1．廣電網(wǎng)絡光纖入戶的意義及實現(xiàn)的方式

1.1廣電網(wǎng)絡對光纖入戶的需求分析

光纖入戶FTTH（Fiber To The Home），即光纖直接到用戶家中，將ONU（光網(wǎng)絡單元）或光接收機直接放在用戶家，有著光纖的無源、全業(yè)務、高帶寬、抗干擾等優(yōu)勢。隨著各大電信運營商對用戶市場的爭奪日益激化，廣電網(wǎng)絡要有更大的發(fā)展，就必須有更多的新業(yè)務上線，高清電視，高清互動點播，高速上網(wǎng)，視頻會議，智能家庭以及時下最流行的云存儲，云運用，云服務等等，這些日漸增長的業(yè)務都需要有更多的帶寬和更穩(wěn)定的網(wǎng)絡支持，要做到這些新業(yè)務的承載和支持，現(xiàn)有的接入方式將能以實現(xiàn)，光纖入戶將是必然選擇。

1.2廣電網(wǎng)絡原雙向網(wǎng)改與FTTH比較分析

幾年前廣電的雙向網(wǎng)改，數(shù)據(jù)部分基本可分為兩種方式，一種為EPON+LAN，另外一種為EPON+EOC方式，但為了節(jié)約成本，EPON+LAN方式幾乎都是下掛二層交換機來實現(xiàn)的，也就意味著，不是ONU的口直接到用戶，而是ONU作為交換機的匯集，用戶則是由交換機的口連接的，另外EPON設備的OLT幾乎都在前端中心機房很少有在小區(qū)的分前端機房的，距離上的損耗不可避免，使得EPON的64路的分光方式難以實現(xiàn)，隨著互動數(shù)字電視用戶的增加特別是寬帶用戶的增加，加之近年來多家運營商寬帶提速，4M、6M寬帶日趨增長，帶寬瓶頸顯得日益突出，兌現(xiàn)用戶的帶寬將難以保證，發(fā)展其他新業(yè)務將受到極大的制約。下表1中EPON+LAN方式以每個PON口下掛32個ONU，每個ONU下級聯(lián)4個單元，每個單元12戶用戶為例，EPON+EOC方式以每個EOC局端下掛50戶用戶為列，F(xiàn)TTH和10G EPON的FTTH方式以每個PON口下掛64個用戶計算，在不考慮用戶使用的收斂程度和并發(fā)率的情況下，得到用戶的理想平均帶寬。

表1: 幾種接入方式用戶平均理想帶寬的比較

上表中可以看出廣電網(wǎng)絡之前的雙向網(wǎng)改有著"高覆蓋，低帶寬"的特點，而這樣的弊病只有通過進行FTTH改造才能改變。

1.3廣電網(wǎng)絡進行FTTH改造的技術方式分析比較

對于廣電網(wǎng)絡來說，由于在下一代廣播電視網(wǎng)絡( NGB) 的技術要求中，單向并發(fā)的電視節(jié)目是必須保留的，因此廣電在進行FTTH 建設時必須考慮單向的有線電視，因此廣電網(wǎng)絡的光纖入戶將實現(xiàn)的是在光纖上傳輸至少三種不同波長，采用PON的方式1310nm波長做上行，1490nm波長為下行，單向電視和下行的VOD點播則用1550nm波長[2]，對于光纖的芯數(shù)則有兩種方案，采用兩芯方案，如圖1所示，即一芯用作ONU，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)業(yè)務，如：寬帶、點播數(shù)據(jù)回傳、電話等等，另一芯則用作光機信號輸入，實現(xiàn)用戶的單向數(shù)字電視及IPQAM點播的下行傳輸用。

圖1: 雙纖FTTH改造方案

另外一種采用一芯光纖的方法即采用WDM的方式，在機房將OLT輸出的1310nm波長、1490nm波長和光放大器輸出的1550nm波長進入合波器進行復用，中間經(jīng)過無源的光分路器，最終達到用戶家中，在用戶家中安裝多業(yè)務的ONU終端設備，輸出RF信號供機頂盒用，同時也可以提供多個100M的端口，提供用戶高速上網(wǎng)和數(shù)字電視的VOD點播回傳用。上述兩種方案都有一個共同點就是實現(xiàn)數(shù)據(jù)和電視的全光傳輸，但是又有著各自的特點，采用一芯的方式，優(yōu)點是節(jié)約ODN[3]（無源光網(wǎng)絡）的建設成本，但目前局端和用戶端的設備融合度還不夠高、價格較貴。采用兩芯的方式結(jié)構(gòu)比較清晰和直觀，但前期成本投入依舊很大，就技術演進和發(fā)展來看，也不建議使用。因此就現(xiàn)在發(fā)展趨勢及未來10G EPON 和WDM-PON的技術發(fā)展演進來看，在原有雙向網(wǎng)絡基礎上的改造方式可采用"FTTH+原有同軸電纜網(wǎng)"的方式，再由后期的演進逐步實現(xiàn)單纖三波的FTTH改造。而正在新建的小區(qū)的改造方式則可在合理的規(guī)劃下實施單纖三波的FTTH改造。如圖2所示。

