基于光纖傳輸技術的廣播電視系統完善路徑研究

夏姜坡

河南電視臺新聞中心，河南鄭州 450000

基于光纖傳輸技術的廣播電視系統完善路徑研究

夏姜坡

河南電視臺新聞中心，河南鄭州 450000

光纖傳輸技術已經成為廣播電視系統應用中的最重要技術之一。本文通過文獻研究，在分析現實存在的3點問題基礎上，提出選擇最優網絡傳輸容量、適當增加光節點數、根據實際情況選擇傳輸方式、深化與運營商合作的4點建議，以期推進廣播電視系統完善路徑研究。

光纖傳輸技術；廣播電視系統；完善路徑

廣播電視信號傳輸技術有光纖傳輸技術、衛星傳輸技術、微波傳輸技術，光纖傳輸技術作為核心技術之一，擁有成本低、傳輸損耗低、抗干擾強、耐腐蝕等明顯優勢，滿足了當前廣播電視系統發展的需要，所以成為電信網、廣播電視網、互聯網融合背景下越來越重要的傳輸技術。但在實踐中，光纖傳輸技術與廣播電視系統的結合存在一些問題，本文首先介紹了光纖傳輸技術，再歸納出應用過程中的幾點不足，最后提出4點完善建議。

1 光纖傳輸技術

1.1 光纖傳輸物理原理

光纖傳輸需要通過光纜來傳導，光纜是一定數量光纖的集合。光導纖維是一種傳輸光能的波導介質，一般由纖芯和包層組成，廣泛應用于傳輸廣播電視信號。光信號通過光導纖維傳輸的過程就叫光纖傳輸。

光纖傳輸利用的是光波折射原理：當光波在玻璃介質內傳播時，會發生折射現象，在纖芯中的折射率更高，在光纖界面則可以完全反射，由于光波在包層中的折射現象不明顯，因此絕大部分光信號只在纖芯中傳播。光導纖維作為一種良好的光導介質，信號遠距離傳輸損耗低，本身材質價格相對低廉，所以適用于光信號的傳輸。

1.2 光纖傳輸網絡結構

光纖傳輸網絡結構主要由光發射機、光接收機、中繼器以及不同的藕合器件、連接器構成，如圖1所示。

圖1 光纖傳輸網絡結構圖

光發射機系統由光源、驅動器、調制器組成，調制器首先將光源發出的光波信號和廣播電視音頻產生的電信號進行調制轉換，然后通過耦合器將調制好的光信號藕合進光纖中，以完成電/光信號的轉換。

中繼器系統由光源、光信號檢測器、再生電路等部件構成，它的運行機制是先通過光信號檢測器，檢測光纖傳輸過程中耗損的光信號，然后以放大、補償的方式對那些發生變化的微弱光信號進行細微調整，調整成穩定可靠地光信號，以保證光信號的傳輸質量。如果光信號在傳輸過程中受到外界的干擾而出現比較嚴重的失真變化情況，中繼器可以持續地對光波信號進行調整，以保證光信號的正常傳輸。

光接收機包括光檢測器、放大器、均衡器等部件，它的運作機制如下：光檢測器首先將檢測到的光信號轉換回電信號，然后通過放大器和均衡器，將還原回的電信號進行第二次放大，最后傳輸到用戶端，就以各種樣式的聲音或圖像等方式呈現在用戶面前。

藕合器件與連接器一般安裝于光纖之間、光纖與光接收機之間。光纖傳輸在實際生活中運用時，由于光纜長度不夠、質量不合格、光纖本身長度限制、光纖通道負荷過重等問題因素容易干擾光波信號的傳輸，因此耦合器件與連接器就顯得很有必要，在光纖之間、光纖與光纖接收機之間進行耦合連接，以保證光纖連接效果與信號傳輸質量。

1.3 光纖傳輸技術特點

光纖傳輸技術具有“兩低”“四強”六大特征，“兩低”即成本低、傳輸損耗低，“四強”即抗干擾性強、耐腐蝕性強、耐高溫性強、耐濕強。

1.3.1 成本低、傳輸損耗低

光纖傳輸技術要用到的光纜和光設備價格大幅降低，材料與設備建設成本較低；導線的制作材料由銅鐵升級為石英，大大減輕了光纖的重量，有利于纜線鋪設，降低了光纖傳輸網絡建設成本。

信號損耗在傳輸過程中不可避免，但光纖技術的損耗相對較低。在使用光纖傳輸信號的時候，傳輸距離越長，從光發射機發射的光波強度會逐漸衰減，導致損耗產生。但是，已有研究表明，與其他技術相比，使用光纖技術產生的信號損耗很低，當單模光纖的波長為1300納米時，光纖耗損只有0.33dB每千米；波長為1500納米時，光纖損耗僅僅0.24dB每千米。[1]此外，光纖技術使用的激光器通常都具有較高的線性，這就使光波信號的本來形式不容易改變，從而降低了傳導過程中的損耗，增強了傳輸的安全性、可靠性。

1.3.2 抗干擾性強、抗腐蝕性強、耐高溫性強、耐濕強

長期以來，對于基層區隊的工作開展而言，其中的基層區隊負責人員擁有一定的微權力，主要體現為班隊長的選拔提升、工資的分配管理以及企業工作崗位的調控管理等不同的方面，由此易于導致以權謀私、設置私人小金庫的現象發生，形成不良的風氣，同時，相較于從前，當前所采用的方式呈現出較為隱秘、易于形成變化等顯著的特征。在本次的研究過程中，通過對內蒙古上海廟礦業有限責任公司的深入調查和分析發現，由于遭受到了歷史發展過程中的原因方面的限制與影響，導致企業的紀檢監察工作人員的配備數量嚴重不足，再加上所需要監督與管控的范圍十分廣泛，使得基層區隊的紀檢監察工作面臨著很大的困難。

