宋奇
新疆广电网络股份有限公司阿勒泰分公司，新疆 阿勒泰836500
摘要：现如今，光纤传输以低廉的成本、优异的性能和巨大的潜力，成为最具竞争力的通信传输介质之一。本文分析了柳州市有线电视网络的现状，详细介绍了柳州广电网络I-PON网络的建设情况，简要说明了网络主要设备及选型，深入探讨和分析了I-PON网络建设与维护过程中出现的问题及处理过程。
关键词：I-PON技术；有线电视；网络覆盖
1 I-PON技术概述
I-PON是基于万兆IP广播技术和PON技术的一种光纤到户技术方案，将万兆以太网技术应用于单向广播网，双向交互部分采用PON技术。广西广电网络FTTH网络的I-PON建设采用双纤三波的组网方案：万兆IP广播传输使用一纤，采用1550nm波长；PON上下行数据传输使用一纤，PON下行数据信号用1490nm波长承载，上行数据信号用1310nm波长承载。
2有线电视网络覆盖现状
2.1随着双向业务的增加，各分前端点播IPQAM和CMTS设备不断扩增，网络运营成本不断攀升。另外，各分前端机房在设备安装空间、设备用电方面也逐渐达到上限。
2.2双向HFC网络面临着上行通道中噪声积累的问题。为解决这一问题，需要限制光节点和服务用户数，同一区域内额外增加了网络设备的投资。另外，CMTS上行通道工作频率在5MHz~65MHz，此频段存在大量的工业和民用电器噪声干扰。
2.3HFC网络的同轴网对接头工艺和网络的隐蔽性要求很高，树型电缆网传输的有源器件和无源器件多，特别是电缆接头很多，这增加了噪声故障排查处理的难度。要想实现系统的高质量传输需要网络维修人员具备高水平的技能。
3 I-PON网络主要设备的介绍及选型
3.1光放大器
（1）掺铒光纤放大器（EDFA）掺铒光纤放大器由掺铒光纤、泵浦激光器、光耦合器及光隔离器等组成。其主要优点有：工作波长与光纤最小损耗波长（1550nm）一致；耦合效率高，易于光纤耦合；能量转换效率高；增益特性对温度不敏感。但掺铒光纤放大器单模纤芯泵浦技术和铒离子掺杂浓度受限，使其输出功率受限，在I-PON网络中，主要部署在前端机房，作为一级光放大器使用[1]。（2）铒镱共掺双包层光纤放大器（EYDFA）铒镱共掺双包层光纤放大器较掺铒光纤放大器有较大的输出功率，且价格低廉，根据I-PON的光分配网（ODN）结构特点，铒镱共掺双包层光纤放大器宜部署在用户小区的机房，作为二级光放大器使用。
3.2光分路器
（1）熔融拉锥光分路器主要特点包括：在高温加热下熔接时，通过控制光纤扭转的角度和拉伸的长度，可制作得到不同分光比例的光分路器。（2）平面波导型（PLC）光分路器主要特点包括：采用半导体工艺（光刻、腐蚀、显影等技术）制作。光波导阵列位于芯片的上表面，分路功能集成在芯片上，在芯片两端分别耦合输入输出端的多通道光纤阵列并进行封装。在I-PON网络中，常采用此种类型的光分路器。
4有线电视网络的技术支撑及维护所面临的困难
4.1有线电视网络的技术支撑及面临的困难
当今的有线电视网络中的信号传输主要由光缆覆盖。铜芯线和铝芯线的时代已经成为历史。光纤电缆通过同轴电缆连接到电视设备，同轴电缆的性能不比铝（以前的铜芯线）更好。芯线是高端大气，更重要的是，信号稳定且图像清晰。
