有線電視光纖到戶演進方案淺論
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摘要：基于有線電視接入網(wǎng)現(xiàn)狀和用戶寬帶業(yè)務需求，本文介紹了光纖到戶部署方案，提出了DOCSIS、PON+EoC、PON+LAN、兩纖三波、單纖雙波等多種接入方式向光纖到戶演進的方案建議，研究了光纖到戶演進技術要求和工藝要求，最后闡述了未來廣電FTTH發(fā)展方向。
關鍵詞：光纖到戶；接入網(wǎng)；部署方案；演進方案
1引言
工信部印發(fā)的《“雙千兆”網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展行動計劃（2021—2023年）》要求到2023年年底，千兆光纖網(wǎng)絡具備覆蓋4億戶家庭的能力，10G-PON及以上端口規(guī)模超過1000萬個，千兆寬帶用戶突破3000萬戶。基于有線電視接入網(wǎng)現(xiàn)狀和用戶寬帶業(yè)務需求，廣電股份公司成立了光纖化、IP化專項技術聯(lián)合工作組，希望抓住光纖化、IP化產(chǎn)業(yè)發(fā)展賦予的機遇，推進光纖到戶建設進程，為全國一網(wǎng)和5G建設奠定基礎，助力廣電網(wǎng)絡高質(zhì)量發(fā)展。
2有線電視接入網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著寬帶中國戰(zhàn)略、雙千兆行動計劃的實施，有線雙向網(wǎng)絡改造穩(wěn)步推進?！?020年全國廣播電視行業(yè)統(tǒng)計公報》顯示，全國有線電視網(wǎng)絡整合與廣電5G建設一體化加快發(fā)展，全國有線電視實際用戶數(shù)2.07億,高清和超高清用戶突破1億，智能終端用戶2985萬，有線電視雙向數(shù)字實際用戶數(shù)9551萬，高清超高清視頻點播用戶3638萬，全國交互式網(wǎng)絡電視（IPTV）用戶超過3億，互聯(lián)網(wǎng)電視（OTT）用戶9.55億。當前，有線電視接入網(wǎng)光纖到戶覆蓋近9000萬戶，非光纖到戶網(wǎng)絡覆蓋約1.53億戶。非光纖到戶系統(tǒng)中，各省主要使用的技術為PON+EoC，用戶數(shù)總計8700萬戶；其次為DOCSIS技術，用戶數(shù)為4600萬；第三為PON+LAN技術，用戶數(shù)為2000萬。由于大部分接入網(wǎng)絡沒有進行光纖到戶改造，故廣電運營商應快速把有線電視網(wǎng)絡演進到光纖到戶網(wǎng)絡，提高光網(wǎng)絡承載能力，滿足用戶帶寬應用需求，提升用戶服務質(zhì)量和體驗效果。《有線電視網(wǎng)絡升級改造技術實施指南（2020—2023年）》要求固網(wǎng)寬帶滿足超高清電視、高速互聯(lián)網(wǎng)接入以及多種增值業(yè)務發(fā)展需求，部署全IP化和高速無源光網(wǎng)絡（PON）系統(tǒng)，為城鎮(zhèn)地區(qū)家庭提供帶寬不低于1Gbps的能力，農(nóng)村地區(qū)家庭提供帶寬不應低于100Mbps的能力。根據(jù)中國廣電IP承載網(wǎng)建設計劃以及寬帶用戶發(fā)展愿景，預計未來5年，有線網(wǎng)絡用戶IP數(shù)據(jù)流量增長迅猛，光纖到戶改造迫在眉睫。
3光纖到戶部署方案
XG-PON光纖到戶方案是光纖到戶部署方案之一。其使用單纖雙波方式，利用1270nm和1577nm波長傳輸直播全IP組播信號和數(shù)據(jù)信號。XG-PONFTTH的基本組成可劃分為接入機房、光分配網(wǎng)絡（ODN）、終端用戶側，兩級分光，用戶室內(nèi)配置智能HGU或智能HGU+Wi-Fi二合一終端。在帶寬劃分時，優(yōu)先保證直播業(yè)務，其次是點播業(yè)務，剩余帶寬再分配給寬帶業(yè)務使用，以保證廣播電視安全播出和信息安全。在網(wǎng)絡建設時，根據(jù)網(wǎng)絡覆蓋的對象屬性進行ODN的設計、建設。網(wǎng)絡建設初期，用戶集中區(qū)域、流量需求不高或用戶業(yè)務滲透率不高的區(qū)域，建議總分光比采用1:64；用戶較分散、距離較遠的別墅區(qū)、農(nóng)村等區(qū)域，或業(yè)務發(fā)展空間較大、帶寬需求較高、數(shù)據(jù)業(yè)務需求較明確的寫字樓、高級公寓等區(qū)域，總分光比可采用1:32滿足高業(yè)務流量需求和高并發(fā)率。對于新建網(wǎng)絡，到每個第一級光分節(jié)點敷設不少于8芯光纜，第一級光分節(jié)點到第二級光分節(jié)點敷設不少于4芯光纜，如考慮其他業(yè)務需求，適當增加光纜芯數(shù)。XG-PON全IP組網(wǎng)ODN分光比拓撲圖如圖1所示。
