有线电视网络改造的技术选择

林 征

（浙江省瑞安市广播电视台，浙江 瑞安 325200）

责任编辑:许 盈

0 概述

随着接入网络新技术的涌现，广播式有线网络经过改造后，以较低的成本在同一根光纤电缆上为用户提供多套模拟、数字电视节目和各种专业频道。与其他一些通信用户接入方式相比，有线电视网络具有支撑业务多、传输频带宽、网络单位带宽成本核算低、构造灵活、网络可塑性强等诸多优势。有线电视网络运营商积极在业务开展方面作出努力，为广大居民家庭及集团用户提供多种综合信息业务，如高速Internet接入、视频点播VOD、HDTV和视频电话等。

笔者通过对比几种不同的的接入网建设模式，介绍了瑞安市广播电视台的网络改造的技术选择。文章研究的出发点为，如何采用新一代光接入网络技术FTTx/FTTH[1]来构建瑞安市的有线电视网络宽带接入网络，开拓更多的各类用户宽带接入需求，提升与电信的业务竞争能力，同时不断拓展其他新型业务。

1 两种HFC接入方式比较

1.1 采用双向HFC网络

2006年，本台对多种双向接入技术评估比较，选择了小区试点，建设双向HFC网络，每个光节点设1台具有反向光发射模块的光工作站，对应在分前端需1台反向光接收机，分前端内将有大量的反向光接收机，而且需设置大量的CMTS头端。采用双向HFC（Cable Modem）技术建网，安装调试复杂，扩容潜力小，建网成本和运维成本也高。

1.2 利用单向HFC技术加以太无源光网络（EPON）

单向HFC+EPON是目前光缆到楼栋（FTTB）最经济实用的接入方式[2-4]。随着光缆及光设备价格不断下降，铜缆价格不断上涨，以及光传输所具有的高带宽、高可靠性，光缆由最初用作干线传输逐步向用户端靠近，FTTB是有线电视网络发展的必然趋势。目前本台网改区域，每光点覆盖用户约50户,中心机房以下链路只在分前端与终端光节点设置有源设备，采用EPON接入技术实现有线电视和双向宽带业务。

2008年开始，本台对CATV网络结构进行改造升级总体设计，分步实施。本台光网络建设规划采用2纤3波方式，全市一级光平台统一采用1550 nm光传输技术，通过前端光放大传送到各中心站，在中心站完成光无源分配，以星型下传至所属乡镇站，一级光平台路由图如图1所示。

8个中心站中，湖岭中心站及高楼中心站二级光网采用1310 nm光传输技术（以充分利用现有的1310 nm光设备）；安阳中心站、塘下中心站、仙降中心站、莘塍中心站、陶山中心站、马屿中心站全部区域最终都将采用1550 nm光传输技术。安阳中心站在分前端用1550 nm光放大直接传输信号至光节点，塘下中心站、仙降中心站、莘塍中心站、陶山中心站、马屿中心站将由中心站设置1550 nm光放大传输信号至各光节点，中心站下属乡镇站不再设置有源设备。在网改前期将分别对塘下、飞云、莘塍镇府所在地采用1550 nm光传输技术。其余区域在不增加1310 nm设备的情况下可采用1310 nm光传输技术，以后逐步过渡到1550 nm。陶山中心站、马屿中心站覆盖区域在不增加1310 nm设备的前提下可采用1310 nm光传输技术，以后逐步过渡到1550 nm。

有线电视信号在分前端机房内进行1550 nm放大，通过光缆传输至末级光汇聚点，在末级光汇聚点内通过光分路器连接至各光节点。数据信号通过EPON技术由OLT的千兆PON口通过光缆连接至末级光汇聚点。在末级光汇聚点内通过光分路器连接至各光节点，在光节点内设置ONU再由楼栋交换机或EoC通到用户。1个千兆PON口最多可下挂64个ONU，也就是说1个千兆PON口最多可带64个光点。在实际应用中，目前1个千兆PON口带16～32个光点。采用该技术，网络结构简单，有源设备少，安装调试容易，运维成本低，是目前FTTB最经济实用的接入方式。

2 采用无源光网络构建新一代有线电视双向网络

2.1 采用两级1550 nm光网络传输有线电视信号

由中心机房将有线电视信号通过1550 nm光发射机、光放大器传输至各分前端机房，在末级汇聚点设无源光分路器，将光信号分配至各光点，在楼内设置单向光接收机。

2.2 利用EPON构建宽带IP接入网

我台IP城域网构建为1中心加2分中心模式，2×10G结构。OLT和中心机房、各分前端机房已建设完成，由分前端OLT的PON口通过光分路器下联各末级汇聚点，在末级汇聚点内设置光分路器连接各光点内的ONU。其网络结构如图2所示。

对于有线电视信号来讲，采用低光功率接收机，接收光功率为-3～-5 dB，在分前端设置22 dB的光放大器，则可覆盖距离在3～5 km范围内的光点192个（分前端设置1×24光分路）。对于数据信号，用OLT可以灵活地加以配置传输，近期使用用户较少的情况下，1个PON口可带32个ONU（4分光加8分光级联），每光点平均带宽为30 Mbit/s。当用户较多时可将分前端4分光更换为2分光，此时每光点平均带宽为60 Mbit/s。或者1个PON口直接和8分光相连，此时每光点平均带宽将达120 Mbit/s。数据信号最终在光点内由ONU下联EoC头端进户。

3 结束语

综上所述，通过无源光网络和HFC网络的比较分析得到如下结论:

1）无源光网络使用广播式的有线电视和宽带交互信号，使用一张同样结构和拓扑的光缆网，小区可不设有源机房，取消了大量的光工作站、放大器和光纤收发器等有源设备，由于网络结构简化，使中间环节和电缆接头减少，降低了故障发生率，可节省大量运维成本。

2）使用点到多点的技术后，可节省大量的光缆资源，单纤即可下联8个ONU，相当于同等数量的楼宇。

3）网络带宽灵活配置，平滑升级，网络投资可分步进行，前期不需要大量的资金投入。由于采用的是无源分配、下行千兆共享，随着以太网技术的发展可升级到10 Gbit/s，以满足未来高宽带的交互业务需求。

4）经测算，无源光网络的造价略低于双向HFC的造价，且随着光缆价格的持续下降和电缆价格的上升，网络造价的差距将进一步拉大，优势明显。

5）对于已建成的双向HFC网络，以及分散和偏远地区，HFC网络仍然有其存在价值。

今后，无源光网络及合理配套的管线预埋设施，将是在新建住宅小区和楼宇建设有线电视网络的发展方向。

[1]祝军生，陈胜权.FTTH进展、应用及其发展趋势[J].电视技术，2005，29（11）:9-12.

[2]阎德升，边恩炯，王旭.EPON:新一代宽带光接入技术与应用[M].北京:机械工业出版社，2010.

[3]袁伟，金燕，陈彪.EPON技术实现机制及其最新发展探讨[J].电视技术，2005，29（8）:70-72.

[4]金立标，张乃谦，李鉴增.数字电视信号在无源光网络的传输设计[J].电视技术，2009，33（7）:52-53.