ＣＡＴＶ双向网 有线电视技术 ｉ 誊誊 ｌ Ｉ ｒ ｌ ≮ 黪 光网络昀设计与维护 瓣嚣 誊 。 誊 ｊ ｛ｌ ｌ” ： ；黝 于金良 江苏吴江有线广播电视网络有限公司 随着科学技术的迅猛发展，有线电视的数字化、 点到多点结构，无源光纤传输，在以太网上提供多种 双向化快速推进，为满足互动电视、宽带业务快速发 业务。ＥＰＯＮ系统这种无源点对多点的光网络和广电 展的要求，尤其结合广电总局下一代广播电视网 原有ＨＦＣ网络中的光网络完全类似。在光纤到小区 （ＮＧＢ）的建设要求，广电有线网络急需建立一种能以 的布局方式中可以多个小区共用一芯主干光纤，并且 支撑大量互动电视视频流为基础的语音、数据与视频 可以根据用户的实际地理分布情况和用户数灵活分 三网融合的宽带综合业务双向网。而如何实现双向网 的全面、快速覆盖以及投资的节省成为考虑的重点， 布光纤，覆盖大量用户的接入，节省大量的主干光纤。 经过广泛的比较、分析和论证，成熟的ＥＰＯＮ技术便 ＥＰＯＮ的系统结构如图１所示。一个典型的 被大部分广电网络运营商采用。 ＥＰＯＮ系统由ＯＬＴ（光线路终端）、ＯＮＵ（光网络单 元）、ＰＯＳ（无源分光器）组成。ＯＬＴ一般放置在』 电前 １ ＥＰＯＮ系统的构成 端机房；ＯＮＵ根据实际光纤铺设情况放置在小区光 节点、楼道甚至用户家庭中；ＰＯＳ是无源光纤分光器， １．１ ＥＰＯＮ技术简介 可多级连接，灵活组网。ＥＰＯＮ系统使用单模光纤，在 ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ，以太无 一芯光纤上利用上下行两个波长（上行１３１０ｎｌｎ，下行 源光网络）作为一种新型的光纤接入网技术，它采用 １４９０ｎｍ）传输双向数据。 ［圄 匹亟 ［亟 图１ ＥＰＯＮ的系统结构 ２０ ｌ １年第１期（总第２ ５３期） 有线电视技术 ＣＡＴＶ双向网 丌ＴＨ的ＯＤＮ基本结构 图２ ＦＴｒｒＨ结构下的ＯＤＮ结构 １．２ ＥＰＯＮ系统中光网络 艺监控工作窗口，根据需要可将工作波长调整到 ＯＬＴ与ＯＮＵ之间通过光配线网络ＯＤＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ １３１０ｎｍ，１４９０ｎｍ，１５５０ｎｍ等工作波长（俗称工作窗 Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）进行连接实现传输，它是由无源 口）。ＰＬＣ和ＦＢＴ两种光分路器各有优缺点，在１：４分 光分路器组成的。ＥＰＯＮ的基本拓扑形态有树状拓 光比以上的情况下，ＰＬＣ分路器在产品性能、可靠性 扑、串行拓扑和环形拓扑三类；同时根据ＯＤＮ接人用 方面则具有明显的优势。因此目前ＥＰＯＮ系统中多采 户方式的不同，ＥＰＯＮ的具体物理结构又分为三种情 用ＰＬＣ型光分路器。 况，分别为光纤到路边（ＦＴＴＣ）、光纤到楼（ＦＴＴＢ）、光 光分路器在ＥＰＯＮ组网ＯＤＮ设计时应尽量采用 纤到户（ｎｖ】『Ｈ）。 一级分配，不超过两级分光的原则。建议根据实际组 １．３ ＥＰＯＮ系统的物理层传输 网情况，将分光器放置于光交接箱或小区机房。 ＩＥＥＥ ８０２．３—２００５规定了在物理层，ＥＰＯＮ系统 ２．