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摘 要 随着各大电信运营商对用户市场的争夺日益激烈，广电网络面临巨大的竞争压力，特别是新业务的发展，比如视频点播、局域网业务、监控业务、政府公务网、宽带上网等业务的开展，必须要有一张高速有效的宽带网络来承接这些业务，而广电原先的网络虽能实现部分双向业务，但由于反向带宽的限制，无法实现大数据的传输，所以光纤入户（FTTH）将是广电发展的必然趋势。
关键词 光纤入户；设计；建议
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2017）23-0012-02
光纤入户全部采用分光、分纤等无源光网络设备，数据信号利用1 310nm/1 490nm波长传送上/下行数据业务，广播电视信号采用1 550nm波长传送下行广播业务，其优越性主要表现为：
1）整个传输链路实现了无源连接，减少了技术指标的损耗。
2）带宽扩展空间大，可以长距离传输。
3）干扰少，数据传输安全。
4）支持各类互联网协议。
5）建设成本越来越低。
1 光纤入户设计建议
1）双纤入户。双纤入户使用的是两条光纤独立传输视频和数据业务。一纤1 550nm传输广播电视信号，另一纤（上行1 310nm，下行1 490nm）传输数据信号，用户家里将接收到的光信号通过ONU和光接收机二合一的接收设备，解调后送到数字电视机顶盒和数据设备中，实现多种业务的交互。
双纤接入方案的优势如下：
（1）网络建设无需再铺设同轴电缆，ODN建设一步到位，网络先进，可靠性高。而且便于网管业务的使用。
（2）电视与数据信号通过不同的光纤传输，可以根据不同的业务灵活的配置不同的光分配网络。在电视信号需求多要进行全面覆盖而数据业务需求较少可针对性的覆盖情况下，这种方式可以提高数据局端PON口资源的使用率。
（3）电视与数据信号通过不同的光纤传输，避免了广播信号1 550nm与数据下行信号1 490nm之间的频率干扰。
2）单纤入户。单纤三波入户，前端广播电视信号（1 550nm）和数据设备发送信号（上行1 310nm，下行1 490nm）在前端机房经DWDM波分复用设备付勇合并到一条光纤物理通道，再经过光链路、各级ODN光分配设备，到达用户家庭，然后经过带DWDM分波器的终端后，再被分别送到光接收机和ONU设备实现业务。
此方案有如下特点：
（1）单纤三波的网络是端对端来交互的，对用户端有源设备管理比较方便。网络管理人员可以在前端机房实现故障维护、远程操作、业务开闭等
功能。
（2）广播电视信号和数据信号都是在同一条光纤上传输，可以大量节省ODN设备的使用，光纤资源和建设成本大量节约。
（3）单纤三波方案的下行1 490nm的数据IDLE码会对广播电视1 550nm的视频信号在60MHz左右的频率造成干扰，低频广播电视信号也会对数据信号造成频率干扰，所以对波分复用器的选择要求隔离度在35dB以上。
（4）由于在分前端已经将PON口数据信号与CATV信号合波，在双向业务无法实现全覆盖的情况下，浪费PON口资源。
目前隔离度好的DWDM成本较高，而混合信号是不能直接进光接收机或者ONU的，所以不管是开通单项业务还是双向业务，单纤的方式都需要在每个终端前增加一个DWDM。用双纤的方式就比较灵活，由于1550广播电视信号和双向数据信号分别传输，当用户开通单项数字电视业务时只要把1550广播电视信号接入家用型光接收机，如果用户要开通电视和双向业务时只需要把原来的家用型光接收机换成光机+ONU的二合一终端就能实现，减少广电前期投入，加快FTTH的建设步伐。所以双纤接入成为目前主流的FTTH入户方式。
