沛县有线网络双向化改造技术探讨

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摘要 本文探讨了本县有线网络双向改造设计中的一些设计理念及设计思路技术问题。

关键词 双向；带宽；光网络；光分路器；双纤三波

中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）121-0238-02

1网络概述

沛县总面积1349平方千米，辖15个镇，1个省级经济开发区，人口130万，县城人口20万。城区有线电视网络在网用户4万余户，主要集中在外环路以内，预计5年内城区有线电视用户将发展至5万户。农村用户约10万余户，有很大的发展空间。目前，沛县城区有线电视网络已按照FTTB方式实施了双向网改，每光节点覆盖不超过72户，光机直接覆盖，在进行双向网改造设计和施工过程中，进行了很多技术的探讨。

2 网络改造设计目标

在接下来的几年里，沛县有线电视网络需要承载四类业务分别是：

第一类广播业务，这是目前网络承载的基本业务，以广播电视节目为主要内容，由头端设备将信号传输给用户，信号频率在87MHz～862MHz之间，可提供十几套调频广播、部分模拟电视广播和几百套数字音频、数字电视广播业务。各项业务使用的网络为单向广播网。

第二类交互业务，这是以数字技术为基础的业务，所包含的业务种类有：电视点播（VOD）、互动电视（iTV）、时移电视（TSTV）、录播电视（RDTV）等，这些业务需要双向网络进行传播。

第三类数据业务，这是电视网络中的新业务，包含的业务主要包括：Internet访问、数据下载、网络电视IPTV等。

第四类增值业务，它由双向数据网络提供，且此项为收费业务，主要包含一些新通信业务如：IP电话（VOIP）、视频电话（V-Phone）、视频会议（V-Conference）、网络监控等，这些业务实现了视频语音数据的通信。根据未来中长期一段时间内业务发展需求，将会新增一些新的业务，如：高清电视、视频通信、网络游戏（Network game）、IP语音，高速上网等，这些业务的使用者需要的下行带宽为18M，上行带宽为512K-4M。改造后网络应能通过平滑升级承载这些业务。

3 接入网改造方案

根据沛县现有网络实际，合理利用现有HFC的网络资源，对城区网采用EPON+LAN与EPON+EOC（低频）两种方式相结合，采用灵活的双向网改方式。

目前，比较成熟的方案是EPON+LAN。

优点：用户终端的投入由自己承担，网络升级改造便于操作；可以实现较高的网络接入带宽高，最高为100M到楼，10M到户；具有良好的可扩充性，光传输采用EPON技术，即便没有源设备传输链路也能正常工作，便于维护，两张网同时运营，单网出现故障也不会对其他网产生影响。

缺点：需重新入户施工，施工量及施工难度都较大。从应用场景上来说，五类线入户更适用于新建入网小区

EPON+EOC方案是当前广电网络运营商高度关注并热烈讨论的技术方案。

优点：此项方案使目前网络上的同轴电缆、分支分配器资源得到了充分应用，容易进行入户施工，可降低建网成本；在光接收机后，通过分支分配方式直接带用户的环境下，减少了施工量，加快了改造速度；由于同轴电缆具备较强的抗干扰能力，大大降低了工程施工中的相关要求。

缺点：基于EOC技术的多样性，广电总局还没有确定采用标准；用户端至少需要一个有源设备才能满足要求，使得成本提高。

4 传输系统ODN网络设计

所谓ODN指的是光分配网络，它是设计规范的核心。包含图表1中的四个子系统。

ODN光分配网络包含CATV和EPON两种。这两种光分配网络在馈线光缆和配线光缆段都进行同缆分纤传输，如下图。

大芯数光缆自分前端布放到路边分线箱，再通过小芯数光缆布放到小区交接箱，最后通过光缆接头盒分配到小区接入点。光缆敷设应优先选择管道敷设方式，对于没有管道的地区采用架空或挂墙等方式。馈线光缆包含位于分前端的光分配设备。包括光配线架和光分路器、CATV光放大器、OLT的输出光信号进行机房侧的预分配（1分2）、（1分4）或（1分8），再经光配线架传送到小区。

分前端至小区光缆交接箱的光纤量的计算方法：按照双纤三波的组网方案计算光纤用量。分前端至小区光交接箱按4芯分配，一芯电视信号，一芯数据信号，各有一芯备份。

5 光分路器的设计与选择

光分路器选择原则：它是光分配网络的核心设备，可对特定波段光信号的功率进行分路和再分配。采用PLC型光分路器可以取得较好的光传输特性。光分路器应采用均匀分光光分路器。

对于CATV系统来说总分路比取定为均匀分光1：128，即1台22dB光放大器覆盖128台楼栋光接收机，约6400用户，采用2级均分光（1：16）×（1：8）或（1：8）×（1：16）的分光方式，

对于EPON系统来说，普通住宅楼总分路比取定为均匀分光1：32，即一个PON口覆盖32台ONU，约1600用户。采用2级分光（1：4）×（1：8）或（1：2）×（1：16）的分光方式，分别放置在分前端、小区光交接箱内。

6光链路损耗计算

光链路全程损耗可按下式计算：A=aL-10lgk+Ac+Af+Ar。式中：A为光链路全程损耗，aL为光纤对所传输光信号的衰减，α为光衰减系数，L为光缆长度。波长为1310nm时，取0.4dB/km；波长为1490nm时，取0.3dB/km；波长为1550nm时，取0.25dB/km。Ac为插头损耗，每个接头可按0.5dB计算。Af为光分路器附加损耗，Ar为冗余损耗，每路可按0.5dB计算。

6 结论

沛县双向网改造方案经过多方考证，最终选择双纤三波方案，即A+B平台方案，主要是基于以下三点考虑：

第一，它可以保证有线电视标清、高清等丰富的视音频节目的传送，保证基本业务及党和政府的喉舌任务的完成。

第二，交互平台未来发展用IP以太网架构，专门满足互联网业务及其他交互业务使用，其带宽需求很容易实现，因为占用带宽最大的视频流由广播电视平台（A平台）承载了。

第三，A、B平台分别运行既安全可靠，又可优势互补。

虽然分路器和光纤用的多一点，但是业务开展灵活，广播和交互业务各行其道，互不干扰，仅在家庭网关或数字机顶盒中实现交互。

总之，双向网络改造是一个较为复杂的工程项目，该项目的实施受许多实际情况的限制，如网络资源现状、资金等等方面的限制，只有深入调查研究、反复论证，然后结合当地实际情况才能作出符合自身网络、切实可行的双向网改方案。

参考文献

[1]GY/T118-1995有线电视与有线广播光缆传输系统技术要求.

[2]GY5063-1998市、县级有线广播电视网设计规范.

[3]GY5075-2005城市有线广播电视网络设计规范.

[4]GY/T2001-2004 HFC网络数据传输系统技术规范.