應(yīng)用RFoG技術(shù)進行有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造論文

　　摘 要：RFoG技術(shù)是一種利用 PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來實現(xiàn) HFC網(wǎng)絡(luò)光纖推進的一種技術(shù)。本文介紹了RFoG技術(shù)及其在雙向網(wǎng)絡(luò)改造中的應(yīng)用方案， 分析了RFoG技術(shù)相對于傳統(tǒng)HFC網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點，并提出了利用RFoG技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的方案。

　　關(guān)鍵詞：RFoG；光中繼站；反向突發(fā)模式光節(jié)點

　　三網(wǎng)融合的大背景下，有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造業(yè)已成為廣電行業(yè)推進三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。實現(xiàn)三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)，帶來了很多技術(shù)上的機遇和挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)主要來自對HFC同軸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性和信號質(zhì)量的高要求，即要能以電信級的可靠性進行雙向高帶寬通訊。RFoG技術(shù)在推進光纜網(wǎng)絡(luò)向用戶終端推進的同時，可以顯著改進和提升現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和可靠性。

　　1。RFoG技術(shù)概述

　　RFoG是 RF over Glass的英文縮寫，意為光纖射頻傳輸技術(shù)。RFoG技術(shù)是美國有線通信工業(yè)協(xié)會（SCTE）制定的新標準，是一種利用PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來實現(xiàn)HFC網(wǎng)絡(luò)光纖推進的技術(shù)。

　　RFoG技術(shù)解決方案允許有線電視運營商繼續(xù)將傳統(tǒng)的 HFC 后臺設(shè)備應(yīng)用于新的FTTB或FTTH部署。借助RFoG技術(shù)，可以通過光纖傳輸有線電視業(yè)務(wù)，替代原同軸電纜分配網(wǎng)，有線電視運營商可以繼續(xù)使用現(xiàn)有的設(shè)備和計費系統(tǒng)、 CMTS平臺、前端設(shè)備、機頂盒、條件接收和電纜調(diào)制解調(diào)器，同時在每一位用戶的住所新安裝被稱為光網(wǎng)絡(luò)單元 （ONU）的微型光站，用于將光信號轉(zhuǎn)換成射頻電信號，這個過程替代了傳統(tǒng)上由部署在 HFC網(wǎng)絡(luò)中的高層光站執(zhí)行的功能。用戶終端射頻網(wǎng)絡(luò)設(shè)備保持不動， 區(qū)別在于光網(wǎng)絡(luò)終端從光站移到了用戶住所。GPON FTTB或FTTH部署不具備傳統(tǒng)的模擬反向通道用來支持雙向數(shù)據(jù)通信，而在RFoG解決方案中，允許 DOCSI S用戶端設(shè)備與前端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行通信， 所必需的反向通道由新安裝的微型光站提供，并對整個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)保持透明。

　　目前，有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造技術(shù)主要有兩種方案： CMTS系統(tǒng)和 EPON + LAN （ EOC ）方案。CMTS系統(tǒng)方案充分利用了同軸電纜的帶寬進行雙向傳輸， 具有部署方便、速度快、可分步實施的優(yōu)點，是專門針對有線電視同軸網(wǎng)絡(luò)的雙向傳輸技術(shù)，其缺陷是反向匯聚噪聲嚴重，易導致網(wǎng)絡(luò)低效，對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和維護技術(shù)能力要求較高。EPON + LAN （ EOC ）技術(shù)方案則是借鑒了電信業(yè)近年發(fā)展成熟的 PON 技術(shù)， 技術(shù)相對簡單，易維護，與以太網(wǎng)可無縫對接，是基于以太網(wǎng)的雙向傳輸技術(shù)，其缺點是對于已建成的小區(qū)入戶較難，需借助 EOC過渡，增加了網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本， 降低了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。而五類線入戶，需要成片布局，對于雙向增值業(yè)務(wù)發(fā)展初期或雙向業(yè)務(wù)比例過低的地區(qū)， 前期的大量投入難以在較短期內(nèi)收回成本， 這對于廣電運營商來說成本壓力太大。因此， 雖然目前EPON技術(shù)在廣電的應(yīng)用正如火如荼， EOC技術(shù)也似乎炙手可熱，但與CMTS系統(tǒng)相比仍難分伯仲。RFoG技術(shù)的出現(xiàn)，提升了HFC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性， 有效抑制了反向匯聚噪聲， 使得CMTS系統(tǒng)的優(yōu)勢得到了增強。

　　2。 RFoG技術(shù)在 HFC雙向網(wǎng)絡(luò)改造中的應(yīng)用

　　RFoG技術(shù)在HFC雙向網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用方案如圖 1所示。

