廣電FTTH建設(shè)方案探索與實踐

廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司梅州分公司 曾 坷

廣電FTTH建設(shè)方案探索與實踐

廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司梅州分公司 曾 坷

廣東廣電現(xiàn)在用的廣電城域網(wǎng)是基于862MHZ同軸電纜網(wǎng)的基礎(chǔ)上升級改造的，采用了CMTS+CM、EPON+EOC雙向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，各地市及區(qū)縣分公司大規(guī)模的CMTS+CM、EPON+EOC雙向網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在運行或已經(jīng)開始改造，開通了廣播電視業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)和互動電視業(yè)務(wù)。廣東廣電現(xiàn)有的這套雙向HFC網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過多年的運營，在技術(shù)上是成熟的。但是最近幾年，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展速度十分迅猛，10年后的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和業(yè)務(wù)形態(tài)需求出現(xiàn)了新變化，廣電網(wǎng)絡(luò)原有傳輸技術(shù)對新業(yè)務(wù)的支撐會出現(xiàn)瓶頸，特別是IP電視及高帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而電信、移動、新聯(lián)通等企業(yè)紛紛加速網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，為寬帶用戶提供100Mbps以上的業(yè)務(wù)支撐，廣東廣電根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)情況、投入成本分析及業(yè)務(wù)發(fā)展的情況，確定在全省的部分地市分公司、區(qū)縣分公司開始FTTH的建設(shè)。

廣電網(wǎng)絡(luò)；FTTH

1 FTTH接入網(wǎng)建設(shè)的總體目標

（1）廣播電視和互動電視平臺都是基于DVB平臺，數(shù)據(jù)光纖和電視光纖同時入戶，采用雙纖三波方案；

（2）廣播電視和互動電視平臺都是基于IP平臺，只需數(shù)據(jù)光纖，采用單纖兩波方案；

（3）城區(qū)新建小區(qū)：采取“統(tǒng)一規(guī)劃、整體實施”，整體100%完成FTTH從前端機房-小區(qū)光交接箱-樓棟單元的光分配箱之間的接入主干光纜、接入支線光纜的覆蓋；CATV電視業(yè)務(wù)1550nm光分路器按100%完成覆蓋，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)EPON的光分路器按預(yù)測接入率完成覆蓋；100%完成單元光分配箱-用戶家用戶皮線光纜的布放；CATV入戶接收終端按100%覆蓋，入戶ONU按業(yè)務(wù)實際開展需求覆蓋。

（4）城區(qū)未整轉(zhuǎn)且需雙向網(wǎng)改：采取“統(tǒng)一規(guī)劃、整體實施”，整體100%完成FTTH從前端機房-小區(qū)光交接箱-樓棟單元的光分配箱之間的接入主干光纜、接入支線光纜的覆蓋；CATV電視業(yè)務(wù)1550nm光分路器按100%完成覆蓋，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)EPON的光分路器按預(yù)測接入率完成覆蓋；100%完成單元光分配箱-用戶家用戶皮線光纜的布放；CATV入戶接收終端按100%覆蓋，入戶ONU按業(yè)務(wù)實際開展需求覆蓋。

（5）城區(qū)已經(jīng)按862MHz整轉(zhuǎn)需雙向網(wǎng)改小區(qū)：采取“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”，先100%完成FTTH從前端機房-小區(qū)光交接箱-樓棟單元的光分配箱之間的接入主干光纜、接入支線光纜覆蓋；廣播電視網(wǎng)絡(luò)不需要改變；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的光分路器按預(yù)測接入率完成覆蓋；按業(yè)務(wù)開通實際需求完成單元光分配箱-用戶家用戶皮線光纜的布放；入戶ONU按業(yè)務(wù)實際開展需求覆蓋。

