有線(xiàn)電視光纖到戶(hù)演進(jìn)方案淺論

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摘要：基于有線(xiàn)電視接入網(wǎng)現(xiàn)狀和用戶(hù)寬帶業(yè)務(wù)需求，本文介紹了光纖到戶(hù)部署方案，提出了DOCSIS、PON+EoC、PON+LAN、兩纖三波、單纖雙波等多種接入方式向光纖到戶(hù)演進(jìn)的方案建議，研究了光纖到戶(hù)演進(jìn)技術(shù)要求和工藝要求，最后闡述了未來(lái)廣電FTTH發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：光纖到戶(hù)；接入網(wǎng)；部署方案；演進(jìn)方案

1引言

工信部印發(fā)的《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》要求到2023年年底，千兆光纖網(wǎng)絡(luò)具備覆蓋4億戶(hù)家庭的能力，10G-PON及以上端口規(guī)模超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)，千兆寬帶用戶(hù)突破3000萬(wàn)戶(hù)?；谟芯€(xiàn)電視接入網(wǎng)現(xiàn)狀和用戶(hù)寬帶業(yè)務(wù)需求，廣電股份公司成立了光纖化、IP化專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合工作組，希望抓住光纖化、IP化產(chǎn)業(yè)發(fā)展賦予的機(jī)遇，推進(jìn)光纖到戶(hù)建設(shè)進(jìn)程，為全國(guó)一網(wǎng)和5G建設(shè)奠定基礎(chǔ)，助力廣電網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量發(fā)展。

2有線(xiàn)電視接入網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著寬帶中國(guó)戰(zhàn)略、雙千兆行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施，有線(xiàn)雙向網(wǎng)絡(luò)改造穩(wěn)步推進(jìn)。《2020年全國(guó)廣播電視行業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，全國(guó)有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)整合與廣電5G建設(shè)一體化加快發(fā)展，全國(guó)有線(xiàn)電視實(shí)際用戶(hù)數(shù)2.07億,高清和超高清用戶(hù)突破1億，智能終端用戶(hù)2985萬(wàn)，有線(xiàn)電視雙向數(shù)字實(shí)際用戶(hù)數(shù)9551萬(wàn)，高清超高清視頻點(diǎn)播用戶(hù)3638萬(wàn)，全國(guó)交互式網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）用戶(hù)超過(guò)3億，互聯(lián)網(wǎng)電視（OTT）用戶(hù)9.55億。當(dāng)前，有線(xiàn)電視接入網(wǎng)光纖到戶(hù)覆蓋近9000萬(wàn)戶(hù)，非光纖到戶(hù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋約1.53億戶(hù)。非光纖到戶(hù)系統(tǒng)中，各省主要使用的技術(shù)為PON+EoC，用戶(hù)數(shù)總計(jì)8700萬(wàn)戶(hù)；其次為DOCSIS技術(shù)，用戶(hù)數(shù)為4600萬(wàn)；第三為PON+LAN技術(shù)，用戶(hù)數(shù)為2000萬(wàn)。由于大部分接入網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有進(jìn)行光纖到戶(hù)改造，故廣電運(yùn)營(yíng)商應(yīng)快速把有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到光纖到戶(hù)網(wǎng)絡(luò)，提高光網(wǎng)絡(luò)承載能力，滿(mǎn)足用戶(hù)帶寬應(yīng)用需求，提升用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量和體驗(yàn)效果?！队芯€(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造技術(shù)實(shí)施指南（2020—2023年）》要求固網(wǎng)寬帶滿(mǎn)足超高清電視、高速互聯(lián)網(wǎng)接入以及多種增值業(yè)務(wù)發(fā)展需求，部署全I(xiàn)P化和高速無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）系統(tǒng)，為城鎮(zhèn)地區(qū)家庭提供帶寬不低于1Gbps的能力，農(nóng)村地區(qū)家庭提供帶寬不應(yīng)低于100Mbps的能力。根據(jù)中國(guó)廣電IP承載網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃以及寬帶用戶(hù)發(fā)展愿景，預(yù)計(jì)未來(lái)5年，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)IP數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)迅猛，光纖到戶(hù)改造迫在眉睫。

