有線電視網(wǎng)絡建設
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摘要：有線電視網(wǎng)絡中傳輸?shù)男盘柊▎蜗驍?shù)字廣播電視信號和雙向的寬帶數(shù)據(jù)信號。本文簡述了1550nm傳輸系統(tǒng)、EPON（以太無源光網(wǎng)絡）、FTTH（光纖到戶）、雙纖三波的概念及其在有線電視網(wǎng)絡中的應用，提出了鄉(xiāng)鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡的規(guī)劃建設應優(yōu)先采用“1550+EPON+FTTH”的技術構架和“雙纖三波”光纖組合同纜的雙向信號傳輸方式，設計了郴州市蘇仙區(qū)五蓋山鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃方案，完成了該鎮(zhèn)有線電視主干網(wǎng)絡的建設，達到了設計要求。
關鍵詞：1550nm傳輸系統(tǒng)；ODN；EPON；FTTH；雙纖三波
1建設背景
有線廣播電視網(wǎng)絡是黨和政府聲音傳向千家萬戶的主渠道，是重要的宣傳思想文化的陣地，在傳播主流輿論和發(fā)展先進文化中發(fā)揮著重要作用。有線網(wǎng)絡作為黨媒、政網(wǎng)的重要組成部分，區(qū)別于其他通信商網(wǎng)絡，它具有自主可控、安全可信、高效可用的政治屬性和服務功能，是各級黨政府傳輸當?shù)貜V播電視節(jié)目以及各地群眾收看廣播電視節(jié)目的主要方式，是滿足人民群眾日益增長的精神文化需求的有效舉措，是維護意識形態(tài)、文化安全、網(wǎng)絡安全的重要保障。為此，郴州有線網(wǎng)絡公司決定于2018年底前做好五蓋山鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡規(guī)劃設計，完成五蓋山鎮(zhèn)及所屬各行政村的有線電視主干光纜覆蓋，開通部分有線電視雙向及寬帶用戶。
2有線電視網(wǎng)絡信號傳輸技術
有線電視網(wǎng)絡中傳輸?shù)男盘柊▎蜗驍?shù)字廣播電視信號和雙向的寬帶數(shù)據(jù)信號。數(shù)字電視光傳輸信號波長主要采用1310nm和1550nm。早期因為1550nm傳輸系統(tǒng)技術不成熟，設備昂貴，CATV網(wǎng)絡中多采用1310nm系統(tǒng)，但1310nm傳輸相對于1550nm來說，光信號衰減大，難以實現(xiàn)直接放大，需多級光電轉(zhuǎn)換才能級聯(lián)傳輸，信號指標劣化快，不適合長距離傳輸和大規(guī)模網(wǎng)絡分配。經(jīng)過20多年的演進，1550nm傳輸技術已相當成熟，相應設備也很廉價，如今1550nm系統(tǒng)已在CATV網(wǎng)絡應用中占據(jù)了主導地位。有線電視網(wǎng)絡雙向數(shù)據(jù)信號接入網(wǎng)光傳輸技術，通常有有源光網(wǎng)絡（AOD）和無源光網(wǎng)絡（PON）兩大類型。有源光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)中有源設備需供電才能運行，存在取電和饋電麻煩、運行故障率高、維護成本高等缺點。無源光網(wǎng)具有拓撲結構簡單、設備成本低、局端到用戶端之間無有源設備等優(yōu)點。PON可分為APON、GPON、EPON等，APON和GPON是基于ATM技術，由ITU制定的標準，EPON即以太無源光網(wǎng)絡，是IEEE頒布的IEEE802.3ah的基于以太網(wǎng)技術的標準。EPON用最簡單的方式實現(xiàn)了雙向數(shù)據(jù)信號點到多點吉比特的以太無源光纖接入，具有低成本、高帶寬、擴展性強、靈活快速的服務重組、管理方便等優(yōu)點，PON技術在有線電視網(wǎng)絡雙向數(shù)據(jù)傳輸中得到了廣泛應用。EPON系統(tǒng)主要由ONU（光網(wǎng)絡單元）、OLT（光線路終端）、POS（無源光分路器/耦合器）、ODN（光分配網(wǎng)絡）、EMS（網(wǎng)元管理系統(tǒng)）組成。EPON系統(tǒng)上行光信號采用1310nm波長，下行光信號采用1490nm波長，波分復用（WDM）在同一根光纖中進行雙向傳輸。同時，也可以與CATV1550nm信號使用復用器合波，通過一根光纖傳輸至終端再進行分波，實現(xiàn)單纖三波的傳輸。但由于CATV信號與數(shù)據(jù)信號都在同一根光纖內(nèi)傳輸，波長接近，易串擾，會同時影響數(shù)字電視業(yè)務和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務，故有線電視網(wǎng)絡目前普遍采用雙纖三波的光纖組合同纜的雙向信號傳輸方式，即數(shù)字電視信號和數(shù)據(jù)信號使用兩套系統(tǒng)，通過同一光纜中的不同光纖纖芯分別傳輸有線電視信號和數(shù)據(jù)光調(diào)制信號。雙纖三波采用不同纖芯同纜承載電視和數(shù)據(jù)業(yè)務，物理隔離，互不影響，是目前有線電視網(wǎng)絡普遍采用的光信號傳輸方式。有線電視用戶接入技術有CableModem、EOC、LAN、FTTH等。FTTH（光纖到戶）是將ONU安置在用戶家中（入戶型ONU也俗稱為“光貓”），它具有無源網(wǎng)絡、高帶寬、增強了網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)格式、速率、波長和協(xié)議的透明性，放寬了對環(huán)境條件和供電等的要求，簡化了安裝和維護。