有线电视环网的思考和建设

王超

摘要：光纤同轴电缆混合（HFC）网络作为一个优秀的传输平台，为有线电视用户提供了大量的电视频道。如今有线电视网已基本全覆盖。全区14个镇已经全部实现调频广播和有线电视共缆传输“双入户”工程。有线广播电视网络的光节点已经建设到组。由于当时区镇主干网络采用星形结构，线路无冗余备份，为了进一步提高网络传输质量，提高系统的可靠性，盐都广播电视网络信息有限公司决定将原区镇主干星形网络改造为有自愈功能的环形网络，以提高系统的可靠性和信号传输质量。

关键词：有线电视；环形网络；可靠传输

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）25-0007-02

盐都区有线广播电视网络建于1995年，并于1997年实现全区联网。在乡镇建立了二级中心机房，经过第二级光→电→光转换，同时插入本镇节目，再通过光发，将信号送到村组的各个光节点。

目前，盐都区有线广播电视网络共传输模拟电视节目35套、数字广播电视节目150多套，调频广播节目1套。全区14个镇已经全部实现调频广播和有线电视共缆传输“双入户”工程。有线广播电视网络的光节点已经建设到组，光接收机的每条支路带4～6级放大器，每个光节点覆盖300户～500户不等。由于当时区镇主干网络采用星形结构，线路无冗余备份，由于市政建设等原因经常造成线路中断，影响播出，加上信号经过三级光→电→光转换，技术指标和节目的接收质量不高，影响了群众收看。为了进一步提高网络传输质量，提高系统的可靠性，充分发挥广播电视在社会主义新农村建设中的重要作用，区局决定将原区镇主干星形网络改造为有自愈功能的环形网络，以提高系统的可靠性和信号传输质量，同时也为今后平滑升级到FTTx奠定一个比较坚实的基础。整个联网方案按1550nm环网的方式设计，将14个乡镇16个光接收点组成两个环（原冈中、马沟两镇已被合并，但机房仍独立）， 1550信号直接传输到16个光接收点广播电视机房，各镇广播电视机房直接采用1550nm光放大方式向村传输广播电视信号，减少指标的损伤；目前要求设计到村的光接收机，将来能平滑升级到全区的各个光节点；而且网络规划既要有科学的依据，还要有切实可行的实施方案，一切都需从实际出发，实事求是。具体的实施方案应以市场为导向，用今天的资金建网，是预期明天有丰厚的回报。如果实施方案过于超前，原始投资中不能马上创造效益的部分都是浪费！科技的快速发展会使原始投资迅速贬值。因此网络的规划和建设不能盲目追求功能的先进和完善，只要能够保证在传统（模拟/数字）节目正常传送的同时，也能确保数据业务、宽带交互业务、网络监控业务、网管业务（或功能）的顺利开通、稳定运行就完全可以认为是一个先进的系统改造方案了。网络的规划要适应技术和市场发展的需求，有明确的阶段性目标和对策，既使投资具有继承性，又使网络具有可扩展性和业务开放的能力。在复杂的交互业务传输系统中，科学的管理手段已成为系统能否成功运行的关键，因此设计中应尽可能考虑今后管理的科学性、方便性和可操作性。主干传输网采用1550nm系统环形结构，并设计成具有自愈功能的高可靠网络。

环型拓扑结构是从发射端通过光纤连接各个接收端，并形成环路。我局采用两台外调发射机和多芯光缆构造物理环形、逻辑星形的冗余网络，这种光纤模拟传输方式可靠性更高。

由于色散的原因，1550nm的光发射机不宜采用直接调制DFB激光器，而是采用有恒定波长（CW）激光器及外部调制器的发射机。在1550nm窗口处的光纤传输可以使用掺铒光纤放大器（EDFA）。首先EDFA可以将外调制发射机较弱的输出光信号（8～10dBm）预放大到21～23 dBm的大功率输出。一般光纤在1550nm处的衰减系数为0.25 dB/Km。这样，最大的无中继光纤传输距离可达65Km。采用EDFA技术，信号不再多次进行光-电-光的转换，而始终以光的型式传输，因此，EDFA的短距离级联一般不会使系统的非线性参数CTB、CSO等的性能显著劣化。

根据盐都区区域实情，决定全区构成二个环比较合适，即东环，西环。在两环相交处北蒋设分前端，由区电视台机房南北两条线路把信号直送北蒋分机房。为确保西环乡镇信号的稳定性，在大纵湖镇机房设三级响应光放大。

东环连接7个乡镇9个光接收点，路由为区电视台机房→潘黄→西区马沟→张庄→龙冈→郭猛→北蒋→葛武→大冈→冈中→区电视台机房； 西环连接8个乡镇，路由为北蒋→秦南→学富→楼王→北龙港→大纵湖→义丰→尚庄→北蒋。

考虑到交互业务城域承载网和GEPON接入网架构的融合，东环采用24B，西环采用18B。线路架设示意图（图1）：

根据建设的线路的实际情况，以及方案试算结果，决定采用如下图所示的拓扑结构（图2），这是一种物理环形、逻辑星形的结构。局中心机房放置2台1550nm光发射机（发射机热冗余备份），1台向潘黄、马沟、张庄、龙冈、郭猛、北蒋、葛武、大冈、冈中乡镇站传送主信号，同时也向二级节点北蒋送一主一备信号，在北蒋放置二台EDFA；北蒋主信号经放大后向北龙港、大纵湖、楼王、学富、秦南、北蒋、尚庄6个站传送主信号，同时也向三级应急光放大点大纵湖送一主一备信号。

基本配置为光功率输出2×9dBm的1550nm光发射机2台；EDFA共6台，其中中心机房2台，北蒋分机房3台，大纵湖1台；光分路器共6台，其中中心机房2台，北蒋分机房3台，大纵湖1台。信号连接见下图（图3）：

在本方案中从播出安全与网络可靠性出发，光缆路由、光发射机都有备份。

北龙港、大纵湖、楼王、学富、秦南、北蒋、尚庄、张庄、龙冈、潘黄、马沟、大冈、冈中等各个光接收点机房各配置1台光开关，用以切换中心机房或分机房送来的两路光信号，直接连接本地光放大器，用以覆盖本镇各村。

各镇广播电视机房逐步形成直接采用1550nm光放大方式向村传输广播电视信号，减少指标的损伤。各镇广播电视机房所配备光放大器可根据本镇光点具体分布情况配备所需规格的EDFA。主干网络全部采用1550nm 光传输设备，光放大器对CTB 和CSO 指标几乎没有影响，1550 光发射机可通过光放大器的中继放大传送有线电视信号至乡镇机房；各乡镇机房将前端送来的主备信号经光开关选择后经EDFA放大，直接送各村光节点接收，转换成射频信号后经原有的电缆分配网络送千家万户。由于乡镇机房覆盖本地的光放大器不再级联，直接连接光接收机，将光信号转变为电信号，送入同轴电缆分配网，光接收机的接收光功率一般在-2dB—0dB。如少数乡镇目前资金困难，也可以将接收到的光信号进行光电转换，混入当地节目后送入1310nm 发射机，覆盖光节点范围以内的用户。目前张庄、楼王两镇已经把接收区局信号通过1550nmEDFA直接传输，电视信号取得质的飞跃，受到良好的社会反响效果。