APP下载

有线宽带接入技术的发展及应用研究

2022-04-11沙灵

大科技 2022年12期
关键词:宽带接入有线光缆

沙灵

(中国移动通信集团江苏有限公司南通分公司,江苏 南通 226000)

1 理论概述

1.1 HFC 网络

1.1.1 HFC 网络的概念

HFC 网络是混合光纤同轴网,目前我国广播电视网络基本采用HFC 的模式进行网络链接。相关技术人员需要在网络前端加载设备,并对电视信号进行调制,从而产生并传送稳定的载波,将网络信号运送到各个小区和用户[1]。

1.1.2 HFC 网络的构成

通常情况下,HFC 网络主要由前端设备、同轴分配网、主干线三部分组成,其中前端设备信号源将信号进行解码之后,加载到一定的载波上,根据国家广电总局规定进行频率处理,最后通过光纤进行传输。混合后的信号通过主干线配送到各个居民小区,如果其他设备和小区距离较远,技术人员需要安置信号放大器,并利用光传输系统对信号进行稳定处理。光传输设备需要较大的发送和接收功率,因此需要对信噪比进行控制。光传送设备能够将RF 信号进行调制,通过光缆传送到个小区的光纤点,实现长距离稳定运输[2]。由于不同节点需要通过光缆信号进行传导,因此部分地区为了节省资金,会采取支线传输信号配置模式,从而有效控制成本[3]。

1.1.3 HFC 网络常用的配件

HFC 网络配件主要包括放大器、衰减器、分支器、F 连接头等。放大器能够对信号进行稳定处理,固有噪声较小,输出功率较大。HFC 网络上行和下行线路需要分别设置正向放大器和反向放大器,对增益大小进行控制,从而避免线路损耗过大。技术人员要在两路放大器设置铝壳,接入60V 的交流电,均衡高频、低频信号,降低线路损耗,控制电缆的信号差异。

HFC 网络中的衰减器作用与和放大器相反,主要有6dB、8dB、16dB 等规格,能够对信号进行衰减处理。分支分配器可以按照信号输出的频率进行分类,主要有二分、三分、四分等类型[4]。分支器的输出端口加载了一个主输出口,能够有效降低信号损耗。混合器能够将多路信号混合成一路信号并进行输出,与分支分配器作用相反,在使用时需要将分支分配器的输入接口当成输出接口。F 接头能够连接HFC 网络的线缆和设备,在使用时需要根据接口模块标准,提升连接的稳定性。

1.2 HFC 网络双向改造

1.2.1 EPON 网络

最近几年,光纤及光纤设备价格下降幅较大,越来越多小区开始利用FTTB、EPON 等技术进行光纤网络双向改造。EPON 网络拓扑结构简单,成本较低,传输性能稳定,能够在现有的HFC网络基础上进行改造,改造幅度较小,应用优势显著[5]。通常情况下,EPON 系统主要由光缆、中断设备、光分路器、光节点等组成。技术人员需要实现业务网络与用户网络的链接,光缆终端设备位于机房,配置了若干个光纤点单元,具有了ONU 和OLT 接口,能够输出下行信号和上行信号。EPON 技术能够解决电缆分配损耗问题,但整体投资较高,需要根据小区的网络布局需求进行合理改造。

1.2.2 有线宽带接入网络

通过有源EoC 技术能够对小区同轴分配网末端进行双向设置,技术人员需要根据以太无源光网络技术和EoC 技术的应用理念,对传统的有线电视网络进行合理改造,提升传输信号的稳定性[6]。结合其他多媒体业务网络数据传送特点,对宽带多媒体业务网络进行升级,从而在原有的网络设施基础上增加数字广播业务、远程教育、网上商业、社区服务、IP 电话等增值服务。

