FTTH模式的有線電視終端設(shè)計(jì)探討

王德貴

（江蘇有線南京分公司，江蘇 南京 210000）

1 FTTH的介紹及特點(diǎn)分析

1.1 什么是FTTH

光纖到戶（Fiber To The Home，F(xiàn)TTH）技術(shù)就是一種能夠滿足用戶需求并且能夠?qū)⒂脩舻膬?nèi)在需求和光纖到戶的需求結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)良好效果的一種技術(shù)[1]。通過應(yīng)用此技術(shù)，可以給寬帶帶來可靠的保證。同時(shí)相比于傳統(tǒng)技術(shù)，F(xiàn)TTH技術(shù)可以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的透明度，降低對環(huán)境的要求，尤其是降低對供電環(huán)境的要求。此外，該技術(shù)安裝起來也是十分的便捷。由此可見，該技術(shù)對于企業(yè)客戶和家庭客戶來說，都能滿足簡潔安裝的需求，同時(shí)也能夠滿足用戶的寬帶資源需求。通過運(yùn)用該技術(shù)可以極大程度上提升網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的透明度，對供電的要求不斷降低，更加有利于后期的維護(hù)和檢修。但是目前來說，寬帶網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用更加普及，用戶對于FTTH技術(shù)不是特別感興趣，這種情況對于FTTH模式的應(yīng)用非常不利。

1.2 FTTH模式的特點(diǎn)

利用FTTH技術(shù)可以做到無源網(wǎng)絡(luò)，充分避免了許多復(fù)雜的工序。它的寬帶比較大，有利于突破長距離通信的限制，利于運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)較為優(yōu)越的配置，通過這樣可以吸引大量的客戶。此外，光纖入戶的技術(shù)發(fā)展有利于更好地推廣相關(guān)業(yè)務(wù)，減少之前存在的技術(shù)問題。

2 FTTH模式的優(yōu)勢與劣勢

2.1 優(yōu) 勢

FTTH技術(shù)應(yīng)用了無源網(wǎng)絡(luò)，在局域網(wǎng)端口至用戶的整個過程都能夠保證無源。FTTH技術(shù)的寬帶和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比來說是比較寬的，而且傳輸?shù)木嚯x也是比較長的，這樣的特點(diǎn)就非常有利于給大容量的運(yùn)營商使用。此外，其在支持協(xié)議方面具有更大的靈活性。FTTH技術(shù)運(yùn)用了雙線網(wǎng)絡(luò)，安裝的過程中在傳輸技術(shù)、寬帶以及波長方面都沒有具體的限制，可以直接將光纖連到用戶（圖1）。

圖1 FTTH模式下有線電視終端系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 劣 勢

目前，F(xiàn)TTH行業(yè)還沒有完全建立起一個完善的系統(tǒng)，在交流的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)運(yùn)營商權(quán)利分配不均的現(xiàn)象，并且目前行業(yè)內(nèi)部的體制協(xié)調(diào)工作方面并不是特別的完善，運(yùn)營商之間存在著惡意競爭的情況。FTTH技術(shù)在實(shí)際建設(shè)中存在著許多困難。作為FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的核心部分，光分配網(wǎng)絡(luò)（Optical Distribution Network，OND）包含了配線的設(shè)備、分光器以及光纜等各種無源器件。分光器中的分光比例越高，光衰將要耗費(fèi)的能量就會越大，由此可見在建設(shè)OND線路的過程中需要耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力。由于FTTH技術(shù)的覆蓋面積相對來說比較大，這樣就給后面的維修工作帶來一定的麻煩。由于使用了OND技術(shù)并采用一對多的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)中有著各種各樣的節(jié)點(diǎn)，這極大程度上增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。傳輸器材使用了光纖的材質(zhì)，磨損率較高。檢測OND網(wǎng)絡(luò)故障的難度較大，在發(fā)生故障時(shí)很難進(jìn)行定位工作，嚴(yán)重影響到了FTTH技術(shù)的服務(wù)質(zhì)量。對于FTTH技術(shù)來說，入戶進(jìn)行施工是一個非常大的難點(diǎn)。對于新建的住宅，如果提前安裝光纖面板，用戶在后期進(jìn)行裝修時(shí)就很容易將其弄壞；對于已經(jīng)入住的用戶，如果想再申請F(tuán)TTH網(wǎng)絡(luò)入戶，就會存在著穿線的困難[2-4]。

