黃志敬

【摘要】根據(jù)我國提出的“三網(wǎng)融合”以及“寬帶中國”戰(zhàn)略，按照國家廣播電視局制定的“寬帶廣電”計劃，為推動有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，確保光纖入戶的貫徹落實，進一步加快有線電視網(wǎng)絡(luò)布局，增強有線電視網(wǎng)絡(luò)的承載能力。近些年自治區(qū)人民政府啟動并大力推進“壯美廣西+智慧廣電”數(shù)字廣西“廣電云”村村通戶戶用工程建設(shè)，廣西廣電電視信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司作為實施主體。本文結(jié)合筆者實際工作研究，探討了I-PON技術(shù)在廣西光纖到戶工程建設(shè)中的應(yīng)用及其相關(guān)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】I-PON技術(shù);光纖到戶;工程應(yīng)用

2016年國務(wù)院辦公廳下發(fā)的《關(guān)于加快推進廣播電視村村通向戶戶通升級工作通知》中已經(jīng)要求，推進廣播電視村村通向戶戶通的升級是打造現(xiàn)代化公共文化服務(wù)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2018年8月廣西壯族自治區(qū)人民政府辦公廳《關(guān)于印發(fā)數(shù)字廣西“廣電云”村村通戶戶用工程三年攻堅會戰(zhàn)實施方案（2018-2020年）的通知》（桂政辦發(fā)【2018】98號）。應(yīng)用I-PON技術(shù)建設(shè)廣電網(wǎng)絡(luò)村村通戶戶用工程，不但可以有效豐富農(nóng)村人民群眾的精神生活，拉近農(nóng)村和城市之間的溝通聯(lián)系，促進農(nóng)民群眾生活水平不斷提升，同時也能夠在很大程度上助力新農(nóng)村建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)。

一、PON技術(shù)概述

（一）PON系統(tǒng)構(gòu)造

I-PON系統(tǒng)屬于一種將IP廣播以及G/OPEN技術(shù)相結(jié)合的現(xiàn)代化萬兆寬帶廣播接入系統(tǒng)，是支持未來4K、8K、VR視頻業(yè)務(wù)的FTTH光纖到戶網(wǎng)絡(luò)?？偟膩碚f，I-PON的系統(tǒng)構(gòu)造包含了處于前端機房的IP廣播分發(fā)機DLT與OLT局端系統(tǒng)、處于用戶端的I-PON網(wǎng)關(guān)（IP萬兆TU+ONU）等終端設(shè)備以及ODN無源分配網(wǎng)。

（二）PON系統(tǒng)優(yōu)勢

首先是I-PON系統(tǒng)從性能方面來說在很大程度上超過了廣電RF技術(shù)以及電信GPONIPTV技術(shù)搭建的FTTH網(wǎng)絡(luò)，后兩種技術(shù)僅僅能夠支持目前的視頻業(yè)務(wù)，基本上無法應(yīng)對未來的4K甚至8K超高清視頻業(yè)務(wù)，而I-PON系統(tǒng)能夠提供更好的支撐;其次是與10GGPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，I-PON系統(tǒng)表現(xiàn)出成本更低（僅僅需要10GGPON系統(tǒng)成本的50%左右），用戶體驗度更高以及視頻流更大（用戶能夠享受N Gbps碼流）幾種優(yōu)勢;再次是I-PON系統(tǒng)可以把目前的G/EPON網(wǎng)絡(luò)以更低的成本順利升級轉(zhuǎn)化為萬兆寬帶接入，可以在很大程度上延長G/EPON網(wǎng)絡(luò)的運行周期;最后，即便I-PON系統(tǒng)綜合網(wǎng)關(guān)終端成本會超過GPON的HGU型網(wǎng)關(guān)，但因為I-PON系統(tǒng)的用戶覆蓋成本不高，同時能夠有效降低光纖饋線網(wǎng)部分纖芯數(shù)?！皦衙缽V西+智慧廣電”數(shù)字廣西“廣電云”村村通戶戶用工程采用的是兩芯三波傳輸方式。