（6）城區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)CMTS+CM或EPON+EOC的雙向覆蓋小區(qū)升級：采取“統(tǒng)一規(guī)劃、按需實施”，已經(jīng)實現(xiàn)雙向的小區(qū)從前端機房-小區(qū)光交接箱-光節(jié)點的接入主干光纜、接入支線光纜的已經(jīng)具備；

（7）鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村未整轉(zhuǎn)且需雙向網(wǎng)改：采取“統(tǒng)一規(guī)劃、整體實施”，整體100%完成FTTH從鎮(zhèn)前端機房-行政村光交接箱-自然村（組）光交接箱-自然村（組）末級光分配箱之間的接入主干光纜、接入支線光纜的覆蓋；CATV電視業(yè)務(wù)1550nm光分路器按100%完成的覆蓋，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)EPON的光分路器按預(yù)測接入率完成覆蓋；100%完成末級分配箱-用戶家用戶皮線光纜的布放；CATV入戶接收終端按100%覆蓋，入戶ONU按業(yè)務(wù)實際開展需求覆蓋。

（8）已經(jīng)按862MHz整轉(zhuǎn)需單向轉(zhuǎn)雙向的鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村：采取“統(tǒng)一規(guī)劃、按需實施”，F(xiàn)TTH從鎮(zhèn)前端機房-行政村光交接箱-自然村（組）光交接箱的接入主干光纜、接入支線光纜的覆蓋；100%完成組光交接箱-末級分配箱布放；按需完成末級分配箱-用戶家用戶皮線光纜的布放；廣播電視網(wǎng)絡(luò)不需要改變；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)EPON的光分路器按預(yù)測接入率完成覆蓋；按業(yè)務(wù)開通實際需求完成單元光分配箱-用戶家用戶皮線光纜的布放；入戶ONU按業(yè)務(wù)實際開展需求覆蓋。

（9）在已經(jīng)具備CMTS+CM或EPON+EOC的地市，在FTTH的光網(wǎng)絡(luò)改造期的一段時間內(nèi)，廣播電視網(wǎng)絡(luò)不需要改變，F(xiàn)TTH用來開展高帶寬的互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)及互動電視回傳的雙向數(shù)據(jù)的傳輸，待FTTH網(wǎng)絡(luò)改造完善，數(shù)字電視和互動電視全IP化之后，在把互動電視、高速互聯(lián)網(wǎng)、語音等業(yè)務(wù)全部通過FTTH來承載。

（10）廣東廣電所有新建樓盤用戶采用皮線光纜（各地市根據(jù)自身的實際情況、決定皮線光纜和-5同軸電纜雙纜同時入戶）入戶，實現(xiàn)新建用戶廣播電視的全覆蓋，再根據(jù)用戶的具體業(yè)務(wù)需求完成網(wǎng)絡(luò)的雙向設(shè)備部署。

2 方案實施

2.1 設(shè)備組網(wǎng)要求

（1）廣播電視及互動電視下行采用基于1550nmEDFA方式的FTTH承載；

（2）前端CATV組網(wǎng)：CATV的廣播電視信號通過環(huán)網(wǎng)的1550nm外調(diào)信號進行覆蓋，分前端IPQAM信號（互動電視下行）采用1550nm直調(diào)發(fā)射與環(huán)網(wǎng)的CATV外調(diào)光信號波分復(fù)用后經(jīng)過EDFA放大進行覆蓋；

（3）選用23dBm大功率的EDFA，每臺EDFA覆蓋256戶；

（4）1550nm直調(diào)光發(fā)射機需要具備OVERLAY功能，具備全頻率工作帶寬；

（5）傳輸距離不超過10Km；

（6）入戶光接收機≥-10dBm接收，輸出電平為80±2dBuv，MER≥32dB；BER誤碼率BER≤1E-9（糾錯后），短期測量15分鐘不出現(xiàn)誤碼。

（7）互動電視回傳及寬帶上網(wǎng)等互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)通過基于EPON的FTTH系統(tǒng)承載；