是目前政府推動、各大通信運營商主導的“寬帶中國”有線網(wǎng)絡用戶接入方式，也是有線電視用戶接入的演進方向，是新建和網(wǎng)改工程的首選。根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)網(wǎng)絡覆蓋面積大、服務用戶稀、傳輸線路長、建設維護成本高、取供電困難等特點，在有線電視鄉(xiāng)鎮(zhèn)的規(guī)劃建設時，應優(yōu)先采用“1550+EPON+FTTH”的技術構架，采用“雙纖三波”的組網(wǎng)方式，來設計和預留光纜芯數(shù)，建設有線電視傳輸網(wǎng)絡；配置所需CATV和寬帶數(shù)據(jù)設備，搭建有線電視網(wǎng)絡傳輸平臺。
3系統(tǒng)結構設計
3.1整體思路
五蓋山鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設在技術以“先進、可靠、開放、安全、經(jīng)濟、可擴展、易維護”為原則來規(guī)劃設計。無源光網(wǎng)絡（PON）和光纖入戶（HTTF）技術是有線網(wǎng)絡建設和發(fā)展的方向，在技術上已日趨成熟，建設成本也大幅下降，故五蓋山鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡結構不再采用原HFC模式，而是采用全光網(wǎng)的技術模式來進行全區(qū)域覆蓋。本期工程建設：一是搭建五蓋山鎮(zhèn)有線網(wǎng)絡雙向業(yè)務平臺，包括機房及附屬設施的建設，配置所需的數(shù)字電視和寬帶數(shù)據(jù)雙向設備；二是建設五蓋山鎮(zhèn)有線電視干線網(wǎng)，即布放郴州有線王仙嶺機房至五蓋山鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府機房和機房（五蓋山鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府機房和三口洞村機房）至各行政村的主干光纜，后期將視業(yè)務的發(fā)展情況分批建設各村組分配網(wǎng)絡和用戶接入（開通）。建成后的網(wǎng)絡是可承載有線數(shù)字廣播電視、互聯(lián)網(wǎng)、VOD、高清互動、4K/8K超高清、VOIP、IPTV、智慧鄉(xiāng)鎮(zhèn)、專線專網(wǎng)等全業(yè)務的雙向網(wǎng)絡系統(tǒng)。
3.2雙向業(yè)務傳輸平臺
五蓋山有線電視網(wǎng)絡采用“1550+EPON+FTTH”的技術構架來規(guī)劃建設，配置所需CATV和寬帶數(shù)據(jù)設備，搭建業(yè)務傳輸平臺。本次工程建設的五蓋山鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府機房和三口洞村機房兩個機房，分別與城區(qū)王仙嶺機房直聯(lián)，不做級聯(lián)。五蓋山鎮(zhèn)機房設立在當?shù)卣k公大樓二樓，需要面積約20平方米，供電容量約10kW；三口洞村機房設置在三口洞村村委會大樓，需要面積約15平方米，供電容量約5kW。數(shù)字電視傳輸采用1550nmCATV系統(tǒng)，單獨取一芯光纜下行；數(shù)字電視信號取自王仙嶺分前端，每個機房配置23dBEDFA光放一臺，按1∶512的分光比，通過三級分光至用戶家中，入戶光機接收光信號控制在-10dBm以上。雙向數(shù)據(jù)信號采用EPON接入網(wǎng)傳輸技術，每個機房配置中興C300OLT一臺，每臺OLT暫配10GPON板卡兩塊，按1∶128的分光比，通過三級分光的OND至用戶家中，用戶ONU（光貓）接收光信號控制在-25dBm以上。OND位于OLT和ONU之間，由無源光器件組成，主要包括光纜、光分路器、光交接箱、光纖配線箱、光纖跳線、光纖連接器等。有線電視和數(shù)據(jù)用戶接入均采用HTTF方式，從而實現(xiàn)五蓋山鎮(zhèn)有線網(wǎng)絡光纜全覆蓋。
3.3主干光纜
五蓋山鎮(zhèn)有線電視主干光纜采用無源光網(wǎng)絡（PON）傳輸技術，按雙纖三波的光纖傳輸模式來設計。主干光纜線路包括兩部分：（1）城區(qū)王仙嶺機房至五蓋山鎮(zhèn)的主干光纜，負責傳輸城區(qū)至五蓋山鎮(zhèn)的有線網(wǎng)絡雙向信號，光纜長度38.5km，設計容量48芯；（2）五蓋山鎮(zhèn)機房和三口洞村機房至各行政村的干線光纜，負責傳輸機房至六個行政村的有線網(wǎng)絡雙向信號，光纜合計總長20km，設計容量12～36芯。主干光纜的施工主要包括光纜的敷設（寄掛、立桿、地埋等）、成端、配線、連接、測試等。
3.4建設效果
五蓋山主干光纜覆蓋工程已于2018年11月底完成，建設質(zhì)量達到設計要求，信號傳輸指標符合國家相關標準?，F(xiàn)已開通五蓋山鎮(zhèn)鎮(zhèn)辦公大樓和大奎上供電所40余個雙向數(shù)字電視和寬帶用戶，用戶使用良好。已搭建好的雙向全業(yè)務平臺，能快速開通數(shù)字電視、廣電寬帶等基本業(yè)務，滿足智慧項目和專線專網(wǎng)等新業(yè)務發(fā)展的需求。
參考文獻：
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[3]曾振宇.光纖到戶網(wǎng)絡總體設計思路的探討及實踐分析[J].有線電視技術,2016(4):55-58.
作者：李選林 單位：郴州廣播電視寬帶網(wǎng)絡中心