3光纖到戶(hù)部署方案

XG-PON光纖到戶(hù)方案是光纖到戶(hù)部署方案之一。其使用單纖雙波方式，利用1270nm和1577nm波長(zhǎng)傳輸直播全I(xiàn)P組播信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。XG-PONFTTH的基本組成可劃分為接入機(jī)房、光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）、終端用戶(hù)側(cè)，兩級(jí)分光，用戶(hù)室內(nèi)配置智能HGU或智能HGU+Wi-Fi二合一終端。在帶寬劃分時(shí)，優(yōu)先保證直播業(yè)務(wù)，其次是點(diǎn)播業(yè)務(wù)，剩余帶寬再分配給寬帶業(yè)務(wù)使用，以保證廣播電視安全播出和信息安全。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的對(duì)象屬性進(jìn)行ODN的設(shè)計(jì)、建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，用戶(hù)集中區(qū)域、流量需求不高或用戶(hù)業(yè)務(wù)滲透率不高的區(qū)域，建議總分光比采用1:64；用戶(hù)較分散、距離較遠(yuǎn)的別墅區(qū)、農(nóng)村等區(qū)域，或業(yè)務(wù)發(fā)展空間較大、帶寬需求較高、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求較明確的寫(xiě)字樓、高級(jí)公寓等區(qū)域，總分光比可采用1:32滿(mǎn)足高業(yè)務(wù)流量需求和高并發(fā)率。對(duì)于新建網(wǎng)絡(luò)，到每個(gè)第一級(jí)光分節(jié)點(diǎn)敷設(shè)不少于8芯光纜，第一級(jí)光分節(jié)點(diǎn)到第二級(jí)光分節(jié)點(diǎn)敷設(shè)不少于4芯光纜，如考慮其他業(yè)務(wù)需求，適當(dāng)增加光纜芯數(shù)。XG-PON全I(xiàn)P組網(wǎng)ODN分光比拓?fù)鋱D如圖1所示。

