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数字电视光纤入户(FTTH)下有线电视双向网络的设计与规划

时间:2022-11-25 15:25:02 来源:网友投稿

摘 要:随着社会经济的发展,有线电视网络的重要性愈加显著,为了满足用户对带宽的需求,宽带光线接入技术得到了人们高度关注,我国有线电视网络发展过程中存在诸多的问题,其急需开展全覆盖、大规模及双向化改造。FTTH作为有线电视网络的重要发展趋势,探讨其接入系统设计与规划是必要的。

关键词:有线电视网络;FTTH宽带光纤;接入系统;设计;规划

有线数字电视是电视信号技术发展的产物,是网络信息技术与有线电视的结合,经过多年的发展,有线数字电视已走进千家万户,为人们提供了优质的电视视听服务。

一、数字电视特点分析

相对于传统的模拟电视,数字电视主要具有以下几个突出特点:

1、能够为人们提供更高质量的电视节目。数字电视以数字信号形式进行传输,避免了噪音积累问题,且在传播中抗干扰能力较强,地理环境因素基本不对传输造成影响,有效保证了接收端电视节目的清晰度。

2、频道数量增加。传统的模拟制式的频道带宽为8MHz,而在数字电视中,1个8MHz模拟频道可以传输8~10套数字电视节目,频道数量得到很大提高。

3、可扩展性好。数字电视技术通过搭配计算机网络技术,设备的自动控制及智能化得以实现,具备了一些传统模拟信号模式无法提供的业务,比如电话、计算机浏览、电视购物和远程教育等,可扩展性得到有效增强。

二、FTTH的概况

FTTH主要是指光线到户,即:在用户住宅或企业中安装ONU光网络单元,它是光纤入网系列中较近用户的类型,但其未能满足广大用户的需求,随之出现了FTTH,其优势显著:

1、具有充足的带宽。宽带网络方便了我们的日常生活,在现代信息时代中,宽带的使用是人们日常生活及工作过程中尤为重要的网络资源,其中的每个用户都能够利用宽带在网络终端中得到信息,从而有效实现网络资源的共享。光纤属于高级宽带网络传输的路径,此种方式能够创新传统网络传播的途径,并且解决传统网络中的问题,满足现代人们对于有线电视的需求。

2、结构较为安全。在多个地区不断试点及FTTH技术不断普及的背景下,此技术在使用过程中越来越稳定,并且维护较为方便,而且网络结构较为简单,光纤介质能够代替多媒体,那么在其使用过程中就不会突然的中断。并且其中的辐射系数比较小,具有较高的安全性。

3、有線电视节目具有较高的清晰度,而且声音传播效果良好,其能够为用户带来全新的视觉感受。有线电视传输对象为画面和声音,其在光纤传播方面并不会相互的影响,以此可以看出来FTTH技术接受能力比较强,传输业务不会受到相互的冲突,所以也不会对有线电视的使用造成影响。

在建设FTTH过程中,其基础为无源光网络PON,虽然EPON与GPON网络结构一致,但技术各异,经学者研究显示,与EPON相比,GPON拥有更为良好的网络性能,主要是因其采用了光层指标,同时其封装使用了GEN,进而满足了对TDM业务支持的QoS需求,使其拥有了较好的表现及良好的语言效果。

经对比分析可知,二者有着相同的网络传输距离,均支持1:64的分光比;此外,GPON对物理器件有着严格的要求,而EPON相对宽松。总之,两个系统均存在优点与不足,本研究选用了EPON系统。

三、系统的配置模型及容量

本文所设计的接入系统主要包括光分配网络、光线路终端及光网络终端。其中光线路终端能够将其中的业务信号根据相应的格式进行汇聚,然后利用光分配网络下行到光网络终端中,并且根据业务的类型实现ONT信号的汇聚,然后到其中的业务网中转发。光分配具有光网络到光线路终端的光传输通道,光网络终端能够直接对用户提供数据、语音等接口。

有线电视FTTH网络宽带光纤接入系统的典型业务主要包括高清电视、标清电视、高清点播、标清点播等,其中典型业务模型根据每户1路高清电视,2路标清电视,1路高清点播,1路标清点播进行设计,假设每个EPON接口覆盖的有线电视FTTH用户数量为n,那么:标清电视的下行业务带宽为3M/每路;高清电视的下行业务带宽为12M/每路;标清点播的下行业务带宽为3M/每路;高清点播的下行业务带宽为12M/每路。

四、有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统的设计与规划

有线电视网络FTTH宽带光线接入过程中应对各影响因素给予全面与综合考虑,包括性价比、产业链等,在此基础上,本研究使用了“两纤三波”接入,具体为:有线电视广播信号、宽带双向信号均以1芯光线承载,同时借助了EPON技术。具体设计规划如下:

有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统基础为“两纤三波”与EPON技术,具体组成拥有ODN光分配网络、ONT光网络终端及OLT光线路终端,其中OLT主要是依照既有的格式汇聚不同业务信号,此后经ODN传输,使其到达ONT,再结合业务类型,汇聚源于ONT的信号,并对其进行转发,最终达到各业务网。ODN有效连接了OLT和ONT,保证了光传输的实现,而ONT的功能主要有为用户提供语言、数据等。

关于EPON的可用带宽,以单个EPON为例,其可用带宽应满足以下条件:标准EPON:1G的使用YD/t1475,10G的使用IEEE802.3av;下行线路速率,1G与10G分别采用1250Mbit/s与10312.5Mbit/s;下行可用带宽:1G与10G分别为950Mbit/s与8300Mbit/s。关于业务模型,系统中常见的业务有标清电视、标清点播,高清电视、高清点播及Internet接入等,其下行业务所需带宽分别为3M/每路、3M/每路、12M/每路、12M/每路、4M/每路,所占带宽分别为300M、M×n、200M、2M×n、2M×n,其中标清点播、高清点播及Internet接入均存在一定的业务渗透率,分别为1/3、1/3与1/2。经计算可知,每个EPON接口的FTTH用户容纳量应在1718左右。

在设计规划过程中应考虑的因素:

1、EPON系统的工作波长。1GEPON上行波长为1310nm,下行波长为1490nm;对称10G-EPON上行波长为1270nm,下行波长为1577nm;非对称10GEPON上行波长为121nm,下行波长为1577nm。

2、系统的传输距离。设计时应对各影响因素给予关注,具体有OLT与ONT参考点见的最大通道插入损耗、二者光链路中各级光分路器的总插损、每个光连接器的插损、每条光链路上的连接器个数、最长光链路长度及光纤衰减系数等。以最大通道插入损耗为例,1G-EPON的1000BASE-PX20+光模块最大值应为28dB,I0G-EPON的PR30光模块应为29dB;通常,每个广连接器的插损值应为0.5dB;1270nm、1310nm波长的光纤衰减系数为0.38dB/km,1490nm、1577nm应分别为0.26dB/km与0.25dB/km。

结语:使用光纤到户接入技术已经成为了我国目前有线网络电视传输改造过程中的主要保证,并且也是我国现代有线电视网络发展的重要方向。在先进技术支持下,通过FTTH宽带光线接入,由原有的铜线网络媒介转变到了光纤网络媒介,促进了有线电视网络发展。

参考文献:

[1]杨振.有线数字电视光纤入户网络的设计与实现探究[J].西部广播电视,2016(24)

[2]陆伟能.有线数字电视光纤入户的设计与实现探讨[J].建筑工程技术与设计,2016(7)

[3]李喆.有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统的设计与规划探析[J].中国新通信,2016,18

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