1.2.3 EoC 技术

EoC 是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术,主要分为有源和无源两类。其中,无源EoC 系统能够对信号进行二次转换,设备相对低廉,但网络适应性较差,仅适用于星型集中分配网络环境。有源EoC 能够对信号进行调试处理,通过配置放大器、分支分配器来提升信号传输的稳定性。该技术应用范围广泛,对各类特殊网络环境均有着较强的适应性[7]。技术人员在对广电网络进行配置时,为了避免的同轴电缆网上原有信号对传送信号的影响,可以选择87MHz~860MHz 的传输频率,从而保证网络的稳定性和抗干扰性。

2 有线宽带接入技术的发展历程

2.1 电话拨号接入技术

早期,由于网络技术的局限性,用户需要通过电话拨号的方式进行网络连接;通过在电脑上集成调制解码器,将数据信号汇入到带宽只有56k 左右的网络环境。由于受带宽传输速度的限制,用户在上网时会影响了正常的电功能,因此该技术在使用的过程中存在诸多不便。

2.2 ISDN 接入技术

采用2B+D 的ISDN 接入技术能够有效提升宽带传输速率,实现双向高速的信号传递。该技术能够对语音、图像、数据等信号进行加载,综合了各类单项业务的带宽要求,传输性能有了明显提升[8]。

2.3 ADSL 接入技术

利用ADSL 接入技术能够对现有的电话线进行改造,通过配置传输点、接入点,能够为用户提供不对称速率的上网宽带业务。ADSL 接入技术传输距离在3~5km,由于铺设了大量的电话用户线路,因此该技术的建设成本较低,维护相对便捷。

2.4 LAN 接入技术

与传统技术相比,LAN 技术在以太网技术的基础上采用一部分光纤和双绞线进行信号传输。技术人员需要在机房配置光缆集成器,采用双绞线进行线路连接,双绞线长度要控制在100m左右。由于采用了光纤接入方式,信号抗干扰能力较强,比以往的有线宽带接入技术更加稳定。

2.5 光纤接入技术

光纤接入技术以光纤作为主要媒介进行信号传输,能够实现网络信息的高速传递。根据光纤布局特点,技术人员要灵活采用为FTTN、FTTB、FTTO、FTTH 等形式,对各类原件、设备进行优化配置,提高网络传输稳定性。

3 有线宽带接入技术要求分析

3.1 总体规划分析

目前,有线宽带接入是各运营商网络规划建设的重要部分,需要对客户需求进行深入分析,在原有的基站业务基础之上,新增有线宽带接入网,融合原有网络资源和新增规划资源。相关技术人员要依托综合业务接入区建设规划方案,科学设计传输光缆网主体框架,尽可能保证结构不变,分布实施布局,提高网络覆盖范围,确保用户快速接入。

要稳步推动家庭宽带网络覆盖建设,将投入产出效益放在首位,确保存量网络能力与新增业务需求协同。坚持效益优先的发展原则,对住宅小区优先覆盖,对业务量大和竞争激烈的居民聚集区逐步完善设施。

3.2 主干光缆网规划设计要求

综合业务接入区主要包含主干接入、光缆汇聚节点、光分纤点、连接光缆等。首先,技术人员要进行总体的规划设计,根据城市发展趋势进行网络覆盖方案设计,要精准定位市场,加强综合业务接入区设施升级,不断扩大综合业务覆盖面。以城市行政区域为框架,充分利用现有的基站光缆资源,满足用户更高的需求。每个接入点需要配置1~2 个汇聚机房,主干接入光缆汇聚点。在进行分纤点规划时,技术人员要综合考虑通信管道规划的特点,一般选在绿化带、围墙边进行铺设。室内光纤配线架需要放在可长期使用的机房,便于后期的维护和管理。分纤点的容量要满足覆盖区域的业务点接入总量,结合主干光缆的成端芯数进行配置。在安装时,技术人员要根据业主需求,灵活选择落地式、地埋式、架空式等方法,综合考虑管网容量和光缆成端的连接需求。在对配线光缆进行设计时,技术人员通常采用星型或树型的规划方案,要考虑无线基站接入的纤芯链接标准,提升综合业务接入区资源利用率。

