有线电视网络建设

摘要：有线电视网络中传输的信号包括单向数字广播电视信号和双向的宽带数据信号。本文简述了1550nm传输系统、EPON（以太无源光网络）、FTTH（光纤到户）、双纤三波的概念及其在有线电视网络中的应用，提出了乡镇有线电视网络的规划建设应优先采用“1550+EPON+FTTH”的技术构架和“双纤三波”光纤组合同缆的双向信号传输方式，设计了郴州市苏仙区五盖山镇有线电视网络覆盖规划方案，完成了该镇有线电视主干网络的建设，达到了设计要求。

关键词：1550nm传输系统；ODN；EPON；FTTH；双纤三波

1建设背景

有线广播电视网络是党和政府声音传向千家万户的主渠道，是重要的宣传思想文化的阵地，在传播主流舆论和发展先进文化中发挥着重要作用。有线网络作为党媒、政网的重要组成部分，区别于其他通信商网络，它具有自主可控、安全可信、高效可用的政治属性和服务功能，是各级党政府传输当地广播电视节目以及各地群众收看广播电视节目的主要方式，是满足人民群众日益增长的精神文化需求的有效举措，是维护意识形态、文化安全、网络安全的重要保障。为此，郴州有线网络公司决定于2018年底前做好五盖山镇有线电视网络规划设计，完成五盖山镇及所属各行政村的有线电视主干光缆覆盖，开通部分有线电视双向及宽带用户。

2有线电视网络信号传输技术

有线电视网络中传输的信号包括单向数字广播电视信号和双向的宽带数据信号。数字电视光传输信号波长主要采用1310nm和1550nm。早期因为1550nm传输系统技术不成熟，设备昂贵，CATV网络中多采用1310nm系统，但1310nm传输相对于1550nm来说，光信号衰减大，难以实现直接放大，需多级光电转换才能级联传输，信号指标劣化快，不适合长距离传输和大规模网络分配。经过20多年的演进，1550nm传输技术已相当成熟，相应设备也很廉价，如今1550nm系统已在CATV网络应用中占据了主导地位。有线电视网络双向数据信号接入网光传输技术，通常有有源光网络（AOD）和无源光网络（PON）两大类型。有源光网传输系统中有源设备需供电才能运行，存在取电和馈电麻烦、运行故障率高、维护成本高等缺点。无源光网具有拓扑结构简单、设备成本低、局端到用户端之间无有源设备等优点。PON可分为APON、GPON、EPON等，APON和GPON是基于ATM技术，由ITU制定的标准，EPON即以太无源光网络，是IEEE颁布的IEEE802.3ah的基于以太网技术的标准。EPON用最简单的方式实现了双向数据信号点到多点吉比特的以太无源光纤接入，具有低成本、高带宽、扩展性强、灵活快速的服务重组、管理方便等优点，PON技术在有线电视网络双向数据传输中得到了广泛应用。EPON系统主要由ONU（光网络单元）、OLT（光线路终端）、POS（无源光分路器/耦合器）、ODN（光分配网络）、EMS（网元管理系统）组成。EPON系统上行光信号采用1310nm波长，下行光信号采用1490nm波长，波分复用（WDM）在同一根光纤中进行双向传输。同时，也可以与CATV1550nm信号使用复用器合波，通过一根光纤传输至终端再进行分波，实现单纤三波的传输。但由于CATV信号与数据信号都在同一根光纤内传输，波长接近，易串扰，会同时影响数字电视业务和宽带数据业务，故有线电视网络目前普遍采用双纤三波的光纤组合同缆的双向信号传输方式，即数字电视信号和数据信号使用两套系统，通过同一光缆中的不同光纤纤芯分别传输有线电视信号和数据光调制信号。双纤三波采用不同纤芯同缆承载电视和数据业务，物理隔离，互不影响，是目前有线电视网络普遍采用的光信号传输方式。有线电视用户接入技术有CableModem、EOC、LAN、FTTH等。FTTH（光纤到户）是将ONU安置在用户家中（入户型ONU也俗称为“光猫”），它具有无源网络、高带宽、增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等的要求，简化了安装和维护。是目前政府推动、各大通信运营商主导的“宽带中国”有线网络用户接入方式，也是有线电视用户接入的演进方向，是新建和网改工程的首选。根据乡镇网络覆盖面积大、服务用户稀、传输线路长、建设维护成本高、取供电困难等特点，在有线电视乡镇的规划建设时，应优先采用“1550+EPON+FTTH”的技术构架，采用“双纤三波”的组网方式，来设计和预留光缆芯数，建设有线电视传输网络；配置所需CATV和宽带数据设备，搭建有线电视网络传输平台。

