廣電網絡光纖入戶初步設計及探討

搞 要 為了促進網絡發展，實施了“三網融合”“寬帶中國”發展戰略，結合城鄉廣電實際情況，加快廣電網絡基礎設施建設，有序推進光纖入戶，全面提升廣電網絡寬帶速度，提高有線電視網絡承載能力和水平。在此基礎上設計廣電光纖網絡系統，結合實際項目進行了設計，對光纖網絡應用進行了簡單探討，對推廣廣電光纖入戶建設和改造有一定的借鑒意義。

關鍵詞 廣電網絡；光纖入戶；設計；應用分析

中圖分類號 TN91 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）188-0034-02

隨著“三網融合”工作的不斷推進，廣電網絡成為信息化網絡的一個重要組成部分。為了發展多業務，需加強廣電網絡升級，在廣電網絡新建和改造中，光纖入戶設計尤其重要，設計的合理性直接影響到廣電網絡的安全、實用及可持續發展。本論文試圖根據城鄉及農村的不同特點，對廣電的光纖網進行設計探討。

1 城鄉廣電網絡光纖入戶系統設計

1.1 設計總體思路

全面了解我縣城鄉居民分布特點，確定網絡設計方案，因地制宜，并考慮近期實際情況和可持續發展的計劃，做到與現狀無縫對接和為以后發展接供良好的擴展預留。

1.2 廣電網絡光纖入戶網絡構成

光纖入戶FTTH的由主要廣播與寬帶接入系統、光分配網絡（ODN）、網絡管理系統和配置系統3部分構成。

1）廣播與寬帶接入系統由接入系統頭端和接入系統終端兩部分組成。接入系統頭端由光發射機、光放大器、交換機、OLT頭端等主要設備組成，負責數據轉發，并通過城域網接入網絡管理及配置系統。接入系統終端主要由三合一的ONU（含光接收模塊、數居路由模塊、WiFi模塊）、機頂盒、電視機、電腦、平板、手機等。

2）光分配網絡ODN。ODN是由光纖、光分路器、光連接器、光纜等無源光器件組成的點對多點的網絡。

3）網絡管理及配置系統。實現FTTH網絡設備的管理及配置等功能。

1.3 廣電網絡光纖入戶網絡實施

1）實地勘測廣電網絡覆蓋和準備覆蓋的居民區，做到密集型、一般聚集型和分散型的居民分布不同而設計不同的方案。根據現有光纖資源情況，合理使用避免重復投資。

2）根據實際情況，選擇光纖網絡傳輸基于射頻廣播技術和PON技術的一種光纖到戶RF混合技術方案，其雙向交互部分采用PON技術，廣播通道采用射頻廣播技術。

3）根據勘測的數據和圖紙，初步做好光纖網絡的設計。入戶端選擇從末級光分路器到用戶家里通過兩芯皮線光纜連接的入戶方式，解決波長間串擾的問題。光纖接入用戶家中后通過放置在綜合接入箱內的入戶型三合一多功能ONU，用室內布好的網線或同軸纜連接各房間的用戶

終端。

2 實際網絡設計探討

2.1 整體網絡規劃設計

1）確定信號流走向。縣級機房數字前端射頻信號（含上級的VOD推流信號），經過1550光發射機、光放大器、光分路器通過光纖發送到鄉鎮機房，另外，通過二級放大光信號經分路傳到城區及附城的廣電用戶；鄉鎮機房將縣級機房傳送的射頻信號經二及光放大、分路傳到村級機房，另外，通過三級放大光信號經分路傳到城鎮及附近行政村的廣電用戶；村級機房再次放大光信號經分路傳到各廣電用戶。互聯網數據等寬帶信號由上級機房經縣核心交換機交換數據分多路經光模塊經光纖傳送到鄉鎮匯聚交換機，另外，由光模塊光纖經光纖跳線傳送接入交換機，寬帶信號由接入交換機送入OLT頭端設備并由光模塊經光分路、ONU（三合一）終端設備，由ONU經網線（或內置WiFi）接入電腦等城區和附城的用戶設備；匯聚交換機再分多路信號再由光模塊光纖經光纖傳送到村級接入交換機，城鎮和村級用戶接入寬帶與城區同理，如圖1。

2）確定兩纖三波組網方案采用RF混合和I-PON方案，射頻廣播采用1 550nm波長傳輸，GPON下行數據信號用1490nm波長承載，上行數據信號用1 310nm波長承載。RF廣播采用二級或三級光分，GPON系統數據采用二級光分。

2.2 光纖網絡設計

1）縣、鄉、村三級機房之間的光網設計。縣級機房到各個鄉鎮機房間使用范24芯光纜直通，鄉鎮機房到各個村級機房間使用12芯光纜直通，同路由的主干光纜可以合并使用大芯數光纜。預留芯數作為擴充業務和保護光纜使用。

2）末級機房至末級光分路器之間的光網設計。一級光分路器至二級光分路器間使用4芯光纜直通連接，末級機房到一級光分路器間使用二級光分路數量2倍+4的芯數光纜直通，預留芯數作為擴充業務和保護光纜使用（光分路器間特指GPON系統）。

