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桐庐华数农村双向网设计和建设主要规范

作者:胡国平 来源:电子技术与软件工程

摘 要

文章首先对农村双向网设计与建设中的关键技术进行了简要介绍,并在此基础上对桐庐华数农村双向网设计和建设的主要规范进行论述。期望通过本文的研究能够为同类工程提供借鉴参考。

【关键词】农村双向网 设计 规范

1 农村双向网设计与建设中的关键技术

1.1 HFC

HFC是混合光纤同轴电缆网的缩写,它是一种比较经济且实用性较高的综合数字服务宽带接入技术。HFC主要是由以下几个部分组成:光纤干线、同轴电缆支线、用户配线网络,自有线电视台发射出来的节目信号源会先经过转换器变成光信号,然后在干线上进行传输,抵达用户区域之后,光信号会转换为电信号,经分配器之后通过同轴电缆传送给用户接收器。HFC具有以下技术特点:传输容量大、传输过程中的损耗小、抗干扰能力强、频率特性好、可实现双向传输、能有效延长传输距离、可确保信号传输质量等等。近年来,随着我国数字通信技术的不断发展,尤其是高速宽带通信时代的到来,使得HFC成为宽带接入的最佳选择。

1.2 EPON

EPON是以太网无源光网络的缩写,它是一种基于以太网的PON技术,其采用单点到多点的结构形式,借助无源光纤进行信号传输,在以太网的平台基础上可提供多种业务。EPON技术是由IEEE802.3EFM工作组进行标准化的(即电气和电子工程师协会下属的第一英里以太网工作组)。由于EPON技术是以太网与PON技术的结合体,故此其兼具两者的优点:成本低、带宽高、可扩展性强、便于管理、能够与现有的以太网兼容等。该技术在光纤资源较为短缺的情况下较为适用,如村村通工程等。

1.3 EOC

EOC是基于有线电视同轴电缆网适用以太网协议的接入技术,该技术的基本原理如下:采用阻抗变换、平衡变换或不平衡变换等介质转换技术,将符合IEEE802.3系列标准的数据信号通过用户同轴电缆传输。该技术能够充分利用有线电视网络现有的入户同轴电缆资源,解决末端100m的接入问题。按照所采用的介质转换技术的不同,该技术又可分为有源和无源两种。EOC技术的优点主要体现在如下几个方面:安装简单、可提供双向100M以上的宽带、抗干扰能力强、体积小、质量轻、适用于居民小区、可靠性高、运行稳定、TV接口可兼容性好、支持双全工和半双工模式等。

2 桐庐华数农村双向网设计和建设的主要规范

下面本文结合桐庐华数的双向网改造经验,对基于HFC技术构建数字电视网广播通道及EPON+EOC+窄带交互技术构建的数字电视网交互通道的农村网络改造设计与建设规范进行介绍。

2.1 光/电路设计规范

(1)广播电视网模拟与数字信号的光接入为1550nm,交互通道高清点播及宽带数据光接入网结构EPON 系统上行使用为1310 nm,下行使用为1490 nm、EPON+EOC架构。

(2)光纤传输网络的设计方法:

a. 可按照网络的实际覆盖范围、用户的具体适量及分布情况等,对光节点的位置和数量进行确定,在此基础上确定光纤路由的具体走向,从而计算出各个光纤支路所需的光功率数值,以此为据确定出光分路器的分光比和光发射机的功率分配,具体而言,就是光传输网络采用自底向上的设计方法进行规划设计,由光接收机和光节点向前端进行设计。

b. 以支干层光链路的设计为前提,对光交接箱的位置进行规划。其位置应当尽可能选择在设计区域的中心地带并靠近主干道路,同时要确保所选的位置安全、可靠;下联光缆至各个光接收机和光节点可采用星型的方式进行分配。光接收箱的设置能够有效增强网络布局的灵活性,便于维护和抢修工作的开展。

c. 光缆交接箱中A网模拟与数字信号可以采用熔锥型光分路器,接口则可采用FC/APC。

d. EPON中的ONU设备可与光接收机和光节点布设在同一位置处,接入层光缆交接箱出发后采用分包方式,同时可根据各个光接收机与光节点所在位置处的ONU的数量布设4-8芯光缆。为了进一步提升接入光缆的使用率,在光接收机处的光纤使用上可遵循以下原则:A网电视信号使用1芯,备纤1芯;宽带数据ONU熔接1芯,备纤最少保留1芯。

e. 位于广播通道上的光接收机全部布置在乡镇网支干机房当中,交互通道内的OLT设备也可布设在该位置处。

f. 光接收机/光节点的接收光功率应控制在-3±1dBm的范围以内,输出电平值则应当控制在低端98dBuV /高端102dBuV。

2.2 电链路设计要点

(1)广播通道的电链路设计。在原则上应当将HFC的带宽升级至860MHz,其它网络器材,如光接收机、放大器等也应当选用带宽在860MHz以上的型号,分配器则应选用带宽在1000MHz以上的型号;光接收机下的放大器级数必须控制在2级以内,用户放大器的输入电平的计算值则应当控制在77±1dBuV的范围内,输出电平的计算值可控制在102dBuV;可采用逆向设计法对同轴电缆的网络部分进行设计,并在设计过程中对干线和接入网加以明确,同时要合理制定网络拓扑结构。主干则应当尽可能减少分支线路和分配口的设置,这样能够有效减少信号损耗,需要特别注意的是,不得从干线上直接去信号输入到用户端,也不可以连续串接分支或是分配器的形式从干线上获取信号;进入用户端应当不低于国家现行标准规定的64±4dBuV,用户接收端宽带的电平应当大于48dbuV,质量大于3bit/Hz,时延应当小于10ms。

(3) EPON技术+窄带交互接入的方式。窄带交互设备的工作频段为915-928 MHz,通信速率为500Kbps/头端模块,每个模块下的最大用户数量尽可能不要超过80个,以70个左右为宜。

3 结论

综上所述,本文在对农村双向网设计与建设中的关键技术进行介绍的基础上,结合桐庐华数的双向网改造经验,对基于HFC技术构建数字电视网广播通道, EPON+EOC+窄带交互技术构建的数字电视网交互通道的农村网络改造设计和建设规范进行了具体论述。期望通过本文的研究能够对推动我国有线电视数字化进程的不断加快起到一定的帮助。

参考文献

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[2]薛亚军.陈振华.农村双向网改造的方案设计[J].视听界(广播电视技术),2011(06).

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[5]张锋.王雷.基于EPON的广电双向网络改造模型研究[J].光通信技术,2013(08).

作者简介

胡国平(1969-),男,现为浙江省杭州市桐庐华数数字电视有限公司助理工程师,主要从事工程项目建设和管理工作。

作者单位

浙江省杭州市桐庐华数数字电视有限公司 浙江省杭州市 311500