3）主干网络设计。在前端或分前端设置光纤放大器和OLT，光纤放大器建议选用铒镱共掺的大功率多输出放大器，由于国内有线电视设备厂商对铒镱共掺的大功率光纤放大器技术理解透彻后，整机价格大幅度下降，1550全光传输系统在长距离传输、密集光节点部署上的优势得到更加明显的
体现。
信号从前端机房送至村和小区中心位置的交接箱内设一级分光，在村和小区楼道入户箱内设二级分光。入户终端可根据接入业务不同选用家用CATV光接收机单机和CATV光接收机+ONU的二合一终端。
4）光功率用户数设计。目前广电行业主流的设备厂商CATV光接收部分光信号为-5～-15，带光控AGC功能，输出电平70dBuv～80dBuv。建议光接收机接收功率≥-12dB，双向数据业务ONU接收功率≥-26dB。单向数字电视业务根据实际用户数全覆盖，双向数据业务按前期规划配置不同比例用户数，一个EPON PON口最多带64个用户。考虑到新增用户和运维人员测试，建议数字电视业务和双向数据业务在设计时预留一定数量的接口。
5）前端设备是否下移设计。影响前端设备安装位置的因素有：
（1）光纤芯数是否充裕。
（2）传输距离限制：EPON设备中OLT和ONU的最大物理距离為20km。
（3）接收光功率限制：数字电视外调制1550光发射机受入纤功率影响光信号远距离传输（>5km）最大入纤功率不能超过19dB。OLT与ONU之间双向最低接收光功率一般在-26dbm以内。
所以要结合光缆路由情况，利用现有机房集中设置原则适度下移以减小对接入主干光缆的光纤资源和不必要的信号浪费。
6）分光器光纤接头设计。建议选用4、8、16、32四种规格的等分PLC（平面波导）型插片式光分路器（体积小、成本低、安装方便美观）。建议每个分路器能够预留几个端口，作为新增用户开通和日常测试使用，高层住宅小区分光器设计建议从上往下的方式设计，如有剩余信号应预留在楼层最底下光配线箱内。建议数字电视选用SC/APC的光接头，“APC”型号其尾纤头采用了带倾角的端面反射损耗高，能保证数字电视信号接受指标。数据业务选用SC/UPC的光接头，“UPC”的衰耗比“PC”要小。 7）皮线光缆距离设计。架空的皮线光缆建议不要超过150m，太长施工不方便，容易折损。地埋的皮线光缆在架空皮线光缆的外面增加了保护套，牢固性要比架空的强，可以不受距离限制，但要考虑管道大小，穿线、熔接是否方便，同一个入户箱用户建议不要超过32户。
8）信号分配级联设计。从机房到用户之间建议3级信号分配，机房、交接箱（建设村或小区）和入户箱各一级。各信号分配节点之间建议4芯到点设计，入户皮线光缆建议2芯设计，一芯电视，一芯数据。建议采用含插片式分光器插槽、光纤直熔盘、光缆和皮线光缆固定装置等功能模块的专用入户箱，既方便又美观。
2 光纤入户施工建议
1）FTTH中光通道施工建议。为避免返工建议机房开始从上往下的方式施工，每完成一级要求检查光链路衰减是否符合设计要求，再送下级信号，保证到用户的光信号能够满足设计要求，别跳级。
2）FTTH中光纤连接建议。FTTH中常用的光纤连接方式有两种：热熔和冷接，光纤热熔损耗低，可靠性高。光纤冷接属于非固定连接，容易出现松动增加日后的维修量且冷接后的插入损耗比较大，反射损耗较差可靠性低。数字电视对光连接的可靠性要求较高，建议采用热熔的方式。
3）光纤入户中皮线光缆的施工规范。
（1）入户的皮线光缆在布放前，首先要考虑用户家里建筑结构、路由、经济性、用户满意度等多种因素。
（2）可以利用已有的弱电暗线通道。
（3）建有垂直布线井的住宅楼，建议在井道内安装走线桥架（管道）和入户配线箱用于穿放皮线光缆。如井道无空间安装桥架或管道，则应对敷设在内的皮线光缆进行包扎，以起到对皮线光缆的保护作用。