3系统结构设计

3.1整体思路

五盖山镇有线电视网络系统的建设在技术以“先进、可靠、开放、安全、经济、可扩展、易维护”为原则来规划设计。无源光网络（PON）和光纤入户（HTTF）技术是有线网络建设和发展的方向，在技术上已日趋成熟，建设成本也大幅下降，故五盖山镇有线电视网络结构不再采用原HFC模式，而是采用全光网的技术模式来进行全区域覆盖。本期工程建设：一是搭建五盖山镇有线网络双向业务平台，包括机房及附属设施的建设，配置所需的数字电视和宽带数据双向设备；二是建设五盖山镇有线电视干线网，即布放郴州有线王仙岭机房至五盖山镇镇政府机房和机房（五盖山镇镇政府机房和三口洞村机房）至各行政村的主干光缆，后期将视业务的发展情况分批建设各村组分配网络和用户接入（开通）。建成后的网络是可承载有线数字广播电视、互联网、VOD、高清互动、4K/8K超高清、VOIP、IPTV、智慧乡镇、专线专网等全业务的双向网络系统。

3.2双向业务传输平台

五盖山有线电视网络采用“1550+EPON+FTTH”的技术构架来规划建设，配置所需CATV和宽带数据设备，搭建业务传输平台。本次工程建设的五盖山镇镇政府机房和三口洞村机房两个机房，分别与城区王仙岭机房直联，不做级联。五盖山镇机房设立在当地政府办公大楼二楼，需要面积约20平方米，供电容量约10kW；三口洞村机房设置在三口洞村村委会大楼，需要面积约15平方米，供电容量约5kW。数字电视传输采用1550nmCATV系统，单独取一芯光缆下行；数字电视信号取自王仙岭分前端，每个机房配置23dBEDFA光放一台，按1∶512的分光比，通过三级分光至用户家中，入户光机接收光信号控制在-10dBm以上。双向数据信号采用EPON接入网传输技术，每个机房配置中兴C300OLT一台，每台OLT暂配10GPON板卡两块，按1∶128的分光比，通过三级分光的OND至用户家中，用户ONU（光猫）接收光信号控制在-25dBm以上。OND位于OLT和ONU之间，由无源光器件组成，主要包括光缆、光分路器、光交接箱、光纤配线箱、光纤跳线、光纤连接器等。有线电视和数据用户接入均采用HTTF方式，从而实现五盖山镇有线网络光缆全覆盖。

3.3主干光缆

五盖山镇有线电视主干光缆采用无源光网络（PON）传输技术，按双纤三波的光纤传输模式来设计。主干光缆线路包括两部分：（1）城区王仙岭机房至五盖山镇的主干光缆，负责传输城区至五盖山镇的有线网络双向信号，光缆长度38.5km，设计容量48芯；（2）五盖山镇机房和三口洞村机房至各行政村的干线光缆，负责传输机房至六个行政村的有线网络双向信号，光缆合计总长20km，设计容量12～36芯。主干光缆的施工主要包括光缆的敷设（寄挂、立杆、地埋等）、成端、配线、连接、测试等。

3.4建设效果

五盖山主干光缆覆盖工程已于2018年11月底完成，建设质量达到设计要求，信号传输指标符合国家相关标准。现已开通五盖山镇镇办公大楼和大奎上供电所40余个双向数字电视和宽带用户，用户使用良好。已搭建好的双向全业务平台，能快速开通数字电视、广电宽带等基本业务，满足智慧项目和专线专网等新业务发展的需求。

参考文献：

[1]范由珺,范寿嗣.有线数字电视宽带网络实用技术培训读本[M].北京:中国数字电视工作者联盟,2010.

[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(2):65-66.

[3]曾振宇.光纤到户网络总体设计思路的探讨及实践分析[J].有线电视技术,2016(4):55-58.

作者：李选林 单位：郴州广播电视宽带网络中心