江宁广电FTTH建设技术方案

2021-07-15孙斌

电视技术 2021年5期

孙斌

（南京江宁传媒集团有限公司，江苏南京 211100）

1 背景

江宁现有数字电视传输系统为1 550 nm主干光传输，分前端接收到的前端光信号通过光接收机转换为射频电信号，放大后通过1310光发射机发送至小区光节点。该传输系统的光-电-光转换方式增大了指标损耗，致用户端信号劣化严重，不能满足电视新业务发展需求。目前，江宁广电网络公司宽带业务均以DHCP+方式进行认证，按照江苏有线南京公司要求，日后要逐步切割到PPPoE认证方式。为满足全网认证需要，根据CR16010-F路由器端口现状以及二级汇聚机房上行端口数量，需进行相应的扩容。

2 中心机房升级改造

2.1 1550传输系统

总体建设方案将覆盖全区范围内的1个总前端和28个二级分前端机房。前端至二级分前端机房分别采用主备不同路由将信号送达。两路信号经过驱动EDFA后，使用光切换开关进行切换。该网络在建成后总体上满足统一性、安全性、可扩充性以及可管理性等原则。江宁FTTH网络拓扑如图1 所示。

图1 江宁FTTH网络拓扑

2.1.1 纯数字信号1550传输系统

基于城区用户密集和传输距离近等因素，传输系统选择光插播技术。主备路由光信号到达城区机房后，使用1×2定制分光比分路器对信号进行分光。乡镇机房传输距离较远，使用电混合直调广播发射机进行信号传送。直调广播发射机可以直接沿用原有1310发射机射频驱动平台。

2.1.2 全业务信号改造设备需求

全业务信号改造充分利用现有机房传输设备（EDFA和1550外调光发等），无需新增设备。

2.2 宽带认证BRAS

因江苏有线南京分公司对FTTH宽带认证采用PPPoE方式，为满足全网认证需要，根据CR16010-F路由器端口现状以及二级汇聚机房上行端口数量，计划进行相应的扩容。

3 二级站（机房）网络架构

3.1 1550传输系统

3.1.1 城区机房（采用光插播模式）

光插播技术实现了对主路广播电视光信号无调制传送，使用内置无源密集波分复用器实现插播互动信号与广播电视信号的耦合，可以最大限度地保证广播电视信号在发射机故障时信号不中断。主备路由光信号到达城区机房后，先使用1×2定制分光比分路器对信号进行分光。其中，一路用于驱动原有1310系统光接收机[1]，另一路驱动EDFA。使用光切换开关进行设备冗余热备份，构建分前端光信号一级驱动结构。

3.1.2 乡镇机房（采用电混模式）

考虑到乡镇机房传输距离远，使用电混合直调广播发射机进行信号传送。直调广播发射机可以直接沿用原有1310发射机射频驱动平台。

3.2 数据传输网

根据综合网管统计，目前江宁宽带业务占比如图2所示。

图2 江宁宽带业务

宽带用户速率在10 Mb·s-1及以下的占比为78%，占绝大多数。20 Mb·s-1产品用户占比第二为11%，其他产品用户占比均较少。FTTH适用于带宽大的应用场景，10 Mb·s-1宽带用户可全面升级为20 Mb·s-1宽带。

20 Mb·s-1宽带计算取渗透率50%、业务并发率5%；50 Mb·s-1宽带计算取渗透率17%、业务并发率4%；100 Mb·s-1宽带计算取渗透率5%、业务并发率3%；孝乐工程等OTT业务（4 Mb·s-1）取渗透率50%、业务并发率5%计算。

假设某区域覆盖6 000用户，按照上述渗透率及并发率测算该模型下用户下行网络带宽需求为：

下行所需带宽=6 000*（50%*5%*20 Mb·s-1+ 17%*4%*50 Mb·s-1+5%*3%*100 Mb·s-1+ 50%*5%*4 Mb·s-1）=6 540 Mb·s-1

江宁广电网络公司城域网建设涉及小区、二级汇聚以及中心机房3个层次。设计提供两种方案。

（1）方案A，新建数据传输网。每个二级机房新增1台三层光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）设备，采用无源光纤网络（Passive Optical Network，PON）的方式实现本辖区FTTH网改广电综合业务接入和原PON+LAN、PON+EoC网络切割。

（2）方案B，应用已建成的网络传输设备，新增业务板卡。

方案A主要对小区（社区）机房OLT的上行万兆进行汇聚，同时预留10个千兆接口供其他网络接入。二级机房配置2台S6800-54QF，两台设备通过虚拟化实现汇聚层的冗余保护，每台各出1个万兆接口双规光缆干线上行至中心机房，若干万兆接口下联小区机房OLT设备，5个万兆接口实现其他网络接入，2个40 G接口作为堆叠接口，剩余4个40 G端口用于上联中心机房预留。

方案B主要对小区（社区）机房OLT的上行万兆进行汇聚，同时提供机房辖区内PON用户的接入。在二级机房现有传输设备上新增一块PON板，PON板上的PON口用于二级机房辖区内FTTH或PON/EOC用户的接入。

4 FTTH运维支撑模块

通过综合网管平台，可以对各设备做到精准管理和监控。各功能模块经过多年探索使用，均成熟完善[2]。

4.1 BRAS设备管理

BRAS设备管理模块可自动发现网络中的设备，包括设备基本信息、接口信息以及设备之间的连接关系等。BRAS设备基本信息包括设备名、设备IP地址以及设备描述等；接口信息包括MAC地址、IP地址、接口类型以及带宽速率等。BRAS设备与对端设备之间的连接关系包括源设备、源端口、目的设备以及目的端口。网络拓扑自动发现功能可清晰地展现网络拓扑图中各网络节点的运行状态和网络链路的运营状态，协助企业进行全面监控，简化网络监控部署工作量[3]。

4.2 OLT设备管理

现网OLT设备已在EPON功能模块进行采集管理，主要有如下功能。

（1）OLT设备自动拓扑。在不需要人工干预的前提下自动更新网络中的OLT设备，当有新设备上线时自动加入到管理系统。

（2）PON口链路质量采集。系统能采集到PON 口的发射光功率和接收光功率，并将数据保存到数据库形成历史数据，可以查询每个PON口最近6个月内的每5 min的发射光功率和接收光功率。针对发射光功率和接收光功率统计每天的峰值、平均值以及最小值形成历史统计数据，可以按照需要统计各种发射光功率和接收光功率报表[4]。

（3）CPE接入管理。系统能采集到CPE的MAC所在OLT设备的IP和PON口等信息。