广电FTTH融合网络设计与实现探究

摘要：随着时代的发展以及社会的进步，我国的经济发展水平以及科学技术发展水平也在不断地提升。而在科学技术不断发展的推动下，电信网FTTH接入网被不断普及，近年来，广电网络的FTTH进程，一直被行业内的相关企业以及相关工作人员所重点关注，并且一跃成为业界关讨论的“热点话题”。在“互联网+”的时代背景下，2015年我国工信部组织召开的“宽带中国”战略会议上，国广网络运营公司与三大运营商的领导人一起亮相该会议，当时，广电国网成立还未到一年时间，就已经与三大运营商形成分庭抗礼之势，广电国网的发展也肩负着我国宽带升级的重要任务。基于此，本文将针对广电FTTH的融合网络设计与实现进行分析与探究。

关键词：广电FTTH;融合网络设计;实现路径探究

一、引言

随着我国网络通信技术的不断发展，2017年，国家广电总局颁布了关于广播电视电影行业的总体技术要求，以此来实现有线电视网络光纤到户的运行、设计及規范，改善有线电视网络建设质量。同时，各维度的行业准则落实，令广电网络光纤到户工作打开了全新的局面。而在广电网络光纤到户的技术手段之中，RFoG技术是我国广电部门在相应标准中，所推荐的主流技术之一，十分有利于推进我国广电网络光纤到户的发展，同时它也是DOCSIS协议系统的光纤到户，进行网络架构的重点解决方案之一。

二、FTTH的相关概述

（一）FTTH的概念

FTTH的概念，从广义上来说就是光纤到户，也可以称之为光纤到用户的所在地，其中包含了FTTC、FTTZ以及FTTB也就是光纤到路边、光纤到社区以及光纤到大楼三部分。而从狭义上来看，光纤到户指的是光纤到社区或者光纤到大楼向用户侧的进一步延伸，而且，这里需要注意的是，光接入网的延伸段光纤有且仅有一个用户进行专用，ITU认为，光纤到户从光纤端头的媒体转换器到用户桌面之间的距离不超过100米，这也就说明狭义的光纤到户可以是光纤直接到桌面，但是也可能并不一定都是光纤，而媒体转换器到桌面的距离可以较短，而这段距离之间的连接可以采用宽带无线系统或者有线宽带来进行连接[1]。

（二）FTTH技术的发展需求

首先就是技术逐渐地成熟，主要体现在GPON以及EPON的标准完成，相应的设备建设也在不断完善，还有就是点到点的光以太网设备以及技术的成熟与完善;其次就是市场的需求，主要体现在高性能接入网络以及差异化服务等的需求，还有就是高质量的IPTV业务，对于接入宽带也有了相应的要求，且伴随着运营商们竞争的日益激烈，市场竞争需求也在加大，业务捆绑也会带来相应经济效益，因此，促进了该技术的发展;最后就是成本的降低，FTTH设备成本的降低、光纤接入运维成本的降低以及光纤接入成本的降低等都是FTTH技术的发展愈发迅速。

三、RFoG技术的相关概述

（一）RFoG技术的发展

在我国，基于有线双向接入网络发展的技术有EPON+LAN技术以及HFC双向网技术等。在进行相应技术使用的过程中，如果采用EPON+EoC技术或者EPON+LAN技术就需要进行新的网络的铺设，投入成本是较高的。而如果采用HFC双向网技术则存在带宽瓶颈以及回传汇聚噪声等问题。基于此，对于RFoG技术的使用就显得至关重要，在2008年，有诸多学者就以CMTS为基础的RFoG技术展开了相关的研究，并取得了丰富的理论成果。RFoG技术是一项深度光纤网络技术对于该技术的使用，成功地将HFC网络技术中的同轴电缆电传输部分，用单纤无光源网络传输进行了取代，回传传输、下行等采用不同的波长波分复用同一光纤，较为典型的就是回传采用1310nm或者1610nm波长的光纤，下行则可以采用1550nm波长的光纤。

