李建城

（廣東南方通信建設(shè)有限公司 廣東 東莞 523000）

摘 要：有線電視光纖入戶工程是智能電網(wǎng)發(fā)展的有力支撐，能為三網(wǎng)融合建設(shè)提供服務(wù)，滿足高帶寬的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸需求。本文以住宅小區(qū)電視光纖入戶試點(diǎn)工程為背景，開(kāi)展光纖入戶的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：光纖入戶；光纜連接；全光網(wǎng)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃的推進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始融入手機(jī)行業(yè)，使手機(jī)越來(lái)越智能化。這樣在通信業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展下產(chǎn)生了光纖網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)。有線電視光纖到戶搭建了小區(qū)公共服務(wù)平臺(tái)，為智能電網(wǎng)配用電側(cè)的信息采集、智能互動(dòng)用電等業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了有力支持，同時(shí)利用富余帶寬為社區(qū)公共服務(wù)建設(shè)提供基礎(chǔ)。

1 技術(shù)參數(shù)

（1）OLT光發(fā)送電平：0～2dBm（1490nm）；

（2）OLT光接收電平：-26～-8dBm（1310nm）；

（3）ONU光發(fā)送電平：0～2dBm（1310nm）；

（4）ONU光接收電平：-26～-8dBm；

（5）光放大器發(fā)送電平23dBm；

（6）光接收機(jī)接收光功率0～-7dBm，光接收機(jī)射頻輸出電平108dBμV，戶內(nèi)光接收機(jī)接收光功率0～-12dBm，光接收機(jī)射頻輸出電平75dBμV；

（7）G.652單模光纖衰耗：≤0.4dB/km（1310nm），≤0.25dB/km（1550nm）；

（8）光纖活動(dòng)接頭損耗≤0.5dB；

（9）光分路器插入損耗：2分路器≤3.8dB，4分路器≤7.1dB，8分路器≤10.6dB，16分路器≤13.8dB；32分路器≤17dB，64分路器≤20.5dB。

2 技術(shù)方案

由于是住宅小區(qū)，不存在光纜資源緊缺問(wèn)題，一纖三波模式暫不討論。

2.1 同軸電纜+皮線光纜入戶模式

同軸電纜+皮線光纜入戶實(shí)質(zhì)就是2張網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行，HFC網(wǎng)絡(luò)采用EPON+EoC技術(shù)承載有線電視廣播業(yè)務(wù)和互動(dòng)業(yè)務(wù)，光網(wǎng)承載寬帶業(yè)務(wù)，50戶左右設(shè)一個(gè)光節(jié)點(diǎn)。HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案不再贅述。對(duì)于高層樓宇，每個(gè)光節(jié)點(diǎn)配置1只壁掛光機(jī)箱和1只48芯光纖配線箱。光網(wǎng)絡(luò)采用二級(jí)分光（寬帶用戶按照10%設(shè)計(jì)），一級(jí)分光在小區(qū)光交箱（1：4光分路器），二級(jí)分光在48芯配線箱（1：8光分路器），光交箱到48芯配線箱用1根12芯光纜連接，12芯光纜兩端各成端4芯，前兩芯供光機(jī)箱內(nèi)的光機(jī)和ONU使用，另外兩芯，一芯接光分路器，一芯備用，其他纖芯預(yù)留。入戶皮線光纜全部匯接到48芯配線箱，有寬帶用戶開(kāi)通時(shí)，皮線光纜再成端接到分路器上。高層樓宇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

光纜鏈路損耗計(jì)算：L=L1+L2+L3

L：總鏈路損耗

L1：光纖線路損耗，0.25dB/km（1550nm），0.36dB/km（1490nm），0.4dB/km（1310nm）

L2：分路器損耗（見(jiàn)技術(shù)參數(shù)）

L3：光纖活動(dòng)接頭損耗（0.5dB/個(gè)）

從機(jī)房到戶內(nèi)，光纜最大長(zhǎng)度按8km計(jì)，則：

1550nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.25×8+10.6+10.6+0.5×7=26.7dB

1490nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.36×8+7.1+10.6+0.5×7=24.1dB

1310nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.4×8+7.1+10.6+0.5×7=24.4dB

光機(jī)最小接收光功率P=23-26.7=-3.7dB

ONU最小接收光功率P=0-24.4=-24.4dB

OLT最小接收光功率P=0-24.1=-24.1dB

滿足光機(jī)、OLT、ONU設(shè)備要求。

對(duì)于多層樓宇，每個(gè)單元預(yù)埋1只12芯光纖配線箱，300戶左右設(shè)1個(gè)144芯光交箱，光網(wǎng)絡(luò)采用一級(jí)分光，1：32光分路器（寬帶用戶按照10%設(shè)計(jì)），光交箱到12芯分纖箱用1根12芯光纜連接，12芯光纜兩端各成端4芯，入戶皮線光纜匯接到本單元12芯分纖箱，有寬帶用戶開(kāi)通時(shí)，皮線光纜再成端接到已成端的適配器上，再在光交箱內(nèi)將相應(yīng)的已成端的光纖接到分路器上。多層樓宇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

