■文/徐繼剛
淺談雙向接入網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)
■文/徐繼剛
本文結(jié)合鄂州廣播電視臺(tái)有線網(wǎng)絡(luò)公司雙向網(wǎng)絡(luò)改造的實(shí)際,對(duì)雙向接入網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)行了探討。
雙向接入網(wǎng);光接點(diǎn);光網(wǎng)絡(luò);前端;終端
雙向接入網(wǎng)是利用EPON的雙向傳輸功能,滿足網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)發(fā)展最基本的需要:1)高速Internet接入:向最終用戶提供高速的Internet業(yè)務(wù)接入; 2)交互數(shù)字電視:利用EPON的雙向傳輸功能和IPQAM對(duì)傳輸通道拓展多媒體業(yè)務(wù),如電視節(jié)目的回看(時(shí)移)等; 3)視頻電話等業(yè)務(wù)。
1.1 FTTB(光纖到樓棟)技術(shù)
FTTB(光纖到樓棟)技術(shù)是基于EPON+LAN的FTTB雙向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其最大特點(diǎn)是傳輸質(zhì)量有保障,運(yùn)行成本和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本低,有利于向 FTTH和三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的演進(jìn)。
1.2 FTTH(光纖到戶)技術(shù)
FTTH(光纖到戶)技術(shù)是基于EPON的FTTH雙向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其特性是技術(shù)升級(jí)性好,網(wǎng)絡(luò)的綜合接入能力強(qiáng),已在全球先進(jìn)國家信息化建設(shè)中大規(guī)模采用。FTTH(光纖到戶)技術(shù)也是廣電網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展的必然選擇(圖1)。
圖1 FTTH網(wǎng)絡(luò)模型圖
2.1 光鏈路指標(biāo)
2.1.1 HFC網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)
系統(tǒng)載噪比C/N≥50dB;
復(fù)合二階失真C/CSO≥60dB;
復(fù)合三階差拍C/CTB≥65dB;
調(diào)制誤差比(MER)≥37dB;
誤碼率(BER)≤1.0E-9。
2.1.2 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)
傳輸時(shí)延 ≤150ms;
包丟失率 ≤10-3;
抖動(dòng) ≤50ms。
2.2 系統(tǒng)終端指標(biāo)要求
系統(tǒng)載噪比(C/N)≥43dB;
復(fù)合二階失真(C/CSO)≥54dB;
復(fù)合三階差拍(C/CTB)≥54dB;
調(diào)制誤差比(MER)≥32dB;
誤碼率(BER)≤1.0E-9。
2.3 光節(jié)點(diǎn)指標(biāo)要求
光接收機(jī)輸入指標(biāo):光功率-5~-1dBm;
光接收機(jī)輸出指標(biāo):信號(hào)電平:101±2dBuv;MER≥35dB;BER≤1.0E-9。
EPON系統(tǒng)采用二級(jí)分光、偶數(shù)光分路模式 (總分光比為1 : 32)設(shè)計(jì),隨著業(yè)務(wù)的開展,每個(gè) PON口的數(shù)據(jù)流量達(dá)到80%負(fù)荷的時(shí)候則需要進(jìn)行拆分,可按 1 : 2 : 8 和1 : 8等方式進(jìn)行收斂。FTTH光纖到戶1 : 32。
3.1 分前端設(shè)計(jì)
每個(gè)分前端均考慮主、備兩個(gè)路由。在分前端有主、備兩路有線電視信號(hào), 經(jīng)光開關(guān)切換選擇后進(jìn)入分前端第一級(jí)光放大器進(jìn)行放大,一級(jí)光放大后有線電視信號(hào)按1 : 32進(jìn)行分光,每路用戶級(jí)光放大器在分前端按1 : 2進(jìn)行分光;總前端來的IP 數(shù)據(jù)、視頻、語音等業(yè)務(wù)經(jīng)OTN環(huán)網(wǎng)下發(fā)進(jìn)入OLT設(shè)備 (分前端內(nèi)不進(jìn)行分光),經(jīng)ODN光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絆NU。
OLT原則推薦集中設(shè)置在各分前端或鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)房,城區(qū)覆蓋距離3-5Km,農(nóng)網(wǎng)覆蓋半徑宜取為5-10KM左右。機(jī)房數(shù)量較少,維護(hù)方便,非常適合FTTx的大規(guī)模部署(圖2)。
3.2 光網(wǎng)絡(luò) ODN設(shè)計(jì)
EPON網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu):光線路終端(OLT),光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU),光分配網(wǎng)(ODN)三個(gè)部分組成。ODN網(wǎng)絡(luò)包括:饋線光纜,光纜交接箱(分光器)、配線光纜、分纖箱(分光器)和引入光纜(圖3)。
圖2 分前端邏輯功能
圖3 網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)
3.2.1 饋線光纜
饋線光纜自分前端布放到街道路邊、小區(qū)或村落,集中點(diǎn)設(shè)置光纜交接箱。交接箱內(nèi)通過光分路器分配到小區(qū)樓棟或自然村接入點(diǎn)。有條件的情況下,饋線光纜網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)型不遞減交接法配線;條件不具備時(shí),可采用鏈型不遞減交接法配線,以便日后饋線光纜成環(huán)。設(shè)計(jì)時(shí)每個(gè)樓棟到分前端之間應(yīng)有4芯直通纖芯,其中2芯預(yù)留。具體設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合樓棟數(shù)量。
