在城網建設方面，箱體材料選擇金屬冷軋板進行制作，根據用戶安裝要求靈活做好調節[1]。

從網絡建設的基本原則來看，分配網建設是最為主要的要求，每個單元的配線箱內需設置好插片式光分路器和數字電視直播信號，針對不同場景建立相應的施工方案，例如，農村網絡要解決單向電纜網絡覆蓋的雙向化改造情況。對于一些住戶少且用戶分布分散的地區，整個網絡結構采取光纜接頭盒分纖模式，將整個區域按照不同分光區標準覆蓋原則劃分為幾個小區域，在各個小區域間適當選擇一級光網絡箱和二級三級分光器。專業的上門人員在用戶具有需求時直接完成光纜的調試和終端和安裝過程，最后完成業務開通的整個過程。對于一些人口密集的公寓區或多層住宅小區，網絡物理結構選擇單元配線箱分纖方式，整個區域按照每個分光區覆蓋多個配線箱。同樣在用戶具有裝機需求時，專業人員上門完成終端盒和光纖機頂盒的連接與安裝，最終開通業務。需要注意的是，由于某些高層住宅的密度較大，且網絡結構使用的是單元配線箱模式，所以分路器和分光器的設置要與一般模式保持相同的設置。但如果涉及到城市線路改造或舊城區改造的場景之時，考慮到可能在短時間內增加大規模的光纜資源需求，在這種情況下，需要根據人員情況展開具體施工，例如OLT下移等，在資源不足的情況下，還要對原有的干線光纜資源展開擴容或增加新的干線光纜，才能夠更好地滿足光纜資源需求。

在內部設備器件改造層面，則要做好前端機房設備改造設備改造和樓房設備改造等相關的工作，小區分配網改造后的網絡結構與一般新建結構比較接近，在此不做過多贅述。總而言之，我們需要嚴格根據網絡建設原則，在不同的網絡建設帶寬要求和分光要求下明確網絡建設場景，從而規劃相應的網絡組建方案，滿足人們的需求[2]。

2.EPON技術應用

2.1 PON技術

PON技術指的是無源光網絡技術，僅僅由光纖分路器、接頭和連接器等相關的設備組成一根光纖，可以為多個用戶提供相應的服務，不需要任何電源或其他有源電子器件，這種技術模式下的拓撲結構為星型結構，而且還能可靈活組成總線型，PON組網示意圖則主要包括網絡端的OLT和用戶端的ONU組成，其中前者主要用于連接主干光纖局端設備，能夠以廣播方式發送數據并記錄好測距信息，控制發送數據的時間和發送窗口；后者則一般放置在用戶端區域，用于響應OLT所發出的測距功率控制命令[3]。一般情況下，ODN網絡采用的是樹形結構，原則上不采取多級分光，只采用一級或二級分光的方式，原因在于一級分光和二級分光的測試維護難度較低，且分光器利用率良好，在節點相對較少時，成本可控制在比較低的水準，但不會因此影響網絡的擴展性和靈活性，整體效益比較高，在一些用戶比較分散的場合具有良好的泛用性能。如果在某個區域內的用戶呈現鏈狀分布，則可考慮更換為鏈性結構或多級分光組網模式，將網絡設置在用戶區域的中心點的位置。綜合來看，PON所采取的技術包括單纖雙向傳輸技術、時延補償技術、信號同步技術等，這種技術最為主要的優勢在于發揮無源網絡的可靠性，而且具有很高的系統技能和業務透明優勢，能夠減少光纖占用，降低用戶使用成本，即便大規模用戶同時接入也能滿足工作要求。不過該技術的主要缺陷在于保密性和安全性能需要重點關注。

2.2 EPON技術

EPON系統電路層基于簡單的封裝和點到多點結構，可以實現無源光網絡傳輸，在標準內部可以實現以太網和PON技術的深度融合，即在數據鏈路層使用以太網協議，在物理層應用PON技術，發揮可擴展性和高帶寬的技術優勢與現有的以太網之間能形成良好的兼容模式。其中OLT作為整個網絡的核心部分，可以負責與上聯網絡之間的通信，為終端用戶提供應用端口層面的業務支持。可以看到OLT既能夠被作為路由器又能被視為交換機，多業務提供平臺可以發揮網絡接入和網絡集中的功能，按照用戶需求做好帶寬分配和管理配置，點到多點的網絡拓撲結構，可視作點到點的鏈路集合，其中網絡拓撲結構和突發控制技術的優勢非常突出[4]。

網絡拓撲結構能夠降低網絡建設與維護使用成本，有良好的環境使用能力和典型組網結構；而突發控制技術，則能在短時間內實現相位同步和數據接收的功能，靈活實現用戶帶寬的控制，根據不同帶寬賦予動態帶寬分配模式減少數據傳輸過程的矛盾沖突，也無需進行復雜的沖突檢測。

而數據鏈路層的關鍵技術，則主要基于以太網協議采取上行信道接入技術和時延補償協議等。TDMA技術能夠將多種業務信息進行綜合分配，不同的上行數據之間不會進行相互干擾，直接通過控制命令，對網絡單元和線路終端之間的數據通信進行控制。而測距補償機制，可確保上行信道的高利用率，精確調整數據時域碰撞情況，并且整個通信過程可以在動態監測模式下保持良好的網絡同步。而沖突檢測直接由計數器負責完成，如果計數器超過其工作時間，則說明有沖突出現，在短時間內采取應對方案[5]。

3.結語

FTTH建設和規劃工作具有非常重要的現實意義，無論是新建住宅區還是改造區域的通信設施全部采用光纖入戶方式建設之后，能夠基于國家標準加快建設步伐，提升家庭寬帶和網絡信息的接入能力。廣電行業在未來必然面臨形勢更加嚴峻的競爭環境，因此任何業務開展都要以穩定的網絡接入為基礎，在光纖通信產業鏈發展背景下尋求新的拓展渠道。