有線電視FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運維淺議

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摘要：4K、8K、AR/VR、千兆寬帶逐漸進入居民生活，現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)（NGB）承載能力已近極限，幾乎無法通過常規(guī)的拆分、設(shè)備升級等方式進行網(wǎng)絡(luò)升級。同時，NGB在結(jié)構(gòu)上依然是傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)，在安全性、設(shè)備維護和成本上與ftth相比劣勢明顯，改造、升級為FTTH網(wǎng)絡(luò)是必然趨勢。本文以有線電視配套項目為例，對有線電視FTTH網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、施工、安全防護、運維等方面進行探討。

關(guān)鍵詞：有線電視NGBFTTH無源光分配網(wǎng)設(shè)計

1引言

NGB網(wǎng)絡(luò)已運營十多年，雖然經(jīng)過一系列的技術(shù)升級和接入設(shè)備拆分，能夠穩(wěn)定支撐包括高清直播、高清點播回看、百兆寬帶接入等業(yè)務(wù)，然而隨著4K、8K、AR/VR、千兆寬帶的普及，NGB網(wǎng)絡(luò)的性能已無法支撐業(yè)務(wù)的發(fā)展，同時NGB網(wǎng)絡(luò)在安全性和建設(shè)維護成本上相較FTTH有一定的劣勢。有線電視網(wǎng)升級未進行FTTH需要解決的問題有很多，如針對不同的場景分別采取哪種技術(shù)方案、如何盡可能規(guī)避入戶線纜更換的困難、現(xiàn)有NGB網(wǎng)絡(luò)進行升級時如何因地制宜節(jié)省成本等。同時，F(xiàn)TTH網(wǎng)絡(luò)相較傳統(tǒng)雙向有線電視網(wǎng)和NGB，在日常運維上有較大的區(qū)別，HFC網(wǎng)絡(luò)維護中所關(guān)注的重要指標以及配套的搶修、維護預(yù)案并不完全適用于FTTH網(wǎng)絡(luò)，從技術(shù)預(yù)案、維護人員技能到儀器儀表和工具配置，可以說整個運維體系都需要進行重組和更新。

2FTTH網(wǎng)絡(luò)改造方案的設(shè)計思路

本期機房利舊一期工程原有有線機房的覆蓋用戶數(shù)為359戶。有線FTTH網(wǎng)絡(luò)自中心機房以下，均應(yīng)設(shè)計為無源光網(wǎng)絡(luò)（可結(jié)合實際情況將OLT、EDFA等設(shè)備下沉至小區(qū)機房，本項目不采用），設(shè)計依據(jù)OLT端口發(fā)射光功率、EDFA輸出光功率、終端設(shè)備接收光功率門限、鏈路損耗等數(shù)據(jù)，計算出所需的端口、器件等資源數(shù)量，并完成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。（1）ODN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)新建FTTH網(wǎng)絡(luò)采用二級光分結(jié)構(gòu)，由兩條獨立光鏈路分別傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和廣播電視。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的光分配網(wǎng)絡(luò)通常采用兩級光分結(jié)構(gòu)，總光分比為1:64（一級光分可采用1:4或者1:8，則對應(yīng)的二級光分為1:16或者1:8），電視部分同樣采用兩級光分結(jié)構(gòu)，總光分比為1:64（一二級光分均采用1:8的光分比），端口覆蓋率按照100%考慮。如采用薄覆蓋方式漸進地對現(xiàn)有NGB網(wǎng)絡(luò)進行疊加升級，則會根據(jù)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀、發(fā)展預(yù)期等實際情況采用更為靈活的配置方式。FTTH到戶模型如圖1所示。（2）設(shè)備接入方案設(shè)計由于FTTH有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)（含純新建網(wǎng)絡(luò)和疊加升級網(wǎng)絡(luò)）目前規(guī)模不大，故OLT、EDFA等設(shè)備一般暫時規(guī)劃放置于分中心級別的機房。對于有條件的小區(qū)，項目設(shè)計時應(yīng)一并規(guī)劃小區(qū)有源機房，除了配置當期項目所需的ODF等無源設(shè)備外，還應(yīng)完成小區(qū)機房的有源基礎(chǔ)建設(shè)，以便后續(xù)大規(guī)模升級時將OLT等設(shè)備下沉，發(fā)揮區(qū)域核心的作用。新建FTTH網(wǎng)絡(luò)根據(jù)樓棟的用戶數(shù)量合理設(shè)計樓棟內(nèi)的光分配置和安裝位置，采用插片式光分路器以便后續(xù)業(yè)務(wù)調(diào)配和維護。新建FTTH網(wǎng)絡(luò)采用100%全覆蓋設(shè)計，射頻信號和數(shù)據(jù)信號通過用戶端光接收機和ONU接收，其中ONU于用戶入住后視業(yè)務(wù)需求另行安裝調(diào)試。（3）光纜建設(shè)方案設(shè)計光纜建設(shè)方案設(shè)計同樣需要結(jié)合建設(shè)規(guī)模和實際資源情況。按照已知的設(shè)備參數(shù)、覆蓋用戶數(shù)、預(yù)期的業(yè)務(wù)類型、并發(fā)率等信息進行光鏈路設(shè)計。小規(guī)模FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，頭端設(shè)備一般配置于分中心級別機房，對于光纜資源的需求會比較大，基礎(chǔ)資源不足則需對上聯(lián)光纜進行補充。大規(guī)模升級改造時，盡可能將頭端設(shè)備下沉至小區(qū)機房，如同期建設(shè)小區(qū)有源機房，則還需要對小區(qū)機房管線資源進行規(guī)劃，具體如圖2所示。（4）入戶光纜選用新建FTTH網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)使用雙纖入戶方案，采用非金屬加強芯蝶形光纜于用戶信息箱內(nèi)作成端處理。疊加升級改造時，可暫不實施光纜入戶，后續(xù)按業(yè)務(wù)需求再進行，在業(yè)務(wù)開通時一并敷設(shè)入戶。

