有线电视光缆传输网方案优化与设计实施

孙海东

（海宁市传媒中心，浙江 海宁 314400）

0 引 言

随着融媒体时代来临和信息网络技术普及，视频资源的极大丰富和浏览便利对中国广电有线电视的核心业务带来了极大冲击，业务人群的不断流失带来业务规模的亟剧萎缩，取而代之的是网络宽带和数据流量业务等。因此，以有线电视业务为基础，开通数字网络、增值服务等转型项目，加快网络化、智能化基础建设和运营服务，实现从早期广电有线电视系统（Community Antenna Television，CATV）同轴电缆传输网发展成为CATV+电话网的混合光纤同轴电缆网（Hybrid Fiber Coax，HFC），并逐步过渡至完全建设光纤通信网络，即光纤到户（Fibre To The Home，FTTH）[1]。

1 有线电视光缆网络整体分层规划的基本思路

根据网络假设的空间分布式理论与省市广播电视台网络建设的实践经验，可以将有线电视光缆传输网区分为技术层、数据层、业务层以及设备层4个层次[2]。通过进一步梳理，将技术层、数据层规建为网络基础层，将业务层、设备层统一设为网络接入层，并按照跨区域分布式组网模式将关键节点分别设置为节点层和交互层，具体组织架构如图1所示。

图1 有线电视光缆传输网整体架构

（1）网络基础层，由技术层和数据层组成。对于有线电视光缆网络而言，基础层是为了对接所在省市各站点前置机房所构建的网络传输中心，能够为业务运营、数据传输以及系统维护等提供核心数据综合能力，与设备层的数据完成实时交互[3]。（2）技术层，主要由整个光缆网络的全部节点组成，实现该传输网与互联网、区域网的数据交互。（3）数据层，主要由节点层中的光交箱组成。即在某区域内完成光纤信号的采集和汇总，并实现信号分流、业务汇总、处理、上传等工作。（4）网络接入层，由业务层和设备层组成。主要是为了实现网络数据与光纤节点之间的数据传输[4]。利用无源光网络（Passive Optical Network，PON）完成整个光纤布局，将基础数据业务纳入整个数据网络，完成用户、节点、终端的全域覆盖。（5）业务层，作为接入层的核心层，将节点传输数据进行二次处理和封装，并将其中的关键数据进行打包，传输至设备层，用于向用户辐射服务信号。（6）设备层，主要完成末端的设备自主式操作，实现网络节点与光交箱之间的信号传输闭环。

2 有线电视光缆传输网升级改造方案

2.1 管道改造

（1）在设置管道数量、布置安装位置时，需要重点考虑的是管道孔的具体数目、运行时数据承载的峰值量以及维护时的需求和简易性；（2）主管道上的孔数目不能少于2个，且孔距为100 mm，此时传输效果最佳；（3）对于完成管道改造建设，需要基于特定场景实施[5]。省市级单位建设区域内主管道在3～4条以上，此时分管道应当按照1个管道孔实施，而主管道则采取的是双孔，如图2所示。

图2 管道改造布局设计示意

2.2 光纤融合

（1）对管道进行二次布局后，需要对广电机房内的网络进行双路由设置；（2）为了实现光纤信号的全域覆盖，光缆网络的光纤芯的数量要匹配实际数据量和业务需求量。经过升级后，主干管道中的光纤实际使用效率不能小于70%，且接入网与承载网的光缆接口应当标明[6]。

光纤网络升级策略应当以原有网络为基础，依据网络芯数的标准与要求，新建1～2路主干光缆传输网（原则上不应多于2路）。

2.3 光交置换

（1）光交箱需要布置在便于建设实施、线路容易保护且不会轻易遭受外界损坏或自然条件影响的位置[7]。（2）按照光缆线路的部署、用户终端的需求以及道路实际情况等，对接入网和基础网光交箱进行配置，通常情况下，需要保证光纤信号能够基本覆盖2 km。

2.4 区域优化

对于信号需要桥接的区域边界，应当设置在以天然边际为代表的地点进行划分（如湖泊、道界等）。当用户终端的光纤网络直连至光缆信号网络时，原光交区域划分会因为需求接入杂乱且量大而难以实时匹配[8]。因此，需要根据实际需求调整用户接入量，细化光交箱区域设计，调整交接配线区。依据用户实际需求，光交箱实际运营数应不大于600，即通过确定接入网的光交箱覆盖区域边界，能够保证同一时间不会出现某用户终端发出的服务需求由多个光纤信号网络准入的异常现象。

3 有线电视光缆传输网建设实施

按照“中心辐射，网系直连”原则调整节点部署，板块间通过机房向外辐射，实现多路有线信号的自由传输，并增加机房作为光交箱的实际数目，如图3所示。

图3 有线电视信号传输流程

（1）在主干线的信号传输链路中，间隔50～80 m串接1组分支器，并从数据信号输出端接入终端用户的使用网路。（2）双向过流型分配器需要统一接口参数与设备型号，这里采用“420+416+412+408”策略，预留的数据端口通过75 Ω电阻进行封接[9]。（3）宽带终端用户接入主干线与支线间信号流转的数据岔口，此时接口需要利用原接口进行2次连接。（4）高效实现基于数字-模拟的Hybrid系统（南瓜模式）对接主控芯片的数据直连，并经过AD9500BQ芯片的固件控制、判断和处置。

在升级方案的实施过程中，值得注意的是，传输信号需转换为标准TS音/视频编码格式，后送至中央处理器（Central Processing Unit，CPU）中进行处理，特殊条件下，还可以利用并行接口对接到主控芯片中，调用数据资源进行数据信号处理[10]。

4 结 论

为了有效改进有线电视光缆传输网的系统工作性能，本文设计了一种升级改造方案，分别从管道改造、光纤融合、光交置换以及区域优化等方面对系统设计和组织架构进行调整重组，提高了系统网络承载能力和信号传输效率。