　　利用RFoG技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)進行雙向改造的優(yōu)勢是：RFoG相對于傳輸流來說是透明的， 可最大程度保留運營商現(xiàn)有前端設(shè)備系統(tǒng)和用戶終端設(shè)備，大大降低網(wǎng)絡(luò)改造成本；同樣采用光纖傳輸技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)可靠性大大提高，同時也可有效降低回傳噪聲，提高反向網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量； 可顯著減少分機房回傳光纖的進出總芯數(shù)和回傳光接收機的數(shù)量，進一步降低投資成本，還可簡化網(wǎng)絡(luò)。采用 RFoG技術(shù)的回傳光發(fā)處于突發(fā)工作模式，利用 CMTS系統(tǒng)的時分復用機制， 在無 CM 上傳信號時回傳光發(fā)射模塊激光器處于關(guān)閉狀態(tài)，不同于以往回傳光發(fā)激光器的持續(xù)開啟， 可有效阻斷此回傳光發(fā)下射頻網(wǎng)絡(luò)噪聲的匯聚上傳； 而一旦偵測到有 CM 上傳信號，即刻觸發(fā)回傳光發(fā)激光器開啟傳送工作，傳送完畢又處于關(guān)閉狀態(tài)， 周而復始。將帶突發(fā)模式回傳光發(fā)射機的雙向光接收機部署于樓棟甚至樓道， 這種光纖向網(wǎng)絡(luò)最后一千米推進的技術(shù)減少了同軸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用距離和有源設(shè)備數(shù)量， 極大地提高了整個網(wǎng)絡(luò)的可靠性和信號質(zhì)量，顯著減少寬帶的掉線率，這正是三網(wǎng)融合趨勢下有線電視網(wǎng)絡(luò)改造的目標之一。

　　3。RFoG技術(shù)的改進應(yīng)用方案

　　RFoG技術(shù)首先是在國外提出并發(fā)展起來的， 但是根據(jù)國內(nèi)有線電視網(wǎng)絡(luò)運營狀況， 目前雙向增值業(yè)務(wù)量遠少于普通單向廣播收視業(yè)務(wù)量， 因此單個CMTS頭端覆蓋的用戶區(qū)域會比較廣，需要改進現(xiàn)有的 RFoG技術(shù)在HFC雙向網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用方案，拓寬單個CMTS頭端覆蓋的用戶區(qū)域， 降低網(wǎng)絡(luò)改造成本。改進后的 RFoG技術(shù)應(yīng)用方案如圖 2所示。

　　從圖中可以看出，分前端到野外雙向光機之間的網(wǎng)絡(luò)仍然沿用了傳統(tǒng)的HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣設(shè)計不但可以保護原1310系統(tǒng)設(shè)備投資和分前端機房網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且可以繼續(xù)使用反向光AGC功能來保證野外光機到回傳光接收機之間的長距離光纖鏈路指標。

　　野外雙向光機以下的小區(qū)光電分配網(wǎng)則使用了上下行分開設(shè)計的理念。其中下行信號完全使用單向廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)，放大器可以使用單向放大器，傳輸電纜和分支分配器在保證單向廣播信號傳輸質(zhì)量的前提下可以不進行更換。在上行方面，將反向光突發(fā)式光機放置于單元或樓邊，在野外光機處使用1：16光分路器進行光路混合，并使用低光功率接收機將回傳光信號轉(zhuǎn)換為電信號，系統(tǒng)可支持四個低光功率接收機的輸出電信號混合，混合后的電信號送入野外雙向光機轉(zhuǎn)換為光信號送至分前端。在樓或單元處放置的反向光突發(fā)式光機帶有下行RF信號混合模塊，下行信號通過光機內(nèi)的高低通濾波器混合送入電纜無源分配網(wǎng)絡(luò)。同時可以利用下行電纜對所有反向突發(fā)式光機進行60V集中供電，以解決改造時的供電處理問題。

　　圖2中的電纜無源分配網(wǎng)部分沿用了傳統(tǒng)雙向HFC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中的分支分配器、電纜和電纜接頭都需要按照雙向信號的傳輸要求進行改造。由于只涉及無源電纜網(wǎng)部分，改造難度大幅降低。

　　4。結(jié)束語

　　RFoG 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一致， 因此， 將來當用戶的帶寬需求進一步提高時， 整個光纖接入網(wǎng)可以平滑過渡至GPON等光纖網(wǎng)， 而無需對網(wǎng)絡(luò)光鏈路進行升級改造。就目前來說，RFoG技術(shù)在HFC雙向網(wǎng)絡(luò)改造中的應(yīng)用， 在實現(xiàn)光纖逐步推進的同時，可以減少我們對反向鏈路的維護，實現(xiàn)現(xiàn)有雙向HFC網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)提升，增強在寬帶接入領(lǐng)域的競爭力，為廣電運營商開展三網(wǎng)合一業(yè)務(wù)奠定了靈活的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

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