（4）在光纤皮线敷设过程中，应严格注意光纤的拉伸强度、弯曲半径（施工过程中不应小于30cm；固定后不应小于15cm），避免光纤被缠绕、扭转、损伤和踩踏。在入户光缆敷设过程中，如发现可疑情况，应及时对光缆进行检测，确认光纤是否良好，避免重复施工。
（5）皮线光缆敷设入户后，应考虑新建住宅家用多媒体信息箱移位和光纤成端预留的长度为宜。
（6）应尽量在干净的环境中制作光纤接头。
（7）光纤敷设完成后要通过光源、光功率进行测试，损耗须小于1.5dB，应对其如果达不到要求，要检查故障。
（8）施工完成后，要做好用户信息、光功率等信息的标签，以便将来维修参考。
4）标签标记。光通道标签：为满足的维护和管理要求，必须对光通道进行详细的标签、测量和记录工作，在箱体内需要粘贴面板成端图，分光器数量及上联和下联端口对应，排列方式、覆盖范围，在工程建设时将这些基本材料统一收集并存档。
5）光通道损耗参考。影响光通道损耗的主要因素有：分路器的插入损耗；光缆长度损耗；光纤熔接损耗；尾纤/跳纤的连接插入损耗。所有光器件及操作工艺产生的损耗应控制在合理的范围之内。在工程设计中信号源应留有一定的余量以做调整，头端到终端的数据链路损耗控制在-26dB以内，广播电视接收光信号控制在-12dB以内。
3 总结
光纤资源有接近无限扩容、高带宽、抗干扰好等显著特点，实现光纤入户关系着广电的生存与发展，这是广电向三网融合发展的必经之路，实际应用中证明，在已經建好光纤入户的小区中，开展视频、数据、监控等多种业务非常顺利、有效，随着光纤入户设备成本的不断降低，这一应用将得到迅速发展。
参考文献
[1]杨勇.有线数字电视光纤入户网络的设计与实现[J].现代工业经济和信息化，2017.
[2]穆小宁.有线数字电视光纤入户网络设计与实现分析[J].西部广播电视，2017（14）：245-246.
[3]陈金波，刘广月.光纤到户双向有线电视网络建设方案[C]//2013国际传输与覆盖研讨会论文集，2013.
关键词 光纤入户；设计；建议
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2017）23-0012-02
光纤入户全部采用分光、分纤等无源光网络设备，数据信号利用1 310nm/1 490nm波长传送上/下行数据业务，广播电视信号采用1 550nm波长传送下行广播业务，其优越性主要表现为：
1）整个传输链路实现了无源连接，减少了技术指标的损耗。
2）带宽扩展空间大，可以长距离传输。
3）干扰少，数据传输安全。
4）支持各类互联网协议。
5）建设成本越来越低。
1 光纤入户设计建议
1）双纤入户。双纤入户使用的是两条光纤独立传输视频和数据业务。一纤1 550nm传输广播电视信号，另一纤（上行1 310nm，下行1 490nm）传输数据信号，用户家里将接收到的光信号通过ONU和光接收机二合一的接收设备，解调后送到数字电视机顶盒和数据设备中，实现多种业务的交互。
双纤接入方案的优势如下：
（1）网络建设无需再铺设同轴电缆，ODN建设一步到位，网络先进，可靠性高。而且便于网管业务的使用。
（2）电视与数据信号通过不同的光纤传输，可以根据不同的业务灵活的配置不同的光分配网络。在电视信号需求多要进行全面覆盖而数据业务需求较少可针对性的覆盖情况下，这种方式可以提高数据局端PON口资源的使用率。
（3）电视与数据信号通过不同的光纤传输，避免了广播信号1 550nm与数据下行信号1 490nm之间的频率干扰。
