廣電FTTH網絡改造及維護探討

摘要：2017年，國家廣電總局為提高有線電視網絡建設質量，并實現有線電視網絡光纖到戶的運行、設計和規范，頒布了《廣播電視電影行業總體技術要求》。在我國網絡通信技術不斷發展的情況下，光纖到戶（FTTH）技術成為行業規范落地的一項重要舉措。FTTH（光纖到戶）是一種全新的、基于PON網絡的光纖通信技術，它能夠將光纖連接到最近的用戶，從而實現遠程控制。隨著這一技術的出現和成熟，越來越多的移動和電信運營商開始采取措施，將光纖網絡延伸至用戶的終端，以推動多元化的CATV業務的發展。

關鍵詞：FTTH網絡；FOG技術；村級網絡

一、引言

在提高有線電視網絡建設質量這一背景下，RFOG技術被證明可以極大地促進我國廣電網絡的光纖到戶。它不僅符合當前的技術要求，還成為DOSIS協議系統的核心技術，能為用戶提供更加安全可靠的服務。

FTTH，也稱作光纖到戶，其拓撲結構一般以樹狀或星狀居多，其中光電路端口（Optical Line Terminal，OLT）、分光器、光網絡單元（Optical Network Unit，ONU）都起著重要作用。OLT作為FTTH網絡系統的核心部件，可以為一個或多個ONU提供上行WAN通信，并與寬帶接入服務器（Broad band Remote Access Server，BRAS）相互聯系。此外，它還可以為ONU提供可見的光纖通信。采用雙光纖三波組網技術的FTTH網絡系統可實現全面的網絡整合，包括寬帶集中配電、光纖網絡控制、實時監測無源光網絡的運行、維護和管理。特別是在ODN網絡系統的設計上，需要更加注重不同用戶群體的需求[1]。

二、FTTH與FoG技術

（一）FTTH的概念與發展情況

FTTH是一種全新的、基于PON網絡的光纖通信技術，可以將光纖連接到最近的用戶，實現遠程控制。它提供了多種接入方式，包括FTTC、FTTB和FTTH。其中最為理想的就是FTTH。隨著三網融合的推動，FTTH光網絡的發展受到了越來越多的關注，移動、電信等網絡運營商紛紛采取措施，將光纖網絡連接到終端，從而推動了CATV業務的多元化發展。以此為基礎，FTTH的建網體系變得更加完備，經營也更加成熟。在5G網絡不斷完善和改進的背景下，廣電行業迎來了新的發展契機。因此，廣電HTTF的轉網問題成為當前需要解決的一個主要問題[2]。

目前，GPON和EPON在光纖通信技術方面的發展中取得了顯著成果，這為點對點光以太網的發展奠定了扎實的根基。為了滿足用戶多樣化的需求和運營商面對的多元化挑戰，點對點光以太網的設計、安裝、維護和管理經歷了長足的發展。這些努力為用戶創造了更優質的網絡環境，滿足了他們不斷變化的需求，同時這些發展也為用戶帶來了更多的利益，實現了雙贏的局面。FTTH技術的進步促進了高效的IPTV服務，并為經濟效益帶來了更多好處，例如提升系統的可靠性和可用性。

（二）FOG技術的發展

在我國，EPON+LAN+HFC雙向網技術已成為一種普遍的雙向網絡發展方式。但是，如果要實現這種技術，就必須建立一個新的網絡，這將帶來較大的投資成本。同時，采用HFC雙向網技術存在寬帶瓶頸和銜接雜訊的困擾。因此，RFOG技術的出現提供了一個重要的解決方案。2008年，許多學者都致力于探索這種新型的CMTS，并取得了許多實質性的進步。RFOG作為一種先進的光纖網絡技術，能夠達到比傳統HFC電傳系統更為有效的傳輸。它通過改進傳統的電傳系統，提供更有效、更準確的傳輸。RFOG可以使用1310nm和1610nm的雙絞線來實現信息的高效率傳播，并通過沒有光源的單絞線進行信息的高速傳輸。RFOG的核心思想是，將“突發模式”的上行光發送線路與CMTS的上行通道相連，從而使得“點對多點”的網格能夠被有效地組織起來，從而達到PON的效果[3]。

