內(nèi)蒙古智慧廣電基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的技術(shù)特點與設(shè)計原則

吳 波

內(nèi)蒙古廣播電視網(wǎng)絡(luò)集團有限公司 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010

內(nèi)蒙古智慧廣電基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是為了全面實現(xiàn)農(nóng)村牧區(qū)廣播電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋，形成自治區(qū)、盟市、旗縣、蘇木鄉(xiāng)鎮(zhèn)、嘎查村五級貫通的智慧化廣電網(wǎng)絡(luò)，主要包括光纖覆蓋網(wǎng)和無線覆蓋網(wǎng)的建設(shè)。

1 光纖覆蓋網(wǎng)的建設(shè)

1.1 基本原理與特點

光纖進村入戶主要涉及各旗縣區(qū)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)到村、村到入戶三個層面的光纖網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)工程，并通過部署數(shù)據(jù)通信設(shè)備和無源光接入網(wǎng)設(shè)備，承載有線廣播電視、智慧廣電+等業(yè)務(wù)流量，具備全面提升光纖入戶和雙向?qū)拵Ы尤氲哪芰?，實現(xiàn)全自治區(qū)光纖網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋。光纖進村入戶工程全光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

內(nèi)蒙古廣播電視光纖到戶接入網(wǎng)絡(luò)一般使用雙纖三波架構(gòu)，特殊應(yīng)用場景可使用單纖三波架構(gòu)，使用單纖三波架構(gòu)時應(yīng)嚴格控制網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)參數(shù)。雙纖三波即EPON 數(shù)據(jù)光信號與CATV 光信號分別在不同的纖芯中傳輸，各自經(jīng)過不同的物理傳輸通道到達用戶家庭，入戶后， CATV 光信號經(jīng)過FTTH 入戶型光接收機接收后轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l電信號，送到數(shù)字機頂盒完成廣播電視業(yè)務(wù)的呈現(xiàn)，EPON 數(shù)據(jù)雙向信號經(jīng)過FTTH 入戶，ONU 再轉(zhuǎn)發(fā)到計算機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的呈現(xiàn)。CATV 使用獨立光纖傳輸1550nm 波長光信號，EPON 使用獨立光纖傳輸1310nm 和1490nm波長數(shù)據(jù)光信號。如圖2所示。

目前，廣電光纖到戶與電信光纖到戶對比而言，其特點主要在于電視和數(shù)據(jù)信號分開傳輸，電視走HFC 傳輸通道，數(shù)據(jù)走IP 傳輸通道，電視信號不共用數(shù)據(jù)信號通道帶寬且不受數(shù)據(jù)信號通道故障影響，用戶體驗感好。

圖1 光纖進村入戶工程全光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成圖

圖2 廣電光纖到戶原理圖

1.2 光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計基本原則

在進行光纖覆蓋基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，我們常采用以下一些基本設(shè)計原則，以合理利用資源，最大限度的滿足業(yè)務(wù)需要。

1.2.1 接入機房設(shè)置原則

城區(qū)網(wǎng)絡(luò)一般利用原有縣級機房或鄉(xiāng)鎮(zhèn)機房作為接入機房使用，農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)一般按照每個行政村新設(shè)置一個村級機房作為接入機房使用，一般機房內(nèi)配置OLT 及EDFA 等有源設(shè)備，當(dāng)接入機房到覆蓋用戶距離超過20km 時需要在覆蓋用戶的中間位置新設(shè)置接入機房。當(dāng)OLT 上聯(lián)距離超過80km 時，應(yīng)采用多級級聯(lián)的方式進行信號接入。

1.2.2 光纜纖芯資源配置原則

主干光纜及支干光纜：旗縣機房至鄉(xiāng)鎮(zhèn)機房需配置12 芯光纖資源，鄉(xiāng)鎮(zhèn)機房至各行政村按照每村8 芯進行光纖資源配置，同路由應(yīng)進行合纜設(shè)計，最大不宜超過72 芯。

旗縣互聯(lián)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)互聯(lián)光纜：相鄰旗縣之間光纜網(wǎng)應(yīng)進行互聯(lián)互通設(shè)計，一般按照每個相鄰旗縣之間單獨配置12 芯束管并入主干光纜網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計。相鄰鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間根據(jù)實際情況可進行光纜網(wǎng)互通，可在鄉(xiāng)鎮(zhèn)間支干光纜中增加4 芯光纖進行設(shè)計。