2）单纤入户。单纤三波入户，前端广播电视信号（1 550nm）和数据设备发送信号（上行1 310nm，下行1 490nm）在前端机房经DWDM波分复用设备付勇合并到一条光纤物理通道，再经过光链路、各级ODN光分配设备，到达用户家庭，然后经过带DWDM分波器的终端后，再被分别送到光接收机和ONU设备实现业务。
此方案有如下特点：
（1）单纤三波的网络是端对端来交互的，对用户端有源设备管理比较方便。网络管理人员可以在前端机房实现故障维护、远程操作、业务开闭等
功能。
（2）广播电视信号和数据信号都是在同一条光纤上传输，可以大量节省ODN设备的使用，光纤资源和建设成本大量节约。
（3）单纤三波方案的下行1 490nm的数据IDLE码会对广播电视1 550nm的视频信号在60MHz左右的频率造成干扰，低频广播电视信号也会对数据信号造成频率干扰，所以对波分复用器的选择要求隔离度在35dB以上。
（4）由于在分前端已经将PON口数据信号与CATV信号合波，在双向业务无法实现全覆盖的情况下，浪费PON口资源。
目前隔离度好的DWDM成本较高，而混合信号是不能直接进光接收机或者ONU的，所以不管是开通单项业务还是双向业务，单纤的方式都需要在每个终端前增加一个DWDM。用双纤的方式就比较灵活，由于1550广播电视信号和双向数据信号分别传输，当用户开通单项数字电视业务时只要把1550广播电视信号接入家用型光接收机，如果用户要开通电视和双向业务时只需要把原来的家用型光接收机换成光机+ONU的二合一终端就能实现，减少广电前期投入，加快FTTH的建设步伐。所以双纤接入成为目前主流的FTTH入户方式。
3）主干网络设计。在前端或分前端设置光纤放大器和OLT，光纤放大器建议选用铒镱共掺的大功率多输出放大器，由于国内有线电视设备厂商对铒镱共掺的大功率光纤放大器技术理解透彻后，整机价格大幅度下降，1550全光传输系统在长距离传输、密集光节点部署上的优势得到更加明显的
体现。
信号从前端机房送至村和小区中心位置的交接箱内设一级分光，在村和小区楼道入户箱内设二级分光。入户终端可根据接入业务不同选用家用CATV光接收机单机和CATV光接收机+ONU的二合一终端。
4）光功率用户数设计。目前广电行业主流的设备厂商CATV光接收部分光信号为-5～-15，带光控AGC功能，输出电平70dBuv～80dBuv。建议光接收机接收功率≥-12dB，双向数据业务ONU接收功率≥-26dB。单向数字电视业务根据实际用户数全覆盖，双向数据业务按前期规划配置不同比例用户数，一个EPON PON口最多带64个用户。考虑到新增用户和运维人员测试，建议数字电视业务和双向数据业务在设计时预留一定数量的接口。
5）前端设备是否下移设计。影响前端设备安装位置的因素有：
（1）光纤芯数是否充裕。
（2）传输距离限制：EPON设备中OLT和ONU的最大物理距离為20km。
（3）接收光功率限制：数字电视外调制1550光发射机受入纤功率影响光信号远距离传输（>5km）最大入纤功率不能超过19dB。OLT与ONU之间双向最低接收光功率一般在-26dbm以内。
所以要结合光缆路由情况，利用现有机房集中设置原则适度下移以减小对接入主干光缆的光纤资源和不必要的信号浪费。
6）分光器光纤接头设计。建议选用4、8、16、32四种规格的等分PLC（平面波导）型插片式光分路器（体积小、成本低、安装方便美观）。建议每个分路器能够预留几个端口，作为新增用户开通和日常测试使用，高层住宅小区分光器设计建议从上往下的方式设计，如有剩余信号应预留在楼层最底下光配线箱内。建议数字电视选用SC/APC的光接头，“APC”型号其尾纤头采用了带倾角的端面反射损耗高，能保证数字电视信号接受指标。数据业务选用SC/UPC的光接头，“UPC”的衰耗比“PC”要小。 7）皮线光缆距离设计。架空的皮线光缆建议不要超过150m，太长施工不方便，容易折损。地埋的皮线光缆在架空皮线光缆的外面增加了保护套，牢固性要比架空的强，可以不受距离限制，但要考虑管道大小，穿线、熔接是否方便，同一个入户箱用户建议不要超过32户。