（三）RFOG技術的優勢

RFOG技術的出色表現為中國光纖寬帶的可持續性和可靠性提供了強大的支撐。它可以有效阻止外界干擾，優化光節點的布局，使點到點的傳輸更加穩定，以更好地滿足環境需求的變化。采用點到點的傳輸方式可以使每個光節點只傳輸單個信號，從而減少外界干擾，提高傳輸效率。盡管中國的FTTH網絡發展還處于初級階段，上海市和北京市網絡的覆蓋范圍相對有限，但隨著加拿大、美國等國家廣泛應用RFOG技術，FTTH網絡的大范圍推廣正在加速發展。RFOG網絡采用特殊的拓撲架構，使用波長1610nm和1550nm的雙波共纖，并通過局部WDM波分復用技術實現高效傳播信息。

三、建設FTTH的必要性

當前，電信公司采取多種不同的方法來提供雙向電信服務，包括FTTH、PON+LAN、PON+EOC、CMTS+CM等。在FTTH技術中，常見的包括I-PON、RF混合和RFOG3三種技術，其中RF混合技術應用比較廣泛。

①FTTH技術具備極大的帶寬潛力，能夠提供100M-GE-10GE的帶寬，遠超同軸電纜和五類線，為電信企業的業務提供了極大的便利。

②FTTH技術的傳輸距離也非常遙遠，大幅縮短了傳輸距離。Fiber（無源光纖）具有高效率、極長的傳播時間、極強的耐受能力和極高的可靠性，這些優點使它成為目前可靠的無源光纖（光分配網Opti-Cal Distribution Network）的首選。

③FTTH技術采用無源ODN技術，能夠顯著節省成本，并有效規避設備故障帶來的無謂維護和管理成本。通過提供高質量的信息，可以大幅減少線纜維修和更換成本。

④FTTH技術能夠支持為各行各業的需要，滿足廣電未來業務發展的需要，為廣電運營商的增值業務提供支撐，并支持未來多種高帶寬業務和高QoS業務。

隨著國家大力推進寬帶接入水平的提升，廣電運營商必須迅速采取行動，加快FTTH網絡的建設，以保持領先優勢，縮小與其他運營商的差距，改善自身不足，尋求新的發展機遇。FTTH已經成為“最后一公里”的最佳解決方案[4]。

四、村級FTTH網絡

（一）網絡設計

圖1是村級廣電以FTTH為基礎的雙向網絡改造拓撲結構圖。

OLT通是一種可以通過連接多個設備包括有線電路和無線電路來實現連接的設備。它使用ONU，并配備EPON，可以支持1.25G的上下對稱帶寬，并能夠承載128個用戶。ONU擁有4個VLAN，可以給用戶提供多種類型的VLAN，還配備了2個POTS，可以提高系統的性能，從而更好地實現網絡優化。同時，需要精確確定1級和8級光纖開關盒的安裝位置以實現網絡優化。

在農村地區，4芯光纜分別安裝于各自的節點，其中1芯負責發送1芯的電纜，2芯負責接收PON信號，1芯是備用。此外，在安裝FTTH設施時，需要注意高清廣播TV必須能夠接收到1.2毫米或更大的不銹鋼板，其大小一般是45cm×55cm×20cm，左右兩個面板以及正面都配有通風樣式的柵格，方便器材散熱。為了滿足日益增長的網絡需求，可以將光電子器件掛條、光纖熔接器、避雷電源模塊、線路和電源線安裝到機柜內部。采用8-SPLIT二次結構，即8個分路器，并將其擴展到4×16的分路器，可以有效地解決機柜內光口不足的問題[5]。

