推廣實施PON+EOC改造有線電視網絡探討光伏太陽能為EOC局端供電

重慶有線電視網絡有限公司 姚潔金

重慶市渝北中學 杜長國 周 華

廣電有線電視網絡發展到現在，進一步實現雙向網絡改造主要有兩種技術方式：CMTS+CM和PON+EOC。CMTS技術成熟可充分現有同軸電纜網絡，但CMTS的下行信道和上行通道通常對不同用戶區要采用物理分離，使頭端設備投入較多，在較大的同軸電纜網存在匯集噪聲，如每個光站所帶用戶數再進一步減少，要增加光纜干線的芯數和前端設備數量，CMTS系統的同軸電纜有線網的光站及放大器對供電要求的功率較大，常采用內供電方式來解決對放大器的供電。PON為無源光網絡，可實施光纖到樓棟、光纖到單元、光纖到戶。目前實施光纖到單元，既縮小了同軸電纜網絡，又保留了廣電同軸電纜接入網的優勢和特點，還能進一步升級到光纖到戶。減少了很多有源供電的放大設備，使PON+ECO局端設備采用太陽能供電成為可能，PON+EOC改造有線電視雙向網絡，得到了國家廣電總局的認可，雖然目前技術方案不統一，標準還未制定，但這應是廣電網絡改造發展的方向。目前推行的EPON利用無源光網絡實現點對多點的以太網接入和廣播電視的傳播。PON能采用單芯利用波分復用技術，下行數據用1490nm，上行數據用1310nm，廣播電視下行用1550nm。廣電在實施中常采用兩芯，將下行的1550nm獨立開成為兩套無源光分配網，有利于升級為光纖到戶，也利于采用光放大和邊沿調制器的光插入解決IPQAM的分區推流實現互動VOD的高質高清業務。

數據下行在機房通過OLT發出的光通過無源光分路器分發到4到64個(32或64個)ONU，下行有廣播特性和管理功能，各ONU按OLT的管理利用某種仲裁與LOT實現類似的點對點連接。OLT解調出來的數據信號進入EOC局端將信號調制在5-45MHz(也有采用860MHZ以上的頻段)用橋接方式進入同軸電纜進行分配傳輸，下行和上行頻率為多頻點都在這個頻帶內動態分配頻率和動態采用調制方式，有效地保證了數據傳輸的可靠度，在用戶采用EOC終端解調出以態網數據供用戶上網和其它業務使用。有線電視下行信號(模擬殘留邊帶射頻信號和數字QAM調制的射頻信號)在機房通過1550nm光發機和光放大器的光也通過無源光分路器傳到樓棟單元的EOC局端，用光接收機將解調出的多個電視射頻信號與EOC局端信號混合進入同軸電纜，分配到各用戶，實現電視信號和數據信號在最后100米或50米的接入。VOD互動業務的實現有兩種方式，其一是利用EOC數據進行IP流的傳輸，其二是在機房采用邊沿IPQAM調制器進入下行光發射機。如還要進一步細分區推流可采用1550nm附近的光發機，用光信號到網絡相應的點進行光插入傳輸，光接機能同時解調出來傳給用戶接收。

有專家預測：按目前網絡發展速度，不到10年全國所有交換機將消耗一至二個核電站的電能，如果有線電視網的部份設備采用太陽能供電，一是節省一些供電支出，二是在低碳、節能、環保方面做出一定的貢獻。

通過對一些EOC局端產品的檢測，一個EOC點總的功率在30W左右。下行光接收機采用24V或18V以上直流供電，耗電在15W之內；EOC局端采用12V和3.3V直流供電，耗電在8W左右；光纖收發ONU設備也采用12V直流供電在5W左右。使用24V電瓶(兩只100AH12V串接)，浮充電壓在27V左右。可采用直流開關電源或直流轉直流開關降壓模塊獲得對應的電壓為這些設備供電，如下行光接收機采用12V供電模塊，可以只用一只電瓶，建議有線電視設備生產廠家作這樣的產品。目前的光纖到單元一般只供32或64戶，分配網鏈損可按制在28dB，光接收機輸出電平可在94-97dBμ，光接收機放大模塊的最大輸出電平可以適當降低。隨著EOC方案的推廣普級，可將這三大件生產在一個統一供電機箱內，五個槽位雙電源插塊式使用。

光伏太陽能硅板可采用100W12V兩只串接，陰天較多的地區建議用多晶硅，可適當提高硅板的功率，也可用一張24V250W以上的硅板。充電控制器可用銷售商配的充電供電器件，也可用NE555制作一個光識別器用繼電器控制充電(也用作市電交流充電轉換)防止夜晚通過硅板放電。配制一臺交流變直流24V充電器和定時間斷供電的定時器(KD316T微電腦定時自控開關)，定時的設置根據電池容量、硅板功率及陰天多少及太陽的照度而定。也可在EOC局端增加動力網管監測電流電壓，從而控制采用市電補充電的開與關。

光伏太陽能硅板與小區物管協調可安裝在樓房頂的進單元外墻邊上，24V250W約有2-4平方米可當作雨篷。此方案可作家庭低壓供電用LED照明或其它小功率家用電器使用。安裝多張大功率光伏太陽能硅板也可為中規模有線電視機房的48V電池組充電，只是安裝的硅板組數多，要求安裝位的面積較大，一次投入也較大。

太陽能取之不盡用之不完，雖然光伏太陽能硅板的轉換效率不很高，功率能量不夠大，但在弱電通信部門的部分設備和居家時適當采用太陽能供電，能為國家節省一定的能源。