4 有线宽带接入规划设计方案

4.1 主干光缆网规划设计分析

通常情况下,有线宽带接入网包含主干接入层、末端引路层和衔接接入层三部分。技术人员要以综合业务接入区为单位,将网络覆盖范围划分的若干个业务网格,并在接入区业务汇聚点部署设备,利用区内光缆和分纤点进行宽带的全覆盖。要完善的微网格规划设计,根据配线光缆规划要求,组织人员开展微网格设计工作,以楼栋为单位,预测潜在客户的业务需求,根据业务信息调整网格设施布置建设方案。要以栏杆、铁路等屏障为分界线,保障区域划分的合理性。

微网格以二级分节点为中心,面积在0.11km2左右。对于业务密集的城市区域,用户接入点要控制在150m 左右,二级分纤点容量为288 芯,向上归属一级分纤点。配线光缆采用96 芯或48 芯光缆,在原有管道基础上进行改造,采用星型或树型布局方式来提高资源利用率。在对主干接入光缆进行规划时,每个主干网格所辖微网格数量要控制在5 个以内,以一级分纤点为中心,选择576 芯光缆,采用落地式安装方法,将一级分纤点汇入总机房,光缆线路则采用环形无递减交接方式。在对主干光缆网规划设计时,要根据行政区划分方案,对区内微网格数量控制在18~33 个,接入区根据用户规模设置1~2 个,总机房的位置要尽量接近城区中心,主干接入光缆主要采用144 芯,配线光缆采用48芯或96 芯。

4.2 OLT 规划设计分析

技术人员要遵循这一批OLT 优先的原则进行有线宽带网络布局,以集中方式部署OLT 节点,逐步拓宽综合业务区的覆盖面。要对用户分布、机房装机条件、管网资源进行分析,保证设备链接、布置的合理性。对于城市中心区和发达乡镇,单台OLT 系接入点要控制在5000 户以内,优选大容量设备。对于人口密度较小的区域,要在自然条件良好的基站机房内配置OLT 设备,单台OLT 接入户数要控制在1200 户以内。OLT 上联方式主要包含PTN 承载、OTN 承载、光纤直连等,如果OLT 机房已经具备OTN资源,技术人员可以根据业务发展需求,对现有设备进行升级。如果OLT 机房为普通汇聚机房,技术人员可以考虑新建OTN 系统,并根据后期需求进行改造。

采用PON 进行网络贷款配置时,技术人员要对家庭业务类型进行分析,考虑扩容或新建PON 系统的可拓展性,并且要对家庭用户实际带宽接入能力进行测量,根据用户签约宽带核算PON 口所能接入的用户数,进行计算最大记录宽带能力。在对PON 网络逛功率进行计算时,技术人员要了解PON 系统的传输距离,对光分路器的插入损耗、光缆和接头的光纤损耗以及活接头数量进行分析,从而确定皮PON 网络光功率的准确数值。

在对OLT 设计时,要以集中方式部署OLT 节点,便于后期的系统维护。对于不设汇聚机房的城区,要本着OLT 优先原则进行设施建设,综合考虑OLT 上行传输承载标准。在业务初期,可以采用现网基站PTN 接入方式进行网络汇聚;当业务量增大时,可以通过裸线上联的方式进行系统升级。在选择OLT 设备时,技术人员为了保证全网系统的稳定性和可拓展性,要选择性价比高、功能稳定的产品。满足用户的带宽接入需求。为了方便运营管理,需要在相同小区采用统一建设模式,如果小区采用FTTH 覆盖模式,则应该考虑二级分光建设方案。