（二）開通機房信號

為了構建FTTH網絡，首先需要在機房內安裝機架插件式OLT，這樣可以接入EPON和其他PON接入設備。OLT設備可通過千兆光/電以太行接口接入，并與聚合交換機相連，以便連接到已安裝EPON的IP地址。根據圖2，機房內安裝了1550臺光發射機和8臺光放大器，用于將機房內的光波傳輸到FTTH網絡并進行射頻分發。此外，還安裝了4臺光發射機，用于機房內光纖傳輸和廣播TV信號的發送。為確保設備正常運行，需要確保光源的能量水平低于發射機和放大器的能量水平，以便同時接收1個或2個頻段的電子圖像。

（三）饋線光纜施工

在288芯的光纖連接器和（2P+12）芯的路徑上，根據P=/PON的方式，先估算出整個村莊1250戶，P=1250/128≈32。經過精心測量后將36芯的光纖連接到光轉換器上，而12芯則留待日后使用，再將24芯的光纖連接到不同的分支機構，并且它們的芯數也是一致的。

（四）配線光纜施工

通過使用SC/APC和IP數字信號分路器，可以將1.5米長的尾纖作為終止設備，并將其與傳統的光纖接頭相結合，從而實現對光纖的有效控制。這種方法不僅能夠滿足普通的光纖布線需求，還能與家庭使用的其他設備相連，非常方便。根據當地條件，采取16芯的光纜連接器，可以支持本地ODN通信系統的構建。

（五）村級家庭網絡接入

通村入戶的廣播電視和IP數字信號雙光纖入戶系統，由于入戶環境的復雜性，通常會采取穿越樓梯和通行通道的方式。因此，為了滿足這些特殊的入戶條件，應當采用具有較好抗彎性、較小彎曲半徑且符合電信行業的規范的G.657A纖FTTH入戶皮線光纜。由于光纖易損易壞，安裝后需避免彎折，所以可使用高清視頻服務，如在線觀看、在線游戲、在線視頻會議等。

為了確保電視信號的傳輸，需要在每個房間的第一個信息點安裝ONU，它是一個集成電源箱，可以為電視設備提供電源。此外，還需要將5類線纜分別放置在不同的位置，并將它們連接到家里使用的同軸電纜網絡中。

為了獲得高清觀看體驗，觀眾可以使用ONU+高清機頂盒結合，將射頻信號連接到ONU接口，并接收ONUPON接口的IP信號。如果用戶想要獲得WIFI服務，則還可以選擇將機頂盒和射頻信號結合在一起，而無需連接任何線纜。

五、結束語

隨著FTTH網絡的不斷發展，廣電行業的雙向網絡規劃設計、網絡建設以及業務部署都受到了國家的大力支持，這也使得廣電雙向網絡的改造變得更加容易。尤其是對于那些正處于轉型期的社會，廣電運營商更加重視光纜的布置，以滿足不斷變化的市場環境。借助FTTB和PON等先進技術，結合先進的電信運營商模型，可以實現各種業務的無縫連接，實現三網的有機結合，進而極大地改善用戶的使用體驗，構建一個更加高效、更加安全的多業務連接系統。

作者單位：麥冠華 廣東有線廣播電視網絡有限公司

參" 考" 文" 獻

[1]王佳力.基于無線Mesh的家庭寬帶組網在南通廣電FTTH改造中的應用[J].廣播電視網絡，2022，29（12）：57-59.

[2]李曉嶺，王澍，任志勇，等.淺談廣電光纖到戶（FTTH）電視電纜融合技術建設[J].廣播電視網絡，2022，29（12）：60-62.

[3]劉濤，劉子銘.XG-PON技術在廣電網絡中的應用設計及實踐[J].廣播與電視技術，2022，49（10）：80-85.

[4]侯富國.淺談數字電視網的主要入戶模式以及如何更好地進行FTTH改造[J].廣播電視信息，2022，29（07）：57-60.

[5]葛益峰.廣電FTTH融合網絡設計與實現探究[J].中國新通信，2022，24（11）：42-43+236.