3.2.2 光交接點(diǎn)(光交接箱)
光交接點(diǎn)的設(shè)計(jì)需要考慮多方面的因素,如機(jī)房位置、大小等,應(yīng)盡量選在方便維護(hù)管理的室內(nèi)地點(diǎn)。前端至光節(jié)點(diǎn)之間光交接箱的級(jí)聯(lián)數(shù)原則上不超過 3 級(jí),即在功能片區(qū)設(shè)立一級(jí)交接箱,分前端至光節(jié)點(diǎn)的光纜實(shí)際距離控制在5KM 以內(nèi)。分前端至一級(jí)光交接箱的光纜實(shí)際距離控制在2KM 以內(nèi);一級(jí)光交接箱至小區(qū)光交接箱的光纜實(shí)際距離控制在2KM以內(nèi);小區(qū)光交接箱至光節(jié)點(diǎn)的光纜實(shí)際距離控制在1KM 以內(nèi)。一級(jí)光交接箱覆蓋用戶數(shù)控制在 1800-2500戶;小區(qū)光交接箱覆蓋用戶數(shù)控制在 250-300 戶,箱體內(nèi)安裝兩個(gè) 1 : 8 光分路器(一個(gè)為有線電視用,一個(gè)為EPON 網(wǎng)絡(luò)用) 。所有光交接箱處不建議安裝有源設(shè)備。 一級(jí)光交接箱的容量: 可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況或城市規(guī)模的大小選用,144D、288D、576D 三種規(guī)格可選。 小區(qū)光交接箱的容量:按 8 個(gè)光節(jié)點(diǎn)計(jì)算,采用 48 芯的容量,多余的容量可作預(yù)留。
3.2.3 配線光纜
配線光纜用于光交接點(diǎn)與光分配點(diǎn)之間的連接。配線光纜可采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),也可采用樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從有線接入網(wǎng)的發(fā)展考慮,應(yīng)盡量減少共享纖芯,共享纖芯一般不大于12芯。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該考慮資源占用情況,如管孔的占用,一般不應(yīng)小于24芯。
3.2.4 分光器
分光方式有均勻分光和逐級(jí)分光(不超過2級(jí))。在數(shù)字化改造(FTTB向FTTH改造)工程設(shè)計(jì)中,要以保證用戶帶寬為前提,控制好每個(gè)分光器的用戶數(shù)量,光分路器的數(shù)量依據(jù)覆蓋范圍內(nèi)全部用戶數(shù)設(shè)定,一般控制在用戶數(shù)的30%左右,同時(shí)要考慮用戶增加后擴(kuò)容的問題; 對(duì)于高檔小區(qū)、高層建筑、或比較成熟的小區(qū),在FTTH建設(shè)中,可以考慮一次性配齊分光器。
3.2.5 光分配點(diǎn)(FTTH分纖箱)
FTTH分纖箱的設(shè)計(jì)主要考慮區(qū)域內(nèi)管線資源、周邊環(huán)境及安全運(yùn)行維護(hù)成本等。對(duì)于成熟小區(qū),或用戶比較集中的密集市區(qū),應(yīng)考慮單獨(dú)設(shè)置分纖箱。每個(gè)光分配點(diǎn)的覆蓋半徑應(yīng)該在200±50米,且應(yīng)盡量設(shè)在機(jī)房或室外光交接箱。光分配點(diǎn)光纜交接箱建議采用48~288芯。
3.2.6 入戶光纜
入戶光纜也稱進(jìn)戶纖(線),主要是指光分配點(diǎn)到用戶終端設(shè)施間的光纜線路,用戶室內(nèi)光纜根據(jù)用戶室內(nèi)實(shí)裝情況敷設(shè),光分配點(diǎn)到用戶終端設(shè)施的布線分垂直布線和水平布線,垂直布線可采用星型結(jié)構(gòu)或樹型結(jié)構(gòu),水平布線在保證安裝質(zhì)量的前提下,按用戶的要求實(shí)施,配纖芯數(shù)根據(jù)用戶數(shù)確定。實(shí)際工作中,對(duì)于用戶數(shù)較多的樓層(如小型賓館和辦公樓等),通常以樹-星型結(jié)構(gòu),增設(shè)置分纖盒的方式布設(shè);對(duì)于有光纖到桌面用戶需求的(如商業(yè)寫字樓及微機(jī)室、公務(wù)辦公樓等),可直接從光交接箱布放較大容量光纜至集中用戶的光分配點(diǎn),然后通過皮線光纜連接各用戶終端。
本文結(jié)合雙向網(wǎng)改造的工作實(shí)際,參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)雙向網(wǎng)的接入進(jìn)行了分析設(shè)計(jì),難免有片面性和局限性,有待在實(shí)際應(yīng)用中不斷完善。
設(shè)計(jì)依據(jù)及引用標(biāo)準(zhǔn) :
GB/T 17768-1999 有線電視頻率配置;
GB/T 20030-2005 HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)規(guī)范;
GY/T 121-1995 有線電視系統(tǒng)測試方法;
GY/T 106-1999 有線電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范;
GY/T 180-2001 HFC 網(wǎng)絡(luò)上行傳輸物理通道技術(shù)規(guī)范;
GY/T 221-2006 有線數(shù)字電視系統(tǒng)技術(shù)要求和測量方法;
GY5073—2005 有線電視網(wǎng)絡(luò)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范;
GY5075—2005 城市有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)范;
IEEE802.3ah (Ethernet in First Mile) 基于以太網(wǎng)的PON標(biāo)準(zhǔn);
廣電總局《有線電視網(wǎng)雙向化改造指導(dǎo)意見》;
中國電信《中國電信寬帶接入發(fā)展指導(dǎo)意見》。
(作者單位:湖北省鄂州廣播電視臺(tái))
TN915
A
1671-0134(2017)12-102-02
10.19483/j.cnki.11-4653/n.2017.01.029