广电FTTH光纤入户终端管理技术研究

陆帅锋

（杭州富阳华数数字电视有限公司，浙江杭州 311400）

0.引言

广电网络是国家关键的信息化基础设施，一直以来受到各个国家的高度重视，我国广电网络经过几十年的发展历程，已经成为世界范围内用户最多的有线电视网络。而国家在2014年成立了中国广电网络有限公司之后，目标在于整合全国的有线电视网络，未来很长一段时间内，广电网络的光纤接入改造工作将呈现出明显的增长趋势。

1.广电FTTF光纤入户整体规划与技术方案

1.1 网络设计过程

网络设计过程当中，首先要明确的是业务需求层面，广播数字电视传输的基本业务，包括数字电视频道直播服务资讯和节目指南等部分内容，其中还包括某些数字电视的增值业务、付费节目。另外在互联网技术的支持之下，依托广播电视双向网络，为用户提供因特网的接入服务和信息服务也是业务需求中的重点组成部分，无论是学校还是企事业单位，都可以利用有线电视网络完成多媒体信息应用和视频会议功能的接入服务等。

从这一点来看，由于网络建设具有明显的前瞻性，所以组建的网络本身在带宽上要符合业务发展要求，同时给业务扩充流出一部分带宽资源，使用年限最低为10年。从网络用户端需要达到的带宽以来看数据网络带宽目标，需要综合评估数字电视直播节目的整体需求，并且节目数量和节目制作技术的快速发展背景之下，组网结构应做好网络分光设计，建立数字电视业务网络通道，且宽带互联网接入业务需基于数据网络通道展开综合规划。

1.2 施工方案

在施工的前端设备材料选择方面数字电视信号传输部分采用广播网调制解调技术，直播节目组的交换机选用10G模块。数据信号传输部分的设备，根据应用场景的要求进行灵活选择，且光纤跳线也可根据实际需要作出筛选。在城网建设方面，箱体材料选择金属冷轧板进行制作，根据用户安装要求灵活做好调节[1]。

从网络建设的基本原则来看，分配网建设是最为主要的要求，每个单元的配线箱内需设置好插片式光分路器和数字电视直播信号，针对不同场景建立相应的施工方案，例如，农村网络要解决单向电缆网络覆盖的双向化改造情况。对于一些住户少且用户分布分散的地区，整个网络结构采取光缆接头盒分纤模式，将整个区域按照不同分光区标准覆盖原则划分为几个小区域，在各个小区域间适当选择一级光网络箱和二级三级分光器。专业的上门人员在用户具有需求时直接完成光缆的调试和终端和安装过程，最后完成业务开通的整个过程。对于一些人口密集的公寓区或多层住宅小区，网络物理结构选择单元配线箱分纤方式，整个区域按照每个分光区覆盖多个配线箱。同样在用户具有装机需求时，专业人员上门完成终端盒和光纤机顶盒的连接与安装，最终开通业务。需要注意的是，由于某些高层住宅的密度较大，且网络结构使用的是单元配线箱模式，所以分路器和分光器的设置要与一般模式保持相同的设置。但如果涉及到城市线路改造或旧城区改造的场景之时，考虑到可能在短时间内增加大规模的光缆资源需求，在这种情况下，需要根据人员情况展开具体施工，例如OLT下移等，在资源不足的情况下，还要对原有的干线光缆资源展开扩容或增加新的干线光缆，才能够更好地满足光缆资源需求。

在内部设备器件改造层面，则要做好前端机房设备改造设备改造和楼房设备改造等相关的工作，小区分配网改造后的网络结构与一般新建结构比较接近，在此不做过多赘述。总而言之，我们需要严格根据网络建设原则，在不同的网络建设带宽要求和分光要求下明确网络建设场景，从而规划相应的网络组建方案，满足人们的需求[2]。

2.EPON技术应用

2.1 PON技术

PON技术指的是无源光网络技术，仅仅由光纤分路器、接头和连接器等相关的设备组成一根光纤，可以为多个用户提供相应的服务，不需要任何电源或其他有源电子器件，这种技术模式下的拓扑结构为星型结构，而且还能可灵活组成总线型，PON组网示意图则主要包括网络端的OLT和用户端的ONU组成，其中前者主要用于连接主干光纤局端设备，能够以广播方式发送数据并记录好测距信息，控制发送数据的时间和发送窗口；后者则一般放置在用户端区域，用于响应OLT所发出的测距功率控制命令[3]。一般情况下，ODN网络采用的是树形结构，原则上不采取多级分光，只采用一级或二级分光的方式，原因在于一级分光和二级分光的测试维护难度较低，且分光器利用率良好，在节点相对较少时，成本可控制在比较低的水准，但不会因此影响网络的扩展性和灵活性，整体效益比较高，在一些用户比较分散的场合具有良好的泛用性能。如果在某个区域内的用户呈现链状分布，则可考虑更换为链性结构或多级分光组网模式，将网络设置在用户区域的中心点的位置。综合来看，PON所采取的技术包括单纤双向传输技术、时延补偿技术、信号同步技术等，这种技术最为主要的优势在于发挥无源网络的可靠性，而且具有很高的系统技能和业务透明优势，能够减少光纤占用，降低用户使用成本，即便大规模用户同时接入也能满足工作要求。不过该技术的主要缺陷在于保密性和安全性能需要重点关注。

2.2 EPON技术

EPON系统电路层基于简单的封装和点到多点结构，可以实现无源光网络传输，在标准内部可以实现以太网和PON技术的深度融合，即在数据链路层使用以太网协议，在物理层应用PON技术，发挥可扩展性和高带宽的技术优势与现有的以太网之间能形成良好的兼容模式。其中OLT作为整个网络的核心部分，可以负责与上联网络之间的通信，为终端用户提供应用端口层面的业务支持。可以看到OLT既能够被作为路由器又能被视为交换机，多业务提供平台可以发挥网络接入和网络集中的功能，按照用户需求做好带宽分配和管理配置，点到多点的网络拓扑结构，可视作点到点的链路集合，其中网络拓扑结构和突发控制技术的优势非常突出[4]。

网络拓扑结构能够降低网络建设与维护使用成本，有良好的环境使用能力和典型组网结构；而突发控制技术，则能在短时间内实现相位同步和数据接收的功能，灵活实现用户带宽的控制，根据不同带宽赋予动态带宽分配模式减少数据传输过程的矛盾冲突，也无需进行复杂的冲突检测。

而数据链路层的关键技术，则主要基于以太网协议采取上行信道接入技术和时延补偿协议等。TDMA技术能够将多种业务信息进行综合分配，不同的上行数据之间不会进行相互干扰，直接通过控制命令，对网络单元和线路终端之间的数据通信进行控制。而测距补偿机制，可确保上行信道的高利用率，精确调整数据时域碰撞情况，并且整个通信过程可以在动态监测模式下保持良好的网络同步。而冲突检测直接由计数器负责完成，如果计数器超过其工作时间，则说明有冲突出现，在短时间内采取应对方案[5]。

3.结语

FTTH建设和规划工作具有非常重要的现实意义，无论是新建住宅区还是改造区域的通信设施全部采用光纤入户方式建设之后，能够基于国家标准加快建设步伐，提升家庭宽带和网络信息的接入能力。广电行业在未来必然面临形势更加严峻的竞争环境，因此任何业务开展都要以稳定的网络接入为基础，在光纤通信产业链发展背景下寻求新的拓展渠道。