（三）PON光纖系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備

基于I-PON技術(shù)的光纖到戶傳輸系統(tǒng)包含了前端萬兆廣播匯聚交換機以及處于終端的一體化網(wǎng)關(guān)機頂盒。一方面，萬兆交換機用于匯聚廣播為目的時應(yīng)當(dāng)進行合理配置，為避免組播數(shù)據(jù)環(huán)繞形成網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，相關(guān)物理端口應(yīng)當(dāng)配置端口隔離。交換機各個輸入物理端口以及輸出萬兆口應(yīng)當(dāng)劃分同一WLAN;另一方面，一體化網(wǎng)關(guān)機頂盒通常來說具有4個功能模塊，其一為10G網(wǎng)絡(luò)接收模塊，由1550nm光接收模塊以及萬兆接收芯片JH601A構(gòu)成接收萬兆信號的系統(tǒng)，以實現(xiàn)對以太網(wǎng)報文進行解析和篩選的功能，以千兆/百兆以太網(wǎng)形式對選中的通道數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)。其二是路由器交換模塊，其能夠確保全IP本地局域網(wǎng)絡(luò)得以構(gòu)建，各種互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息以及廣播視頻都能夠在局域網(wǎng)中進行交換。另外兩個模塊為EPON/GPON光模塊以及XPONONU處理器所構(gòu)成的PONONU模塊，能夠確保雙向接入同時和前端OLT連接。IP機頂盒解碼模塊并不存在傳統(tǒng)的Tuner，留下了Demux解復(fù)用、解擾以及4K解碼等等。

二、光纖入戶

（一）數(shù)據(jù)IP封裝

各類音視頻都可以借助于MPEG-2以及MPEG-4標(biāo)準進行壓縮編碼，在傳輸層之內(nèi)，依靠TS包格式實現(xiàn)封裝，單元流標(biāo)識通常為PID;在某個節(jié)目內(nèi)的多個TS包可以結(jié)合為載荷且在UDP報文內(nèi)實現(xiàn)封裝，節(jié)目區(qū)分往往是借助于UDP目端口號來進行的;UDP報文通過載荷的形式再次封裝，此時目的IP地址一般是以組播地址為主，各個地址可以明確劃分為不同的節(jié)目。

（二）前端設(shè)備IP化

對于I-PON系統(tǒng)而言，前端設(shè)備應(yīng)當(dāng)實施IP優(yōu)化，換句話說即是要求依靠網(wǎng)絡(luò)來與前端進行連接，比如說視頻編碼器以及EPG服務(wù)器等，最終匯聚交換機在城域網(wǎng)內(nèi)借助光纖進行傳輸。主要選擇現(xiàn)階段較為常用的交換器以及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)合來代替廣電部分專用設(shè)備，通用交換機目前在很多網(wǎng)絡(luò)中都得到了普遍應(yīng)用，其表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢和便捷性。

（三）智能終端

對I-PON系統(tǒng)而言，終端主要是為光纖入戶的用戶提供服務(wù)，更加偏向于服務(wù)智能化以及網(wǎng)關(guān)化。I-PON系統(tǒng)主終端結(jié)構(gòu)如下圖1。

第一，10G網(wǎng)絡(luò)接收模塊通常包含了10G光接收模塊以及JH601A芯片。借助于對節(jié)目指令的操作，把IP節(jié)目流傳輸?shù)絀P解碼器內(nèi)，依靠解碼器可以直接對所接收的節(jié)目信息實施解析。10G廣播信道模塊在選擇節(jié)目流的過程中，同一時間內(nèi)可以同時支持50余個節(jié)目流輸出;第二，PONONU模塊一般包含了PON光模塊和PON處理器兩個部分，能夠為機頂盒實現(xiàn)高達1G的雙向數(shù)據(jù)通道;第三，STB解碼模塊基于安卓系統(tǒng)運行，其處理器能夠達到四核，此模塊可支持多種不同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，同時還能夠提供4K解碼功能;第四，Wi-Fi模塊可以支持其他終端的網(wǎng)絡(luò)接入，實現(xiàn)播放高清視頻，上網(wǎng)等功能;第五，千兆/百兆交換模塊，能夠為副終端以及PC提供網(wǎng)線接入。

三、全業(yè)務(wù)支持

現(xiàn)階段，我們可以將廣電網(wǎng)絡(luò)中的各類業(yè)務(wù)統(tǒng)一劃分為對稱業(yè)務(wù)以及非對稱業(yè)務(wù)兩種不同類型。對稱業(yè)務(wù)往往包含了語音通信以及視頻通信等，而非對稱業(yè)務(wù)主要是視頻直播、點播、郵件等。

