有線電視網絡建設

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摘要：有線電視網絡中傳輸的信號包括單向數字廣播電視信號和雙向的寬帶數據信號。本文簡述了1550nm傳輸系統、EPON（以太無源光網絡）、FTTH（光纖到戶）、雙纖三波的概念及其在有線電視網絡中的應用，提出了鄉鎮有線電視網絡的規劃建設應優先采用“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五蓋山鎮有線電視網絡覆蓋規劃方案，完成了該鎮有線電視主干網絡的建設，達到了設計要求。

關鍵詞：1550nm傳輸系統；ODN；EPON；FTTH；雙纖三波

1建設背景

有線廣播電視網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展先進文化中發揮著重要作用。有線網絡作為黨媒、政網的重要組成部分，區別于其他通信商網絡，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地廣播電視節目以及各地群眾收看廣播電視節目的主要方式，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、文化安全、網絡安全的重要保障。為此，郴州有線網絡公司決定于2018年底前做好五蓋山鎮有線電視網絡規劃設計，完成五蓋山鎮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有線電視網絡信號傳輸技術

有線電視網絡中傳輸的信號包括單向數字廣播電視信號和雙向的寬帶數據信號。數字電視光傳輸信號波長主要采用1310nm和1550nm。早期因為1550nm傳輸系統技術不成熟，設備昂貴，CATV網絡中多采用1310nm系統，但1310nm傳輸相對于1550nm來說，光信號衰減大，難以實現直接放大，需多級光電轉換才能級聯傳輸，信號指標劣化快，不適合長距離傳輸和大規模網絡分配。經過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系統已在CATV網絡應用中占據了主導地位。有線電視網絡雙向數據信號接入網光傳輸技術，通常有有源光網絡（AOD）和無源光網絡（PON）兩大類型。有源光網傳輸系統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即以太無源光網絡，是IEEE頒布的IEEE802.3ah的基于以太網技術的標準。EPON用最簡單的方式實現了雙向數據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、管理方便等優點，PON技術在有線電視網絡雙向數據傳輸中得到了廣泛應用。EPON系統主要由ONU（光網絡單元）、OLT（光線路終端）、POS（無源光分路器/耦合器）、ODN（光分配網絡）、EMS（網元管理系統）組成。EPON系統上行光信號采用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，實現單纖三波的傳輸。但由于CATV信號與數據信號都在同一根光纖內傳輸，波長接近，易串擾，會同時影響數字電視業務和寬帶數據業務，故有線電視網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，即數字電視信號和數據信號使用兩套系統，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據光調制信號。雙纖三波采用不同纖芯同纜承載電視和數據業務，物理隔離，互不影響，是目前有線電視網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”），它具有無源網絡、高帶寬、增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性，放寬了對環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，是新建和網改工程的首選。根據鄉鎮網絡覆蓋面積大、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，在有線電視鄉鎮的規劃建設時，應優先采用“1550+EPON+FTTH”的技術構架，采用“雙纖三波”的組網方式，來設計和預留光纜芯數，建設有線電視傳輸網絡；配置所需CATV和寬帶數據設備，搭建有線電視網絡傳輸平臺。

3系統結構設計

3.1整體思路

五蓋山鎮有線電視網絡系統的建設在技術以“先進、可靠、開放、安全、經濟、可擴展、易維護”為原則來規劃設計。無源光網絡（PON）和光纖入戶（HTTF）技術是有線網絡建設和發展的方向，在技術上已日趨成熟，建設成本也大幅下降，故五蓋山鎮有線電視網絡結構不再采用原HFC模式，而是采用全光網的技術模式來進行全區域覆蓋。本期工程建設：一是搭建五蓋山鎮有線網絡雙向業務平臺，包括機房及附屬設施的建設，配置所需的數字電視和寬帶數據雙向設備；二是建設五蓋山鎮有線電視干線網，即布放郴州有線王仙嶺機房至五蓋山鎮鎮政府機房和機房（五蓋山鎮鎮政府機房和三口洞村機房）至各行政村的主干光纜，后期將視業務的發展情況分批建設各村組分配網絡和用戶接入（開通）。建成后的網絡是可承載有線數字廣播電視、互聯網、VOD、高清互動、4K/8K超高清、VOIP、IPTV、智慧鄉鎮、專線專網等全業務的雙向網絡系統。

3.2雙向業務傳輸平臺

五蓋山有線電視網絡采用“1550+EPON+FTTH”的技術構架來規劃建設，配置所需CATV和寬帶數據設備，搭建業務傳輸平臺。本次工程建設的五蓋山鎮鎮政府機房和三口洞村機房兩個機房，分別與城區王仙嶺機房直聯，不做級聯。五蓋山鎮機房設立在當地政府辦公大樓二樓，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。數字電視傳輸采用1550nmCATV系統，單獨取一芯光纜下行；數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。雙向數據信號采用EPON接入網傳輸技術，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。有線電視和數據用戶接入均采用HTTF方式，從而實現五蓋山鎮有線網絡光纜全覆蓋。

3.3主干光纜

五蓋山鎮有線電視主干光纜采用無源光網絡（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）城區王仙嶺機房至五蓋山鎮的主干光纜，負責傳輸城區至五蓋山鎮的有線網絡雙向信號，光纜長度38.5km，設計容量48芯；（2）五蓋山鎮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，建設質量達到設計要求，信號傳輸指標符合國家相關標準。現已開通五蓋山鎮鎮辦公大樓和大奎上供電所40余個雙向數字電視和寬帶用戶，用戶使用良好。已搭建好的雙向全業務平臺，能快速開通數字電視、廣電寬帶等基本業務，滿足智慧項目和專線專網等新業務發展的需求。

參考文獻：

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[3]曾振宇.光纖到戶網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絡中心