３工程勘察 在采用单纤波分复用技术即下行使用１４９０ｎｍ波长， 在进行ＥＰＯＮ系统ＯＤＮ设计前应对从ＯＬＴ到 上行１３１０ｎｍ波长，从而实现单纤双向传输。在物理 ＯＮＵ之间全部光缆路由进行详尽的工程勘察，绘出 编码子层，ＥＰＯＮ系统继承了吉比特以太网的原有标 可靠的光缆路由。 准，采用８Ｂ／１０Ｂ线路编码和标准的上下行对称 首先必须明确ＯＬＴ至ＯＮＵ之间光缆长度是否 １Ｇｂｉｔ／ｓ数据速率，其线路速率为１．２５Ｇｂｉｔ／ｓ。 在２０ｋｍ之内，这是因为ＥＰＯＮ协议标准中明确定义 了ＥＰＯＮ最长和差分传输距离不得超过２０ｋｍ，与光 ２ ＥＰＯＮ系统ＯＤＮ设计 功率大小不相关的。 其次必须明确整个光缆路由中各个交接点的接 ２．１ ＰＯＮ口分光比的确定 头类型，以确保使用合适的尾纤和跳纤的类型、长度 ＰＯＮ口分光比应结合用户分布的密度、接入率、 和确定光分路器的接口类型。 带宽要求来确定。目前ＥＰＯＮ技术已经较为成熟，且 然后需要找出整个ＯＤＮ链路上光缆的熔接点， 已经能支持到１：６４的分光比，但是１：６４分光比对光 为下一步进行光功率计算作准备。 功率预算要求极为苛刻，且１：６４分光比和１：３２分光 表１ ＯＤＮ链路损耗预算表 比只能节省１０％左右的投资，因此应该在Ｆ１丫ｒＢ的情 名称 类型 典型损耗 况下避免使用１：６４而使用１：ｌ６－３２进行设计，以使 快速连接器 ＜０．５ｄＢ 得光分路器的光分支留有一定余地，方便今后的扩 冷接 ≤０．２ｄＢ 容和检修。 连接点 熔接 ≤０．１ｄＢ ２．２光分路器的类型与布放 活动连接 ≤０－３ｄＢ 目前，光分路器主要有平面光波导技术（ＰＬＣ）和 １：３２ ≤１７ｄＢ 熔融拉锥技术（ＦＢＴ）两种。ＰＬＣ光分路器对工作波长 ｌ：１６ ≤ｌ３．８ｄＢ 光分路器 不敏感，即不同波长的光的插入损耗很接近，工作波 １：８ ≤１Ｏ．６ｄＢ 长达到１２６０～１６５０ｎｍ，覆盖了现阶段各种ＰＯＮ标准 １：４ ≤７．５ｄＢ 所需要的所有可能使用的波长；ＦＢＴ光分路器由于拉 １３１０ｎｍ ≤０．３５ｄＢ／ｋｍ 光纤ｆＧ．６５２Ｄ） 锥过程产生的光纤模场的变化，需要根据需要调整工 １５５０ｎｍ ≤Ｏ．２ｌｄＢ／ｋｍ ２ ０ ｌ１年第１期（总第２ ５ ３期） ＣＡＴＶ双向网 最后通过光路的工程勘察，结合用户的分布、接 有线电视技术 的各种告警信息进行分析，判断设备运行情况并作出 相应的处理。 入率、业务需求等确定光分路器的光分路器的输出路 数和布放位置。 ２．４光功率计算 ２．４．１光路总损耗 日常维护主要通过对设备指示灯的观察、机房环 ’ 境的保持、机房电源的维护、集中网管监测等手段进 行，以达到对整个ＥＰＯＮ系统运行性能能够全面掌 ＥＰＯＮ系统中完整ＯＤＮ链路总损耗包括以下几 个方面：分光器损耗、熔接和冷接损耗、连接器、适配 握。当然，还得结合平常有线电视网络的维护过程中， 对ＯＤＮ和放置于小区、楼道的ＯＮＵ设备进行常规维 护。 器（法兰盘）损耗、光纤传输损耗以及线路额外损耗（一 般取３ｄＢ左右）。对于集成ＣＡＴＶ业务的，还需要另外 增加考虑ＷＤＭ的损耗（每个ＷＤＭ耦合器的损耗通 ３．