陳 濤，余少波

北京金橋恒泰科技有限公司，北京 100055

我國廣電的雙向化改造實際在2000年左右就開始了。在這個時期，國內(nèi)普遍采用CMTS技術(shù)進行雙向化改造。當(dāng)時采用的是RF傳輸技術(shù)，一個CMTS局端可以覆蓋上千的用戶。由于噪聲匯集的問題，在國內(nèi)的應(yīng)用受到了限制。

隨著光進銅退，國內(nèi)的廣電網(wǎng)絡(luò)普遍使用光纖來進行信號傳輸[1]。在光纖上進行RF（射頻）信號的傳輸，實際上是將RF信號進行了數(shù)字化[2-4]。與此同時的是，隨著每個光節(jié)點覆蓋的用戶數(shù)減少，在每個光節(jié)點下的RF噪聲匯集也就降低了。而在光節(jié)點以上是采用光傳輸，因此，到達(dá)CMTS局端的噪聲匯集也就降低了。所以CMTS也是雙向化改造的一種選擇，特別是在新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如何利用好已有的CMTS系統(tǒng)是目前雙向化改造的一個重要任務(wù)。因此，提供一種可以將 CMTS、GEPON+LAN、GE?PON+EoC技術(shù)完美融合在一起的技術(shù)方案就變得非常重要。本文提供的RFo?PON（RF over PON）廣電雙向化改造技術(shù)方案可以滿足上述的需求。

1 RFoPON完整解決方案

RFoPON完整解決方案的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1是將GEPON和CMTS結(jié)合在一起的傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。CMTS的下行數(shù)據(jù)通過波分復(fù)用器與CATV數(shù)據(jù)一起，通過光發(fā)射機下傳。光發(fā)射機的輸出與OLT的輸出一起波分復(fù)用后，通過一根光纖下傳到ONT中。在ONT中，由于有RF輸出，因此，將CMTS和CATV數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RF信號傳輸?shù)綑C頂盒中。

CMTS系統(tǒng)的上傳信號通過帶RF回傳模塊的ONT上傳。CM來的RF信號，在ONT中轉(zhuǎn)換為光信號。然后通過1310 nm上傳到OLT中。在OLT中，通過交換機將信號傳輸?shù)絃MSR（Last Mile Subscriber Return）變換為RF信號送到CMTS控制系統(tǒng)中。

在這個解決方案中，只使用一根光纖。其中，關(guān)鍵的是技術(shù)能夠在一根光纖上同時傳輸IP視頻流、RF視頻信號(具有射頻回程能力)以及其他的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且無需額外波長的光信號。主要的難點是：RF視頻信號處理技術(shù)對受激拉曼散射（SRS）和空閑碼（idle-code）干擾要具有高級的免疫能力。使之能夠與任何符合業(yè)界1550 nm波長標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)器件協(xié)同工作，為客戶提供高質(zhì)量的視頻性能。此外，在光網(wǎng)絡(luò)終端（ONT）產(chǎn)品中內(nèi)置的自動增益控制（AGC）模塊使得產(chǎn)品的即插即用成為可能，從而大幅度降低了運營商的產(chǎn)品部署成本。

圖 是 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

通過選擇不同配置的ONT，來完成不同的最后100 m技術(shù)的選擇。CMTS上傳信號通過雙工濾波器將低頻信號濾出，經(jīng)A/D變換后，變換為數(shù)字信號。經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮和打包送到交換和語音處理系統(tǒng)中。經(jīng)過協(xié)議變換通過GEPON系統(tǒng)上傳。下行數(shù)據(jù)通過1550 nm光收機后，送到雙工濾波器。然后送到終端的CM中。

在這個ONT終端中，集成了下面的基本功能模塊：1）RF輸出模塊。替換了RF廣播和CMTS需要的光接收機。2）RF回傳通道模塊。完成CMTS的信號回傳。3）WDM模塊。用來復(fù)用1550 nm，1310 nm，1490 nm光信號。4）POTS模塊。用來接入模擬電話信號。5）MoCA局端模塊。用來實現(xiàn)EoC接入。6）10/100/1000 BASE-T。用來實現(xiàn)LAN接入。

這樣，使用一個完整配置的ONT，可以在一個光節(jié)點下，實現(xiàn)CMTS+LAN+MoCA（EoC）接入。當(dāng)然，也可以實現(xiàn)單獨的CMTS，LAN，MoCA（EoC）接入。廣電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員再也不必為技術(shù)的選擇發(fā)愁，可以細(xì)致到不同的光節(jié)點使用不同的最后100 m接入技術(shù)，甚至在同一個光節(jié)點下，使用不同的最后100 m接入技術(shù)。是各種不同的接入技術(shù)完美地融合在一起。所需要做的就是對ONT的選擇而已。而且這個集成式在物理網(wǎng)絡(luò)層面上進行的。實現(xiàn)了光傳輸?shù)慕y(tǒng)一、網(wǎng)管的統(tǒng)一。