圖2：單纖FTTH改造方案

2．在原來雙向網(wǎng)改的基礎方式上進行FTTH改造

2.1在原EPON+LAN小區(qū)基礎上進行FTTH改造

改造案例，某新建小區(qū)，用戶500多戶，戶型為聯(lián)排別墅和多層住宅，多層住宅最多不超過5個單元，每個單元12戶，原OLT口在中心機房，未建有分前端機房，平層每個單元有24口交換機，每個ONU有4個口，最多級聯(lián)4臺交換機，所有交換機上聯(lián)設備都為ONU，經(jīng)過2級光分，到達ONU，每2個或3個單元有一個光節(jié)點分配箱，每個光節(jié)點處都為4芯光纜。根據(jù)以上情況，考慮成本問題，和下一步可以通過WDM技術將ONU和RF進行融合，因此保留現(xiàn)有的同軸分配網(wǎng)現(xiàn)，采用"FTTH+原有同軸電纜網(wǎng)"改造方案[4]。

改造方案：將原有幾個光節(jié)點的光纖在光纜接續(xù)盒中續(xù)接，分散到其原先覆蓋的單元分配箱中，加1:16分路器，引入用戶多媒體箱中。把原來光纖接續(xù)箱中的第二級光分路器去除，然后將光纜全部接續(xù)至小區(qū)分前端機房中，如光纜芯數(shù)不夠，則需要重新敷設（通過小區(qū)建有的弱電井）。在小區(qū)機房中安裝EPON OLT端設備，經(jīng)過計算，共計45個光纖分路箱，在小區(qū)分前端機房中設有光纖交接箱，每個PON口后加1:4光分路器，作為4個單元的第一級光分路器，共需要12個PON口，根據(jù)需求購置多塊相應的OLT 局端下行板，和一塊上行板卡（最好為多端口的為以后擴容做好準備）,由于小區(qū)面積不算大，第一級分路器和第二級之間距離最多不超過1km，可全部采用均分，通過簡單計算，到達用戶端最大的分光損耗為：

1×0.36db(距離損耗)+7.2 db（1:4損耗）+13.5 db（1:16損耗）+0.3 db（活動連接器）+0.2 db×3（熔接損耗）+0.2 db（用戶端冷接損耗）=22.16dB

由于OLT的PON口最大功率預算為：+3dbm- -26dbm=29db，以此，可滿足此方案需求。

后續(xù)改造只需升級OLT和用戶端的ONU可平滑過渡到10G EPON，由于采用1:4和1:16兩級的分光方式，根據(jù)用戶的需求情況，還可以在分前端機房進行分光調(diào)節(jié)，比如增加PON口，減少PON口所帶的ONU數(shù)量，還可以極大地增加用戶帶寬，甚至可滿足1000M入戶的可能。理想的實現(xiàn)了用戶高帶寬，全業(yè)務的發(fā)展需求。改造方案如圖3所示。

圖3：EPON+LAN基礎上實施FTTH改造方案

2.2在原EPON+EOC方式的城中村實施FTTH改造

EPON+EOC方式改造FTTH （光纖入戶）方案：以城中村為例，原有網(wǎng)絡以每個光節(jié)點為中心向四周分散至用戶分支分配箱，而ONU、光機和EOC局端都安放在光機箱中，每個用戶分支分配箱離光機箱一般不超過200米，每個光機箱最多帶有10個用戶分配箱。根據(jù)以上情況提出保留光節(jié)點光機箱和保留原有EPON+EOC方式的同軸分配網(wǎng)絡，作漸進式改造方案。