3FTTH網(wǎng)絡(luò)改造安全防護方面的思考

（1）光纜線路的防護新建網(wǎng)絡(luò)多采用管道、橋架敷設(shè)，同時小區(qū)架空線纜入地是一個大趨勢，在后續(xù)網(wǎng)絡(luò)改造中也會越來越多地采用管道、橋架敷設(shè)，為避免后續(xù)可能的土建、穿纜施工、管道沉降等對光纜造成損壞，應(yīng)用塑料子管對光纜進行保護，管口轉(zhuǎn)入處用油質(zhì)水泥沙漿密封，暫不穿光纜子管的則采用專用孔塞封閉。同時，小區(qū)機房還有防鼠防蟲的需要，應(yīng)對光纜出入處進行有效的密封。管道光纜施工時還應(yīng)嚴格避免與強電線路共管道和共井。（2）安全生產(chǎn)和環(huán)境保護對網(wǎng)絡(luò)進行升級改造時，施工場所一般集中于小區(qū)內(nèi)道路和樓棟內(nèi)施工場地，這些地方隨時都會有居民出入經(jīng)過，且工程涉及開挖、井下、高空、帶電等各類具有安全生產(chǎn)風(fēng)險的作業(yè)，施工過程中的安全管理極為重要，施工人員要持證上崗、施工人員個人防護、施工前技術(shù)交流、施工現(xiàn)場臨時用電管理、工具設(shè)備管理、施工現(xiàn)場安全監(jiān)管制度等都應(yīng)做實做細，以避免小區(qū)內(nèi)施工中發(fā)生安全生產(chǎn)事故。同時，針對小區(qū)內(nèi)施工的特點，還必須做好施工現(xiàn)場危險源的排查，避免上下班高峰時段作業(yè)，作業(yè)區(qū)設(shè)安全警示標志并進行保護，專人進行現(xiàn)場管理，禁止非工作人員進入現(xiàn)場；物資裝運時，需由專人統(tǒng)一指揮搬運，裝卸光、電纜時，進行防護并由專人對周邊進行看護，臨時堆放的物資必須堆放整齊牢固并設(shè)置警示標志和進行防護看管；敷設(shè)管道光纜前，施工現(xiàn)場需進行保護并安排專人引導(dǎo)居民，檢查連接件是否牢固，確保施工過程可控。同時還應(yīng)做好施工環(huán)境保護，施工過程產(chǎn)生的廢棄物必須及時清理，施工過程中將廢棄物臨時集中堆放于安全位置，當日施工完成后及時清運，并按照規(guī)定進行利用或處置。施工還需避開居民休息時段。

4驗收和移交

項目竣工后的驗收和移交工作非常重要，其資料的完備性和準確性直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的安全運行和維護排障工作的開展，也關(guān)系到后續(xù)的資產(chǎn)管理。項目竣工后，提交的資料應(yīng)包含：相關(guān)竣工圖紙（光纜、管道、橋架路由等）、設(shè)備與器材明細表及相關(guān)資料、各種測試記錄（ODF、接頭盒、光纜熔接包等環(huán)節(jié)的光功率損耗）、設(shè)備和主要器材檢驗記錄、施工過程記錄（項目負責(zé)人提供）、隨工驗收記錄、隱蔽工程驗收記錄、標簽文檔（機房跳纖表、分纖箱跳纖表、端口連接表等）、施工工藝驗收記錄，并由運維部門進行復(fù)核檢測。

5運行維護

從NGB到FTTH，有線電視網(wǎng)的小區(qū)分配網(wǎng)絡(luò)部分有了極大的變化，從有源變?yōu)闊o源，從射頻信號為主變?yōu)榧児庑盘?，分配網(wǎng)絡(luò)日常運維搶修班組的人員技能和儀器設(shè)備也有了相應(yīng)的改變，但總體來說，F(xiàn)TTH小區(qū)分配網(wǎng)絡(luò)的維護復(fù)雜程度相較NGB網(wǎng)絡(luò)是大幅下降的，疑難問題也相對較少，受環(huán)境干擾也極少，對運維班組的技術(shù)、技能要求側(cè)重有所改變，但基本上都在原有的框架內(nèi)，一旦大規(guī)模升級改造開始，運維班組只需要配備相應(yīng)的儀器設(shè)備，經(jīng)過短期培訓(xùn)即可很好地承擔(dān)FTTH網(wǎng)絡(luò)的維護工作。