2 技術(shù)難點

現(xiàn)在國內(nèi)在廣電網(wǎng)絡(luò)的雙向化改造中，基本上使用兩纖三波技術(shù)。這并不是說單纖三波技術(shù)不好，是因為單纖三波技術(shù)需要解決幾個基本的難題。其實，在國內(nèi)，早在2004年左右，就開始單纖三波的解決方案的實驗，多年的實驗解決不了技術(shù)難題。這里關(guān)鍵的問題是受激拉曼散射（SRS）和空閑碼（idle-code）干擾。受激拉曼散射是強激光的光電場與原子中的電子激發(fā)、分子中的振動或與晶體中的晶格相耦合產(chǎn)生的，具有很強的受激特性，即與激光器中的受激光發(fā)射有類似特性：方向性強，散射強度高。這種散射可以干擾其他的波長，從而干擾電視信號。

對于1550/1310/1490 nm波長在一根光纖上傳輸?shù)臅r候，就有這種干擾。對空閑碼進行弱化等處理后，達(dá)到的效果如圖3，完全沒有了干擾。

3 技術(shù)特點

該方案的技術(shù)特點包括：

1）可以實現(xiàn)單纖三波或兩纖三波改造。通過RF視頻信號處理技術(shù)對受激拉曼散射和空閑碼干擾進行處理，能夠與任何符合業(yè)界1550 nm波長標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)器件協(xié)同工作。

2）與CMTS系統(tǒng)無縫融合。既提供基于IP的視頻業(yè)務(wù)接入的解決方案，也提供基于射頻信號（RF）的視頻業(yè)務(wù)接入的解決方案，而且還包括獨有的集成SCTE 55-1、SCTE 55-2和DOCSIS方案的回傳模塊的產(chǎn)品。通過一根光纖完成多根光纖才能完成的任務(wù)。在物理層次上，將GEPON系統(tǒng)和CMTS系統(tǒng)融合在一起。

3）直接實現(xiàn)GEPON+MoCA接入模式。可以連接3個MoCA局端。通過1000 Mbit/s的以太網(wǎng)絡(luò)接口，可以連接MoCA2.0的800 Mbit/s局端。單節(jié)點最高接入速率可以達(dá)到1100 Mbit/s。

4）直接實現(xiàn)GEPON+LAN接入模式。ONT直接集成有8個10/100 Mbit/s的一臺網(wǎng)絡(luò)接口直接實現(xiàn)GEPON+LAN接入模式，可以節(jié)省樓道交換機。通過1000BASE-T接口連接外部交換機，平滑擴展用戶。

5）將CMTS、GEPON+LAN、GEPON+MoCA各種解決方案無縫地在物理層上融合在一起。技術(shù)的選擇細(xì)化到每個光節(jié)點，而不是在一個城市層面上進行選擇?？梢栽谝粋€光節(jié)點下，同時使用CMTS，GEPON+LAN，GEPON+MoCA 各種解決方案。也可以分別使用不同的技術(shù)解決方案。

6）將技術(shù)的選擇細(xì)化到光節(jié)點。在一個光節(jié)點下來選EoC，LAN，CMTS技術(shù)。甚至在一個光節(jié)點下同時使用這幾種接入技術(shù)。無論在多么復(fù)雜的廣電網(wǎng)絡(luò)中，哪怕一個樓房中有CMTS系統(tǒng)、EoC系統(tǒng)、LAN系統(tǒng)，都可以完全融合在一起。利用統(tǒng)一的網(wǎng)管來進行管理。在一個光節(jié)點下，可以集成CMTS，EoC，LAN系統(tǒng)在一起。

7）整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔。GE?PON和CMTS需要的模塊完整地集成在ONT中。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各個設(shè)備的集成度非常高。便于管理和維護。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常清晰。如果采用RFoG等解決方案，整個系統(tǒng)的組成單元就非常多，結(jié)構(gòu)不清晰。系統(tǒng)部署成本高。維護成本也高。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備單一，從而使網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃更方便，更能貼合實際的環(huán)境需求。實現(xiàn)了物理網(wǎng)絡(luò)層面上的融合，采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理，是維護更方便、維護成本更低。

8）在進行廣電網(wǎng)絡(luò)改造的同時，保存原來的系統(tǒng)特點，不影響原來系統(tǒng)的使用，保護了所有的投資。

9）靈活的供電方式。意識到通信設(shè)備的供電方式將隨不同網(wǎng)絡(luò)運營商的應(yīng)用差異而變化。

5 小結(jié)

筆者介紹的雙向化改造方案，充分結(jié)合了實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不僅能夠與現(xiàn)有的CMTS雙向網(wǎng)絡(luò)改造方案融合，而且在每個光節(jié)點上可以同時選擇使用CMTS，EPON+LAN和EPON+EoC解決方案，也可以分別使用不同的方案。通過集成的網(wǎng)管系統(tǒng)可以同時管理RF通道和IP通道，是一種完整的、適應(yīng)各種需求的廣電雙向化解決方案。

[1]戴衛(wèi)平.有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造主要技術(shù)方式研究[J].電視技術(shù)，2008，32（9）：44-47.

[2]王濤，余少波.基于MoCA的有線電視接入網(wǎng)雙向化改造[J].世界寬帶網(wǎng)絡(luò)，2007，14（6）：67-70.

[3]余少波.滿足NGB網(wǎng)絡(luò)雙改需求的EPON＋MoCA解決方案[J].世界寬帶網(wǎng)絡(luò)，2010，17（10）：47-50.

[4]熊承國，尹冠民.RF PON：NGB網(wǎng)絡(luò)的首選接入技術(shù)[J].電視技術(shù)，2010，34（2）：101-105.