有線電視網絡改造的技術選擇

林 征

（浙江省瑞安市廣播電視臺，浙江 瑞安 325200）

責任編輯:許 盈

0 概述

隨著接入網絡新技術的涌現，廣播式有線網絡經過改造后，以較低的成本在同一根光纖電纜上為用戶提供多套模擬、數字電視節目和各種專業頻道。與其他一些通信用戶接入方式相比，有線電視網絡具有支撐業務多、傳輸頻帶寬、網絡單位帶寬成本核算低、構造靈活、網絡可塑性強等諸多優勢。有線電視網絡運營商積極在業務開展方面作出努力，為廣大居民家庭及集團用戶提供多種綜合信息業務，如高速Internet接入、視頻點播VOD、HDTV和視頻電話等。

筆者通過對比幾種不同的的接入網建設模式，介紹了瑞安市廣播電視臺的網絡改造的技術選擇。文章研究的出發點為，如何采用新一代光接入網絡技術FTTx/FTTH[1]來構建瑞安市的有線電視網絡寬帶接入網絡，開拓更多的各類用戶寬帶接入需求，提升與電信的業務競爭能力，同時不斷拓展其他新型業務。

1 兩種HFC接入方式比較

1.1 采用雙向HFC網絡

2006年，本臺對多種雙向接入技術評估比較，選擇了小區試點，建設雙向HFC網絡，每個光節點設1臺具有反向光發射模塊的光工作站，對應在分前端需1臺反向光接收機，分前端內將有大量的反向光接收機，而且需設置大量的CMTS頭端。采用雙向HFC（Cable Modem）技術建網，安裝調試復雜，擴容潛力小，建網成本和運維成本也高。

1.2 利用單向HFC技術加以太無源光網絡（EPON）

單向HFC+EPON是目前光纜到樓棟（FTTB）最經濟實用的接入方式[2-4]。隨著光纜及光設備價格不斷下降，銅纜價格不斷上漲，以及光傳輸所具有的高帶寬、高可靠性，光纜由最初用作干線傳輸逐步向用戶端靠近，FTTB是有線電視網絡發展的必然趨勢。目前本臺網改區域，每光點覆蓋用戶約50戶,中心機房以下鏈路只在分前端與終端光節點設置有源設備，采用EPON接入技術實現有線電視和雙向寬帶業務。

2008年開始，本臺對CATV網絡結構進行改造升級總體設計，分步實施。本臺光網絡建設規劃采用2纖3波方式，全市一級光平臺統一采用1550 nm光傳輸技術，通過前端光放大傳送到各中心站，在中心站完成光無源分配，以星型下傳至所屬鄉鎮站，一級光平臺路由圖如圖1所示。

8個中心站中，湖嶺中心站及高樓中心站二級光網采用1310 nm光傳輸技術（以充分利用現有的1310 nm光設備）；安陽中心站、塘下中心站、仙降中心站、莘塍中心站、陶山中心站、馬嶼中心站全部區域最終都將采用1550 nm光傳輸技術。安陽中心站在分前端用1550 nm光放大直接傳輸信號至光節點，塘下中心站、仙降中心站、莘塍中心站、陶山中心站、馬嶼中心站將由中心站設置1550 nm光放大傳輸信號至各光節點，中心站下屬鄉鎮站不再設置有源設備。在網改前期將分別對塘下、飛云、莘塍鎮府所在地采用1550 nm光傳輸技術。其余區域在不增加1310 nm設備的情況下可采用1310 nm光傳輸技術，以后逐步過渡到1550 nm。陶山中心站、馬嶼中心站覆蓋區域在不增加1310 nm設備的前提下可采用1310 nm光傳輸技術，以后逐步過渡到1550 nm。

有線電視信號在分前端機房內進行1550 nm放大，通過光纜傳輸至末級光匯聚點，在末級光匯聚點內通過光分路器連接至各光節點。數據信號通過EPON技術由OLT的千兆PON口通過光纜連接至末級光匯聚點。在末級光匯聚點內通過光分路器連接至各光節點，在光節點內設置ONU再由樓棟交換機或EoC通到用戶。1個千兆PON口最多可下掛64個ONU，也就是說1個千兆PON口最多可帶64個光點。在實際應用中，目前1個千兆PON口帶16～32個光點。采用該技術，網絡結構簡單，有源設備少，安裝調試容易，運維成本低，是目前FTTB最經濟實用的接入方式。

2 采用無源光網絡構建新一代有線電視雙向網絡

2.1 采用兩級1550 nm光網絡傳輸有線電視信號

由中心機房將有線電視信號通過1550 nm光發射機、光放大器傳輸至各分前端機房，在末級匯聚點設無源光分路器，將光信號分配至各光點，在樓內設置單向光接收機。

2.2 利用EPON構建寬帶IP接入網

我臺IP城域網構建為1中心加2分中心模式，2×10G結構。OLT和中心機房、各分前端機房已建設完成，由分前端OLT的PON口通過光分路器下聯各末級匯聚點，在末級匯聚點內設置光分路器連接各光點內的ONU。其網絡結構如圖2所示。

對于有線電視信號來講，采用低光功率接收機，接收光功率為-3～-5 dB，在分前端設置22 dB的光放大器，則可覆蓋距離在3～5 km范圍內的光點192個（分前端設置1×24光分路）。對于數據信號，用OLT可以靈活地加以配置傳輸，近期使用用戶較少的情況下，1個PON口可帶32個ONU（4分光加8分光級聯），每光點平均帶寬為30 Mbit/s。當用戶較多時可將分前端4分光更換為2分光，此時每光點平均帶寬為60 Mbit/s。或者1個PON口直接和8分光相連，此時每光點平均帶寬將達120 Mbit/s。數據信號最終在光點內由ONU下聯EoC頭端進戶。

3 結束語

綜上所述，通過無源光網絡和HFC網絡的比較分析得到如下結論:

1）無源光網絡使用廣播式的有線電視和寬帶交互信號，使用一張同樣結構和拓撲的光纜網，小區可不設有源機房，取消了大量的光工作站、放大器和光纖收發器等有源設備，由于網絡結構簡化，使中間環節和電纜接頭減少，降低了故障發生率，可節省大量運維成本。

2）使用點到多點的技術后，可節省大量的光纜資源，單纖即可下聯8個ONU，相當于同等數量的樓宇。

3）網絡帶寬靈活配置，平滑升級，網絡投資可分步進行，前期不需要大量的資金投入。由于采用的是無源分配、下行千兆共享，隨著以太網技術的發展可升級到10 Gbit/s，以滿足未來高寬帶的交互業務需求。

4）經測算，無源光網絡的造價略低于雙向HFC的造價，且隨著光纜價格的持續下降和電纜價格的上升，網絡造價的差距將進一步拉大，優勢明顯。

5）對于已建成的雙向HFC網絡，以及分散和偏遠地區，HFC網絡仍然有其存在價值。

今后，無源光網絡及合理配套的管線預埋設施，將是在新建住宅小區和樓宇建設有線電視網絡的發展方向。

[1]祝軍生，陳勝權.FTTH進展、應用及其發展趨勢[J].電視技術，2005，29（11）:9-12.

[2]閻德升，邊恩炯，王旭.EPON:新一代寬帶光接入技術與應用[M].北京:機械工業出版社，2010.

[3]袁偉，金燕，陳彪.EPON技術實現機制及其最新發展探討[J].電視技術，2005，29（8）:70-72.

[4]金立標，張乃謙，李鑒增.數字電視信號在無源光網絡的傳輸設計[J].電視技術，2009，33（7）:52-53.