光纖傳輸技術抗干擾性強，因為纜線具有絕緣性，所以用戶在利用光纖的傳輸信號時候，可以免受電磁場的影響。另外，從制作光纖的主要材料石英來分析，再加上其他的保護措施，使其不僅具有良好的抗腐蝕性和耐高溫性，在潮濕的環境下也可以保持很好的性能。所以，光纖技術的這些優點都可以減小信號丟失或耗損發生的概率，為光波信號的完整的傳輸提供了保障，較為可靠。

2 光纖傳輸技術應用過程中的不足

2.1 傳輸容量浪費

在廣播電視系統的結構完善過程中，某些地區單純追求擴大規模效應，把大量資本投入到增加設備容量上。[2]比如采購1 000MHz的網絡設備，價格相對750MHz和850MHz的設備昂貴很多，卻又不能解決根本問題，脫離了實際需求，造成了資金的浪費、資源的閑置。

2.2 節點較少，節點設置缺乏整體規劃

現在光纜在城區的普及程度大大增加，但還是不能和電纜的普及程度相提并論。相比之下，城區周邊的散戶以及農村等偏遠地區，光節點數量較少。節點設置沒有從城鄉布局的整體來規劃，設置不合理。

2.3 廣電與運營商合作深度不夠

在三網融合的背景下，廣電與運營商的合作深度不夠。比如對信息化傳輸的質量不高，傳輸過程仍存在安全性、可靠性的問題，廣播電視信號覆蓋面積小，廣播電視信號傳輸的質量效果在郊區比較差等問題，這些都亟待解決。

3 廣播電視系統完善路徑分析

基于未來幾年廣播電視系統要實現全高清播出的發展目標、4K技術的不斷成熟以及新的視音頻技術的出現和發展，光纖傳輸具有現實的可靠性和發展的前瞻性。本文就光纖傳輸技術在應用過程中如何揚長避短提出四點針對性建議，以期促進廣播電視系統的發展。

3.1 選擇最優網絡傳輸容量

理論上擴大傳輸容量能滿足更多用戶需要，但結合實際應選擇最優網絡傳輸容量。廣播電視系統的路徑完善不能單純的靠擴大網絡設備容量，這樣的做法脫離了廣播電視系統完善的實際。根據實踐數據預測表明，在未來幾年，廣播電視的網絡傳輸量在550套以內，數字電視網絡信號的整體轉換也使傳輸的容量減少很多，550套電視節目的數據傳輸任務一般都不會超過700MHz，所以850MHz的網絡設備已經能夠滿足實際的最大需要，選擇850MHz的網絡設備是目前最優的廣播電視系統完善策略。

3.2 適當增加光節點數、加強整體規劃

廣播電視系統完善可以適當增加光節點數目。現在一般標準是300～500戶設置一個光節點，目前市面上的光纜線價格僅為電纜線價格的1/2，光接收機價格只比信號放大機貴兩倍左右，所以廣播電視系統以后的發展趨勢是光節點數目越來越多，越來越小。雖然純光纖網絡很好，但前期投入太大，所以應適當增加光節點數目，其標準可以如下計算：在城區用戶集中的地段或小區按200～300戶一個光節點計算，或者13個至17個單元樓設置一個光節點；在郊區的部分地區，按兩級放大來設置一個光節點。[3]這樣不僅節省了電纜大量的鋪設費用，還減少了放大器的數量和級聯數。此外，要加強協調各部門統一規劃布局。新建、改建機房明確使用光纖傳輸方式，合理配置相關設備。老舊機房由臺主要技術部門負責增加光纖傳輸設備，合理規劃布局，正確評估其使用壽命，避免浪費。所以，適當增加光節點數目，加強整體規劃布局，對廣播電視系統的完善大有助益。

3.3 根據實際選擇傳輸方式

壓縮傳輸方式與非壓縮傳輸方式各具特色，可以按實際需要進行選擇。非壓縮傳輸主要用于傳輸現場直播的信號，演播室、播控機房、非線機房以及全臺網之間的數據傳輸，全面使用光纖取代電纜，其優點多于缺點；壓縮傳輸方式則具有較強的獨立性，主要用于非線編輯系統的素材采集、傳輸和在線播控系統的素材遷移等。壓縮與非壓縮結合的方式有兩者的優點，適用于廣播信號傳輸較多的地區。根據不同的需要選擇不同的方式，是優化廣播電視系統的關鍵。

3.4 加強與運營商的合作

廣電要深化與運營商的合作，不斷滿足用戶更高的需求。針對存在的不足，可以將光纜資源充分利用，創新傳送網本地傳輸的組合方式，為用戶提供更高效的服務；擴大廣播電視信號的覆蓋范圍，使更多的用戶享受到便捷的服務；加強廣播信號的傳輸質量，保證信號傳輸過程的安全、可靠，為用戶提供更滿意的服務。

[1]崔建生.光纖技術分析及其廣播電視信號傳輸的應用[J].信息通信，2014（10）：274.

[2]張海濤.光纖技術在廣播電視信號傳輸中的應用分析[J].科技傳播，2016（20）：56-57.

[3]姜秋萍.廣播電視信號傳輸中光纖技術的運用[J].西部廣播電視，2015（3）：173.

TN943

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1674-6708（2017）192-0039-03

夏姜坡，河南電視臺新聞中心。