汕尾城区光菌广场 县级城区全光网络改造思考

　　[摘 要]：利用1550nm光传输特性，对城区光缆网路进行改造，实现光缆到楼栋，进一步提高有线电视网络信号质量和网络传输的安全性和可靠性。　　[关键词]：1550nm 光节点 掺铒光纤放大器 光分路器
　　我县城区有线电视我在2003年进行了光电缆混合网（HFC）改造，当时我县城区规模还比较小，用户数量较少只有5000余户，主要居住在老城。当时考虑技术成熟度和价格成本因素，采用了1310平台。老城设置13个，新城设置了12个，全县共有光节点25个。在2006年机房搬迁到新城时又增加了10个光节点，全县城区光节点达到了35个。经过近几年的发展，随着新城规模扩大和老城区改造。原有光节点数量不能满足发展的需要，造成了电缆网络过大，网络可靠性较低，故障率较高已经满足不了发展数字电视需求。需对网络进行升级改造。
　　1310nm光传输平台和1550nm光传输平台对比选择。1310nm光发射功率一般在10-24mW，功率较低，光信号在没有中继的情况下最大传输距离一般只能达到40Km左右，作为光分配网络在光节点较多时，光发射机数量较多，作为长距离传输需要进行中继，每次中继就要经行一次光电转换，信号指标就要降低。但是1550nm光传输平台价格比较昂贵，作为县级网络公司早期构建1550nm传输平台在资金上是有困难的。所以我县城区和农村光缆全采用1310nm平台构建。
　　1310nm光波和1550nm光波在普通的单模光纤中传播时有着不同的传输特性。1310nm光波在普通光纤中传输可达到零色散，但损耗系数较大为：0.40bB/Km。1550nm光波在普通光纤中传输，特别是长距离传输会产生色散，需要进行色散补偿，但是其损耗较低，损耗系数为：0.25dB/Km。
　　随着1550nm光传输平台技术的成熟和大量投入使用，1550nm光传输平台设备价格不再昂贵，大功率1550掺铒光纤放大器（EDFA）技术成熟度提高和大规模的投入使用，使得1550nm传输平台在技术和性价比上具有优势。
　　在1310nm传输平台进行长距离时，要在乡镇机房进行中继，进行光电转换。每进行一次中继，信号指标必将降低。采用1550nm传输平台，只需在乡镇机房对1550nm光信号进行放大即可传输到村级光节点。结合我县实际，如果县城采用1550nm光传输平台对现有的城区光缆网络进行改造，在时机成熟时可以对县城至乡镇主干光缆和乡村光缆传输平台进行1550改造，提高信号质量。
　　我县城区光缆网络改造，老城设计120个光节点，新城设计光节点160个，共280个光节点。如果采用1310nm传输系统，280个光节点，需要20mw光发射机的数量大概为20台。如果采用1550nm，仅需一主一备2台1550nm光发射机和4台22dB1550掺铒光纤放大器，即可满足城区光功率需求。采用1550nm平台可以大幅降低机房设备数量，能耗和发热量，减少机房设备维护量和维护成本和设备备份。
　　2009年至2011年我们对城区有线电视光缆网络改造。改造后光节点大幅增加，基本实现了光信号到楼栋，用户信号质量大幅提高为我县数字电视转换工作提供了良好的基础。
　　在改造后经过使用，我发现了一些问题，现在提出来和大家一起探讨。
　　一、光缆接续的防水处理
　　现在城区主干道光缆大多为管道敷设，不可避免的要在检查井中继续，即便是采取了好的光缆接续盒，进行了严格的防水措施，在目前城市内涝不断的情况下，每年到雨季检查井中都是水，光缆接续盒中都或多或少的会有雨水。有线电视大量使用的是普通室外光缆，具有一定的防水性能是应为具有塑料护层、金属护套、阻水层、油膏多层防水措施。所以雨水对光缆不会有影响，但是光缆接续盒内裸纤经过雨水长时间的浸泡，必将会影响传输特性和机械特性传输。如何解决这个问题，我认为有两种方法，提出来大家一起讨论可行性。1、在需要熔接的地方设置光缆交接箱。光缆交接箱处于地面上，具有防雨防水功能，还可以灵活调整纤芯配置。2、在敷设光缆时将主干光缆引入到小区，在小区内进行熔接，即所有的纤芯配置工作都在小区内进行。这只能在新敷设主干光缆时进行，对利用旧光缆改造的网路无法进行。
　　二、设备的选购
　　我们知道任何设备任何时候都会出现故障，设备出现故障时我们要做的是快速判断故障，排除故障。但是当设备出现故障并且短时间内难以修复时就需要备用设备替换。1550光发射机、掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）、光分路器、光接收机都在备份之列。1550光发射机一般机房用一台光发射机为主机，一台作为备机。光放大器有多种输出光功率，在设计是可以考虑只用一种规格的光放大器，比如我单位用22dB掺铒光纤放大器,只需少量备机，减少备用掺铒光纤放大器的规格和数量。光分路器，按照传统设计方法，需要根据线路长短计算光分路器的分光比，如此每个光分路器的分光比会不同，为了网络的安全传输就需备份各种不同分光比的光分路器。这次在规划设计光节点时，就需充分考虑光分路器的互换性，2等分、4等分、5等分、8等分、10等分为主，光节点光功率稍有偏差也在光接收机的接收范围内。这样就可以减少光分路器的备份量。
　　三、设立小区分前端
　　采用1550平台后，光纤网络的拓扑结构为星树结构，和星形结构相比对光缆芯数要求有所降低，但是当网络规模较大和网路延伸时，可能会造成光缆纤芯不够用的情况。如果我们利用1550传输平台可以对光信号直接放大的特性，在小区设立小区分前端，安装掺铒光纤放大器，该小区的光信号由小区分前端传送。中心机房仅需向小区分前端传送光信号，这样可以减轻光缆芯数的负担，又可以灵活的扩展有线电视光缆网络。但是设立小区分前端又有分前端综合配线箱安放位置、防水、安全、检修便利性、用电及备用电源等问题。这些问题如果不能妥善解决，将影响网络传输的可靠性。在这次网络改造中，由于这些问题，我们没有设立小区前端。设立小区分前端我认为是一种利大于弊的方案。
　　四、色散和布里渊散射
　　我县这次采用1550nm平台对光缆网络进行改造，传输距离短，可以不考虑色散，但是在长距离传输时要考虑色散，进行色散补偿。还有1550nm光信号在传输时，入纤光功率大时会产生受激布里渊散射(SBS),SBS将严重影响光链路的各项性能指标和稳定性。所以在设计时要充分考虑SBS，适当选择SBS值。
　　如何提高有线电视光缆网络的可靠性和可扩容性一直是网络发展和维护管理的难题。结合我县城区光缆网络升级改造的实际和自己的一些体会，抛砖引玉和大家共同探讨。
　　参考文献：
　　洪维龙 洪睿 1550nm光纤放大器在广电网络中的应用与维护 中国有线电视，2012,（2）145-147
　　周德元 李笑飞 王东兵 1310nm和1550nm光传输覆盖探析 有线电视技术，2010，（3）16-18