光纤技术由于其自身的优势，正在逐步扩大其覆盖范围，这是对传统有线电视网络的一次革命。农村居民有更多的市场供应和更多的选择。对于乡镇有线电视网络业务来说，这是一个巨大的挑战。如果希望有线电视网络技术占领广阔的乡镇市场并实现快速发展，除了解决主观问题之外，我们还对数字传输的质量和速度做出了很大的努力，大大提高了信息传输的效率，它必须确保稳定性并为开发光纤技术赢得竞争提供机会。光纤到户是当今乡镇有线电视网络的技术支持，该技术具有传输质量优良，容量大，双向传输独特的优点，因此有线电视网络在乡镇用户心目中的地位大大提高[2]。它已经得到改善，并且党和政府逐渐成为广大公众的重要代言人。据统计，截至2017年底，乡镇的有线终端总数已超过2.88亿，其中村级有线电视用户占全国的一半，但可以满足农村用户的需求。必须清楚地了解，这远远不能令人满意。请勿达到任何级别的政府计划。以乡镇为例，乡镇有线电视网络的普及和发展有客观原因，例如资金不足，技术匮乏，但员工自身存在很多问题，例如需要改进的服务态度和及时的维护。改进的小型电视信号接收设备，电信和移动宽带肯定可以暂时取得成功，但是目前，它们的性能无法与光纤技术相提并论。只要可以克服主观和客观困难，有线电视网络就可以覆盖，但仍有很大的改进空间[3]。
4.2乡镇有线电视网络维护方面的困难
4.2.1线路长、范围广、交通不便
与城市相比，乡镇有线电视网络的用户更少，线路更长，覆盖范围更广，自检灵敏度更低，并且有线电视网络的防水，防风和防雷要求更高。网线的工作环境恶劣，故障频繁，维护工作繁琐，维护困难，必须由专业技术人员进行维护。
4.2.2自然灾害造成的网络线路维护困难
由于自然灾害，维持村庄和村庄的网络线路的难度也很大。在我们的南部城镇，雷电，闪电，山体滑坡，山体滑坡等可能是从春末到初秋的无形网络线的杀手。雷电引起的主要部件损坏，例如220V家庭用电，电源线感应的雷电流会通过电源线等直接穿透光接收器，也可能会穿透网络线的放大器。网络线被切断，给网络维护带来很大困难。
5加强I-PON技术实现HFC网络IP化的措施
以现有的HFC网络传输为例，其数字电视总码流为2~3Gbps，I-PON提供的10Gbps速率完全可以承载当前的数字电视节目内容以及未来的4K/8K超高清节目，并且是独立传输物理通道，不占用EPON或GPON的数据通道，具有很高的安全性和可管理性。加上I-PON采用IP封装的数据格式，在终端能够很方便地与EPON/GPON的数据流合并，对于用户业务终端来说，并不需要关心视频传输的具体形式，依然可以按照组播方式观看所需节目[4]。（1）提供内建的1×2.5Gbps接口和2×GE接口的数据交换模块、I-PON接收模块、EPON（GPON）ONU模块，数据交换模块分别提供两个GE接口对应I-PON接收模块和EPON（GPON）的GE接口，提供一个2.5GE接口给MoCA2.5芯片，具体数据流程示意如图1所示。（2）数据交换模块提供桥接功能，使MoCA2.5网关设备所连接的各类业务终端可以在做NAT地址转换后正常访问I-PON和EPON（GPON）的地址网段（更复杂的数据管理功能还需另外研究）。（3）接收模块的数字电视IP信号以单播形式（目前I-PON接收模块不能输出组播码流）传输给发起点播的业务终端，宽带数据也一同在MoCA2.5的通道上传输，EPON（GPON）模块应该可在宽带业务达到饱和时更换成光纤直连的方式以节省设备成本。（4）MoCA2.5局端设备对MoCA网关进行业务管理，支持IPv6。
图1 数据流程示意图
参考文献：
[1]全国昱.论I-PON技术方案与有线电视网络发展机遇[J].广播电视网络,2020(01):86-88.
[2]吴足群.探微乡镇有线电视网络覆盖现状及维护之策[J].汉字文化,2019(S1):197-198.
[3]梁亚帝.I-PON技术方案在吴川市有线电视FTTH网络的应用[J].中国有线电视,2019(04):358-360.
[4]宋博.I-PON技术在伊通农网光纤到户建设的应用[J].中国有线电视,2019(04):438-439.