8）信号分配级联设计。从机房到用户之间建议3级信号分配，机房、交接箱（建设村或小区）和入户箱各一级。各信号分配节点之间建议4芯到点设计，入户皮线光缆建议2芯设计，一芯电视，一芯数据。建议采用含插片式分光器插槽、光纤直熔盘、光缆和皮线光缆固定装置等功能模块的专用入户箱，既方便又美观。
2 光纤入户施工建议
1）FTTH中光通道施工建议。为避免返工建议机房开始从上往下的方式施工，每完成一级要求检查光链路衰减是否符合设计要求，再送下级信号，保证到用户的光信号能够满足设计要求，别跳级。
2）FTTH中光纤连接建议。FTTH中常用的光纤连接方式有两种：热熔和冷接，光纤热熔损耗低，可靠性高。光纤冷接属于非固定连接，容易出现松动增加日后的维修量且冷接后的插入损耗比较大，反射损耗较差可靠性低。数字电视对光连接的可靠性要求较高，建议采用热熔的方式。
3）光纤入户中皮线光缆的施工规范。
（1）入户的皮线光缆在布放前，首先要考虑用户家里建筑结构、路由、经济性、用户满意度等多种因素。
（2）可以利用已有的弱电暗线通道。
（3）建有垂直布线井的住宅楼，建议在井道内安装走线桥架（管道）和入户配线箱用于穿放皮线光缆。如井道无空间安装桥架或管道，则应对敷设在内的皮线光缆进行包扎，以起到对皮线光缆的保护作用。
（4）在光纤皮线敷设过程中，应严格注意光纤的拉伸强度、弯曲半径（施工过程中不应小于30cm；固定后不应小于15cm），避免光纤被缠绕、扭转、损伤和踩踏。在入户光缆敷设过程中，如发现可疑情况，应及时对光缆进行检测，确认光纤是否良好，避免重复施工。
（5）皮线光缆敷设入户后，应考虑新建住宅家用多媒体信息箱移位和光纤成端预留的长度为宜。
（6）应尽量在干净的环境中制作光纤接头。
（7）光纤敷设完成后要通过光源、光功率进行测试，损耗须小于1.5dB，应对其如果达不到要求，要检查故障。
（8）施工完成后，要做好用户信息、光功率等信息的标签，以便将来维修参考。
4）标签标记。光通道标签：为满足的维护和管理要求，必须对光通道进行详细的标签、测量和记录工作，在箱体内需要粘贴面板成端图，分光器数量及上联和下联端口对应，排列方式、覆盖范围，在工程建设时将这些基本材料统一收集并存档。
5）光通道损耗参考。影响光通道损耗的主要因素有：分路器的插入损耗；光缆长度损耗；光纤熔接损耗；尾纤/跳纤的连接插入损耗。所有光器件及操作工艺产生的损耗应控制在合理的范围之内。在工程设计中信号源应留有一定的余量以做调整，头端到终端的数据链路损耗控制在-26dB以内，广播电视接收光信号控制在-12dB以内。
3 总结
光纤资源有接近无限扩容、高带宽、抗干扰好等显著特点，实现光纤入户关系着广电的生存与发展，这是广电向三网融合发展的必经之路，实际应用中证明，在已經建好光纤入户的小区中，开展视频、数据、监控等多种业务非常顺利、有效，随着光纤入户设备成本的不断降低，这一应用将得到迅速发展。
参考文献
[1]杨勇.有线数字电视光纤入户网络的设计与实现[J].现代工业经济和信息化，2017.
[2]穆小宁.有线数字电视光纤入户网络设计与实现分析[J].西部广播电视，2017（14）：245-246.
[3]陈金波，刘广月.光纤到户双向有线电视网络建设方案[C]//2013国际传输与覆盖研讨会论文集，2013.