基于FTTH技術(shù)的廣播電視業(yè)務(wù)傳輸設(shè)計(jì)

摘? 要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，各類高新技術(shù)在媒體領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，視頻業(yè)務(wù)擁有大量的市場需求，廣播電視領(lǐng)域如果不能緊跟時(shí)代步伐，將會(huì)面臨巨大的市場競爭壓力。FTTH技術(shù)是廣播電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要手段，在三網(wǎng)融合及寬帶戰(zhàn)略的發(fā)展背景下，文章針對(duì)FTTH技術(shù)在廣播電視業(yè)務(wù)傳輸中的組網(wǎng)方式和傳輸模式進(jìn)行了介紹，并在此基礎(chǔ)上，拓展了FTTH技術(shù)在廣播電視業(yè)務(wù)傳輸中的應(yīng)用，為今后的電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供競爭力。

關(guān)鍵詞：FTTH技術(shù);廣播電視;傳輸

中圖分類號(hào)：TN929.11? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-4706（2021）15-0092-03

Abstract： With the rapid development of information technology， all kinds of high and new technologies have been widely used in the media field. Video business has a large market demand. If the radio and television field can not keep up with the pace of the times， it will face huge market competition pressure. FTTH technology is an important means for the development of radio and television network. Under the development background of three networks integration and broadband strategy， this paper introduces the networking mode and transmission mode of FTTH technology in radio and television service transmission， and on this basis， expands the application of FTTH technology in radio and television service transmission， so as to provide competitiveness for the development of television network in the future.

Keywords： FTTH technology; radio and television; transmission

0? 引  言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，光纖到戶（Fiber to the Home， FTTH）技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用，早期因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)不健全和成本高等因素，F(xiàn)TTH技術(shù)無法進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用建設(shè)，現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)的多樣化，為FTTH技術(shù)的發(fā)展提供了更好的平臺(tái)，越來越多的用戶追求體驗(yàn)更好的寬帶業(yè)務(wù)，這也推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的迅速發(fā)展。FTTH技術(shù)作為一種雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)，被廣泛應(yīng)用在4K/8K超清電視以及大型在線游戲等高寬帶業(yè)務(wù)中，有著低成本、高速率的優(yōu)勢，是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。

1? FTTH技術(shù)

科技的變化所帶來的體驗(yàn)就是人類對(duì)于信息基礎(chǔ)設(shè)備的需求也在不斷變化，現(xiàn)階段我國在大力建設(shè)信息化強(qiáng)國，F(xiàn)TTH接入網(wǎng)建設(shè)也在“寬帶戰(zhàn)略”的國家政策指引下得到了快速發(fā)展?！皩拵?zhàn)略”的深入推進(jìn)，衍生出了“光網(wǎng)城市”“最后一公里”等多種接入網(wǎng)項(xiàng)目的建設(shè)，全光網(wǎng)覆蓋已經(jīng)在多個(gè)城市得到普及和發(fā)展，而FTTH接入方式也成了當(dāng)下通信發(fā)展最受歡迎的熱點(diǎn)技術(shù)[1]。FTTH技術(shù)采用光波的方式進(jìn)行信息傳輸，P2MP的接入方式，實(shí)現(xiàn)了海量用戶數(shù)據(jù)接入核心網(wǎng)絡(luò)。與其他傳輸方式相比，F(xiàn)TTH接入方式中的PON技術(shù)可以提高寬帶速率，降低成本。PON技術(shù)具有易于敷設(shè)和維護(hù)方便的特點(diǎn)，且壽命長、誤碼率低，可以更好地滿足人們的上網(wǎng)需求。

FTTH的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

FTTH作為一種接入方式，是FTTx的分支，F(xiàn)TTx主要就是利用光纖進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。OUN根據(jù)位置的不同分為FTTB、FTTC、FTTH、FTTO四種理性。

2? 基于FTTH技術(shù)的廣播電視光傳輸組網(wǎng)方式

圖2為FTTH光傳輸組網(wǎng)方式結(jié)構(gòu)圖，前端機(jī)房設(shè)計(jì)和ODN設(shè)計(jì)是FTTH主要的設(shè)計(jì)方式。

2.1? 前端機(jī)房設(shè)計(jì)

2.1.1? 廣播電視信號(hào)設(shè)計(jì)

