数字电视和数据宽带FTTH网络综合传输建设的设计与应用

随着互联网+业务技术的不断发展，信息化建设的浪潮已经冲击到我们生活的每一个角落。网络、数据和知识已经成为整个社会经济生产结构和组织结构中不可或缺的一部分。电信、移动、网通、广电都在紧锣密鼓地加快各自的网络建设。

结合当前广电网络的拓扑结构、技术特点和设备使用情况，简要介绍如何在传输丰富的数字电视节目业务的同时，构建承载数据带宽的互联网业务。这里，以FTTH FTTH光纤到户为例。

广电网络一开始是从单向同轴电缆传输起步，后来逐渐升级为HFC光缆混合传输。为了开展宽带业务，很多地方采用了PON+EoC和CMTS。鉴于这两种模式的弊端，这里就不赘述了。

FTTH(光纤到户)是指通过光纤直接进入家庭。目前主流的解决方案是使用PON技术，将OLT放在分前端，将ONU直接放在家里。

1.单纤三波

即在一根光纤中传输1550nm下行广播电视信号和1490nm/1310n m双向数据宽带业务信号。前端采用WDM合路器，将光放大器输出的处理后的数字电视信号和OLT输出的数据宽带信号合并在一根光纤中传输，入户后通过解复用器分别使用。

这种方案的优点是可以使用较少的纤芯资源，缺点是1490nm的下行宽带数据信号和1550nm的下行数字广播电视信号容易相互干扰，复用解复用设备链路多，成本高，不便于各自独立维护。

2.两根纤维和三个波

也就是用两根光纤分别对1550nm的下行广播电视数字信号和1490nm/1310n m的双向数据宽带信号进行物理分路传输。

这种方案的优点是1550nm广播电视数字信号用单纤芯传输，保证了数字电视信号的质量。1490nm/1310n m双向宽带数据信号也是单纤芯传输，互不干扰，不需要使用合路器和解复用器，减少了物理链路和损耗，便于维护。缺点是需要两倍的纤芯资源，建设前期需要铺设到位。

3.单光纤IP

也就是说，广播电视信号是组播广播，不使用1550nm，这也是中国电信推广的FTTH方案。

这种方案的优点是组网简单，纤芯资源少，在前端对电视信号进行转码并通过IP传输，不需要光发射机、放大器等设备。缺点是需要很大的带宽资源。一旦并发度高，就会出现丢包和拥塞。

在我们FTTH网络的建设中，既要考虑我们原有的DVB数字电视信号传输，又要保证现有业务的持续发展。因此，FTTH广电建设必须采用二纤三波的组网方案。该方案在网络维护和网络质量方面优于各种组网方案，可以说是目前接入网的最佳解决方案。

1.光网络的设计要求

我们通常在每个乡镇设置分前端机房，自然村或社区内分前端与一级光配交接箱点之间的光缆定义为主光缆。我们把从一个村或小区的一级光分配接线盒到一个村巷或小区楼的二级光分接点的光缆定义为干线光缆。从干线光缆光分路器到用户终端的光缆被定义为家庭光缆。其中干线光缆一般选用传统铠装光缆，分支光缆也可选用集束光缆或铠装光缆，家庭光缆一般选用双芯四芯皮缆。

(1)光缆配置原则

主干光缆的配置原则:除了考虑正常的业务需求外，主干光缆的纤芯数要预留一定的比例，其具体计算如下。

骨干光缆芯数=(电视用户数×分光比)+(数据用户数×分光比)+专线业务需求(天网、会议电视)+20%预留。在备用光纤的设计中，分配光缆的纤芯应尽快配齐到位，并适当预留备用纤芯，以保证质量。

(2)光通道链路损耗和冗余的要求

光通道链路损耗是光分配网络中最重要的网络性能指标之一。是影响光功率衰减的主要因素，主要包括分路器的插入损耗、光缆本身的损耗、光缆熔接点的损耗、通过适配器端口连接的尾纤跳线的插入损耗。在我们的工程设计中，必须控制光分配网络中的最大衰减值。宽带数据光信号的衰减值应控制在26dB以内，电视光信号的衰减值应控制在32dB以内。此外，当传输距离小于10km时，ODN的总损耗冗余不小于1dB。当传输距离大于10km且小于等于20km时，ODN总损耗冗余不小于2dB。当传输距离大于20km时，ODN的损耗裕度不小于3dB。