3 FTTH 技術(shù)設(shè)備覆蓋方式選擇

3.1 單纖入戶

為了盡可能降低入戶進(jìn)行線纜布設(shè)的成本，可以采用的方案是“一纖三波”，即通過CATV光信號合波以后在EPON系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行傳輸，然后經(jīng)過光纖的接收機(jī)直接入戶。用戶終端的設(shè)備內(nèi)部安置了分波器，其目的是分離單纖中的數(shù)據(jù)信號和視頻信號，從而達(dá)到一纖三波的目的。為了實(shí)現(xiàn)單纖入戶的目標(biāo)，需要在用戶弱電箱安裝用戶端的設(shè)備或直接安裝在客廳里。設(shè)備可以通過事先敷設(shè)的5類線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，也可以通過連接AP設(shè)備最終實(shí)現(xiàn)一個無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。這種模式是最直接的FTTH敷設(shè)模式，但是因?yàn)椴煌墓獠ǔ休d了多種業(yè)務(wù)，光波之間的信號強(qiáng)度差異較大，所以可能會造成相互干擾的局面[5-8]。

3.2 雙線入戶

由于光纖、同軸電纜可能會同時(shí)入戶，因此在這種情況下需要對終端設(shè)備的位置和室內(nèi)布線的情況進(jìn)行綜合考慮。采用ONU設(shè)備，通過供電給PSE可以將220 V的交流電源信號轉(zhuǎn)換成直流的電源信號，接著在以太網(wǎng)線纜上混合傳輸數(shù)據(jù)信號，通過遠(yuǎn)端的受電設(shè)備對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行分離，最終可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備側(cè)進(jìn)行供電[9]。

3.3 室內(nèi)無線網(wǎng)覆蓋

基于同軸電纜與光纖雙線入戶，為了實(shí)現(xiàn)家中任意地點(diǎn)均可接入網(wǎng)絡(luò)，可以考慮室內(nèi)的無線網(wǎng)覆蓋。由于無線網(wǎng)信號在室內(nèi)穿越不同房間后會出現(xiàn)較大程度的衰減，導(dǎo)致用戶的使用體驗(yàn)受到影響，因而集中式AP在該模型下并非一個最佳的選擇，同時(shí)分布式AP成本相對來說又是比較高的，因此可以采用高性價(jià)比的無線網(wǎng)覆蓋。

4 FTTH模式下各種技術(shù)的運(yùn)用

4.1 設(shè)計(jì)FTTH寬帶光纖接入系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)FTTH寬帶光纖接入系統(tǒng)時(shí)，要綜合考慮多種因素，需要科學(xué)地運(yùn)用“雙纖三波”方案（圖2）以及EPON技術(shù)，這是能夠?qū)崿F(xiàn)有線電視網(wǎng)絡(luò)搭建的基礎(chǔ)前提[10]。在寬帶終端要使用的技術(shù)包括ODN、OLT等技術(shù)，使用OLT時(shí)一定要遵循使用規(guī)范。匯聚所有的業(yè)務(wù)信號，然后在OND的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)傳輸，最終達(dá)到ONU。對于以上過程的執(zhí)行，需要考慮到的問題包括選擇合適的工作波長及傳輸距離。