（8）EPON的OLT需支持1∶64的分光比，傳輸距離不超過10Km；（9）此種方案每PON帶32戶；

（10）OLT應(yīng)定位于二層接入網(wǎng)絡(luò)，直接上聯(lián)IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)接入控制層（SR/BRAS）；

（11）OLT設(shè)備網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口應(yīng)根據(jù)提供業(yè)務(wù)的需求配置，具體要求如下：OLT提供10GE/GE/FE接口；

（12）入戶型的ONU接收光功率≥-25dBm接收；（13）入戶型的ONU具備10/100M接口數(shù)量≥4個；

（14）入戶型的CATV光接收、ONU可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求，家庭內(nèi)部安裝環(huán)境、取電采用獨立式設(shè)備或一體化設(shè)備。

2.2 O D N分光比組網(wǎng)要求

（1）電視按100%覆蓋部署光分路器；EPON按100%覆蓋部署光分路器；

（2）1550nm CATV采用三級分光結(jié)構(gòu)，第一級分光器分別放置在前端機房采用1∶2光分路器；第二級設(shè)置在小區(qū)光交采用1∶4光分路器；第三級光分路器設(shè)置樓道單元/高層弱電井內(nèi)光分配箱，采用1∶32光分路器，分路均采用等分光比PLC光分路器；

（3）EPON采用一級分光結(jié)構(gòu)，分光器設(shè)置樓道單元/高層弱電井內(nèi)光分配箱內(nèi)，采用1∶32光分路器，分路均采用等分光比PLC光分路器；

（4）此種方案CATV和EPON都采用的是1∶32光分路器，要求末級的光分配箱能放置2個1∶32插卡式的光分路器功能，同時由于需要出的皮線光纜數(shù)量為64芯（32條，每條2芯），所有箱體需要具備足夠的放置光分路器和盤纖的空間，同時光分配箱具備光纜成端及分配功能。

2.3 纖芯配置方案

光纜的建設(shè)采用“全網(wǎng)規(guī)劃，分步實施”的方針，全網(wǎng)城區(qū)光纜按FTTH接入方式進行規(guī)劃，并滿足FTTH業(yè)務(wù)的開展。

網(wǎng)絡(luò)改造的關(guān)鍵是：對網(wǎng)絡(luò)光纖架構(gòu)的規(guī)劃和建設(shè)，我們建設(shè)的目標是當廣東廣電業(yè)務(wù)接入率和綜合并發(fā)率不斷提高時、網(wǎng)絡(luò)容量不斷擴容時，一次性建設(shè)的光纖架構(gòu)和纖芯數(shù)不能發(fā)生變化，可滿足中長期業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。規(guī)劃的接入網(wǎng)光纖網(wǎng)，光纜纖芯應(yīng)按終期發(fā)展用戶數(shù)建設(shè)，同時考慮非PON業(yè)務(wù)的纖芯使用及備用纖芯需求。

（1）城區(qū)方案一分前端至小區(qū)光交接箱的光纖：此段光纖建設(shè)需要滿足CATV下行光纖到戶的需求、EPON光纖到戶的需求、同時考慮20%纖芯的預(yù)留需求，光交接箱盡量設(shè)置在小區(qū)靠近用戶的位置，每個交接箱至分前端主干光纜建設(shè)全部按每戶3/64芯配備（CATV纖芯：1/32/4=1/128芯，EPON=1/32芯，考慮20%的預(yù)留，總纖需求=(1/128+1/32)*1.2=3/64芯），每個交接箱至分前端主干光纜不大于48芯建設(shè)，每個光交箱覆蓋用戶數(shù)不超過1200戶，同時在此配置方案下此段光纜需滿足100%用戶光纖到戶時，光纖的架構(gòu)和纖芯數(shù)量不會改變。

