长兴镇前卫农场有线电视光纤到户改造工程实践

2018-08-29陈建中

科技传播 2018年16期

陈建中

摘要传统有线电视HFC网络都是通过光缆和同轴电缆共同来传输的，线路中使用了大量的野外有源设备，给运维工作带来了很多不便。文章主要介绍了有线电视光纤到户网络改造过程中光纤到户接入网的组成、承载方式，光通道损耗主要影响因素，光纤到户的优点及实施过程中的遇到的困难，最后介绍了在干线光缆资源和街镇机房条件不能满足时新建房产光纤到户接入网三种组网方案。

关键词有线电视；光纤到户；改造

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）217-0086-04

1 光纤到户建设背景

2015年广播电视规划院牵头组织成立了由科研院所、网络公司和有关设备生产企业参加的“有线电视网络光纤到户技术工作组”，开展有线电视网络光纤到户标准研究。有线电视网络光纤到户技术工作组结合全国有线电视网络现状、管理要求和接入技术发展水平，起草了《有线电视网络光纤到户技术白皮书》。2016年6月，国家新闻出版广电总局科技司向各省新闻出版广电局、中国广播电视网络有限公司正式发布了《有线电视网络光纤到户技术白皮书》。光纤到户技术白皮书印发后，广播电视规划院还将牵头组织相关单位，以白皮书确定的框架为基础，编制《有线电视网络光纤到户（光纤到户）系统技术规范》。2017年3月，《GYT306.1-2017 有线电视网络光纤到户系统技术规范第一部分：总体技术要求》正式发布。

前卫农场有线电视原有网络是在1999年由市农垦局出资建设，根据550MHz带宽的HFC网络标准进行设计施工，在20年中没有进行过升级改造，存在着放大器级数多、线路老化、网络带宽不够和传输模拟电视信号等不足，影响居民的正常收视效果。为了提高前卫农场居民收看有线电视的质量，进行模改数整体转换，增加回看、点播和宽带上网等功能，由东方有线网络有限公司出资对整个前卫农场进行光纤到户网络改造工程。本工程由长兴镇分中心机房出局，设计网络覆盖户数共2 088户，其中楼房1 925户、商业（厂房）150户、平房13户。原入户线为南面，本次工程改造改为北面单元口入户。本工程是崇明区有线电视历史上的第一次光纤到户项目，也是东方有线总公司的首个光纤到户试点项目，在技术和施工工艺上和以往的有线电视HFC网络、NGB网络都有很大的不同之处，希望本文的论述能够为同类工程提供一些意见上的参考。

2 光纤到户接入网设计要求

2.1 光纤到户接入网组成

1）按网络位置划分。光纤到户接入网的基本组成可划分为广播电视与宽带接入系统头端、光分配网络（ODN）、用户端网络节点、家庭网络、家庭网络终端五部分。光纤到户接入网组成如图1所示。

2）广播电视与宽带接入系统头端。广播电视与宽带接入系统头端连接城域网交换节点和ODN，负责它们之间的数据转发。广播电视与宽带接入系统头端设备包括光发射机、光纤放大器、OLT设备等。

3）光分配网络（ODN）。光连接器、光分路器和光纤等无源光器件组成的点对多点的网络，我们成为光分配网络。在光纤到户的系统中，光分配网络其实就是广播电视与宽带接入系统头端和用户端网络节点之间的部分，这部分主要的作用就是物理传输。

4）用户端网络节点。光分配网络和家庭网络主要是通过用户端网络节点将两者连接起来进行的数据传输的。用户端网络节点有很多，如有线电视光接收机、ONU。在实施時，通过光分配网络连接，来保证广播与宽带接入系统头端和用户端网络节点之间能够互通。

2.2 光纤到户业务承载方式

光纤到户采用双纤方式承载业务，广播电视业务和宽带接入业务通过独立光纤传输，广播电视业务和宽带接入业务分别调制至不同光传输通道上。东方有线光纤到户的实现技术采用RF混合的两纤三波方案。光纤到户业务承载方式系统架构如图2所示。

