陈 涛，余少波

北京金桥恒泰科技有限公司，北京 100055

我国广电的双向化改造实际在2000年左右就开始了。在这个时期，国内普遍采用CMTS技术进行双向化改造。当时采用的是RF传输技术，一个CMTS局端可以覆盖上千的用户。由于噪声汇集的问题，在国内的应用受到了限制。

随着光进铜退，国内的广电网络普遍使用光纤来进行信号传输[1]。在光纤上进行RF（射频）信号的传输，实际上是将RF信号进行了数字化[2-4]。与此同时的是，随着每个光节点覆盖的用户数减少，在每个光节点下的RF噪声汇集也就降低了。而在光节点以上是采用光传输，因此，到达CMTS局端的噪声汇集也就降低了。所以CMTS也是双向化改造的一种选择，特别是在新的网络环境下，如何利用好已有的CMTS系统是目前双向化改造的一个重要任务。因此，提供一种可以将 CMTS、GEPON+LAN、GE⁃PON+EoC技术完美融合在一起的技术方案就变得非常重要。本文提供的RFo⁃PON（RF over PON）广电双向化改造技术方案可以满足上述的需求。

1 RFoPON完整解决方案

RFoPON完整解决方案的整体结构如图1所示。

图1是将GEPON和CMTS结合在一起的传输系统结构图。CMTS的下行数据通过波分复用器与CATV数据一起，通过光发射机下传。光发射机的输出与OLT的输出一起波分复用后，通过一根光纤下传到ONT中。在ONT中，由于有RF输出，因此，将CMTS和CATV数据转换为RF信号传输到机顶盒中。

CMTS系统的上传信号通过带RF回传模块的ONT上传。CM来的RF信号，在ONT中转换为光信号。然后通过1310 nm上传到OLT中。在OLT中，通过交换机将信号传输到LMSR（Last Mile Subscriber Return）变换为RF信号送到CMTS控制系统中。

在这个解决方案中，只使用一根光纤。其中，关键的是技术能够在一根光纤上同时传输IP视频流、RF视频信号(具有射频回程能力)以及其他的语音和数据业务，而且无需额外波长的光信号。主要的难点是：RF视频信号处理技术对受激拉曼散射（SRS）和空闲码（idle-code）干扰要具有高级的免疫能力。使之能够与任何符合业界1550 nm波长标准的光学器件协同工作，为客户提供高质量的视频性能。此外，在光网络终端（ONT）产品中内置的自动增益控制（AGC）模块使得产品的即插即用成为可能，从而大幅度降低了运营商的产品部署成本。

图 是 的内部结构。

通过选择不同配置的ONT，来完成不同的最后100 m技术的选择。CMTS上传信号通过双工滤波器将低频信号滤出，经A/D变换后，变换为数字信号。经过数据压缩和打包送到交换和语音处理系统中。经过协议变换通过GEPON系统上传。下行数据通过1550 nm光收机后，送到双工滤波器。然后送到终端的CM中。

在这个ONT终端中，集成了下面的基本功能模块：1）RF输出模块。替换了RF广播和CMTS需要的光接收机。2）RF回传通道模块。完成CMTS的信号回传。3）WDM模块。用来复用1550 nm，1310 nm，1490 nm光信号。4）POTS模块。用来接入模拟电话信号。5）MoCA局端模块。用来实现EoC接入。6）10/100/1000 BASE-T。用来实现LAN接入。

这样，使用一个完整配置的ONT，可以在一个光节点下，实现CMTS+LAN+MoCA（EoC）接入。当然，也可以实现单独的CMTS，LAN，MoCA（EoC）接入。广电网络规划人员再也不必为技术的选择发愁，可以细致到不同的光节点使用不同的最后100 m接入技术，甚至在同一个光节点下，使用不同的最后100 m接入技术。是各种不同的接入技术完美地融合在一起。所需要做的就是对ONT的选择而已。而且这个集成式在物理网络层面上进行的。实现了光传输的统一、网管的统一。