光纜鏈路損耗計(jì)算：L=L1+L2+L3

1550nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.25×8+10.6+10.6+0.5×7=26.7dB

1490nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.36×8+17+0.5×7=23.4dB

1310nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.4×8+17+0.5×7=23.7dB

光機(jī)最小接收光功率P=23-26.7=-3.7dB

ONU最小接收光功率P=0-23.7=-23.7dB

OLT最小接收光功率P=0-23.4=-23.4dB

滿足光機(jī)、OLT、ONU設(shè)備要求。

2.2 雙纖皮線光纜入戶模式

雙纖皮線光纜入戶實(shí)質(zhì)上是電視信號(hào)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、寬帶業(yè)務(wù)在全光纖網(wǎng)上傳送，一纖傳送1550nm波，承載有線電視廣播業(yè)務(wù)，另一纖傳送1310/1490nm波，承載有線電視數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（互動(dòng)業(yè)務(wù)）和寬帶業(yè)務(wù)。對(duì)于高層樓宇，32戶左右設(shè)1只72芯光纖配線箱，電視光網(wǎng)采用二級(jí)分光，一級(jí)分光在小區(qū)光交箱（1：4），二級(jí)分光在72芯配線箱（1：32），數(shù)據(jù)和寬帶光網(wǎng)采用一級(jí)分光（1：32），光分路器安裝在72芯配線箱。從光交箱放1根大芯數(shù)光纜到樓宇單元，做接續(xù)包，再用4芯光纜分送到本樓各配線箱，4芯光纜成端，使用2芯，接到分路器上，另外2芯備用。皮線光纜匯集到配線箱，并按序在托盤上成端。大芯數(shù)光纜在光交箱內(nèi)也按序成端，傳輸電視信號(hào)的纖芯接到分路器上，傳輸數(shù)據(jù)及寬帶信號(hào)的纖芯接到相應(yīng)的纖芯上，有業(yè)務(wù)開(kāi)通時(shí)只需在72芯配線箱內(nèi)將已成端的皮線光纜接到分路器上。高層樓宇全光網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

光纜鏈路損耗計(jì)算：L=L1+L2+L3

1550nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.25×8+7.1+17+0.5×7=29.6dB

1490nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.36×8+17+0.5×5=22.4dB

1310nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.4×8+17+0.5×5=22.7dB

光機(jī)最小接收光功率P=23-29.6=-6.6dB

ONU最小接收光功率P=0-22.7=-22.7dB

OLT最小接收光功率P=0-22.4=-22.4dB

滿足室內(nèi)光機(jī)、OLT、ONU設(shè)備要求。

對(duì)于多層樓宇在單元內(nèi)（按一單元12戶計(jì)）預(yù)埋1只24芯分纖箱，本單元皮線光纜全部匯集到分纖箱，在分纖箱按序與24芯光纜纖芯接續(xù)。每只分纖箱用24芯光纜接到288芯光交箱，在光交箱內(nèi)按序成端。每個(gè)光交箱覆蓋120戶左右，電視光網(wǎng)采用二級(jí)分光，一級(jí)分光在小區(qū)主光交箱（1：2）或路邊光交箱，二級(jí)分光在分配光交箱（1：64），數(shù)據(jù)和寬帶光網(wǎng)采用一級(jí)分光（1：32），光分路器安裝在分配光交箱。分配光交箱用12芯光纜與路邊光交箱或小區(qū)內(nèi)主光交箱溝通。有業(yè)務(wù)開(kāi)通時(shí)只需在分配光交箱內(nèi)將已成端的纖芯接到分路器上。多層樓宇全光網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

光纜鏈路損耗計(jì)算：L=L1+L2+L3

1550nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.25×8+3.8+20.5+0.5×7=29.8dB

1490nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.36×8+17+0.5×5=22.4dB

1310nm波損耗：L=L1+L2+L3=0.4×8+17+0.5×5=22.7dB

光機(jī)最小接收光功率P=23-29.8=-6.8dB

ONU最小接收光功率P=0-22.7=-22.7dB

OLT最小接收光功率P=0-22.4=-22.4dB

滿足室內(nèi)光機(jī)、OLT、ONU設(shè)備要求。

3 成本分析

住宅小區(qū)開(kāi)通信號(hào)成本包括3個(gè)部分：用戶端成本、分配網(wǎng)成本、局端設(shè)備及干線成本。住宅小區(qū)有線電視入戶率按80%，寬帶使用按10%計(jì)。以鳳翔苑小區(qū)為例，鳳翔苑有商品樓8棟，其中一梯四戶、二單元、27層樓型2棟，一梯四戶、一單元、17層樓型3棟，一梯四戶、一單元、23層樓型2棟，一梯六戶、一單元、23層樓型1棟，共計(jì)958戶。從機(jī)房到御橋港路光交箱2.1km，從御橋港路光交箱到小區(qū)光交箱1.75km。