（2）城區(qū)方案一光交接箱至小區(qū)樓道/單元及豎井光分配箱的光纖：每個光交接箱至樓道、單元及豎井光分配箱的接入光纜按4芯配置建設(shè)。

（3）城區(qū)方案一樓道、單元及豎井光分配箱至用戶家庭的接入光纖：樓道、單元及豎井光分配箱至家庭的入戶皮線光纜按2芯建設(shè)。

2.4 網(wǎng)絡(luò)演變方案

（1）EPON的光分路器按100%覆蓋，按每PON的帶寬900Mbps計算，戶均帶寬=900/32=28Mbps，可以滿足中長期需求，不需要演變；

（2）從圖6-1組網(wǎng)中可以看出，每臺EDFA覆蓋256戶，采用1臺直調(diào)光發(fā)射機通過光插播方式進行互動電視下行的覆蓋，按廣東廣電最新的頻率規(guī)劃，用于互動電視頻點數(shù)量為24個，采用64QAM（38Mbps）調(diào)制，每個頻點提供6個并發(fā)流，那么1臺直調(diào)光發(fā)機能提供最大的并發(fā)率=24*6/256=56.25%；

（3）當互動電視并發(fā)率超過56.25%時，直調(diào)光反射機插播的位置發(fā)生改變，應(yīng)插播在CATV前端機房第一級光分路器之后，如圖所示，1臺1550nm直調(diào)光發(fā)覆蓋的用戶數(shù)為128戶，提供的并并發(fā)率超過100%，可以滿足終極需求。

（4）接入主干光纜、支線光纜纖芯需求不發(fā)生改變。

圖1 城區(qū)網(wǎng)絡(luò)演變圖

2.5 光鏈路的計算

（1）OLT的PON口和ONU的點之間允許衰耗（dB）：

20km ONU光模塊典型值接收靈敏度-24dBm -24dBm -27dBm -27dBm接收飽和度-1dBm -3dBm -6dBm -3dBm發(fā)射光功率-3～2dBm -1～4dBm 2～7dBm -1～4dBm參數(shù)項目10km OLT光模塊典型值10km ONU光模塊典型值20km OLT光模塊典型值

（2）按1000BASE-PX20+光模塊，PON口和ONU之間允許衰耗最大按取27dB計算（PON發(fā)射光功率按+3dbm，ONU最低接收功率按-24dbm計算）；

（3）光分路器的插入損耗（dB）：

分光比分光損（dB）附加損耗（dB）總損耗（dB）一分二3 0.2 3.2一分四6 0.4 6.4一分八9 0.6 9.6一分十六12 1.2 13.2一分三十二15 1.4 16.4

（4）線路維護余量，當傳輸距離≤5km時，光纖富余度不少于1dB；當傳輸距離≤10km時，光纖富余度不少于2dB；當傳輸距離＞10km時，光纖富余度不少于3dB；

（5）EDFA和CATV光接收機之間活接頭的數(shù)量為8個；OLT的PON口和ONU之間活接頭的數(shù)量為4個；單個活接頭的損耗，取0.3dB/個；

（6）表示光纖線路衰減系數(shù)（含固定接頭損耗），上行(1310nm)取0.4dB/km，下行（1490nm）取0.26dB/km，下行（1550nm）光纖帶光纖取0.25dB/km；

3 結(jié)語

綜上，國家產(chǎn)業(yè)政策方面有明確要求、相關(guān)行業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實踐給予了網(wǎng)絡(luò)改造的充足理由、產(chǎn)業(yè)發(fā)展推出的新業(yè)態(tài)對網(wǎng)絡(luò)改造提出了客觀需求、三網(wǎng)融合背景下的廣電網(wǎng)絡(luò)面臨生存挑戰(zhàn)，其應(yīng)對措施是提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，這些無疑對廣東廣電網(wǎng)絡(luò)改造建設(shè)的原因和目標提出了明確而具體的要求，那就是抓住時機，實施銅退光進，實現(xiàn)光纖到戶(FTTH)戰(zhàn)略。