3）光功率設計。按照相關規范，活接頭光損耗：0.25dB/接頭；光分路器損耗（含附加損耗）：17dB（1：32），13.8dB（1：16），10.5dB（1：8），7.5dB（1：4），3.8dB（1：2）；每公里光纜損耗（含熔接）：0.4dB（1310）， 0.3dB（1490），0.25dB（1550），光路損耗Lo（dB）=光纖損耗（αD）+光分路損耗（10lgK）+接頭損耗+系統余量+附加損耗α：光纖衰減常數，D：光纖長度km，K：光分路器的分光比。

RF光接收功率設計為-12±3dBm，PON系統ONU光接收功率設計為-24±3dBm，設計按中值計算，設計適當余量。

2.3 設計實例

1）城區新高樓30層1單元4戶類型光纖入戶設計。廣播RF射頻信號部分，光分路按照4：4：32設計；寬帶數據信號部分，光分路按照2：32設計。小區內設置廣電小機房，安裝光放大器、光分路器、OLT等設備。用戶到小區廣電機房光纜路由總長不超過二公里，按2公里設計：RF光鏈路損耗Lo=0.25×2+7.5+7.5+17+0.25×2=32.5（dB），按-12.5dBm接收，則光放大器輸出需-12.5+32.5=20（dBm），取20dBm光放大器。寬帶數據鏈路損耗Lo=0.3×2+3.5+17+0.25×2=21.6（dB），按-24dBm接收，則光放大器輸出需-24+21.6=-2.4（dBm），取-2dBm光模塊。小機房至一級光分纖箱（內含1個RF射頻光分路器1×4和2個PON數據光分路器1×2）光纜芯數：2×4+4=12芯；一級光分纖箱至二級光分纖箱（內含RF射頻光分路器1×32和PON數據光分路器1×32各1個）光纜芯數：

4芯。

2）城區新小高樓7層1單元2戶類型光纖入戶設計。廣播RF射頻信號部分，光分路按照8：4：16設計；寬帶數據信號部分，光分路按照4：16設計。小區內設置廣電小機房，安裝光放大器、光分路器、OLT等設備。用戶到小區廣電機房光纜路由總長不超過二公里，按2公里設計：同理計得RF光鏈路損耗Lo=32.8（dB），取20dBm光放大器。寬帶數據鏈路損耗Lo=22.4（dB），取-2dBm光模塊。小機房至一級光分纖箱（內含1個RF射頻光分路器1×4和1個PON數據光分路器1×4）光纜芯數：2×4+4=12芯；一級光分纖箱至二級光分纖箱（內含RF射頻光分路器1×16和PON數據光分路器1×16各1個）光纜芯數：4芯。

3）農村分散居民住戶類型光纖入戶設計。廣播RF射頻信號部分，光分路按照4：8：8設計；寬帶數據信號部分，光分路按照8：8設計。從村級機房的光放大器、光分路器、OLT等設備接入。用戶到鄉鎮機房光纜路由總長不超過6公里，按6公里設計：同理計得RF光鏈路損耗Lo=30.5（dB），取18dBm光放大器。寬帶數據鏈路損耗Lo=23.3（dB），取0dBm光模塊。鄉鎮機房至一級光分纖箱（內含1個RF射頻光分路器1×8和1個PON數據光分路器1×8）光纜芯數：2×8+4=20芯；一級光分纖箱至二級光分纖箱（內含RF射頻光分路器1×8和PON數據光分路器1×8各1個）光纜芯數：4芯，如圖2。

2.4 應用分析

光纖入戶的終結ONU（三合一）后可實現以下功能。

1）輸出RF射頻信號，經過分支分配器通過-5同軸電纜接入雙向高清機頂盒送到電視機，可以收看高清電視。

2）經過ONU網口通過超過類網線接入雙向高清機頂盒送到電視機，可以實現電視回看和影視點播等雙向互動節目及游戲等。

3）經過ONU網口通過超過類網線接入電腦，可以上網沖浪，辦理各種各樣的網上業務。

4）經過ONU內置Wifi接入筆記本、平板電腦、手機等可以上網沖浪，辦理各種各樣的網上業務等。預留的光纜纖芯，加上適當的設備，可以建設各種各樣的專網，例如：平安城市安防監控聯網、視頻會議等。

3 結論

本文簡要介紹了光纖入戶在廣電網絡領域設計思路，根據不同的用戶的覆蓋的情況，擬用不同的方案，符合當前時期及近段時期內網絡發展的需求。本設計思路適合廣電網絡綜合業務的開展，可以在新建小區及網絡改造方面提供參考，希望對大家在光纖網絡建設方面有所幫助。

參考文獻

[1]范壽嗣，朱延年.現代有線電視寬帶網絡技術實用手冊[M].北京：中國廣播電視出版社，2005：209-223.

[2]季偉，葛振斌，何青，等.IPTV關鍵技術及應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2005：146-151.

作者簡介：黃鴻昌，廣西廣播電視信息網絡股份有限公司容縣分公司。