Con el continuo desarrollo de la tecnología empresarial de Internet, la ola de construcción de información ha impactado todos los rincones de nuestras vidas. Las redes, los datos y el conocimiento se han convertido en parte integral de toda la estructura productiva y organizativa socioeconómica. Telecom, China Mobile, China Netcom y Radio y Televisión están acelerando la construcción de sus respectivas redes.
Basado en la topología, las características técnicas y el uso de equipos de la red de radio y televisión actual, este artículo presenta brevemente cómo construir servicios de Internet que transporten ancho de banda de datos mientras transmiten servicios de programas de televisión digital enriquecidos. Aquí, tomemos como ejemplo la fibra FTTH FTTH hasta el hogar.
La red de radio y televisión comenzó con transmisión por cable coaxial unidireccional y luego fue actualizando gradualmente a transmisión híbrida por cable óptico HFC. Para llevar a cabo servicios de banda ancha, muchos lugares adoptan PON EoC y CMTS. En vista de las desventajas de estos dos modos, no se discutirán en detalle aquí.
FTTH (Fibra hasta el Hogar) hace referencia al acceso directo a los hogares a través de fibra óptica. La solución principal actual es utilizar tecnología PON, colocar el OLT en el extremo frontal y colocar la ONU directamente en casa.
1. Fibra única de tres ondas
Es decir, transmitir señales de radio y televisión de enlace descendente de 1550 nm y señales comerciales de banda ancha de datos bidireccionales de 1490 nm/1310 nm en una sola fibra óptica. El front-end utiliza un combinador WDM para combinar la señal de TV digital procesada emitida por el amplificador óptico y la señal de datos de banda ancha emitida por el OLT en una fibra óptica para su transmisión, y luego usarlas por separado a través del demultiplexor después de ingresar a la casa.
La ventaja de esta solución es que puede utilizar menos recursos del núcleo de fibra. La desventaja es que la señal de datos de banda ancha de enlace descendente de 1490 nm y la señal de radio y televisión digital de enlace descendente de 1550 nm son fáciles de interferir entre sí y. los enlaces de equipos de multiplexación y demultiplexación son demasiados, de alto costo e inconvenientes de mantener de forma independiente.
2. Dos fibras y tres ondas
Es decir, se utilizan dos fibras ópticas para realizar físicamente la señal digital de radio y televisión de enlace descendente de 1550 nm y los datos bidireccionales de 1490 nm/1310 nm. Señal de banda ancha.
La ventaja de esta solución es que las señales digitales de radio y televisión de 1550 nm se transmiten utilizando un único núcleo de fibra, garantizando la calidad de las señales de televisión digital. Las señales de datos de banda ancha bidireccionales de 1490 nm/1310 nm también se transmiten en un único núcleo de fibra y no interfieren entre sí. No es necesario utilizar combinadores y demultiplexores, lo que reduce los enlaces físicos y las pérdidas y facilita el mantenimiento. La desventaja es que requiere el doble de recursos de núcleo de fibra y debe instalarse en la etapa inicial de construcción.
3. IP de fibra única
En otras palabras, las señales de radio y televisión son transmisiones de multidifusión y no utilizan 1550 nm. Esta es también la solución FTTH promovida por China Telecom.
Las ventajas de esta solución son una conexión en red sencilla y menos recursos centrales de fibra. La señal de TV se transcodifica en el extremo frontal y se transmite a través de IP, sin necesidad de transmisores ópticos, amplificadores y otros equipos. La desventaja es que requiere muchos recursos de ancho de banda. Una vez que la concurrencia es alta, se producirá pérdida de paquetes y congestión.
En la construcción de nuestra red FTTH, no sólo debemos considerar nuestra transmisión de señal de TV digital DVB original, sino también garantizar el desarrollo sostenible del negocio existente. Por lo tanto, la construcción de radio y televisión FTTH debe adoptar una solución de red de dos fibras y tres ondas. Esta solución es superior a varias soluciones de red en términos de mantenimiento de red y calidad de red, y se puede decir que es la mejor solución para redes de acceso en la actualidad.
