有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

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摘要：有線電視網(wǎng)絡(luò)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(luò)）、FTTH（光纖到戶）、雙纖三波的概念及其在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，提出了鄉(xiāng)鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)應(yīng)優(yōu)先采用“1550+EPON+FTTH”的技術(shù)構(gòu)架和“雙纖三波”光纖組合同纜的雙向信號傳輸方式，設(shè)計了郴州市蘇仙區(qū)五蓋山鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃方案，完成了該鎮(zhèn)有線電視主干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，達(dá)到了設(shè)計要求。

關(guān)鍵詞：1550nm傳輸系統(tǒng)；ODN；EPON；FTTH；雙纖三波

1建設(shè)背景

有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)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(jìn)文化中發(fā)揮著重要作用。有線網(wǎng)絡(luò)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(luò)，它具有自主可控、安全可信、高效可用的政治屬性和服務(wù)功能，是各級黨政府傳輸當(dāng)?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(hù)意識形態(tài)、文化安全、網(wǎng)絡(luò)安全的重要保障。為此，郴州有線網(wǎng)絡(luò)公司決定于2018年底前做好五蓋山鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)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(luò)信號傳輸技術(shù)

有線電視網(wǎng)絡(luò)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?yàn)?550nm傳輸系統(tǒng)技術(shù)不成熟，設(shè)備昂貴，CATV網(wǎng)絡(luò)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(shí)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(biāo)劣化快，不適合長距離傳輸和大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)分配。經(jīng)過20多年的演進(jìn)，1550nm傳輸技術(shù)已相當(dāng)成熟，相應(yīng)設(shè)備也很廉價，如今1550nm系統(tǒng)已在CATV網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向數(shù)據(jù)信號接入網(wǎng)光傳輸技術(shù)，通常有有源光網(wǎng)絡(luò)（AOD）和無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）兩大類型。有源光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)中有源設(shè)備需供電才能運(yùn)行，存在取電和饋電麻煩、運(yùn)行故障率高、維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。無源光網(wǎng)具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備成本低、局端到用戶端之間無有源設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。PON可分為APON、GPON、EPON等，APON和GPON是基于ATM技術(shù)，由ITU制定的標(biāo)準(zhǔn)，EPON即以太無源光網(wǎng)絡(luò)，是IEEE頒布的IEEE802.3ah的基于以太網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。EPON用最簡單的方式實(shí)現(xiàn)了雙向數(shù)據(jù)信號點(diǎn)到多點(diǎn)吉比特的以太無源光纖接入，具有低成本、高帶寬、擴(kuò)展性強(qiáng)、靈活快速的服務(wù)重組、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，PON技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向數(shù)據(jù)傳輸中得到了廣泛應(yīng)用。EPON系統(tǒng)主要由ONU（光網(wǎng)絡(luò)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(luò)）、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(fù)用（WDM）在同一根光纖中進(jìn)行雙向傳輸。同時，也可以與CATV1550nm信號使用復(fù)用器合波，通過一根光纖傳輸至終端再進(jìn)行分波，實(shí)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?dāng)_，會同時影響數(shù)字電視業(yè)務(wù)和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，故有線電視網(wǎng)絡(luò)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(wù)，物理隔離，互不影響，是目前有線電視網(wǎng)絡(luò)普遍采用的光信號傳輸方式。有線電視用戶接入技術(shù)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(luò)、高帶寬、增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)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(hù)。是目前政府推動、各大通信運(yùn)營商主導(dǎo)的“寬帶中國”有線網(wǎng)絡(luò)用戶接入方式，也是有線電視用戶接入的演進(jìn)方向，是新建和網(wǎng)改工程的首選。根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積大、服務(wù)用戶稀、傳輸線路長、建設(shè)維護(hù)成本高、取供電困難等特點(diǎn)，在有線電視鄉(xiāng)鎮(zhèn)的規(guī)劃建設(shè)時，應(yīng)優(yōu)先采用“1550+EPON+FTTH”的技術(shù)構(gòu)架，采用“雙纖三波”的組網(wǎng)方式，來設(shè)計和預(yù)留光纜芯數(shù)，建設(shè)有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)；配置所需CATV和寬帶數(shù)據(jù)設(shè)備，搭建有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1整體思路

