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有线电视光纤到户演进方案探讨

学术期刊发表网 位置:理工论文 时间:2022-05-12 09:29 ()
摘要:摘要:基于有线电视接入网现状和用户宽带业务需求,本文介绍了光纤到户部署方案,提出了DOCSIS、PON+EoC、PON+LAN、两纤三波、单纤双波等多种接入方式向光纤到户演进的方案建议,研究了光纤

  摘要:基于有线电视接入网现状和用户宽带业务需求,本文介绍了光纤到户部署方案,提出了DOCSIS、PON+EoC、PON+LAN、两纤三波、单纤双波等多种接入方式向光纤到户演进的方案建议,研究了光纤到户演进技术要求和工艺要求,最后阐述了未来广电FTTH发展方向。

  关键词:光纤到户;接入网;部署方案;演进方案

光纤

  1引言

  工信部印发的《“双千兆”网络协同发展行动计划(2021—2023年)》要求到2023年年底,千兆光纤网络具备覆盖4亿户家庭的能力,10G-PON及以上端口规模超过1000万个,千兆宽带用户突破3000万户。基于有线电视接入网现状和用户宽带业务需求,广电股份公司成立了光纤化、IP化专项技术联合工作组,希望抓住光纤化、IP化产业发展赋予的机遇,推进光纤到户建设进程,为全国一网和5G建设奠定基础,助力广电网络高质量发展。

  2有线电视接入网发展现状

  随着宽带中国战略、双千兆行动计划的实施,有线双向网络改造稳步推进。《2020年全国广播电视行业统计公报》显示,全国有线电视网络整合与广电5G建设一体化加快发展,全国有线电视实际用户数2.07亿,高清和超高清用户突破1亿,智能终端用户2985万,有线电视双向数字实际用户数9551万,高清超高清视频点播用户3638万,全国交互式网络电视(IPTV)用户超过3亿,互联网电视(OTT)用户9.55亿。当前,有线电视接入网光纤到户覆盖近9000万户,非光纤到户网络覆盖约1.53亿户。非光纤到户系统中,各省主要使用的技术为PON+EoC,用户数总计8700万户;其次为DOCSIS技术,用户数为4600万;第三为PON+LAN技术,用户数为2000万。由于大部分接入网络没有进行光纤到户改造,故广电运营商应快速把有线电视网络演进到光纤到户网络,提高光网络承载能力,满足用户带宽应用需求,提升用户服务质量和体验效果。《有线电视网络升级改造技术实施指南(2020—2023年)》要求固网宽带满足超高清电视、高速互联网接入以及多种增值业务发展需求,部署全IP化和高速无源光网络(PON)系统,为城镇地区家庭提供带宽不低于1Gbps的能力,农村地区家庭提供带宽不应低于100Mbps的能力。根据中国广电IP承载网建设计划以及宽带用户发展愿景,预计未来5年,有线网络用户IP数据流量增长迅猛,光纤到户改造迫在眉睫。

  3光纤到户部署方案

  XG-PON光纤到户方案是光纤到户部署方案之一。其使用单纤双波方式,利用1270nm和1577nm波长传输直播全IP组播信号和数据信号。XG-PONFTTH的基本组成可划分为接入机房、光分配网络(ODN)、终端用户侧,两级分光,用户室内配置智能HGU或智能HGU+Wi-Fi二合一终端。在带宽划分时,优先保证直播业务,其次是点播业务,剩余带宽再分配给宽带业务使用,以保证广播电视安全播出和信息安全。在网络建设时,根据网络覆盖的对象属性进行ODN的设计、建设。网络建设初期,用户集中区域、流量需求不高或用户业务渗透率不高的区域,建议总分光比采用1:64;用户较分散、距离较远的别墅区、农村等区域,或业务发展空间较大、带宽需求较高、数据业务需求较明确的写字楼、高级公寓等区域,总分光比可采用1:32满足高业务流量需求和高并发率。对于新建网络,到每个第一级光分节点敷设不少于8芯光缆,第一级光分节点到第二级光分节点敷设不少于4芯光缆,如考虑其他业务需求,适当增加光缆芯数。XG-PON全IP组网ODN分光比拓扑图如图1所示。