3 主要设备选用

EDFA：采用集成式（一进十六出），输入光功率≥3dBm，入纤光功率≤17dBm。

用户光接收机：光收接收光功率范围-11～-3dBm，本工程实际接收光功率在-5dBm左右；

用户终端设备ONU：ONU接收光功率范围-24～-3dBm，本工程实际接收光功率在-18dBm左右；

光缆：室外光缆的光纤均采用B1.3D（即对应于ITU-T建议的G.652.D）标准的单模光纤，室外光缆选用填充型松套型层绞式结构。引入光缆（即皮线光缆）的光纤采用B6（即对应于ITU-T建议的G.657.A2）标准的单模光纤，引入光缆选用FRP加强构件蝶形结构；

分支分配器：选用通用型室内分支分配器，工作频率范围为5MHz～1 000MHz，主要指标符合（GY/ T137-1999）的要求。

电缆：主要采用SYWV-75-5-I（RG6）物理发泡聚乙烯护套同轴电缆用于光收机至终端的连接；

平面光波导分路器：选用1×2、1×4、1×8的光分路器（插片式光分路器、托盘式光分路器以及盒式光分路器）；

光缆交接箱：选用288D和576D免跳纤光缆交接箱两种规格，其中288D光交箱满足主干48芯、配线288芯、32个光分路器；576D光交箱满足主干96芯、配线576芯、64个光分路器；

光纤分线箱：上联光缆容量12芯，皮线光缆容量64芯，最大支持4个8分路。

4 光纤到户接入网ODN光通道损耗主要影响因素

影响光通道损耗数值大小的因素有很多，如尾纤/跳纤通过适配器端口连接时发生的插入损耗、光缆熔接点位置发生的损耗和光缆自身的损耗等等，这些损耗的总和为光通道损耗。在进行项目的设计过程中，工作人员应注意对光分配网络中的衰减值进行控制，同时，工作人员应对光通道损耗数值进行估算，光部件的损耗参数可以参照表1。

a—光纤每公里平均损耗（dB/km）。

L—光纤总长度（km）。工程中使用的光纤跳线、尾纤等，一般长度较短，可以忽略。

b—连接器损耗（dB），每一对连接器损耗取0.3dB。

n—连接器的数目。

c—光分路器损耗（dB），要分别考虑多个光分路器造成的损耗。

在网络方案设计时，工作人员可以利用最坏值法来对光分配网络的光通道衰减进行核算，并和相关参考值进行对比，从而检查网络中的光通道损耗指是否符合规定要求，工作人员根据结果对网络设计的方案进行调整。

5 前卫农场工程实施

1）有线电视光纤到户模式（FTTH）与光缆同轴电缆混合网（HFC）、下一代广播电视网（NGB）相比较的优点。

（1）解决了原有同轴电缆网线路中设备被雷击坏的问题，以往有线电视电缆网在雷雨季节会出现大量的光站、放大器、供电器、缆桥和分支分配器击坏情况，导致大面积用户无法收看有线电视。经过了此次改造，明显减少了大量的设备耗材和维修工作量；

（2）节省了原有同轴电缆网线路中有源设备的用电问题，2017年崇明区全年使用电费达450万元左右；

（3）避免了同轴电缆网线路中的同轴电缆、设备受天气温度的变化，影响到技术指标的变化，减少了日常主动运维调试工作量；

（4）满足了基本的收看有线电视外，还具备双向业务的宽带上网、点播和回看功能，而且光纤传輸减少了光电转换时技术指标的下降，光纤传输技术指标比原来更高；

（5）在工程建设中，不在需要同轴电缆网线路中的同轴电缆、设备，直接采用无源光网络，节约了工程投资成本。

2）在施工过程中遇到的困难：

（1）前卫农场房产权人大多是上海的知青，真正居住在农场的人员已经很少，一部分是平时居住在上海，节假日回到农场居住，还有一部分出租给外来务工者，这部分外来务工者多数是在船厂、振华港机等企业上班。所以房屋内平时没有人，给进户安装带来很大的困难；

（2）即使房屋产权人能取得联系，也有担心破坏屋内原有装修过多而拒绝的用户，或因费用加大的问题导致住户积极性不高；

（3）原来有线电视的线路都布在房屋的南侧，本次网络改造将改到从北侧楼道内进线，加上电信和移动等运营商的线路已经安装结束，导致光纤分线箱和排管在狭小的空间很难找到合适的位置，给安装光纤分线箱和楼道排管带来很大的困难。