1. Requisitos de diseño de la red óptica
Por lo general, instalamos salas de computadoras en el subfrontal en cada municipio y cables ópticos entre el subfrontal y el primer nivel. Punto de caja de conexiones de distribución óptica en el pueblo o comunidad natural Definido como el cable óptico principal. Definimos el cable óptico desde la caja de conexiones de distribución óptica primaria de un pueblo o comunidad hasta el punto de derivación óptico secundario de un carril de pueblo o edificio residencial como un cable óptico troncal. El cable óptico que va desde el divisor de fibra óptica troncal hasta el terminal de usuario se define como cable óptico doméstico. Entre ellos, los cables ópticos troncales generalmente usan cables ópticos blindados tradicionales, los cables ópticos derivados también pueden usar cables ópticos agrupados o cables ópticos blindados, y los cables ópticos domésticos generalmente usan cables de cuero de dos núcleos y cuatro núcleos.
(1) Principios de configuración del cable óptico
Principios de configuración de los cables ópticos troncales: además de considerar las necesidades comerciales normales, una cierta proporción del número de núcleos de fibra de los cables ópticos troncales debe reservarse su cálculo específico de la siguiente manera.
Número de núcleos de cable óptico troncal = (Número de usuarios de TV × proporción de división) (Número de usuarios de datos × proporción de división) Requisitos comerciales de línea privada (Skynet, TV de conferencias) 20 reservados. En el diseño de fibras ópticas de repuesto, los núcleos de fibra de los cables ópticos de distribución deben estar instalados lo antes posible y los núcleos de fibra de repuesto deben reservarse adecuadamente para garantizar la calidad.
(2) Pérdida de enlace del canal óptico y requisitos de redundancia
La pérdida de enlace del canal óptico es uno de los indicadores de rendimiento de la red más importantes en la red de distribución óptica. Es el factor principal que afecta la atenuación de la potencia óptica, e incluye principalmente la pérdida de inserción del divisor, la pérdida del cable óptico en sí, la pérdida del punto de empalme del cable óptico y la pérdida de inserción del puente flexible conectado a través del puerto del adaptador. En nuestro diseño de ingeniería se debe controlar el valor máximo de atenuación en la red de distribución óptica. El valor de atenuación de las señales ópticas de datos de banda ancha debe controlarse dentro de 26 dB, y el valor de atenuación de las señales ópticas de TV debe controlarse dentro de 32 dB. Además, cuando la distancia de transmisión es inferior a 10 km, la redundancia de pérdida total de ODN no es inferior a 1 dB. Cuando la distancia de transmisión es superior a 10 km e inferior o igual a 20 km, la redundancia de pérdida total de ODN no es inferior a 2 dB. Cuando la distancia de transmisión es superior a 20 km, el margen de pérdida de ODN no es inferior a 3 dB.
(3) Método del espectro
Los siguientes tres principios deben considerarse en el diseño del espectro.
(a) Las señales de radio y televisión deben distribuirse lo más uniformemente posible para simplificar la estructura de la red y facilitar la resolución de problemas.
(b) El divisor óptico debe estar lo más cerca posible del cliente para ahorrar cable óptico y recursos de enrutamiento.
(c) Los divisores ópticos deben concentrarse en una sola caja de entrega para facilitar el mantenimiento.
La división del haz de la red de banda ancha de datos no excederá el nivel 2, y la división del haz de la red de radio y televisión no excederá el nivel 3. La relación espectral de banda ancha de los datos se puede calcular en función de los puertos de salida OLT 4:16, 8:8 y 1:64. La relación de división de TV se puede calcular en función de la potencia del puerto de salida del amplificador óptico frontal, que generalmente es un amplificador óptico de 22 dB. Es más apropiado calcularlo en base a 256 hogares.
En términos de configuración de ingeniería, cuando la relación de división es 1:64 o superior, cada divisor puede reservar dos puertos de enlace descendente como puertos de prueba y respaldo diarios. Cuando la relación de división es inferior a 1:32, el puerto 1 se reserva para pruebas y copias de seguridad diarias.
Para señales de banda ancha de datos, dado que el rango de potencia óptica de la ONU óptica cat es relativamente grande, el límite más bajo puede alcanzar -26 dB, por lo que el límite de la relación espectro más alta a potencia óptica básicamente no se considera dentro de un distancia de 20km. Sin embargo, si la distancia entre el módem óptico ONU y el OLT frontal de la sucursal excede los 20 km, y la red óptica está diseñada de acuerdo con la relación de división de 1:64, pueden ocurrir problemas y la red óptica será crítica o excederá el valor crítico.