VOD系統(tǒng)應(yīng)用RISP/RIP協(xié)議，控制路徑與數(shù)據(jù)路徑之間相互分離?；贗-PON技術(shù)的系統(tǒng)擁有10G的下行通道以及EPON/GPON雙向通道，所以能夠更快的適應(yīng)目前的VOD系統(tǒng)。針對現(xiàn)階段最新的萬兆IP廣播發(fā)送機，其所具備的較多的特殊功能可以直接替換過去的IPQAM。如此一來僅僅需要一臺前端匯聚交換機，無需對過去的VOD前端系統(tǒng)進行任何變動，可以在I-PON光纖到戶系統(tǒng)內(nèi)運行。OTT系統(tǒng)基本上選擇HTTP/TCP協(xié)議，傳輸不區(qū)分控制與數(shù)據(jù)路徑，OTT機頂盒內(nèi)要求有一個用于接收點播請求的APP代理程序，同時把請求傳輸給前端I-TMUX，從而有效對請求報文予以轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后發(fā)送給OTT服務(wù)器，隨后這一服務(wù)器內(nèi)予以封裝后發(fā)出，此時的報文通過終端APP代理程序接收后再解封，最終解封的報文傳輸?shù)奖緳C點播程序。

四、廣西光纖到戶工程的維護

（一）明確維護職責(zé)

要充分認識到，廣西村村通戶戶用光纖到戶工作表現(xiàn)出較強的專業(yè)性和復(fù)雜性，所以必須要加強科學(xué)管理工作?，F(xiàn)階段廣西廣電村村通戶戶用工程是由廣西廣電電視信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司作為實施及維護管理主體，借助廣西廣電電視信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司完善的工程管理體系完成建設(shè)及維護任務(wù)。每個分公司負責(zé)轄區(qū)內(nèi)工程建設(shè)，確保工程質(zhì)量，公司實施網(wǎng)格化管理，每一名工作人員負責(zé)其所對應(yīng)的網(wǎng)格，對區(qū)域網(wǎng)格中涉及到的相關(guān)技術(shù)維護和檢修工作負責(zé)。通常來說，區(qū)域負責(zé)人要求定期做好廣電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行檢查工作和各項設(shè)備設(shè)施的檢查維護，針對設(shè)備和系統(tǒng)運行工作中出現(xiàn)的問題予以及時解決，關(guān)鍵檢查上次維護檢修工作中發(fā)現(xiàn)的隱患，確保整個系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。

（二）不斷提高維護質(zhì)量

現(xiàn)代社會和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，廣電村村通戶戶用工程的相關(guān)設(shè)備與技術(shù)也處于持續(xù)更新的狀態(tài)，所以應(yīng)當(dāng)堅持定期對工程維護工作人員展開培訓(xùn)教育活動，以促進其專業(yè)技術(shù)水平和職業(yè)素養(yǎng)的不斷提升，確保維護作業(yè)人員可以符合新時期的新要求，可以快速處理工程習(xí)題運行中的各類隱患與問題。另外還需要不斷增強維護作業(yè)人員的服務(wù)意識，借助于講座、評優(yōu)等方式來增強其服務(wù)水平，唯有如此才可以確保廣西廣電村村通戶戶用工程質(zhì)量的提升。

五、結(jié)語

總而言之，“壯美廣西+智慧廣電”數(shù)字廣西“廣電云”村村通戶戶用工程屬于一項長期性復(fù)雜性的項目，要求相關(guān)部門工作人員能夠相互配合，主動協(xié)作，做好技術(shù)管理和使用維護，確保光纖入戶工作的順利推進，讓更多農(nóng)村群眾能夠享受到更好的廣電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。借助于村村通戶戶用工程的建設(shè)落實，可以在很大程度上助力農(nóng)村社會經(jīng)濟發(fā)展，促進城鄉(xiāng)信息溝通交流效率提升，讓農(nóng)民群眾足不出戶都可以享受到更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，能夠了解到外界相關(guān)信息，真正實現(xiàn)戶戶信息相通。

參考文獻：

[1]楊玉波，劉曉峰.打造I-PON萬兆全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)助力有線運營商產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型——專訪北京吉視匯通科技有限責(zé)任公司副總經(jīng)理歐陽捷[J].有線電視技術(shù)，2018（01）：116-117.

[2]金麗麗，李力，秦幸堅，歐陽捷，張學(xué)軍.基于10GI-PON系統(tǒng)的TCP業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)與10GxGPON系統(tǒng)的比較[J].有線電視技術(shù)，2017（12）：34-38.

[3]封利群.有線網(wǎng)絡(luò)I-PON光纖系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)分析[J].中國有線電視，2017（12）：1367-1369.