(3)光谱法

在光谱设计中应考虑以下三个原则。

(a)广播电视信号应尽可能均匀分流，以简化网络结构，便于故障排除。

(b)光分路器应尽可能靠近客户端，以节省光缆和路由资源。

(c)分光器应集中在一个交付箱内，以便于维护。

数据宽带网分束不超过2级，广播电视网分束不超过3级。根据OLT输出端口4: 16，8: 8，1: 64可以计算出数据的宽带光谱比。电视分光比可以根据前端光放大器的输出端口功率来计算，一般为22dB光放大器，按256户计算比较合适。

工程配置方面，当分光比为1: 64或以上时，每个分路器可预留两个下行端口作为日常测试和备份端口。当分流比低于1:32时，保留1端口用于日常测试和备份。

对于数据宽带信号，由于光猫ONU的光功率范围比较大，最低极限可以达到-26dB，所以在20km的距离内基本不考虑最高光谱对光功率比的限制。但是，如果光猫ONU和分支前端OLT之间的距离超过20km，光网络按照1: 64的分光比设计，就可能出现问题，光网络会出现临界或超过临界值。

(4)数据宽带OLT的选址

OLT设备应尽可能集中部署，原则上设计在前置分机房内。如果机房与用户的距离大于20km，应避免将10km以下的短距离用户和20km以上的长距离用户设计在同一光分路器下，以避免OLT的异常运行。如果距离大于20km，用户数量多，路由资源紧张，或者不能满足电缆敷设要求，可以将OLT设备下移，然后OLT设备需要选择室外型号。

(5)设备主要电气性能指标的设计

厂家推荐数字广播电视用户无源接收机的光功率接收为-10~+2dB。但在我们具体的工程实验中，在-16dB的条件下，MER仍然大于30bB(阈值为23dB)，MER国家广电标准要求用户不低于28dB。为了安全起见，建议采用-16DB。这主要是考虑到设备老化，传输链路衰减增加，所以前期规划设计时要留出一定的余量。

1.计算机房设备

采用fttp模式时，对于数字电视信号，虽然用户接收到的光功率可以低至-16dB，但与机房总光功率相比，必须提高十倍以上。所以我推荐大家在机房尽量选择高功率输出16×22dB的铒镱光放大器。这款设备性价比最好。对于20dB以下的多端口大功率放大器的使用，可以根据上面的指标来计算，你心里就明白了。

对于数据宽带业务，fttp模式所需的PON端口数量大大增加，这就要求机房OLT的PON卡更加密集。OLT我比较喜欢华为MA5680T和中兴C300，16端口H805，端口多，容量大，满足fttp的需求。

2.皮革电缆

皮缆，又称蝶形电缆，在FTTH网络中应用广泛。皮缆有单芯和双芯结构，也可做成四芯结构。截面呈8字形，加强筋位于两个圆的中心，可分为金属或非金属。在农村地区，应选择带钢丝的两芯户外自承式电缆，在城市街道，如果涉及管道施工，应选择家用的两芯管道式电缆。

3.光缆的分裂和焊接

干线光缆的第一级光分路器可采用盒模块光分路器直接熔焊，最后一级橡套光缆组件采用直接熔焊。尽量不用冷接头，减少跳线。特别是对于数字电视，不仅可以方便的存放皮线，还可以方便的将皮线与电视分线器融合。盒体上需要设置专用于橡皮光缆的固定槽，为橡皮光缆的安装和固定提供了方便。另外，不要把广播电视信号传输纤芯和数据宽带传输纤芯收缩在一个热缩管里，更不要把广播电视多芯纤芯收缩成一个热缩管，实现一芯一管的融合，包括干线和支线光缆。

对于数字电视和数据宽带光分路器的安装和使用，以及整个工程的施工方法和要求，各地都有办法和措施，因地而异，这里就不详细解释了。

参考

邱·。FTTH的星星之火可以从农村开始。世界广播电视，2014(10)。

张中。广电行业主流双向网络建设方式比较

[J]。中国有线电视技术，2015(4)。