6 新建房产光纤到户接入网组网方案

6.1 新建房产光纤到户组网方案一

1）在干线光缆资源充足，街镇机房条件不允许，且新建房产不能提供小区机房的情况下，光纤到户接入网头端设备可部署在分中心机房。

2）ODN宜采用树型拓扑结构，且分光级数不大于3级。光分路器宜采用SC/APC连接器，机房和末级光分路器宜采用活动连接方式，以便于线路维护和线路检测。新建房产光纤到户组网方案示意如图3所示。

3）广播电视通道头端设备采用1 550nm光放大器，输出光功率为19dBm，入户光接收机输入光功率要求-11dBm～-3dBm，可覆盖64～128户。

4）广播电视通道可根据实际情况分光，宜采用1：64方式，最大分光比为不超过1：128，可采用二级分光。第一级分光设置在小区光缆交接箱，第二级分光设置在光分纤箱，具体设计时可根据小区情况，采用2、4、8、16、32等各种分光组合。

5）数据传输通道ONU接收光功率范围-24dBm～-3dBm，覆盖64户。

6）数据传输通道最大分光比为1：64，可采用二级分光。第一级光分设置在小区光缆交接箱，第二级分光设置在光分纤箱，具体设计时可根据小区情况，采用2、4、8、16、32等各种分光组合。

6.2 新建房产光纤到户组网方案二

1）在干线光缆资源不足，街镇机房条件许可的情况下，光纤到户接入网头端设备可部署在街镇机房。

2）ODN宜采用树型拓扑结构，且分光级数不大于3级。光分路器宜采用SC/APC连接器，机房和末级光分路器宜采用活动连接方式，以便于线路维护和线路检测。新建房产光纤到户组网方案如图4所示。

3）广播电视通道头端设备采用1 550nm光放大器，输出光功率为19dBm，入户光接收机输入光功率要求-11dBm～-3dBm，可覆盖128户。

4）广播电视通道最大分光比为1：128，可采用二级分光。第一级分光设置在小区光缆交接箱，第二级分光设置在光分纤箱，具体设计时可根据小区情况，采用2、4、8、16、32等各种分光组合。

5）数据传输通道ONU接收光功率范围-24dBm～-3dBm，覆盖64户。

6.3 新建房产光纤到户组网方案三

1）在干线光缆资源不足，街镇机房条件不允许，且新建房产提供机房的情况下，光纤到户接入网头端设备宜部署于新建房产机房内。

2）提倡有条件的新建房产机房延伸覆盖周围小区，机房内采用高密度OLT。

3）ODN宜采用树型拓扑结构，且分光级数不大于3级。光分路器宜采用SC/APC连接器，机房和末级光分路器宜采用活动连接方式，以便于线路维护和线路检测。新建房产光纤到户组网方案如图5所示。

4）广播电视通道头端设备采用1 550nm光放大器，输出光功率为22dBm，入户光接收机输入光功率要求-11dBm～-3dBm，可覆盖256户。

5）广播电视通道最大分光比为1：256，可采用二级分光。第一级分光设置在新建房产机房，第二级分光设置在光分纤箱，具体设计时可根据小区情况，采用2、4、8、16、32等各种分光组合。

6）数据传输通道ONU接收光功率范围-24dBm～-3dBm，覆盖64户。

7）数据传输通道最大分光比为1：64，可采用二级分光。第一级光分设置在新建房产机房，第二级分光设置在光分纤箱，具体设计时可根据小区情况，采用2、4、8、16、32等各种分光组合。

7 结论

本项目实现了2 088户前卫农场居民的有线网络覆盖。项目的建设，提高了当地居民的收视质量，不仅能收看到高清电视频道，还可通过有线电视网络实现宽带上网、点播、回看等功能，良好的完成了崇时区政府部门给予的任务，成功地完成了东方有线首个光纤到户试点项目，并同时全面的改善了当地的广播电视的公共服务体系，为广大用户提供了更好的优质电视服务。