4.3 不同场景的有线宽带接入技术与要求

4.3.1 标准化城市小区

目前,我国城市化建设进程加快,一些小区基本以高层建筑为主,楼层在10 层以上,因此技术人员要根据新建住宅小区的网络布局特点,对通信管道、配线管网、设备间的基础设施进行分析,尽可能控制网线铺设成本,降低老旧小区改造难度。在建设过程中,使用全光纤接入网,实现OLT 用户的全范围覆盖,最大程度利用家庭宽带资源,提升数据传输的稳定性安全性。分纤箱可以放在小区单元的管井内,避免受外部环境的影响。

城区标准化小区入住率较高,因此要对端口覆盖率进行控制。通常需要达到50%以上,并且要根据后期的客户需求进行扩容处理。GPON 板卡单端口下行带宽为2.5Gbit/s,分光比为1:64,考虑目前多数PON 口占用率,对设备进行拓扑结构配置。为了加快建设进度,并开展常态化、标准化的后期维护管理,需要避免运营商与开发商产生争议。另外,在对城市小区进行线路铺设时,要结合小区整体的规划设计风格,对线路和设备进行合理设计,避免光缆出现磨损,提高整个小区的美观性。

4.3.2 乡镇及新农村社区

对于乡镇及农村聚集区,开发商通常需要采用管道和埋管等方式进行管网铺设,原则上每个单元内放置接入点,分纤箱应该放置在各单元1 层墙壁上。对5~6 层的建筑,采用8 芯插片光分路器进行配置,需要达到50%以上的覆盖率,满足用户后期的业务升级需求。一些农村新建别墅较多,一般采用弱电管道铺设方式。根据国家2016 年光纤到户标准要求,各运营商要拓宽农村有线宽带覆盖范围,对老旧农村站点进行改造升级。光纤接入通常采用挂壁水泥杆固定的方式,要考虑农村部分地区有线宽带比例,覆盖率要控制在30%~40%。对于拆迁地区的临时安置点,可以采用上联就近光交扩容的方案进行建设,因安置时间一般不长且安置人员多数为新增需求不多的住户,需要灵活调整宽带接入方案,提供资源设施的利用率,可以将覆盖率控制在略高于已满足现有接入用户移机的水平。

5 有线宽带接入技术的发展趋势分析

最近几年,随着我国网民数量的日益增多,用户对宽带的速度要求也不断提高,光纤到户已经逐渐成为主流的有线宽带接入模式。为了进一步提升用户的上网体验,各运营商和技术人员对光缆进行各指标的分析和测试,围绕弯曲半径、芯数、线径、材质等进行调整。目前,隐形光缆具有外径小、耐腐蚀性强、重量轻、应用灵活等特点,施工人员利用隐形光缆可以对室内进行高效、美观的线路铺设,不仅美观,并且安装便捷,不需要额外穿管铺设,并且隐形光缆能够有效解决FTTH 入户建设存在的一系列问题。

现阶段,EPON 技术的成熟使得宽带接入变得更加的高效、灵活,国内外运营厂商利用EPON 技术将宽带进行了大幅度提升。但随着4K 超高清、智能家具、体感游戏等业务的普及,当前的宽带技术标准难以适应更高的传送速率要求,因此,需要积极探寻新一代PON 技术,满足超高宽带业务需求。

6 结语

综上所述,为了推动我国经济社会发展,满足人员日益提高的物质精神需求,要积极发展有线宽带接入技术,对宽带上网的速度进行提升,拓宽业务类型,进一步普及IPTV、4K 超高清视频、视频会议等业务,为人们的生活和工作创造更多的便利。在进行网络宽带建设时,技术人员要从实际出发,对居民聚集区的通信基础设施、管网线路布局进行分析,要科学配置光纤及配件,提高线路的稳定性。

猜你喜欢

宽带接入有线光缆
铺条长长的海底光缆
宽带接入网环境下区间电调分机接入方式研究
基于GPON技术的宽带接入应用研究
通信工程中有线传输技术的改进分析
东方有线点播排行榜
无卤阻燃光缆及防蚁光缆
无卤阻燃光缆及防蚁光缆
水线光缆
基于EPON的小区宽带接入设计与实现
工信部扩大宽带接入网业务试点