基于FTTH技术的广播电视业务传输设计

摘  要：随着信息技术的快速发展，各类高新技术在媒体领域得到了广泛应用，视频业务拥有大量的市场需求，广播电视领域如果不能紧跟时代步伐，将会面临巨大的市场竞争压力。FTTH技术是广播电视网络发展的重要手段，在三网融合及宽带战略的发展背景下，文章针对FTTH技术在广播电视业务传输中的组网方式和传输模式进行了介绍，并在此基础上，拓展了FTTH技术在广播电视业务传输中的应用，为今后的电视网络发展提供竞争力。

关键词：FTTH技术;广播电视;传输

中图分类号：TN929.11                  文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）15-0092-03

Abstract： With the rapid development of information technology， all kinds of high and new technologies have been widely used in the media field. Video business has a large market demand. If the radio and television field can not keep up with the pace of the times， it will face huge market competition pressure. FTTH technology is an important means for the development of radio and television network. Under the development background of three networks integration and broadband strategy， this paper introduces the networking mode and transmission mode of FTTH technology in radio and television service transmission， and on this basis， expands the application of FTTH technology in radio and television service transmission， so as to provide competitiveness for the development of television network in the future.

Keywords： FTTH technology; radio and television; transmission

0  引  言

随着网络技术的快速发展，光纤到户（Fiber to the Home， FTTH）技术也得到了广泛应用，早期因为网络不健全和成本高等因素，FTTH技术无法进行大规模的应用建设，现今网络的多样化，为FTTH技术的发展提供了更好的平台，越来越多的用户追求体验更好的宽带业务，这也推动了网络接入技术的迅速发展。FTTH技术作为一种双向传输网络，被广泛应用在4K/8K超清电视以及大型在线游戏等高宽带业务中，有着低成本、高速率的优势，是现代网络发展的必然趋势。

1  FTTH技术

科技的变化所带来的体验就是人类对于信息基础设备的需求也在不断变化，现阶段我国在大力建设信息化强国，FTTH接入网建设也在“宽带战略”的国家政策指引下得到了快速发展。“寬带战略”的深入推进，衍生出了“光网城市”“最后一公里”等多种接入网项目的建设，全光网覆盖已经在多个城市得到普及和发展，而FTTH接入方式也成了当下通信发展最受欢迎的热点技术[1]。FTTH技术采用光波的方式进行信息传输，P2MP的接入方式，实现了海量用户数据接入核心网络。与其他传输方式相比，FTTH接入方式中的PON技术可以提高宽带速率，降低成本。PON技术具有易于敷设和维护方便的特点，且寿命长、误码率低，可以更好地满足人们的上网需求。

FTTH的网络结构如图1所示。

FTTH作为一种接入方式，是FTTx的分支，FTTx主要就是利用光纤进行网络数据的传输。OUN根据位置的不同分为FTTB、FTTC、FTTH、FTTO四种理性。

2  基于FTTH技术的广播电视光传输组网方式

图2为FTTH光传输组网方式结构图，前端机房设计和ODN设计是FTTH主要的设计方式。

2.1  前端机房设计

2.1.1  广播电视信号设计

交互电视和数字电视主要采用射频插入的方式进行信号传输，将直调光发射机转换成光信号，再利用EDFA光放大器将光信号传输到一级光交箱中。直调光发射机在Overlay功能下，进行全频率工作;EDFA光放大器的输出频率不能低于20 dB;传输距离要大于10 km。采用射频插入方式，可以保证插入信号的稳定，整个操作过程简单方便，且SBS值高。在进行光链路的设计时，入纤的光功率要小于光放大器的阈值，而且，光插方式下，SBS的值不会超过17 dB，但是在射频插入方式下，SBS的阈值会达到20 dB以上，可以满足接入方式的需求[2]。

2.1.2  数据信号设计

通过OLT上联下级交换器，将上行设置为1 310 nm波长，下行设置为1 490 nm波长，通过ODN下联ONU，将PON光模块的发射功率设置为2～5 dBm，根据PON设备支持IPv6的功能，将其接收功率设置为-29～-6 dBm范围内。

2.2  ODN设计

采用二级分光结构的方式进行广播电视信号设计，I级分光器安装在主干光交箱中，II级分光器安装在楼栋光交箱中，对于分路可以采用分光比PLC光分路器进行设计。要想满足室内光接收器的设计要求，可以根据用户的使用规模和传输方式对分光器进行设计[3]。

当EDFA的输出条件满足20 dBm时，ONU的最低接收电平为-15～35 dBm，因此在进行型号选择时，需要明确设备之间的发射与接收门限，然后再进行传输距离的设置，以保证设计的准确性。ODN网络衰减值如表1所示。

根据衰减值，获取EDFA的输出光功率，可以得到EDFA的输出光功率20 dBm，FTTH的接收光功率-12 dBm，可以满足ONU的接收要求;如果光传输的距离超过20 km，则光链路衰减值为5 dBm，此时需要改变一级分光路器的格式，以满足衰减要求。

每一个PON口均采用II级分光方式，根据用户的覆盖情况，对光分路器进行调整。由于下行信号在光纤中的衰减较小，所以上行信号满足光链路的使用要求。ONU的上行输出光功率为-1 dBm时，分前端几番更的PON接收光功率可以满足设备的接收要求。按照全面覆盖的方式，当每一个PON的宽带为900 Mbps时，U每户分配贷款的计算值为140 Mbps，能够满足大宽带数据的使用需求[4]。