(4) Selección de ubicación de datos OLT de banda ancha
El equipo OLT debe implementarse lo más centralmente posible y, en principio, debe diseñarse en la sala de extensión frontal. Si la distancia entre la sala de ordenadores y los usuarios es superior a 20 km, evite colocar a los usuarios de corta distancia por debajo de los 10 km y a los usuarios de larga distancia por encima de los 20 km bajo el mismo divisor óptico para evitar un funcionamiento anormal del OLT. Si la distancia es superior a 20 km, la cantidad de usuarios es grande, los recursos de enrutamiento son escasos o no se pueden cumplir los requisitos de tendido de cables, el equipo OLT se puede mover hacia abajo y luego el equipo OLT debe ser un modelo para exteriores.
(5) Diseño de los principales indicadores de rendimiento eléctrico del equipo
El fabricante recomienda que la recepción de potencia óptica del receptor pasivo para usuarios de radio y televisión digital sea de -10~2dB . Pero en nuestros experimentos de ingeniería específicos, bajo la condición de -16 dB, el MER sigue siendo superior a 30 dB (el umbral es 23 dB), y el estándar nacional de radio y televisión para MER requiere que los usuarios no tengan menos de 28 dB. Por razones de seguridad, se recomienda utilizar -16DB. Esto se debe principalmente al envejecimiento de los equipos y al aumento de la atenuación de los enlaces de transmisión, por lo que se debe dejar un cierto margen en la planificación y el diseño iniciales.
1. Equipo de sala de ordenadores
Cuando se utiliza el modo fttp, para señales de TV digital, aunque la potencia óptica recibida por el usuario puede ser tan baja como -16 dB, en comparación con la óptica total. La potencia de la sala de ordenadores debe mejorarse más de diez veces. Por lo tanto, le recomiendo que intente elegir un amplificador óptico de erbio-iterbio con una salida de alta potencia de 16 × 22 dB en la sala de ordenadores. Este dispositivo tiene la mejor relación calidad-precio.
Para el uso de amplificadores multipuerto de alta potencia por debajo de 20 dB, puede calcularlo en función de los indicadores anteriores y lo comprenderá en su corazón.
Para los servicios de banda ancha de datos, la cantidad de puertos PON necesarios para el modo fttp ha aumentado considerablemente, lo que requiere que las tarjetas PON del OLT en la sala de computadoras sean más densas. Para OLT, prefiero Huawei MA5680T y ZTE C300. El H805 de 16 puertos tiene muchos puertos y gran capacidad, lo que puede satisfacer las necesidades de fttp.
2. Cable de cuero
El cable de cuero, también conocido como cable mariposa, es muy utilizado en redes FTTH. El cable de cuero tiene estructuras de un solo núcleo y de doble núcleo, y también se puede convertir en una estructura de cuatro núcleos. La sección transversal tiene forma de 8, con las nervaduras de refuerzo situadas en el centro de los dos círculos, y puede clasificarse como metálica o no metálica. En las zonas rurales, se deben seleccionar cables autoportantes para exteriores de dos núcleos con alambres de acero. En las calles urbanas, si se trata de la construcción de tuberías, se deben seleccionar cables domésticos de tipo tubería de dos núcleos.
3. División y soldadura de cables ópticos
El divisor óptico de primer nivel del cable óptico troncal se puede soldar directamente utilizando el divisor óptico del módulo de caja, y la goma de último nivel. -Conjunto de cable óptico enfundado mediante soldadura por fusión directa. Trate de no utilizar conectores fríos y reducir los puentes. Especialmente para TV digital, no sólo se puede guardar cómodamente el cable de cuero, sino que también se puede integrar fácilmente con el divisor de TV. El cuerpo de la caja debe estar provisto de una ranura de fijación dedicada al cable óptico de goma, que facilita la instalación y fijación del cable óptico de goma. Además, no encoja el núcleo de transmisión de señales de radio y televisión y el núcleo de transmisión de banda ancha de datos en un tubo termorretráctil, y no encoja el núcleo de fibra multinúcleo de radio y televisión en un tubo termorretráctil para lograr la integración de un núcleo. y un tubo, incluyendo líneas troncales y ramales de fibra óptica.
Para la instalación y uso de divisores ópticos de banda ancha de datos y TV digital, así como los métodos de construcción y requisitos de todo el proyecto, varios lugares tienen métodos y medidas, que varían de un lugar a otro, por lo que No los explicaré en detalle aquí.
Referencia
Qiu·. La chispa de FTTH puede comenzar en las zonas rurales. Radio y Televisión Mundial, 2014(10).
Zhang Zhong. Comparación de los principales métodos de construcción de redes bidireccionales en la industria de la radio y la televisión
[J]. Tecnología de televisión por cable de China, 2015(4).