在当前阶段，RFoG技术又可以称之为光纤上的射频技术，它是在DOCSIS系统运行的基础上发展的光纤到户技术，RFoG技术的关键点在于上行光发射线路必须处于“突发模式”，再与CMTS上行信道相结合，利用TDMA传输特性实现上行光信号的分复用传输[2]。这种模式在进行实际运行的过程中，与PON网络有相似之处，能够形成“点对多点”的网络结构。例如，1个光头端对应32个RFoG光节点，由此能够看出RFoG技术极易形成网络。

（二）RFoG技术的优势

RFoG技术的完善，对我国光纤带宽的发展，是十分重要的，需要工作人员进行重点关注，它可以将上行汇聚的噪声进行及时的屏蔽，同时还能够将网络拓扑结构进行及时的改善。而点对多点网络拓扑结构是促进相关部署实现的必要条件之一，在光突发模式回转中，光链路上的32个光节点仅有一个射频RFoG光节点，该光节点所携带的噪声将被返回，而其他用户的噪声则会被屏蔽[3]。当前，基于此技术的 FTTH网的部署仍处于初期阶段，尽在福建广电、北京歌华有线有较小规模的设置，而在国外的加拿大，美国等地已经基于RFoG技术开展了规模化的FTTH网络部署。较为典型的RFoG网络拓扑结构，上行所采用的是1610nm波长的光纤，而下行所采用的是1550nm波长的光纤，在局端通过WDM波分复用后进行单纤双波共纤传输。

四、广电FTTH融合网络设计与实现的分析与探究

（一）单纤四波FTTH融合网络设计与实现

在FTTH光纤接入网，敷设工作完成后，怎样将光纤资源进行充分的利用，才能够给游湖提供更为高速率的带宽，是相关技术人员应该及时重视并且不断进行追求的最终目标。在RFoG技术中，依据四波型FTTH网络拓扑相似度的基础上，提出了一种四波 FTTH融合网络的方案设计，推进了接入速率带宽的增长[4]。在进行单纤四波FTTH融合网络设计，以实现PON信号以及RFoG信号共同网络传输的过程中，上行所采用的是1610nm波长，而下行所采用的则是1550nm的波长，依旧是在局端，通过WDM波分复用1610nm的光信号、1310nm的光信号、RFoG的1550nm以及PON的1490nm，来促进其传输工作的实现。在用户端，通过四波长的RFoG光节点，在用户端，利用四波长射频RFoG光节点接收光信号，还要经过PON信号回路的反射，然后由ONU来接收。同时，以DOCSIS3.0为基础，实现了以千兆位速率为基础的宽带，PON信号也同时兼具。二者分别为GPON2.5G速率带宽以及EPON1.25G速率带宽，换而言之，该融合网络可以同时提供双千兆复合带宽。四波长RFoG光纤结点的单纤四波 FTTH融合拓扑实现，主要体现在PON光信号反射环出以及RFoG光信号接收的实现上，电路原理主要有双向射频信号处理电路以及四波长光组件两部分组成。在四波长光组件中，要进行相关信号的分解复用处理，光信号的发射与接收，同时还要反射出1310nm&1490nm波长，PON光信号的环出。而在双向射频信号处理电路的部分中，上行光信号的接收采用的是RFoG突发光模式输出，当下行光信号被接收时，采用光学AGC电路，在-8dBm～0dBm的光学功率范围中，为了保持电平的稳定，需要进行对应的输出。

这里需要注意的是，关于波分解的复用部分，由于进行分离的光波长在1610nm&1550nm以及1310nm&1490nm，有两个区间的划分，因此，可以利用高波长信号，来反射低波长信号，以保证最终目的的实现与达成，这样就可以将其设计为低于1520nm的光反射以及高于1520nm的光透射，WDM光器件的操作相对而言是十分简单的[5]。