4光纖到戶(hù)演進(jìn)方案建議

各省網(wǎng)有DOCSIS、PON+EoC、PON+LAN、I-PON、兩纖三波、單纖雙波等多種接入方式，多家省網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商正在以業(yè)務(wù)需求為主導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)有資源，采取先易后難、成片成規(guī)模推進(jìn)策略，向基于全光全I(xiàn)P的XG-PONFTTH網(wǎng)絡(luò)（使用單纖雙波方式）演進(jìn)。（1）集中式DOCSIS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方案根據(jù)DOCSIS網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)帶寬需求，采用“雙網(wǎng)并行、逐步轉(zhuǎn)換”的演進(jìn)策略進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。首先，高帶寬用戶(hù)優(yōu)先考慮遷移到PON網(wǎng)絡(luò)；其次，中帶寬用戶(hù)根據(jù)用戶(hù)業(yè)務(wù)需求，采用CM3.0及以上版本終端，暫且保留現(xiàn)有架構(gòu)；最后，小帶寬用戶(hù)保留現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，逐步推進(jìn)業(yè)務(wù)提升，持續(xù)向全光方向演進(jìn)。（2）PON+EoC網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方案結(jié)合用戶(hù)帶寬需求，在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)初期優(yōu)先遷移高帶寬需求用戶(hù)至全光網(wǎng)絡(luò)，后續(xù)逐步實(shí)現(xiàn)全部用戶(hù)向全光遷移。網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程中，優(yōu)先將高、中帶寬需求用戶(hù)遷移，接入至全光網(wǎng)絡(luò)。在初期可將寬帶業(yè)務(wù)通過(guò)光網(wǎng)承載，直播業(yè)務(wù)利舊DVB承載；在完成直播IP化之后，逐步拆除DVB系統(tǒng)，全部業(yè)務(wù)遷移到PON系統(tǒng)統(tǒng)一承載。對(duì)于低帶寬需求的用戶(hù)，考慮到投資效率因素可暫保留原有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，依用戶(hù)需求的變化以及業(yè)務(wù)全I(xiàn)P化進(jìn)程，逐步遷移到XG-PON系統(tǒng)。（3）PON+LAN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方案針對(duì)PON+LAN網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，由于已有PON網(wǎng)絡(luò)覆蓋，將原有OLT上聯(lián)組播交換機(jī)，利用原有光纜資源，在小區(qū)光交和樓道新增加一、二級(jí)分光器，小帶寬需求的存量用戶(hù)可保持不變，新增高帶寬需求用戶(hù)或轉(zhuǎn)網(wǎng)用戶(hù)可通過(guò)接入至新改造FTTH網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通全光全I(xiàn)P業(yè)務(wù)。（4）兩纖三波網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方案PON+DVB兩纖三波網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方案中，應(yīng)充分利舊原有ODN網(wǎng)絡(luò)，將原接入OLT與組播信源網(wǎng)連接，根據(jù)業(yè)務(wù)需求對(duì)用戶(hù)原有終端進(jìn)行版本升級(jí)或者置換，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切換至全光全I(xiàn)P技術(shù)架構(gòu)。演進(jìn)過(guò)程中，優(yōu)先考慮資源利舊，原有網(wǎng)絡(luò)為GPON接入?yún)^(qū)域，堅(jiān)持向XG-PON路徑網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)；原有網(wǎng)絡(luò)為EPON接入?yún)^(qū)域，可根據(jù)用戶(hù)現(xiàn)網(wǎng)終端部署的類(lèi)別和區(qū)域大小選擇XG-PON和10GEPON升級(jí)路徑。對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)存量EPON終端部署較多、終端替換成本較大的區(qū)域，可以采取向10GEPON方向升級(jí)演進(jìn)，將OLT升級(jí)為10GEPON，沿用原有EPON家庭終端；對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)存量EPON終端部署較少的區(qū)域，可采取向XG-PON方向進(jìn)行演進(jìn)，新接入用戶(hù)的終端可采用自適應(yīng)多模終端，存量網(wǎng)絡(luò)原用切換初期采取雙網(wǎng)并行過(guò)渡，逐步對(duì)存量非多模終端進(jìn)行替換，在接入用戶(hù)達(dá)到一定比例時(shí)，將OLT更換為XG-PONOLT，實(shí)現(xiàn)全域網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)轉(zhuǎn)換。針對(duì)原GPON覆蓋區(qū)域，可根據(jù)具體業(yè)務(wù)流量，逐步采用XG-PONCombo板（或外置合波器方式）的方式進(jìn)行過(guò)渡。對(duì)于農(nóng)村區(qū)域，由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)先級(jí)較低，可充分利用周轉(zhuǎn)的GPON/EPON等設(shè)備，按需進(jìn)行逐步遷移。（5）單纖雙波網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方案充分利用原有ODN網(wǎng)絡(luò)，初期在熱點(diǎn)區(qū)域部署XG-PONOLT或10GEPON，根據(jù)市場(chǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展情況，考慮遠(yuǎn)期千兆能力需求，針對(duì)性替換為XG-PON或XG-PONCombo板卡，逐步實(shí)現(xiàn)全量用戶(hù)遷移。同時(shí)，在能夠滿(mǎn)足用戶(hù)需求的情況下優(yōu)先考慮資源利舊，原有GPON接入?yún)^(qū)域堅(jiān)持向XG-PON路徑網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)；原有EPON接入?yún)^(qū)域可根據(jù)用戶(hù)現(xiàn)網(wǎng)終端部署的類(lèi)別和區(qū)域大小選擇XG-PON和10GEPON升級(jí)路徑。GPON/EPON向XG-PON演進(jìn)示意圖如圖2所示。

5光纖到戶(hù)演進(jìn)技術(shù)要求和工藝要求

FTTH入戶(hù)點(diǎn)輸出光功率技術(shù)要求應(yīng)符合表1的規(guī)定。

5.1光纜交接箱施工工藝要求（1）安裝位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，箱體安裝必須牢固、安全、可靠。（2）光纜交接箱門(mén)鎖、標(biāo)識(shí)、布線(xiàn)的要求應(yīng)符合YD/T988—2015中的要求。（3）按設(shè)計(jì)要求制作接地裝置，并在基座中間預(yù)留接地接點(diǎn)。（4）光纜交接箱應(yīng)嚴(yán)格防潮，光纜交接箱穿放光纜的管孔縫隙和空管孔的上、下管口應(yīng)嚴(yán)密封堵。（5）所有光適配器的跳接一側(cè)應(yīng)蓋上防塵帽。

