任育都

引言：目前，語音、數(shù)據(jù)與視頻的“三網(wǎng)融合”已經(jīng)成為有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢，要完成三者的有效融合，必須構(gòu)建雙向化的有線電視。為完成這一雙向化改造任務(wù)，選擇了EPON系統(tǒng)作為雙向改造的首選。本文結(jié)合有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造實(shí)踐，簡單介紹了EPON系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡(luò)和物理層傳輸，探討了有關(guān)EPON系統(tǒng)ODN設(shè)計(jì)的有關(guān)對策及管理要求。

EPON系統(tǒng)憑借其帶寬大、效率高、性價(jià)較高等優(yōu)勢，成為我國有線電視進(jìn)行雙向化改造的重點(diǎn)系統(tǒng)。目前EPON系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用、維護(hù)等工作暴露出很多問題，影響著雙向有線電視的高效運(yùn)行，成為擺在有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員面前一個(gè)重要課題。因此，我們要在雙向有線電視改造的實(shí)踐中，不斷完善系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃及方法，同時(shí)也要規(guī)范的使用EPON系統(tǒng)，使其充分發(fā)揮好促進(jìn)“三網(wǎng)融合”的作用。

一、EPON系統(tǒng)概述

（一）EPON技術(shù)簡介

EPON的全稱為Ethernet Passive Optical Network，是一種新興的以太無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。EPON技術(shù)采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，將以太網(wǎng)作為載體，依靠無源光纖傳輸信息，能夠提供多種信息傳輸業(yè)務(wù)。廣電原有的HFC網(wǎng)絡(luò)與EPON系統(tǒng)類似，都是以無源點(diǎn)對多點(diǎn)為主要傳輸結(jié)構(gòu)。光網(wǎng)絡(luò)也與此相似。

使用EPON技術(shù)只需要接入一芯主干光纖就在可以為一個(gè)或多個(gè)小區(qū)提供服務(wù)，這個(gè)布局方式使安排用戶的入網(wǎng)的方式更加靈活，完全可以按照用戶的地理位置和實(shí)際需要調(diào)整光纖的覆蓋范圍。若接入大量用戶，EPON技術(shù)的優(yōu)勢更加明顯，可以節(jié)約大量的主干光纖。

EPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖l所示。

（二）EPON系統(tǒng)的構(gòu)成

EPON系統(tǒng)中采用單模光纖，依靠同一光纖上下行的兩個(gè)波長完成數(shù)據(jù)的雙向傳輸。構(gòu)成EPON系統(tǒng)的主要部分包括：光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）、無源分光器（POS）。

通常情況下，光線路終端放置在廣電的機(jī)房內(nèi)，光網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)用戶的實(shí)際情況鋪設(shè)在用戶附近；無源光纖分光器，連接多級網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)起網(wǎng)絡(luò)。EPON系統(tǒng)借助光配線網(wǎng)連接起了OLT與ONU，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸，并由無源光分路器構(gòu)成了光網(wǎng)絡(luò)。不同EPON系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)也有所不同，具體分為光纖到戶、光纖到樓及光纖到路三種。

二、EPON的在有線電視雙向改造中的應(yīng)用

（一）EPON系統(tǒng)ODN設(shè)計(jì)

1.確定PON的口分光比

設(shè)計(jì)人員根據(jù)用戶的物理位置、密度、數(shù)量、接入率及用戶對帶寬的要求確定PON的口分光比?，F(xiàn)有的EPON技術(shù)已經(jīng)可以支持l：64的分光比，但要注意適當(dāng)使用[1]。因?yàn)?：64的分光比的要求比較高，需要高質(zhì)量的光功率預(yù)算，且相比1：32的分光比只能節(jié)省10%左右的成本，所以要謹(jǐn)慎使用1：64。可以先采用1：16-32的設(shè)計(jì)，然后利用光分路器進(jìn)行擴(kuò)容。

2.光分路器的類型與布放

PLC和FBT技術(shù)是目前光分路器采用的主要技術(shù)。由于PLC光分路器插入不同波長的光時(shí)，損耗基本相同，因此，各種PON標(biāo)準(zhǔn)所用的波長，都可以用PLC光分路器覆蓋；由于在拉錐過程中，F(xiàn)BT光分路器可能產(chǎn)生光纖模場的改變[2]。因此，要根據(jù)任務(wù)要求調(diào)整工作波長（工作窗口），具體如1310nto、1550nm等。PLC型光分路器在EPON系統(tǒng)中使用較多，分光比在1：4以上時(shí)，都可以采用PLC分路器，可以提高產(chǎn)品的性能、增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

3.工程勘察

詳盡的工程勘察OLT到ONU間全部光纜路后，才能進(jìn)行下一步的EPON系統(tǒng)的ODN設(shè)計(jì)。工程勘察要嚴(yán)謹(jǐn)而仔細(xì)，盡可能繪出可靠的光纜路由。從OLT至ONU的光纜長度、EPON最長、交接點(diǎn)的接頭類型及差分傳輸距離要在工程勘探中明確，為下一步光功率計(jì)算打好基礎(chǔ)。