3.1 同軸電纜+皮線光纜入戶模式

用戶端成本主要有EoC終端、ONU等設(shè)備（不含機(jī)頂盒），成本測(cè)算如表1所示。

分配網(wǎng)成本由設(shè)計(jì)費(fèi)、監(jiān)理費(fèi)、材料費(fèi)、施工費(fèi)、設(shè)備費(fèi)及其他費(fèi)用構(gòu)成。主要材料有72芯光纜1.75km，48芯光纜0.35km，24芯光纜0.95km，12芯光纜1.35km，皮線光纜18.0km，-7電纜1.15km，同軸電纜12.0km，288光交箱1只，壁掛光機(jī)箱18只，48芯配線箱18只，分配器箱82只，光機(jī)、EoC頭端、ONU各18臺(tái)，共1772.65個(gè)工日。其成本測(cè)算如表2所示。

機(jī)房傳輸設(shè)備和干線成本主要由光放大器、光發(fā)射機(jī)、OLT、PON口板及PON模塊構(gòu)成。由分配網(wǎng)材料可知：電視信號(hào)（包括互動(dòng)）占用主干光纜2纖，寬帶占主干光纜5纖，共7纖，從機(jī)房到路邊光交箱1.75km，折合費(fèi)用1098.60元。其成本測(cè)算如表3所示。

同軸電纜+皮線光纜入戶戶均成本總計(jì)為：172.01+270.99+14.28=412.28（元）

3.2 對(duì)于雙纖皮線光纜入戶模式

用戶端成本主要有機(jī)頂盒、室內(nèi)光接收機(jī)、ONU等設(shè)備，用戶端成本測(cè)算如表4所示。

分配網(wǎng)成本由設(shè)計(jì)費(fèi)、監(jiān)理費(fèi)、材料費(fèi)、施工費(fèi)、設(shè)備費(fèi)及其他費(fèi)用構(gòu)成。主要材料有72芯光纜1.75km，24芯光纜0.34km，12芯光纜1.61km，4芯光纜1.96km，皮線光纜16.5km，288光交箱1只，72芯配線箱28只，共1139.35個(gè)工日。其成本測(cè)算如表5所示。

機(jī)房傳輸設(shè)備和干線成本主要由光放大器、光發(fā)射機(jī)、OLT、PON口板及PON模塊構(gòu)成。由分配網(wǎng)材料可知：電視信號(hào)（包括互動(dòng)）占用主干光纜7纖，互動(dòng)及寬帶占主干光纜28纖，共35纖，從機(jī)房到路邊光交箱1.75km，折合費(fèi)用5493.00元。其成本測(cè)算如表6所示。

雙纖皮線光纜入戶戶均成本總計(jì)為：236.43+176.01+146.39=558.82（元）

從成本分析中可以看出全光網(wǎng)開(kāi)通信號(hào)的成本主要是局端和戶端的設(shè)備成本，設(shè)備的價(jià)格制約了有線電視全光網(wǎng)的發(fā)展。

4 2種模式特點(diǎn)

（1）同軸電纜+皮線光纜入戶模式特點(diǎn)：

①可以平滑升級(jí)到全光網(wǎng)絡(luò)；

②2張網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理維護(hù)成本高；

③是有源網(wǎng)絡(luò)，存在供電困難的問(wèn)題；

④入戶方式符合家庭裝潢常規(guī)概念。

（2）雙纖入戶模式特點(diǎn)：

①符合有線電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)；

②網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，便于管理維護(hù)；

③開(kāi)通信號(hào)成本較高；

④家庭裝潢時(shí)，需從多媒體箱放同軸電纜和五類線2根電纜到電視終端面板，否則無(wú)法開(kāi)通有線電視互動(dòng)信號(hào)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為響應(yīng)國(guó)家光網(wǎng)建設(shè)，加快信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定的光纖寬帶入戶，應(yīng)大力推進(jìn)光纖入戶改造工程，加快全光網(wǎng)建設(shè)。光纖接入的容量巨大，使企業(yè)和家庭能夠通過(guò)一條接入電纜滿足所有互聯(lián)網(wǎng)、電話和電視視頻服務(wù)需求，降低了成本，便于進(jìn)一步創(chuàng)造新型服務(wù)。本次工程總結(jié)出了電力光纖入戶工程方案的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，給今后該類工程在本地區(qū)的推廣奠定技術(shù)基礎(chǔ)，促進(jìn)電力光纖入戶推廣，加快智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫宇心.遼源廣電網(wǎng)絡(luò)光纖入戶模式研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 吉林大學(xué) 2016

[2] 張峻峰.光纖薄覆蓋接入技術(shù)在住宅小區(qū)的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[D]. 南京理工大學(xué) 2015