5.2光纜分纖箱施工工藝要求

（1）箱體安裝位置符合設(shè)計(jì)要求，安裝位置合理，和竣工圖紙標(biāo)識(shí)位置一致。如與設(shè)計(jì)圖紙不符，需重新施工。（2）箱體、內(nèi)附件及光纜加強(qiáng)芯要固定良好。（3）箱體安裝牢固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，門(mén)鎖良好，開(kāi)關(guān)自如。（4）箱內(nèi)走線(xiàn)符合設(shè)計(jì)要求，光纜成端符合設(shè)計(jì)規(guī)范，標(biāo)識(shí)清晰。（5）光纖全部接續(xù)完成后應(yīng)將余纖盤(pán)在盤(pán)纖槽內(nèi)，盤(pán)繞方向應(yīng)一致；走線(xiàn)要美觀，標(biāo)簽要規(guī)范。已布放好的光纖未啟用時(shí)，光連接頭應(yīng)用保護(hù)套保護(hù)。（6）沒(méi)有使用法蘭盤(pán)應(yīng)用保護(hù)套保護(hù)。（7）箱體內(nèi)外整潔、不臟亂。

5.3分光器施工工藝要求

（1）型號(hào)規(guī)格、安裝方式和安裝位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（2）尾纖的盤(pán)留應(yīng)整齊、有序，表1FTTH入戶(hù)點(diǎn)輸出光功率技術(shù)要求序號(hào)項(xiàng)目單位技術(shù)要求1廣播通道分路器輸出口光功率dBm≥-142數(shù)據(jù)通道分路器輸出口光功率dBm≥-24圖2GPON/EPON向XG-PON演進(jìn)示意圖盤(pán)留的尾纖應(yīng)便于取出。（3）應(yīng)保證光纖曲率半徑不小于30mm，且盤(pán)繞方向應(yīng)一致，并應(yīng)無(wú)擠壓、松動(dòng)。（4）分光器中未使用的連接器或連接器插頭應(yīng)蓋上防塵帽。（5）對(duì)分光器、輸入端口和輸出端口應(yīng)分別進(jìn)行標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)應(yīng)清晰。

6總結(jié)

當(dāng)前，廣電FTTH網(wǎng)絡(luò)正在按需建設(shè)，隨著SDN、NFV等新技術(shù)的逐漸成熟，vOLT將通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)和控制面分離、網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)識(shí)別、切片分權(quán)分域管理等功能實(shí)現(xiàn)端到端的差異化承載方案，保證端到端的低時(shí)延，優(yōu)化端到端的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和管理。ITU-T/FSAN根據(jù)家庭用戶(hù)、企業(yè)用戶(hù)、移動(dòng)回傳/前傳等場(chǎng)景應(yīng)用，逐步形成了對(duì)于下一代PON的需求，其聚焦于50GPON技術(shù)，明確了下一代PON技術(shù)架構(gòu)，為運(yùn)營(yíng)商確定部署策略奠定了基礎(chǔ)。50GPON采用單纖雙向傳輸，支持對(duì)稱(chēng)、非對(duì)稱(chēng)不同速率組合。50GPON相對(duì)于10GPON可提供4倍以上的接入帶寬、更好的業(yè)務(wù)支持能力、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)/安全，以及支持10GPON平滑演進(jìn)，并兼容已有的ODN網(wǎng)絡(luò)。隨著網(wǎng)絡(luò)光纖化、IP化、開(kāi)放化、軟件化的迅速發(fā)展，建議有線(xiàn)運(yùn)營(yíng)商充分順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)與渠道優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)FTTH網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，以滿(mǎn)足用戶(hù)寬帶和視頻業(yè)務(wù)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]周永富.廣電雙向網(wǎng)絡(luò)從EPON+EoC到FTTH光纖入戶(hù)的演進(jìn)分析與研究[J].中國(guó)有線(xiàn)電視,2019(11):1228-1230.

[2]徐志恒.談光纖到戶(hù)和FTTH光纜[J].信息通信,2011(2):128.RTN

作者:王勝利 楊家勝 李征昊 單位:國(guó)家廣播電視總局廣播電視規(guī)劃院