4光纖到戶演進方案建議
各省網(wǎng)有DOCSIS、PON+EoC、PON+LAN、I-PON、兩纖三波、單纖雙波等多種接入方式，多家省網(wǎng)運營商正在以業(yè)務需求為主導，結合現(xiàn)有資源，采取先易后難、成片成規(guī)模推進策略，向基于全光全IP的XG-PONFTTH網(wǎng)絡（使用單纖雙波方式）演進。（1）集中式DOCSIS網(wǎng)絡演進方案根據(jù)DOCSIS網(wǎng)絡用戶帶寬需求，采用“雙網(wǎng)并行、逐步轉換”的演進策略進行網(wǎng)絡演進。首先，高帶寬用戶優(yōu)先考慮遷移到PON網(wǎng)絡；其次，中帶寬用戶根據(jù)用戶業(yè)務需求，采用CM3.0及以上版本終端，暫且保留現(xiàn)有架構；最后，小帶寬用戶保留現(xiàn)有網(wǎng)絡架構，逐步推進業(yè)務提升，持續(xù)向全光方向演進。（2）PON+EoC網(wǎng)絡演進方案結合用戶帶寬需求，在網(wǎng)絡演進初期優(yōu)先遷移高帶寬需求用戶至全光網(wǎng)絡，后續(xù)逐步實現(xiàn)全部用戶向全光遷移。網(wǎng)絡演進過程中，優(yōu)先將高、中帶寬需求用戶遷移，接入至全光網(wǎng)絡。在初期可將寬帶業(yè)務通過光網(wǎng)承載，直播業(yè)務利舊DVB承載；在完成直播IP化之后，逐步拆除DVB系統(tǒng)，全部業(yè)務遷移到PON系統(tǒng)統(tǒng)一承載。對于低帶寬需求的用戶，考慮到投資效率因素可暫保留原有網(wǎng)絡架構，依用戶需求的變化以及業(yè)務全IP化進程，逐步遷移到XG-PON系統(tǒng)。（3）PON+LAN網(wǎng)絡演進方案針對PON+LAN網(wǎng)絡區(qū)域，由于已有PON網(wǎng)絡覆蓋，將原有OLT上聯(lián)組播交換機，利用原有光纜資源，在小區(qū)光交和樓道新增加一、二級分光器，小帶寬需求的存量用戶可保持不變，新增高帶寬需求用戶或轉網(wǎng)用戶可通過接入至新改造FTTH網(wǎng)絡開通全光全IP業(yè)務。（4）兩纖三波網(wǎng)絡演進方案PON+DVB兩纖三波網(wǎng)絡演進方案中，應充分利舊原有ODN網(wǎng)絡，將原接入OLT與組播信源網(wǎng)連接，根據(jù)業(yè)務需求對用戶原有終端進行版本升級或者置換，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡切換至全光全IP技術架構。演進過程中，優(yōu)先考慮資源利舊，原有網(wǎng)絡為GPON接入?yún)^(qū)域，堅持向XG-PON路徑網(wǎng)絡演進；原有網(wǎng)絡為EPON接入?yún)^(qū)域，可根據(jù)用戶現(xiàn)網(wǎng)終端部署的類別和區(qū)域大小選擇XG-PON和10GEPON升級路徑。對于現(xiàn)網(wǎng)存量EPON終端部署較多、終端替換成本較大的區(qū)域，可以采取向10GEPON方向升級演進，將OLT升級為10GEPON，沿用原有EPON家庭終端；對于現(xiàn)網(wǎng)存量EPON終端部署較少的區(qū)域，可采取向XG-PON方向進行演進，新接入用戶的終端可采用自適應多模終端，存量網(wǎng)絡原用切換初期采取雙網(wǎng)并行過渡，逐步對存量非多模終端進行替換，在接入用戶達到一定比例時，將OLT更換為XG-PONOLT，實現(xiàn)全域網(wǎng)絡和用戶轉換。針對原GPON覆蓋區(qū)域，可根據(jù)具體業(yè)務流量，逐步采用XG-PONCombo板（或外置合波器方式）的方式進行過渡。