圖2 “雙纖三波”系統(tǒng)方案

4.2 FTTH+LAN技術(shù)

局端設(shè)備一般是在城域網(wǎng)的機(jī)房內(nèi)，用戶端的設(shè)備是位于大樓以及小區(qū)機(jī)房內(nèi)。局端設(shè)備提供了一個接口，可以與IP骨干網(wǎng)對接；用戶端設(shè)備提供了一個BASE-T接口，可以與用戶端計(jì)算機(jī)相連。從寬帶和上、下行速率上來看，F(xiàn)TTH+LAN技術(shù)和ADSL相比有著更加明顯的優(yōu)勢。但是從維護(hù)的角度來看，F(xiàn)TTH+LAN技術(shù)的遠(yuǎn)端設(shè)備和局端是兩個獨(dú)立的交換機(jī)，由此帶來的后果就是很難進(jìn)行統(tǒng)一的維護(hù)與管理，而且維護(hù)量非常大，維護(hù)的費(fèi)用也比較高。

4.3 LMDS接入技術(shù)

LMDS是一種以微波作為基礎(chǔ)的寬帶業(yè)務(wù)，采用的結(jié)構(gòu)是類似于蜂窩的服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu)。將每一個需要提供業(yè)務(wù)的地區(qū)分成若干個服務(wù)區(qū)，在每一個服務(wù)區(qū)的內(nèi)部都設(shè)置一個基站，基站內(nèi)部的設(shè)備通過點(diǎn)到多點(diǎn)的無線由路與服務(wù)區(qū)的用戶端進(jìn)行通信。對未來業(yè)務(wù)發(fā)展進(jìn)行一個系統(tǒng)的分析并對各種接入技術(shù)進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)ADSL這種比較傳統(tǒng)的接入技術(shù)已經(jīng)不能滿足未來各種業(yè)務(wù)的發(fā)展，而以PON為基礎(chǔ)的FTTH技術(shù)將更有可能成為電信運(yùn)營商今后寬帶接入的主流技術(shù)。

4.4 PON技術(shù)

PON技術(shù)是一種點(diǎn)對多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的光纖接入技術(shù)。FTTH技術(shù)以PON為基礎(chǔ)，將具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分成兩種，即樹形結(jié)構(gòu)和總線型結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)適用于不同的接入密度。基于PON技術(shù)的FTTH技術(shù)不管是從設(shè)備維護(hù)的角度，還是從寬帶角度以及可拓展性的角度來看，都存在著明顯的優(yōu)勢。此外，其采用了單纖雙向的光纖組網(wǎng)方式，可以節(jié)約大量的光纖資源。

4.5 分光方法

一般情況下，數(shù)字電視通常使用一級以及二級分光的方案，對于一些人口不集中的地區(qū)通常使用的是三級分光的方案。通過一些研究可知，一級分光的損耗相對來說較小，通常來說是比較適合新建設(shè)的住宅和高層住宅的區(qū)域建設(shè)。一般來說，光分路器主要集中在光纜與小區(qū)機(jī)房交接的地方。無源光纖網(wǎng)絡(luò)端口的使用率相對來說是比較高的，可在一定程度上節(jié)約設(shè)施的費(fèi)用。根據(jù)各地方不同的規(guī)劃和實(shí)際情況，需要使用不同的分光方案。

5 結(jié) 論

目前數(shù)字化的社會環(huán)境推動了光纖技術(shù)的飛速發(fā)展，F(xiàn)TTH技術(shù)在各個方面都實(shí)現(xiàn)了突破，有著非常好的應(yīng)用前景，也是目前有線電視終端行業(yè)發(fā)展的主要方向。未來發(fā)展過程中，對于FTTH技術(shù)存在的優(yōu)點(diǎn)要不斷優(yōu)化提升，對于存在的缺點(diǎn)要盡力克服或解決，從而推動FTTH技術(shù)的發(fā)展和光纖網(wǎng)絡(luò)媒介的發(fā)展，最終提升有線電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平與質(zhì)量。