6注意事項與網(wǎng)絡(luò)改造后的效果

FTTH網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，需要考慮（新建、升級）住宅小區(qū)、樓棟、業(yè)務(wù)預(yù)期、并發(fā)率等實際情況，選用分光比合理的器件來盡可能保證用戶終端接收光功率的一致性，同時也需考慮今后升級、擴展和維護的需要，設(shè)計足夠的光功率富余量、末級光分配器端口富余量及射頻信號電平富余量。建設(shè)過程中需加強施工工藝管理，特別是新建住宅小區(qū)和實施架空線入地改造的住宅小區(qū)，隱蔽工程涉及了幾乎所有的光纜、同軸電纜和光纜接頭包，一旦施工中出現(xiàn)工藝質(zhì)量問題或未按圖施工，后續(xù)很難發(fā)現(xiàn)和整改，給網(wǎng)絡(luò)的安全運行帶來了極大的隱患，因此需項目負責(zé)人和施工監(jiān)理全程管控并留下記錄。施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理是貫穿整個施工過程的重要內(nèi)容，包括建立健全規(guī)章制度，做好人員資質(zhì)審核和安全生產(chǎn)培訓(xùn)，制定周密的現(xiàn)場安全管理流程等，及時發(fā)現(xiàn)、整改安全隱患，以杜絕安全生產(chǎn)事故。除了指標、工藝驗收外，竣工技術(shù)資料的齊備和準確性關(guān)系到后續(xù)的資產(chǎn)管理、資源調(diào)度，也是運維工作和安全播出保障的重要基礎(chǔ)，資料的系統(tǒng)錄入、審核需要格外關(guān)注。有線電視FTTH網(wǎng)絡(luò)在依據(jù)相關(guān)規(guī)范并結(jié)合住宅小區(qū)的實際情況進行嚴格的設(shè)計、施工和驗收后，性能和可擴展性上完全能夠達到預(yù)期。網(wǎng)絡(luò)改造后的實際效果總結(jié)如下。

（1）網(wǎng)絡(luò)安全性和穩(wěn)定性更好

由于小區(qū)分配網(wǎng)絡(luò)為全光網(wǎng)絡(luò)且全程無源，無需為傳統(tǒng)的設(shè)備如光站、放大器及纜橋提供供電線路，避免了用電安全風(fēng)險，也不會因供電中斷導(dǎo)致大范圍網(wǎng)絡(luò)癱瘓，無源純光網(wǎng)絡(luò)極強的抗干擾能力也避免了有源設(shè)備在長期不間斷運行及惡劣環(huán)境條件下運行不穩(wěn)定的隱患，同時在防范非法插播方面，相比傳統(tǒng)的HFC網(wǎng)絡(luò)有不可比擬的優(yōu)勢。

（2）降低維護和運營成本

無需電力供應(yīng)可節(jié)省大量用電成本?？啥沤^電力供應(yīng)、有源設(shè)備故障（或性能下降）造成的日常搶修和維護，且可以完全規(guī)避惡劣氣候時故障率升高的可能，使得網(wǎng)絡(luò)維護所需人力物力可以較為平均地分配，無源光網(wǎng)絡(luò)較低的故障率也可有效減少人員冗余且無需備用設(shè)備，運維成本可得到有效控制。

（3）用戶端體驗提升

避免了有源設(shè)備故障或性能力劣化，網(wǎng)絡(luò)整體故障率大幅度下降。頭端設(shè)備由GPON升級為10GPON，光網(wǎng)傳輸性能上的優(yōu)勢，相比NGB網(wǎng)絡(luò)，不論在高帶寬應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)時延還是穩(wěn)定性上都有極大的優(yōu)勢，能夠極大地提升用戶體驗。

（4）作為后續(xù)業(yè)務(wù)擴展的平臺

覆蓋到終端的光網(wǎng)絡(luò)可以為5G的小區(qū)覆蓋、雙千兆的實現(xiàn)提供有力的資源支持，也可為周邊政企業(yè)務(wù)的開展提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，特別是電子政務(wù)網(wǎng)類業(yè)務(wù)具有大量深入小區(qū)的接入點，F(xiàn)TTH網(wǎng)絡(luò)可以提供充足的優(yōu)質(zhì)接入資源。綜上，F(xiàn)TTH網(wǎng)絡(luò)相比NGB網(wǎng)絡(luò)，在各方面都具有很大的優(yōu)勢，是目前有線電視網(wǎng)絡(luò)升級的極佳方案。

作者:胡志剛 單位:東方有線網(wǎng)絡(luò)有限公司西區(qū)分公司