接入光纜：機房至一級分光箱每64 戶配置4 芯光纖資源，一級分光箱至二級分纖箱配置4芯光纖資源，同路由應(yīng)進行合纜設(shè)計，農(nóng)網(wǎng)最大不宜超過24芯，城網(wǎng)最大不宜超過72 芯，二級分纖箱至用戶側(cè)采用2 芯皮線光纜。治安監(jiān)控、視頻會議系統(tǒng)每一個攝像頭按照一個標準用戶進行纖芯配置；公共文化信息服務(wù)點每個點位按照一個標準用戶進行纖芯配置；公共WIFI 系統(tǒng)每個AP 點位需單獨從機房或一級分光箱配置2 芯光纖資源。

1.2.3 分光比設(shè)置原則

系統(tǒng)采用雙纖三波的方式進行設(shè)置：CATV 一般分為三級光分，一級位于接入機房、二級位于分光箱、三級位于分纖箱，總分光比不宜大于256；PON 網(wǎng)絡(luò)一般分為兩級光分，一級位于分光箱、二級位于分纖箱，總分光比不應(yīng)大于1：32，當(dāng)建網(wǎng)初期數(shù)據(jù)用戶接入較少時，可在機房增加一個1：2 光分路器（即一個PON 口初期覆蓋64 戶），以節(jié)約初期建網(wǎng)成本，后期再根據(jù)用戶發(fā)展情況進行PON口的擴容。當(dāng)接入機房至用戶終端距離超過15km 時，應(yīng)通過減小系統(tǒng)總分光比（減小鏈路損耗）的方式進行設(shè)計。

2 無線覆蓋網(wǎng)的建設(shè)

無線數(shù)字電視網(wǎng)的建設(shè)目的是擴展有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋，結(jié)合內(nèi)蒙古大面積草原覆蓋、牧區(qū)人口密度低的實際情況，對光纖網(wǎng)絡(luò)無法通達的邊遠地區(qū)，采用無線數(shù)字電視技術(shù)進行組網(wǎng)和延伸覆蓋。通過以內(nèi)蒙古廣電光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)為支撐，以邊境地區(qū)無線廣播和交互電視傳輸系統(tǒng)為建設(shè)核心，在利用現(xiàn)有旗縣至蘇木廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)和已有廣播電視塔、微波傳輸基站等基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，新建無線通信鐵塔及相關(guān)配套的廣播電視無線發(fā)射設(shè)備，實現(xiàn)內(nèi)蒙古邊遠地區(qū)無線通信服務(wù)及廣播電視服務(wù)的綜合覆蓋。圖3 為無線網(wǎng)絡(luò)總體拓樸框架圖。

無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)作為有線網(wǎng)絡(luò)的補充，采用“無線網(wǎng)橋”+“廣域無線覆蓋”通信系統(tǒng)組網(wǎng)方案。利用無線網(wǎng)橋通道實現(xiàn)主業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)到覆蓋站點的匯聚，以確保覆蓋站點滿足業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的需求，無線基站解決用戶端無線接入。無線網(wǎng)橋就是無線網(wǎng)絡(luò)的橋接，利用無線傳輸方式實現(xiàn)在兩個或多個網(wǎng)絡(luò)之間搭起通信的橋梁。無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特性一是覆蓋能力強，可以實現(xiàn)有效半徑10km 以上遠距廣域覆蓋，對牧區(qū)地形覆蓋有較大優(yōu)勢，利于對區(qū)域內(nèi)廣域全面地覆蓋。二是可維護性高，支持本地及遠程管理和用戶終端設(shè)備管理。三是易部署和擴展，混合型組網(wǎng)配置，無線網(wǎng)橋傳輸容量擴展及部署簡便。四是可支持同站點直接規(guī)劃建設(shè)。五是安全性能高，支持多種加密技術(shù)算法，支持雙向安全加密認證，實現(xiàn)端到端的數(shù)據(jù)安全傳輸。六是業(yè)務(wù)靈活，實時性強，規(guī)劃區(qū)域全面覆蓋，對業(yè)務(wù)類型接入靈活。七是高效的信令流程，滿足用戶對實時通信時延的要求。

圖3 無線網(wǎng)絡(luò)總體拓撲框架圖

結(jié) 語

“智慧廣電”基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，就是統(tǒng)籌運用有線、無線等傳輸方式，一體化推進“智慧廣電”網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進村入戶，運用無線交互方式實現(xiàn)對偏遠牧區(qū)、邊境地區(qū)的有效覆蓋，建成便捷高效、功能完備、綠色安全的智慧廣電網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)覆蓋所有蘇木鄉(xiāng)鎮(zhèn)、嘎查村，服務(wù)所有農(nóng)牧戶。