3  广播电视业务传输模式

3.1  RF-Overlay组网模式

3.1.1  单纤三波组网

单纤三波组网是指广播电视信号和PON数据双向信号通过光波复用器的方式将通信信号传输到用户家中，PON数据双向信号是指上行1 310 nm和下行1 490 nm，广播电视信号是指1 550 nm。OLT通过波分复用器，将广播电视和PON的光波长联合在一起，并在上行的方向将PON上行数据传输波长进行分离，通过内置波分复用器将广播电视的光波长和PON下行的数据传输波长进行分离，让上行的数据插入到PON中。ONU可以将广播电视光波长和PON下行数据传输波长进行分离，让广播电视信号接收光信号，使用ONU接收数据信号后将其统一安装到家庭网络中。单纤三波组网模式如图3所示，单纤入户需要增加WDM分波器，在用户终端上将波长与上下行分离。

3.1.2  双纤三波组网

双纤三波组网主要采用双纤入户的方式进行接入，1550的广播电视信号与PON数据双向信号会分别使用一端，广播电视信号会通过光接收机模块中的RF接口，将数据信息提供给机顶盒，数据双向信号通过光接收模块，通过以太网接口连接网络设备，如图4所示。

双纤三波组网方式与单纤三波组网方式通过分析后可以得出，两种组网方式都可以进行无波长干扰，且用户的终端设备成本较低。CATV的光信号与EPON的下行信号可以在不同的光纤中进行传输，这样可以避免拉曼效应对信号造成的影响。有线电视广播信号与EPON的数据双向光信号传输形成通道独立，让用户家庭可以在不适用WDM分波设备的情况下，节省终端成本。总体来说，双纤三波组网方式相比于单纤三波组网方式，更具使用价值。但是双纤三波组网方式所占光纤资源较高，其终端部署方式复杂，因此在实际组网过程中，需要根据当地的网络资源使用情况选择不同的组网方式。

3.2  全PON传输模式

全PON传输模式采用基带PON传输模式，在传输过程中，将广播电视业务与数据业务绑定在一条传输通道上进行信号传输，广播电视业务与双向数据业务都需要通过PON作为接入方式，进行数据网络的连接。用户终端可以使用IPTV机顶盒或者ONU终端，实现互联网数据业务。全PON传输模式相较于传统的广播电视网络结构，可以更加全面地满足用户的使用需求，因此此种传输模式更加适用于专用PON传输网络的使用。

4  FTTH技术在广播电视业务传输设计中的具体应用

4.1  网络建设

在进行广播电视网络建设时，最为关注的话题就是如何进行有效的入户保证，因为在进行网络建设初期，需要投入的设备较多，利用FTTH技术进行网络建设规划，是最佳选择。对于数字化网络的改造非常有帮助，可以让最具建设难度的问题得到改善，从而为建设新的网络提供建设思路[5]。

4.2  技术选择

FTTH技术应用到广播电视网络中，不仅可以有效改善传统的射频传输模式，而且在进行数据业务办理时，实现射频信号的最大范围传输。在应用过程中，可能会受到光干扰的问题，但是在FTTH技术的帮助下，可以有效改善光干扰问题，从而保证整个传输方案的稳定。随着网络技术的不断发展，GPON技术逐渐成为广播电视网络发展的一个完整的产业链，不仅可以为网络建设提供很好的兼容性，同时还可以在FTTH技术的帮助下，为广播电视网络提供一个完整的产业链。

4.3  组网方式

在广播电视网络建设中应用FTTH技术，可以使用单纤或者双纤三波组网入户的方式，以1550光信号为建设基础，使用复用无源光纤网络进行信号传输，这样做的目的是为了更好地解决传统入户时所造成的线缆浪费的问题，从而节省项目投资。方案的设计或多或少会存在一些问题，最主要的问题就是容易出现CATV网络的过高光功率问题，同时还非常容易受到散射作用的影响，造成整个设计系统的光信号受到干扰。因此在进行实际的方案设计时，要充分考虑到以上存在的问题，尽量节约光纤资源，降低FTTH网络建设的成本，让整个网络的管理问题得到改善。

5  结  论

随着信息技术的不斷发展，广播电视网络在宽带政策战略的带领下引入了FTTH技术，目的就是为了更好地解决广播电视网络中存在的各类问题，以保证信息传输的准确度，提高信号传输的速率，让我国的广播电视网络可以得到快速的发展，从根本上改革我国的网络体制。因此，引入FTTH技术，可以更好地推进广播电视的网络建设，最大限度地满足人民群众对于生活的需要。

参考文献：

[1] 孙兰，许春霞，黄光宇.浅析有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统设计 [J].信息系统工程，2018（7）：90-91.

[2] 张挺科.基于FTTH的广播电视光传输网的设计及调试 [J].有线电视技术，2018，25（2）：65-66.

[3] 南维新，曹毅，刘汉君.浅析FTTH技术在广播电视业务传输中的应用 [J].广播电视网络，2020，27（11）：84-86.

[4] 霍际舟.“三网合一”背景下FTTH技术在广播电视网络中的运用探讨 [J].数字通信世界，2019（5）：50.

[5] 孙雨超，李忠军.基于FTTH的有线电视网络规划设计 [J].电子技术与软件工程，2018（17）：5.

作者简介：王洋（1979.01—），男，汉族，湖北襄阳人，高级工程师，本科，研究方向：广播电视网络传输。

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