首先在光機箱旁增加一個帶光纖配線的OLT局端設備箱，然后由光機箱向用戶分配箱敷設光纜，在每個用戶分支分配箱處增加一個1:16的光纖分配箱，作為接入用戶用。在此過程中由于根據(jù)附近的光機箱分布距離遠近可將光纖分布到其它光機箱所覆蓋的用戶分配箱旁，在3km的距離內(nèi)可設計覆蓋32個用戶分配箱，增加覆蓋面。在采用WDM技術的后續(xù)演進中可逐步取締部分光機箱。接著在光纖分配箱內(nèi)使用1:4分路器作一級分路器，初步計算得到分光的損耗和上述小區(qū)改造方案大體一致：22.16db+0.36db×2（增加2km的損耗，共3km的預算）=22.8db，OLT段的光發(fā)射功率為+3db，工程最大功率預算為26dbm--3dbm =29db，能滿足此方案需求。

根據(jù)原有的用戶分支分配箱數(shù)量，具體設計OLT的PON口數(shù)量，以32個用戶分配箱（每個用戶分配箱16個用戶）為例，需要OLT的PON口數(shù)量為8個，覆蓋用戶為8×64=512戶，改造完成后如果在使用WDM技術后，可將原有的同軸網(wǎng)絡去除，在用戶端改用帶RF接口的ONU，這樣從OLT局端設備箱到用戶ONU終端設備箱之間將實現(xiàn)無源網(wǎng)絡，極大的減少了故障發(fā)生率，方便維護。改造方案如圖4所示。

圖4：EPON+EOC基數(shù)上實施FTTH改造方案

3．新建工程的FTTH的改造方案

正在新建的小區(qū)改造方案：某新建小區(qū)用戶數(shù)2500戶，該小區(qū)住房有平層、高層和別墅三類，占地面積3平方公里左右，平層為12戶用戶，高層24層，有48用戶，別墅為聯(lián)排別墅，每8戶為一排，現(xiàn)采用FTTH方式進行設計。

首先建立小區(qū)分前端機房，在機房中要建有ODF光纖配線架和設備機架，考慮有備用電源和發(fā)電設備。在小區(qū)的樓幢之間設置光纖交接箱，在平層、高層和別墅的合適位置放置一個或多個用戶光纖配線箱。然后由小區(qū)的分前端機房向各幢樓之間的光纖交接箱敷設干線光纜，根據(jù)用戶數(shù)目情況決定光纜的芯數(shù)和設置交接箱纖盤的多少，如：某交接箱覆蓋用戶為250戶，則應有250戶的用戶配纖端口，按照10:1的比例決定主干配纖數(shù)為25芯，作為備用或調(diào)整分光方式，在光纖交接箱內(nèi)安放光分路器，在用戶的光纖配線箱內(nèi)按照1:1的分配比例配置，如有12戶用戶，就有12芯的配線和12芯的用戶線，根據(jù)需求情況在光纖配線箱內(nèi)可進行預連接也可以進行按需連接。以1:64的分光比計算，分光損耗為21.7db，加上配纖處和用戶端冷接的各種損耗，不會超過PON允許的29db的損耗，光功率預算可行，配線情況如圖5所示。

設備安裝：小區(qū)分前端機房安裝EDFA光放大器和EPON OLT局端設備，將1310nm、1490nm和1550nm波長經(jīng)WDM設備后送至交接箱經(jīng)光分路器，到達用戶端ONU設備，通過多業(yè)務的ONU分別實現(xiàn)單向數(shù)字電視、VOD回傳和高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務，ONU口可配置VLAN來進行業(yè)務間的隔離。2500戶用戶，將使用40個PON口，考慮到用戶數(shù)目的情況，根據(jù)業(yè)務情況OLT上聯(lián)口的板卡可以使用10G口或進行多口聚合使用，以保障不形成瓶頸，使用戶獲得更高的帶寬，實現(xiàn)全業(yè)務的發(fā)展需求。改造方案如圖5所示。

圖5：在新建小區(qū)實行FTTH的改造方案

4．結(jié)束語

FTTH網(wǎng)絡的方式是廣電網(wǎng)絡在發(fā)展過程中必須面對的一個發(fā)展過程。通過上述的一些改造案例，經(jīng)過分析和思考，找到廣電網(wǎng)絡在雙向整改后如何快速和高質(zhì)的實現(xiàn)FTTH 改造方式，正在新建的小區(qū)又將怎樣實施FTTH改造，尋找一種最優(yōu)化和合理的方案，有計劃的實施廣電網(wǎng)絡的FTTH改造。 相信，廣電網(wǎng)絡經(jīng)過FTTH改造后不但能夠?qū)崿F(xiàn)全業(yè)務發(fā)展需求，迎合NGB 的發(fā)展要求，同時也為和三大運營商的競爭奠定了基礎，從容的應對三網(wǎng)融合的沖擊，實現(xiàn)廣電網(wǎng)絡的更大發(fā)展。