五蓋山鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)在技術(shù)以“先進(jìn)、可靠、開放、安全、經(jīng)濟(jì)、可擴(kuò)展、易維護(hù)”為原則來規(guī)劃設(shè)計。無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）和光纖入戶（HTTF）技術(shù)是有線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和發(fā)展的方向，在技術(shù)上已日趨成熟，建設(shè)成本也大幅下降，故五蓋山鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不再采用原HFC模式，而是采用全光網(wǎng)的技術(shù)模式來進(jìn)行全區(qū)域覆蓋。本期工程建設(shè)：一是搭建五蓋山鎮(zhèn)有線網(wǎng)絡(luò)雙向業(yè)務(wù)平臺，包括機(jī)房及附屬設(shè)施的建設(shè)，配置所需的數(shù)字電視和寬帶數(shù)據(jù)雙向設(shè)備；二是建設(shè)五蓋山鎮(zhèn)有線電視干線網(wǎng)，即布放郴州有線王仙嶺機(jī)房至五蓋山鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府機(jī)房和機(jī)房（五蓋山鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府機(jī)房和三口洞村機(jī)房）至各行政村的主干光纜，后期將視業(yè)務(wù)的發(fā)展情況分批建設(shè)各村組分配網(wǎng)絡(luò)和用戶接入（開通）。建成后的網(wǎng)絡(luò)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(wù)的雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3.2雙向業(yè)務(wù)傳輸平臺

五蓋山有線電視網(wǎng)絡(luò)采用“1550+EPON+FTTH”的技術(shù)構(gòu)架來規(guī)劃建設(shè)，配置所需CATV和寬帶數(shù)據(jù)設(shè)備，搭建業(yè)務(wù)傳輸平臺。本次工程建設(shè)的五蓋山鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府機(jī)房和三口洞村機(jī)房兩個機(jī)房，分別與城區(qū)王仙嶺機(jī)房直聯(lián)，不做級聯(lián)。五蓋山鎮(zhèn)機(jī)房設(shè)立在當(dāng)?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(jī)房設(shè)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(dú)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(jī)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(jī)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(shù)，每個機(jī)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(shí)現(xiàn)五蓋山鎮(zhèn)有線網(wǎng)絡(luò)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(luò)（PON）傳輸技術(shù)，按雙纖三波的光纖傳輸模式來設(shè)計。主干光纜線路包括兩部分：（1）城區(qū)王仙嶺機(jī)房至五蓋山鎮(zhèn)的主干光纜，負(fù)責(zé)傳輸城區(qū)至五蓋山鎮(zhèn)的有線網(wǎng)絡(luò)雙向信號，光纜長度38.5km，設(shè)計容量48芯；（2）五蓋山鎮(zhèn)機(jī)房和三口洞村機(jī)房至各行政村的干線光纜，負(fù)責(zé)傳輸機(jī)房至六個行政村的有線網(wǎng)絡(luò)雙向信號，光纜合計總長20km，設(shè)計容量12～36芯。主干光纜的施工主要包括光纜的敷設(shè)（寄掛、立桿、地埋等）、成端、配線、連接、測試等。

3.4建設(shè)效果

五蓋山主干光纜覆蓋工程已于2018年11月底完成，建設(shè)質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求，信號傳輸指標(biāo)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?，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(wù)平臺，能快速開通數(shù)字電視、廣電寬帶等基本業(yè)務(wù)，滿足智慧項目和專線專網(wǎng)等新業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。

參考文獻(xiàn)：

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作者：李選林 單位：郴州廣播電視寬帶網(wǎng)絡(luò)中心