有線電視光纜傳輸網方案優化與設計實施

孫海東

（海寧市傳媒中心，浙江 海寧 314400）

0 引 言

隨著融媒體時代來臨和信息網絡技術普及，視頻資源的極大豐富和瀏覽便利對中國廣電有線電視的核心業務帶來了極大沖擊，業務人群的不斷流失帶來業務規模的亟劇萎縮，取而代之的是網絡寬帶和數據流量業務等。因此，以有線電視業務為基礎，開通數字網絡、增值服務等轉型項目，加快網絡化、智能化基礎建設和運營服務，實現從早期廣電有線電視系統（Community Antenna Television，CATV）同軸電纜傳輸網發展成為CATV+電話網的混合光纖同軸電纜網（Hybrid Fiber Coax，HFC），并逐步過渡至完全建設光纖通信網絡，即光纖到戶（Fibre To The Home，FTTH）[1]。

1 有線電視光纜網絡整體分層規劃的基本思路

根據網絡假設的空間分布式理論與省市廣播電視臺網絡建設的實踐經驗，可以將有線電視光纜傳輸網區分為技術層、數據層、業務層以及設備層4個層次[2]。通過進一步梳理，將技術層、數據層規建為網絡基礎層，將業務層、設備層統一設為網絡接入層，并按照跨區域分布式組網模式將關鍵節點分別設置為節點層和交互層，具體組織架構如圖1所示。

圖1 有線電視光纜傳輸網整體架構

（1）網絡基礎層，由技術層和數據層組成。對于有線電視光纜網絡而言，基礎層是為了對接所在省市各站點前置機房所構建的網絡傳輸中心，能夠為業務運營、數據傳輸以及系統維護等提供核心數據綜合能力，與設備層的數據完成實時交互[3]。（2）技術層，主要由整個光纜網絡的全部節點組成，實現該傳輸網與互聯網、區域網的數據交互。（3）數據層，主要由節點層中的光交箱組成。即在某區域內完成光纖信號的采集和匯總，并實現信號分流、業務匯總、處理、上傳等工作。（4）網絡接入層，由業務層和設備層組成。主要是為了實現網絡數據與光纖節點之間的數據傳輸[4]。利用無源光網絡（Passive Optical Network，PON）完成整個光纖布局，將基礎數據業務納入整個數據網絡，完成用戶、節點、終端的全域覆蓋。（5）業務層，作為接入層的核心層，將節點傳輸數據進行二次處理和封裝，并將其中的關鍵數據進行打包，傳輸至設備層，用于向用戶輻射服務信號。（6）設備層，主要完成末端的設備自主式操作，實現網絡節點與光交箱之間的信號傳輸閉環。

2 有線電視光纜傳輸網升級改造方案

2.1 管道改造

（1）在設置管道數量、布置安裝位置時，需要重點考慮的是管道孔的具體數目、運行時數據承載的峰值量以及維護時的需求和簡易性；（2）主管道上的孔數目不能少于2個，且孔距為100 mm，此時傳輸效果最佳；（3）對于完成管道改造建設，需要基于特定場景實施[5]。省市級單位建設區域內主管道在3～4條以上，此時分管道應當按照1個管道孔實施，而主管道則采取的是雙孔，如圖2所示。

圖2 管道改造布局設計示意

2.2 光纖融合

（1）對管道進行二次布局后，需要對廣電機房內的網絡進行雙路由設置；（2）為了實現光纖信號的全域覆蓋，光纜網絡的光纖芯的數量要匹配實際數據量和業務需求量。經過升級后，主干管道中的光纖實際使用效率不能小于70%，且接入網與承載網的光纜接口應當標明[6]。

光纖網絡升級策略應當以原有網絡為基礎，依據網絡芯數的標準與要求，新建1～2路主干光纜傳輸網（原則上不應多于2路）。

2.3 光交置換

（1）光交箱需要布置在便于建設實施、線路容易保護且不會輕易遭受外界損壞或自然條件影響的位置[7]。（2）按照光纜線路的部署、用戶終端的需求以及道路實際情況等，對接入網和基礎網光交箱進行配置，通常情況下，需要保證光纖信號能夠基本覆蓋2 km。

2.4 區域優化

對于信號需要橋接的區域邊界，應當設置在以天然邊際為代表的地點進行劃分（如湖泊、道界等）。當用戶終端的光纖網絡直連至光纜信號網絡時，原光交區域劃分會因為需求接入雜亂且量大而難以實時匹配[8]。因此，需要根據實際需求調整用戶接入量，細化光交箱區域設計，調整交接配線區。依據用戶實際需求，光交箱實際運營數應不大于600，即通過確定接入網的光交箱覆蓋區域邊界，能夠保證同一時間不會出現某用戶終端發出的服務需求由多個光纖信號網絡準入的異常現象。

3 有線電視光纜傳輸網建設實施

按照“中心輻射，網系直連”原則調整節點部署，板塊間通過機房向外輻射，實現多路有線信號的自由傳輸，并增加機房作為光交箱的實際數目，如圖3所示。

圖3 有線電視信號傳輸流程

（1）在主干線的信號傳輸鏈路中，間隔50～80 m串接1組分支器，并從數據信號輸出端接入終端用戶的使用網路。（2）雙向過流型分配器需要統一接口參數與設備型號，這里采用“420+416+412+408”策略，預留的數據端口通過75 Ω電阻進行封接[9]。（3）寬帶終端用戶接入主干線與支線間信號流轉的數據岔口，此時接口需要利用原接口進行2次連接。（4）高效實現基于數字-模擬的Hybrid系統（南瓜模式）對接主控芯片的數據直連，并經過AD9500BQ芯片的固件控制、判斷和處置。

在升級方案的實施過程中，值得注意的是，傳輸信號需轉換為標準TS音/視頻編碼格式，后送至中央處理器（Central Processing Unit，CPU）中進行處理，特殊條件下，還可以利用并行接口對接到主控芯片中，調用數據資源進行數據信號處理[10]。

4 結 論

為了有效改進有線電視光纜傳輸網的系統工作性能，本文設計了一種升級改造方案，分別從管道改造、光纖融合、光交置換以及區域優化等方面對系統設計和組織架構進行調整重組，提高了系統網絡承載能力和信號傳輸效率。