  4光纤到户演进方案建议

  各省网有DOCSIS、PON+EoC、PON+LAN、I-PON、两纤三波、单纤双波等多种接入方式,多家省网运营商正在以业务需求为主导,结合现有资源,采取先易后难、成片成规模推进策略,向基于全光全IP的XG-PONFTTH网络(使用单纤双波方式)演进。(1)集中式DOCSIS网络演进方案根据DOCSIS网络用户带宽需求,采用“双网并行、逐步转换”的演进策略进行网络演进。首先,高带宽用户优先考虑迁移到PON网络;其次,中带宽用户根据用户业务需求,采用CM3.0及以上版本终端,暂且保留现有架构;最后,小带宽用户保留现有网络架构,逐步推进业务提升,持续向全光方向演进。(2)PON+EoC网络演进方案结合用户带宽需求,在网络演进初期优先迁移高带宽需求用户至全光网络,后续逐步实现全部用户向全光迁移。网络演进过程中,优先将高、中带宽需求用户迁移,接入至全光网络。在初期可将宽带业务通过光网承载,直播业务利旧DVB承载;在完成直播IP化之后,逐步拆除DVB系统,全部业务迁移到PON系统统一承载。对于低带宽需求的用户,考虑到投资效率因素可暂保留原有网络架构,依用户需求的变化以及业务全IP化进程,逐步迁移到XG-PON系统。(3)PON+LAN网络演进方案针对PON+LAN网络区域,由于已有PON网络覆盖,将原有OLT上联组播交换机,利用原有光缆资源,在小区光交和楼道新增加一、二级分光器,小带宽需求的存量用户可保持不变,新增高带宽需求用户或转网用户可通过接入至新改造FTTH网络开通全光全IP业务。(4)两纤三波网络演进方案PON+DVB两纤三波网络演进方案中,应充分利旧原有ODN网络,将原接入OLT与组播信源网连接,根据业务需求对用户原有终端进行版本升级或者置换,从而实现网络切换至全光全IP技术架构。演进过程中,优先考虑资源利旧,原有网络为GPON接入区域,坚持向XG-PON路径网络演进;原有网络为EPON接入区域,可根据用户现网终端部署的类别和区域大小选择XG-PON和10GEPON升级路径。对于现网存量EPON终端部署较多、终端替换成本较大的区域,可以采取向10GEPON方向升级演进,将OLT升级为10GEPON,沿用原有EPON家庭终端;对于现网存量EPON终端部署较少的区域,可采取向XG-PON方向进行演进,新接入用户的终端可采用自适应多模终端,存量网络原用切换初期采取双网并行过渡,逐步对存量非多模终端进行替换,在接入用户达到一定比例时,将OLT更换为XG-PONOLT,实现全域网络和用户转换。针对原GPON覆盖区域,可根据具体业务流量,逐步采用XG-PONCombo板(或外置合波器方式)的方式进行过渡。对于农村区域,由于网络结构调整优先级较低,可充分利用周转的GPON/EPON等设备,按需进行逐步迁移。(5)单纤双波网络演进方案充分利用原有ODN网络,初期在热点区域部署XG-PONOLT或10GEPON,根据市场业务发展情况,考虑远期千兆能力需求,针对性替换为XG-PON或XG-PONCombo板卡,逐步实现全量用户迁移。同时,在能够满足用户需求的情况下优先考虑资源利旧,原有GPON接入区域坚持向XG-PON路径网络演进;原有EPON接入区域可根据用户现网终端部署的类别和区域大小选择XG-PON和10GEPON升级路径。GPON/EPON向XG-PON演进示意图如图2所示。

  5光纤到户演进技术要求和工艺要求

  FTTH入户点输出光功率技术要求应符合表1的规定。

  5.1光缆交接箱施工工艺要求(1)安装位置应符合设计规定,箱体安装必须牢固、安全、可靠。(2)光缆交接箱门锁、标识、布线的要求应符合YD/T988—2015中的要求。(3)按设计要求制作接地装置,并在基座中间预留接地接点。(4)光缆交接箱应严格防潮,光缆交接箱穿放光缆的管孔缝隙和空管孔的上、下管口应严密封堵。(5)所有光适配器的跳接一侧应盖上防尘帽。

  5.2光缆分纤箱施工工艺要求

  (1)箱体安装位置符合设计要求,安装位置合理,和竣工图纸标识位置一致。如与设计图纸不符,需重新施工。(2)箱体、内附件及光缆加强芯要固定良好。(3)箱体安装牢固,无松动现象,门锁良好,开关自如。(4)箱内走线符合设计要求,光缆成端符合设计规范,标识清晰。(5)光纤全部接续完成后应将余纤盘在盘纤槽内,盘绕方向应一致;走线要美观,标签要规范。已布放好的光纤未启用时,光连接头应用保护套保护。(6)没有使用法兰盘应用保护套保护。(7)箱体内外整洁、不脏乱。

  5.3分光器施工工艺要求

  (1)型号规格、安装方式和安装位置应符合设计要求。(2)尾纤的盘留应整齐、有序,表1FTTH入户点输出光功率技术要求序号项目单位技术要求1广播通道分路器输出口光功率dBm≥-142数据通道分路器输出口光功率dBm≥-24图2GPON/EPON向XG-PON演进示意图盘留的尾纤应便于取出。(3)应保证光纤曲率半径不小于30mm,且盘绕方向应一致,并应无挤压、松动。(4)分光器中未使用的连接器或连接器插头应盖上防尘帽。(5)对分光器、输入端口和输出端口应分别进行标识,标识应清晰。

  6总结

  当前,广电FTTH网络正在按需建设,随着SDN、NFV等新技术的逐渐成熟,vOLT将通过转发和控制面分离、网关业务识别、切片分权分域管理等功能实现端到端的差异化承载方案,保证端到端的低时延,优化端到端的运营、维护和管理。ITU-T/FSAN根据家庭用户、企业用户、移动回传/前传等场景应用,逐步形成了对于下一代PON的需求,其聚焦于50GPON技术,明确了下一代PON技术架构,为运营商确定部署策略奠定了基础。50GPON采用单纤双向传输,支持对称、非对称不同速率组合。50GPON相对于10GPON可提供4倍以上的接入带宽、更好的业务支持能力、网络保护/安全,以及支持10GPON平滑演进,并兼容已有的ODN网络。随着网络光纤化、IP化、开放化、软件化的迅速发展,建议有线运营商充分顺应产业发展趋势,发挥规模优势与渠道优势,促进FTTH网络发展,以满足用户宽带和视频业务需求。

  参考文献

  [1]周永富.广电双向网络从EPON+EoC到FTTH光纤入户的演进分析与研究[J].中国有线电视,2019(11):1228-1230.

  [2]徐志恒.谈光纤到户和FTTH光缆[J].信息通信,2011(2):128.RTN

  作者:王胜利 杨家胜 李征昊

  相关文献:农村有线电视的光纤网络维护与农村信息化建设

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