對于農(nóng)村區(qū)域，由于網(wǎng)絡結構調(diào)整優(yōu)先級較低，可充分利用周轉的GPON/EPON等設備，按需進行逐步遷移。（5）單纖雙波網(wǎng)絡演進方案充分利用原有ODN網(wǎng)絡，初期在熱點區(qū)域部署XG-PONOLT或10GEPON，根據(jù)市場業(yè)務發(fā)展情況，考慮遠期千兆能力需求，針對性替換為XG-PON或XG-PONCombo板卡，逐步實現(xiàn)全量用戶遷移。同時，在能夠滿足用戶需求的情況下優(yōu)先考慮資源利舊，原有GPON接入?yún)^(qū)域堅持向XG-PON路徑網(wǎng)絡演進；原有EPON接入?yún)^(qū)域可根據(jù)用戶現(xiàn)網(wǎng)終端部署的類別和區(qū)域大小選擇XG-PON和10GEPON升級路徑。GPON/EPON向XG-PON演進示意圖如圖2所示。
5光纖到戶演進技術要求和工藝要求
FTTH入戶點輸出光功率技術要求應符合表1的規(guī)定。
5.1光纜交接箱施工工藝要求（1）安裝位置應符合設計規(guī)定，箱體安裝必須牢固、安全、可靠。（2）光纜交接箱門鎖、標識、布線的要求應符合YD/T988—2015中的要求。（3）按設計要求制作接地裝置，并在基座中間預留接地接點。（4）光纜交接箱應嚴格防潮，光纜交接箱穿放光纜的管孔縫隙和空管孔的上、下管口應嚴密封堵。（5）所有光適配器的跳接一側應蓋上防塵帽。
5.2光纜分纖箱施工工藝要求
（1）箱體安裝位置符合設計要求，安裝位置合理，和竣工圖紙標識位置一致。如與設計圖紙不符，需重新施工。（2）箱體、內(nèi)附件及光纜加強芯要固定良好。（3）箱體安裝牢固，無松動現(xiàn)象，門鎖良好，開關自如。（4）箱內(nèi)走線符合設計要求，光纜成端符合設計規(guī)范，標識清晰。（5）光纖全部接續(xù)完成后應將余纖盤在盤纖槽內(nèi)，盤繞方向應一致；走線要美觀，標簽要規(guī)范。已布放好的光纖未啟用時，光連接頭應用保護套保護。（6）沒有使用法蘭盤應用保護套保護。（7）箱體內(nèi)外整潔、不臟亂。
5.3分光器施工工藝要求
（1）型號規(guī)格、安裝方式和安裝位置應符合設計要求。（2）尾纖的盤留應整齊、有序，表1FTTH入戶點輸出光功率技術要求序號項目單位技術要求1廣播通道分路器輸出口光功率dBm≥-142數(shù)據(jù)通道分路器輸出口光功率dBm≥-24圖2GPON/EPON向XG-PON演進示意圖盤留的尾纖應便于取出。（3）應保證光纖曲率半徑不小于30mm，且盤繞方向應一致，并應無擠壓、松動。（4）分光器中未使用的連接器或連接器插頭應蓋上防塵帽。（5）對分光器、輸入端口和輸出端口應分別進行標識，標識應清晰。
6總結
當前，廣電FTTH網(wǎng)絡正在按需建設，隨著SDN、NFV等新技術的逐漸成熟，vOLT將通過轉發(fā)和控制面分離、網(wǎng)關業(yè)務識別、切片分權分域管理等功能實現(xiàn)端到端的差異化承載方案，保證端到端的低時延，優(yōu)化端到端的運營、維護和管理。ITU-T/FSAN根據(jù)家庭用戶、企業(yè)用戶、移動回傳/前傳等場景應用，逐步形成了對于下一代PON的需求，其聚焦于50GPON技術，明確了下一代PON技術架構，為運營商確定部署策略奠定了基礎。50GPON采用單纖雙向傳輸，支持對稱、非對稱不同速率組合。50GPON相對于10GPON可提供4倍以上的接入帶寬、更好的業(yè)務支持能力、網(wǎng)絡保護/安全，以及支持10GPON平滑演進，并兼容已有的ODN網(wǎng)絡。隨著網(wǎng)絡光纖化、IP化、開放化、軟件化的迅速發(fā)展，建議有線運營商充分順應產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢與渠道優(yōu)勢，促進FTTH網(wǎng)絡發(fā)展，以滿足用戶寬帶和視頻業(yè)務需求。
參考文獻
[1]周永富.廣電雙向網(wǎng)絡從EPON+EoC到FTTH光纖入戶的演進分析與研究[J].中國有線電視,2019(11):1228-1230.
[2]徐志恒.談光纖到戶和FTTH光纜[J].信息通信,2011(2):128.RTN
作者:王勝利 楊家勝 李征昊 單位:國家廣播電視總局廣播電視規(guī)劃院