交互電視和數(shù)字電視主要采用射頻插入的方式進(jìn)行信號(hào)傳輸，將直調(diào)光發(fā)射機(jī)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，再利用EDFA光放大器將光信號(hào)傳輸?shù)揭患?jí)光交箱中。直調(diào)光發(fā)射機(jī)在Overlay功能下，進(jìn)行全頻率工作;EDFA光放大器的輸出頻率不能低于20 dB;傳輸距離要大于10 km。采用射頻插入方式，可以保證插入信號(hào)的穩(wěn)定，整個(gè)操作過程簡單方便，且SBS值高。在進(jìn)行光鏈路的設(shè)計(jì)時(shí)，入纖的光功率要小于光放大器的閾值，而且，光插方式下，SBS的值不會(huì)超過17 dB，但是在射頻插入方式下，SBS的閾值會(huì)達(dá)到20 dB以上，可以滿足接入方式的需求[2]。

2.1.2? 數(shù)據(jù)信號(hào)設(shè)計(jì)

通過OLT上聯(lián)下級(jí)交換器，將上行設(shè)置為1 310 nm波長，下行設(shè)置為1 490 nm波長，通過ODN下聯(lián)ONU，將PON光模塊的發(fā)射功率設(shè)置為2～5 dBm，根據(jù)PON設(shè)備支持IPv6的功能，將其接收功率設(shè)置為-29～-6 dBm范圍內(nèi)。

2.2? ODN設(shè)計(jì)

采用二級(jí)分光結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行廣播電視信號(hào)設(shè)計(jì)，I級(jí)分光器安裝在主干光交箱中，II級(jí)分光器安裝在樓棟光交箱中，對(duì)于分路可以采用分光比PLC光分路器進(jìn)行設(shè)計(jì)。要想滿足室內(nèi)光接收器的設(shè)計(jì)要求，可以根據(jù)用戶的使用規(guī)模和傳輸方式對(duì)分光器進(jìn)行設(shè)計(jì)[3]。

當(dāng)EDFA的輸出條件滿足20 dBm時(shí)，ONU的最低接收電平為-15～35 dBm，因此在進(jìn)行型號(hào)選擇時(shí)，需要明確設(shè)備之間的發(fā)射與接收門限，然后再進(jìn)行傳輸距離的設(shè)置，以保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。ODN網(wǎng)絡(luò)衰減值如表1所示。

根據(jù)衰減值，獲取EDFA的輸出光功率，可以得到EDFA的輸出光功率20 dBm，F(xiàn)TTH的接收光功率-12 dBm，可以滿足ONU的接收要求;如果光傳輸?shù)木嚯x超過20 km，則光鏈路衰減值為5 dBm，此時(shí)需要改變一級(jí)分光路器的格式，以滿足衰減要求。

每一個(gè)PON口均采用II級(jí)分光方式，根據(jù)用戶的覆蓋情況，對(duì)光分路器進(jìn)行調(diào)整。由于下行信號(hào)在光纖中的衰減較小，所以上行信號(hào)滿足光鏈路的使用要求。ONU的上行輸出光功率為-1 dBm時(shí)，分前端幾番更的PON接收光功率可以滿足設(shè)備的接收要求。按照全面覆蓋的方式，當(dāng)每一個(gè)PON的寬帶為900 Mbps時(shí)，U每戶分配貸款的計(jì)算值為140 Mbps，能夠滿足大寬帶數(shù)據(jù)的使用需求[4]。

3? 廣播電視業(yè)務(wù)傳輸模式

3.1? RF-Overlay組網(wǎng)模式

3.1.1? 單纖三波組網(wǎng)

單纖三波組網(wǎng)是指廣播電視信號(hào)和PON數(shù)據(jù)雙向信號(hào)通過光波復(fù)用器的方式將通信信號(hào)傳輸?shù)接脩艏抑?，PON數(shù)據(jù)雙向信號(hào)是指上行1 310 nm和下行1 490 nm，廣播電視信號(hào)是指1 550 nm。OLT通過波分復(fù)用器，將廣播電視和PON的光波長聯(lián)合在一起，并在上行的方向?qū)ON上行數(shù)據(jù)傳輸波長進(jìn)行分離，通過內(nèi)置波分復(fù)用器將廣播電視的光波長和PON下行的數(shù)據(jù)傳輸波長進(jìn)行分離，讓上行的數(shù)據(jù)插入到PON中。ONU可以將廣播電視光波長和PON下行數(shù)據(jù)傳輸波長進(jìn)行分離，讓廣播電視信號(hào)接收光信號(hào)，使用ONU接收數(shù)據(jù)信號(hào)后將其統(tǒng)一安裝到家庭網(wǎng)絡(luò)中。單纖三波組網(wǎng)模式如圖3所示，單纖入戶需要增加WDM分波器，在用戶終端上將波長與上下行分離。

3.1.2? 雙纖三波組網(wǎng)

雙纖三波組網(wǎng)主要采用雙纖入戶的方式進(jìn)行接入，1550的廣播電視信號(hào)與PON數(shù)據(jù)雙向信號(hào)會(huì)分別使用一端，廣播電視信號(hào)會(huì)通過光接收機(jī)模塊中的RF接口，將數(shù)據(jù)信息提供給機(jī)頂盒，數(shù)據(jù)雙向信號(hào)通過光接收模塊，通過以太網(wǎng)接口連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如圖4所示。