（二）单纤六波FTTH融合网络设计与实现

DOCSIS标准的变化和调整，DOCSIS3.1应运而生，可实现10 Gbps的接入带宽。而这种情况的出现，就意味着RFoG网络设备频率分割以及频率带宽的升级，频率分割由原来的65/87升级至85/105以及204/258进行分割[6]。而频率带宽则由原来的1000MHz升级至1.2GHz以及1.7GHz。同时，PON接入网也有了明显的升级，下一代的PON接入网由原来的接入网的GPON以及EPON升级为10GPON，在这一升级过程中，上下行波长也发生了变化，上行采用了1270nm的波长，而下行则采用了1577nm的波长，这种波长变化的主要目的是为了进行原有GPON以及EPON波长的兼容。而伴随着上述技术的不断发展、革新与优化，单纤六波FTTH融合网络也在这种大背景下，应运而生，该融合网络，在进行设计的初期，已经具备了20Gbps复合接入速率带宽的能力。在进行单纤六波FTTH融合网络拓扑设计与构建的过程中，促进了RFoG信号与GPON、10GPON以及EPON信号共网传输的实现，RFoG 的1550nm&1610nm 波長信号与10GPON的1577nm&1270nm 波长信号以及GPON、EPON的1490 nm&1310 nm 波长信号，在局端，采用WDM技术，实现了单纤六波共纤的传输。在用户端，利用单纤六波共纤RFoG光纤结点，在接收RFoG光信号时，也要将EPON、GPON等的光信号的环出予以反射，并使用ONU环出，以实现PON光信号的接收。

在早期的网络应用中，PON部分通常通过EPON或GPON提供用户端千兆速率宽带，而随着时代的发展，这种方式逐渐难以紧跟时代发展的步伐，对于用户的需求难以做到及时的满足后，进行了设备的升级，转变成了10GPON设备，能够进行10Gbps速率带宽地提供。而六波长RFoG光节点的实现主要体现以及电路原理主要由双向射频信号处理电路以及六波长光组件两部分构成。这里需要关注的是，六波长在双向射频信号处理电路部分的RFoG光节点与四波长的RFoG光节点相对比较而言，区别在于频率带宽的变化升级。在当前阶段，频率分割85/105、频率宽带1.2GHz的六波长信号仅被应用在小批商用的实网之中。此外，六波长光组件在对输入信号进行分解服用处理的过程中，反射出1270nm&1310nm&1577nm&1490m波长的PON光信号环出，透射出的是1610nm&1550nm波长的光信号，以供发射与接收[7]。而单纤六波长光组件在进行波分解复用的过程中，与单纤四波长光组件的差异，体现在不能运用高波长信号透射地波长信号反射。同时，不适用于单纤六波长光组件的波分解复用，六波长光组件只能采用CWDM粗波分器件级联的方式来实现和达成。

五、结束语

综上所述，广电FTTH的融合网络设计与实现对于我国该行业发展的促进作用是十分显著的，光纤到户是广电网络不断前进和发展的必然走向和趋势，将PON技术以及RFoG技术的作用进行充分的发挥，基于波分复用的FTTH融合网络，能够有效的促进接入网等的不断提升，对于FTTH接入网未来的发展以及升级是非常有利的。本文从FTTH的概念、FTTH技术的发展需求、RFoG技术的发展、RFoG技术的优势、单纤四波FTTH融合网络设计与实现以及单纤六波FTTH融合网络设计与实现进行了广电FTTH的融合网络设计与实现的分析与研究，希望我国的广电网络能够得到更好的发展。

作者单位：葛益峰    浙江省邮电工程建设有限公司

参  考  文  献

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[2]明辉.浅析有线电视网络FTTH规划设计[J].中国有线电视，2020（11）：5.

[3]汪建龙.FTTH+HFC融合改造实践[J].广播电视网络，2021，28（10）：3.

[4]孙捷，史长超，徐军，等.以小C融合IPQAM作为广电FTTH演进中一种补充的探讨[J].数字通信世界，2020（12）：4.

[5]梅叶华.县级有线电视FTTH网络设计建设与系统运维研究[J].电子世界，2021（24）：2.

[6]王鹏.广电FTTH网络安装维护探讨[J].中国有线电视，2020（11）：4.

[7]黎健文.广电网络之乡村FTTH工程建设开展研究[J].数字通信世界，2021（2）：3.