2 技术难点

现在国内在广电网络的双向化改造中，基本上使用两纤三波技术。这并不是说单纤三波技术不好，是因为单纤三波技术需要解决几个基本的难题。其实，在国内，早在2004年左右，就开始单纤三波的解决方案的实验，多年的实验解决不了技术难题。这里关键的问题是受激拉曼散射（SRS）和空闲码（idle-code）干扰。受激拉曼散射是强激光的光电场与原子中的电子激发、分子中的振动或与晶体中的晶格相耦合产生的，具有很强的受激特性，即与激光器中的受激光发射有类似特性：方向性强，散射强度高。这种散射可以干扰其他的波长，从而干扰电视信号。

对于1550/1310/1490 nm波长在一根光纤上传输的时候，就有这种干扰。对空闲码进行弱化等处理后，达到的效果如图3，完全没有了干扰。

3 技术特点

该方案的技术特点包括：

1）可以实现单纤三波或两纤三波改造。通过RF视频信号处理技术对受激拉曼散射和空闲码干扰进行处理，能够与任何符合业界1550 nm波长标准的光学器件协同工作。

2）与CMTS系统无缝融合。既提供基于IP的视频业务接入的解决方案，也提供基于射频信号（RF）的视频业务接入的解决方案，而且还包括独有的集成SCTE 55-1、SCTE 55-2和DOCSIS方案的回传模块的产品。通过一根光纤完成多根光纤才能完成的任务。在物理层次上，将GEPON系统和CMTS系统融合在一起。

3）直接实现GEPON+MoCA接入模式。可以连接3个MoCA局端。通过1000 Mbit/s的以太网络接口，可以连接MoCA2.0的800 Mbit/s局端。单节点最高接入速率可以达到1100 Mbit/s。

4）直接实现GEPON+LAN接入模式。ONT直接集成有8个10/100 Mbit/s的一台网络接口直接实现GEPON+LAN接入模式，可以节省楼道交换机。通过1000BASE-T接口连接外部交换机，平滑扩展用户。

5）将CMTS、GEPON+LAN、GEPON+MoCA各种解决方案无缝地在物理层上融合在一起。技术的选择细化到每个光节点，而不是在一个城市层面上进行选择。可以在一个光节点下，同时使用CMTS，GEPON+LAN，GEPON+MoCA 各种解决方案。也可以分别使用不同的技术解决方案。

6）将技术的选择细化到光节点。在一个光节点下来选EoC，LAN，CMTS技术。甚至在一个光节点下同时使用这几种接入技术。无论在多么复杂的广电网络中，哪怕一个楼房中有CMTS系统、EoC系统、LAN系统，都可以完全融合在一起。利用统一的网管来进行管理。在一个光节点下，可以集成CMTS，EoC，LAN系统在一起。

7）整个网络系统结构简洁。GE⁃PON和CMTS需要的模块完整地集成在ONT中。网络系统各个设备的集成度非常高。便于管理和维护。系统结构非常清晰。如果采用RFoG等解决方案，整个系统的组成单元就非常多，结构不清晰。系统部署成本高。维护成本也高。网络结构清晰，网络设备单一，从而使网络的规划更方便，更能贴合实际的环境需求。实现了物理网络层面上的融合，采用统一的网络管理，是维护更方便、维护成本更低。

8）在进行广电网络改造的同时，保存原来的系统特点，不影响原来系统的使用，保护了所有的投资。

9）灵活的供电方式。意识到通信设备的供电方式将随不同网络运营商的应用差异而变化。

5 小结

笔者介绍的双向化改造方案，充分结合了实际的网络环境，不仅能够与现有的CMTS双向网络改造方案融合，而且在每个光节点上可以同时选择使用CMTS，EPON+LAN和EPON+EoC解决方案，也可以分别使用不同的方案。通过集成的网管系统可以同时管理RF通道和IP通道，是一种完整的、适应各种需求的广电双向化解决方案。

[1]戴卫平.有线电视网络双向改造主要技术方式研究[J].电视技术，2008，32（9）：44-47.

[2]王涛，余少波.基于MoCA的有线电视接入网双向化改造[J].世界宽带网络，2007，14（6）：67-70.

[3]余少波.满足NGB网络双改需求的EPON＋MoCA解决方案[J].世界宽带网络，2010，17（10）：47-50.

[4]熊承国，尹冠民.RF PON：NGB网络的首选接入技术[J].电视技术，2010，34（2）：101-105.