雙纖三波組網(wǎng)方式與單纖三波組網(wǎng)方式通過分析后可以得出，兩種組網(wǎng)方式都可以進(jìn)行無波長干擾，且用戶的終端設(shè)備成本較低。CATV的光信號(hào)與EPON的下行信號(hào)可以在不同的光纖中進(jìn)行傳輸，這樣可以避免拉曼效應(yīng)對(duì)信號(hào)造成的影響。有線電視廣播信號(hào)與EPON的數(shù)據(jù)雙向光信號(hào)傳輸形成通道獨(dú)立，讓用戶家庭可以在不適用WDM分波設(shè)備的情況下，節(jié)省終端成本?？傮w來說，雙纖三波組網(wǎng)方式相比于單纖三波組網(wǎng)方式，更具使用價(jià)值。但是雙纖三波組網(wǎng)方式所占光纖資源較高，其終端部署方式復(fù)雜，因此在實(shí)際組網(wǎng)過程中，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)資源使用情況選擇不同的組網(wǎng)方式。

3.2? 全PON傳輸模式

全PON傳輸模式采用基帶PON傳輸模式，在傳輸過程中，將廣播電視業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)綁定在一條傳輸通道上進(jìn)行信號(hào)傳輸，廣播電視業(yè)務(wù)與雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都需要通過PON作為接入方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接。用戶終端可以使用IPTV機(jī)頂盒或者ONU終端，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。全PON傳輸模式相較于傳統(tǒng)的廣播電視網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以更加全面地滿足用戶的使用需求，因此此種傳輸模式更加適用于專用PON傳輸網(wǎng)絡(luò)的使用。

4? FTTH技術(shù)在廣播電視業(yè)務(wù)傳輸設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

4.1? 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

在進(jìn)行廣播電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，最為關(guān)注的話題就是如何進(jìn)行有效的入戶保證，因?yàn)樵谶M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，需要投入的設(shè)備較多，利用FTTH技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃，是最佳選擇。對(duì)于數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的改造非常有幫助，可以讓最具建設(shè)難度的問題得到改善，從而為建設(shè)新的網(wǎng)絡(luò)提供建設(shè)思路[5]。

4.2? 技術(shù)選擇

FTTH技術(shù)應(yīng)用到廣播電視網(wǎng)絡(luò)中，不僅可以有效改善傳統(tǒng)的射頻傳輸模式，而且在進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)辦理時(shí)，實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的最大范圍傳輸。在應(yīng)用過程中，可能會(huì)受到光干擾的問題，但是在FTTH技術(shù)的幫助下，可以有效改善光干擾問題，從而保證整個(gè)傳輸方案的穩(wěn)定。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPON技術(shù)逐漸成為廣播電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，不僅可以為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供很好的兼容性，同時(shí)還可以在FTTH技術(shù)的幫助下，為廣播電視網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

4.3? 組網(wǎng)方式

在廣播電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)用FTTH技術(shù)，可以使用單纖或者雙纖三波組網(wǎng)入戶的方式，以1550光信號(hào)為建設(shè)基礎(chǔ)，使用復(fù)用無源光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)傳輸，這樣做的目的是為了更好地解決傳統(tǒng)入戶時(shí)所造成的線纜浪費(fèi)的問題，從而節(jié)省項(xiàng)目投資。方案的設(shè)計(jì)或多或少會(huì)存在一些問題，最主要的問題就是容易出現(xiàn)CATV網(wǎng)絡(luò)的過高光功率問題，同時(shí)還非常容易受到散射作用的影響，造成整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的光信號(hào)受到干擾。因此在進(jìn)行實(shí)際的方案設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到以上存在的問題，盡量節(jié)約光纖資源，降低FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本，讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理問題得到改善。

5? 結(jié)? 論

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，廣播電視網(wǎng)絡(luò)在寬帶政策戰(zhàn)略的帶領(lǐng)下引入了FTTH技術(shù)，目的就是為了更好地解決廣播電視網(wǎng)絡(luò)中存在的各類問題，以保證信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確度，提高信號(hào)傳輸?shù)乃俾?，讓我國的廣播電視網(wǎng)絡(luò)可以得到快速的發(fā)展，從根本上改革我國的網(wǎng)絡(luò)體制。因此，引入FTTH技術(shù)，可以更好地推進(jìn)廣播電視的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，最大限度地滿足人民群眾對(duì)于生活的需要。

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作者簡介：王洋（1979.01—），男，漢族，湖北襄陽人，高級(jí)工程師，本科，研究方向：廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸。

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