（二）EPON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理的要求

1.構(gòu)建起完善的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)，以確保EPON系統(tǒng)可以保持正常運(yùn)行，通過北向接口完成管理系統(tǒng)和有線電視聯(lián)系，使EPON系統(tǒng)與有線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)管平臺實(shí)現(xiàn)有效的對接。

2.遠(yuǎn)程管理管理ONU時(shí)，EPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對OAM方式的管理，也要實(shí)現(xiàn)檢測故障，還要實(shí)時(shí)監(jiān)測并告警。管理系統(tǒng)也要實(shí)時(shí)監(jiān)控和瀏覽全網(wǎng)內(nèi)各項(xiàng)設(shè)備的告警信息[3]。

3.自動(dòng)發(fā)現(xiàn)拓?fù)涫蔷W(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)支持的操作，系統(tǒng)對所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一瀏覽，然后自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并顯示在拓?fù)渲?，同時(shí)也要顯示出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及上下級的邏輯連接關(guān)系。管理員要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶的數(shù)量和位置進(jìn)行組網(wǎng)，靈活定制不同的拓?fù)鋱D，同時(shí)也可以自定義修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路和背景圖。

4.基于任務(wù)要求，監(jiān)控系統(tǒng)性能也是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)的必須支持的功能。這種根據(jù)任務(wù)進(jìn)行的性能監(jiān)控，可以是結(jié)合某一項(xiàng)任務(wù)制定的短期監(jiān)控，也可以是對網(wǎng)絡(luò)的長期監(jiān)控，總之，管理系統(tǒng)要能充分的控制網(wǎng)絡(luò)的性能，并將有關(guān)數(shù)據(jù)以報(bào)表的形式組織成日報(bào)、月報(bào)等。同時(shí)，支持閾值性能的定制，將具體的性能指標(biāo)作為監(jiān)控的設(shè)置閾值，實(shí)時(shí)監(jiān)控性能指標(biāo)的變化，一旦指標(biāo)超過閾值，就發(fā)出不同級別的告警信息[4]。

5.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)中，要全面設(shè)置各種智能化的聲光告警，以保證可以實(shí)時(shí)監(jiān)控OLT、ONU等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)要智能化分析告警信息，避免重復(fù)發(fā)出告警，還能過濾告警信息，避免管理人員被一次性的大流量告警突襲，過濾未知的告警信息和用戶自定義的規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)的有效分析，能夠使告警信息更加簡單明了，管理人員能夠迅速從大量網(wǎng)絡(luò)告警信息中提取出最重要、最緊急的信息，針對性的迅速解決這個(gè)問題。同時(shí)也可將系統(tǒng)分析后的告警信息作為診斷各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。

6.管理員要定期升級OLT、ONU設(shè)備，可以采用遠(yuǎn)程操作的方式對設(shè)備集中進(jìn)行批量升級，并統(tǒng)一進(jìn)行維護(hù)和管理，在升級過程中，要實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)升級任務(wù)，以保證升級操作的可控性、可協(xié)調(diào)性。

7.在EPON系統(tǒng)中，配置批量的預(yù)定義模板，如帶寬、VLAN及組播等。借助模板可以快速完成批量的業(yè)務(wù)部署，大量設(shè)備可以盡快完成任務(wù)，從而提升系統(tǒng)的工作效率。

結(jié)束語

目前EPON技術(shù)在有限網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸成熟，加之系統(tǒng)本身具有的低成本優(yōu)勢，越來越多的廣電運(yùn)營商已經(jīng)將其作為有線網(wǎng)絡(luò)雙向改造的首選技術(shù)，并開始重視這項(xiàng)技術(shù)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用、及維護(hù)等環(huán)節(jié)。未來，需要我們不斷探索廣電系統(tǒng)IP城域網(wǎng)建設(shè)的有關(guān)技術(shù)方法，不斷完善EPON系統(tǒng)，只有堅(jiān)持不懈的努力才能完成這項(xiàng)長期而艱巨的改造工程，將廣電系統(tǒng)帶入更廣闊的發(fā)展領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1]趙梓森.光纖通信工程（修訂本）[M].北京：人民郵電出版社，2011（11）：115-124.

[2]2003.金國鈞.有線電視概論[M].北京：人民郵電出版社，2013（02）：96-103.

[3]李鑒增，焦方性.有線電視綜合信息網(wǎng)技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2013（13）：117-129.

[4]何光威，段永良等.EPON 技術(shù)在四川綿竹廣電寬帶網(wǎng)的應(yīng)用 《廣播電視信息》2012（11）：145-156.

（作者單位：陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒（集團(tuán)）渭南分公司）