２故障处理 ＥＰＯＮ的故障处理首先需要对故障进行明确分 类，明确的故障分类有助于快速的定位故障和解决故 障。按照故障产生原因，一般可以分为硬件故障、软件 故障、人为故障三类。 常约为０．７－１．０ｄＢ），１５５０ｎｍ波长应用于ＣＡＴＶ传输 时，链路功率预算需另外计算。 ＯＬＴ的ＰＯＮ口发光功率在＋２一＋７ｄＢｍ之间，接 收光功率灵敏度在一２７ｄＢｍ左右，ＯＮＵ的发光功率 硬件故障一般通过指示灯观察或简单的仪器测 试便能定位。处理硬件如ＰＯＮ口光模块、ＯＮＵ、ＯＬＴ 单板等故障时，可以通过反复替换正常硬件与故障硬 件来判断故障源查找是否正确，如果定位准确，更换 硬件后故障立即得到解决。如属于ＯＤＮ问题时，只需 要通过光功率计或ＯＴＤＲ对ＯＤＮ链路进行逐级测量 便能即时定位并解决故障。 在一１～＋４ｄＢｍ之间，接收光功率灵敏度约为＿２４ｄＢｍ，过 载光功率为—３ｄＢｍ，因此整个ＯＤＮ链路的总损耗应控 制在１０￣２６ｄＢ之间，同时注意在ＯＤＮ网络设计时，链 路应具有一定的衰减冗余。 因此，ＥＰＯＮ系统ＯＤＮ链路总损耗＝光纤衰耗系 数×传输距离＋光分路器损耗＋光活动连接头损耗总 和＋光纤熔接接头衰减总和＋光缆线路富余度，且不大 于２６ｄＢ为宜。 ２．４．２ ｏＤＮ链路之间损耗差 硬件故障往往定位比较简单，但往往有些硬件故 障查起来比较费功夫，这就需要维护人员对ＥＰＯＮ系 统有足够全面的了解并具备清晰的分析思路，从而尽 快缩小故障范围直至定位故障源。 软件故障主要是指ＥＰＯＮ设备厂家提供的运行 软件存在有ＢＵＧ，必须通过升级程序版本来解决相 关问题，这类问题一般属于厂家职责范畴，一旦发现 必须通知厂家尽快解决。 人为故障一般是由于人为原因如连错线、配错数 根据ＥＰＯＮ协议规定，ＯＬＴ的接收范围是在 １５ｄＢ以内，即最大光衰和最小光衰的差值应该在 １５ｄＢ以内，意思是ＯＬＴ光口至任意两个ＯＮＵ之间的 光损耗必须≤１５ｄＢ，否则会导致误码率上升，甚至引 起某些ＯＮＵ的频繁掉线，这一点需特别引起注意。 ３ ＥＰＯＮ系统的维护 就目前来看，ＥＰＯＮ由于组网简单，维护起来也 据、用错软件版本等造成的故障。为把此类故障降低 至最低限度，应该在操作过程中认真、仔细地做好每 个环节。同时加强集中网管人员的操作权限，严格限 制无关人员操作或相关人员越权操作。 相对方便，但随着用户数目的增加，ＥＰＯＮ集中管理 和维护也是非常重要的。ＥＰＯＮ系统的维护主要分为 日常维护和故障处理两大部分。 ３．１ 日常维护 ４ 结束语 随着ＥＰＯＮ技术的成熟，以及ＥＰＯＮ系统具有节 省投资成本、建设维护简便等特点，使其越来越被广 大广电运营商所青睐，利用ＥＰＯＮ进行我们广电系统 的ＩＰ城域网的建设将是一项长期而艰巨的系统工 ＥＰＯＮ的日常维护可以分为例行维护和告警处 理两方面。 例行维护是指对ＥＰＯＮ系统的周期性维护，主要 是对设备运行情况进行周期性检测，对检测中出现的 问题进行及时处理，以达到发现隐患、预防事故发生 和及时发现故障并迅速排除的目的。 告警处理是指通过对ＥＰＯＮ设备在运行过程中 程。而与有线电视网络相结合的ＥＰＯＮ系统则更具有 其他宽带ＩＰ网络无法比拟的性能，必将帮助广电系 统带来新的飞跃。Ａ ● ２０ １ １年第ｌ期（总第２ ５３期）
