論述雙向傳輸網絡在廣電網絡的應用

秦偉濤 李蓓

【摘? 要】近年來，互聯網信息技術發展對社會生產生活產生了顯著的影響，為人們的生活和工作提供了許多便利，但隨著網絡用戶的不斷增加，光纜的鋪設以及設備的更新方面承擔著巨大的壓力。一部分運營商為了滿足用戶的需求不斷加大投入，鋪設新的光纖電纜，但依然因不能適應用戶增長的速度出現光纖資源緊張的情況。基于此，光纖雙向傳輸器應運而生。論文探討了雙向傳輸網絡在廣電網絡中的應用。

【Abstract】In recent years， the development of internet information technology has had a significant impact on social production and life， and has provided many conveniences for people's life and work. However， with the increasing number of network users， the laying of optical cables and the updating of equipment bear great pressure. In order to meet the needs of users， some operators continue to increase investment in laying new optical fiber cables， but they are still short of fiber resources because they can not adapt to the growth rate of users. Based on this， the optical fiber bidirectional transmitter came into being. This paper discusses the application of bidirectional transmission network in radio and television network.

【關鍵詞】雙向傳輸;廣電網絡;光纖傳輸;有線電視

【Keywords】bidirectional transmission; radio and television network; optical fiber transmission; cable TV

【中圖分類號】TN948.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）07-0186-02

1 引言

光纖雙向傳輸是一種同時支撐光纖資源輸入和輸出的技術，長期以來我國網絡建構中所采用的光纖只支持單向傳輸，想要使其具備雙向傳輸性能，需要引入光纖雙向傳輸轉換器，其原理是借助光學雙折射晶體所具有的特性對光纖出入口部位進行拓展，將單向傳輸拓展為雙向。該技術的應用價值在于提高光纖資源的利用率，降低網絡建設的成本。目前，雙向傳輸在廣電網絡中也獲得了有效應用，如有線電視的雙向化改造正在逐步推進。因此，探討雙向傳輸網絡在廣電網絡中的應用具有積極意義。

2 雙向傳輸網絡技術概述

基于光纖的雙向傳輸網絡技術具有4項特點：第一，降低設備及資源損耗;第二，實現單根光纖的雙向傳輸;第三，提高設備運行可靠性和穩定性，且支持大部分中繼設備型號的連接;第四，可以適應多種復雜的環境。

以目前來看，雙向傳輸網絡技術比較廣泛應用的技術類型主要有4種，包括點對點技術、EOC技術、PON技術以及CMTS。CMTS技術多用于數據調試工作，經調試的數據可以直接向客戶傳輸，其優勢在于低成本。相較于CMTS技術，點對點技術需要使用到大量的收發器，因此，需要投入較高的成本，但同時它又具備降低光纖損耗的作用，因此整體上而言，采用點對點技術可以實現小幅度的成本節約。PON技術則是一種基于網絡信息技術不斷發展所衍生的光接入技術，可滿足用戶對帶寬的個性化要求，其缺陷在于需要大量的設備支撐，需投入很高的成本。EOC技術則是通過電纜進行以太網數據信號的傳輸，為寬帶用戶獲取信息提供支撐。論文對上述4項技術及其分支技術進行詳細的闡述。

2.1 CM技術

CMTS是CM技術系統的主要構成要素之一，在具體應用的過程中，通常是采用HFC同軸網絡進行CMTS以及CM的連接，為計算機通信業務的開展提供支撐。而且，HFC網絡的應用可以將有線帶寬直接連接到網絡系統中，將下行寬帶的作用充分發揮出來，提高數據業務處理的效率。

2.2 HFC網絡用戶接入技術

HFC網絡用戶接入技術由CMTS系統和EPON系統兩部分組合構成，接入技術是系統應用的基礎技術類型，在有線電視網絡中，CMTS系統的應用需要對普通的寬帶接入進行適當處理。當前，比較常用的基礎接入方式主要有以下幾種：

第一，LAN接入方式。現階段最常用的一種組網接入方法就是LAN接入，該方式比較適用于用戶接入率較高的情況，能夠將用戶話費成本控制在較低的水平，而且各類設備的應用也較為成熟。不足之處在于施工過程中會涉及線網的重新規劃，可能會使不同用戶的需求產生沖突矛盾。第二，EOC接入方式，該技術是依托以太網信號建構在同軸電纜上的一種闡述技術，其最常用的形式包括數據信號和有線電視信號兩種，其間會使用到合波器。同軸電纜可以將不同的信號傳輸給不同的用戶，用戶端再通過分波器將信號傳輸到不同的終端設備中。第三，MOCA接入方式，該方式通常采用樹形結構網絡進行信號的傳輸，在使用的過程中涉及電纜網的改造處理，基于同軸電纜進行數據傳輸。為了提高網絡利用率，在進行數據傳輸時應對頻帶進行合理的調制。

2.3 EPON技術

無源光纖傳輸是EPON技術系統應用中最典型的方法，它是基于網幀將單個點和多個點進行連接，形成包含光線路、光網絡單元、無線光網絡的組織結構。其中所使用的無源設備包含光纖和光分路器兩部分，其優點是操作簡單。EPON所采用的點到多點的結構，可以通過單纖、多纖或是無源光網絡進行語音、數據以及視頻等綜合業務傳輸。其上行采用多點控制技術，下行采用廣播技術，可以有效地避免用戶之間產生沖突。EPON技術傳輸的原理是基于點和多點結合的網絡拓撲結構，將光纖資源的價值充分挖掘出來，實現語音、數據、視頻等多種業務的綜合節日。在數據傳輸的過程中，上下行采用不同的數據傳輸形式使得兩者表現出不同的特征，其中廣播傳輸采用時分復用技術，多點控制在引入了時分多址接入技術。EPON技術的特點有4個：第一，成本低，擴充改造和維護較為便捷。該技術所采用的拓撲結構決定了其不需要電源即可支持傳輸，如此一來，電子部件的敷設將變得更加簡單，不必在維護方面投入過多的資源，這將大幅度地縮減長期運營的成本投入。第二，可以滿足高帶寬的需求。目前，EPON技術的帶寬標準上下行對稱1.25Gbps。第三，服務范圍寬廣，EPON技術可以針對用戶服務需求靈活采用不同的形式，將點到多點的網絡優勢充分發揮出來。第四，帶寬分配較為靈活，在完整體系的支撐下，動態帶寬算法可以保障帶寬分配的科學性，確保所有用戶的需求都可以得到滿足。

3 雙向傳輸網絡在廣電網絡中的應用分析

3.1 光纖雙向轉換器的應用范圍介紹

第一，應用于城市CATV網絡。目前城市區域CATV網絡所擁有的本分量較少，在這樣的情況下，單項業務的開展需要占用大量的光纖資源，根本不足以支撐雙向業務的開展。對此，可以采用雙向轉換器，實現被分量的增長，為其他業務的開展提供充足的光纖資源。此外，對早期光纜網進行改造，將其光節點納入兩纖區域，可以大幅度提高光纜網的利用率，除了可以為傳輸路由提供備份之外，還可用于解決回傳通道問題。第二，應用于網絡維護。當前網絡雙向改造中所使用到的雙向轉換器表現出無源特性，因此，可用于光纖鏈路故障的檢測。在具體操作時，工作人員需要在發射端將另一端口的光纖鏈路狀況傳送出去，繼而對故障發生的位置進行精準鎖定。除此之外，光纜電路在長期應用過程中經常出現的光芯老化或是斷裂的問題，雙向傳輸轉換器也可以在缺少一般光纖的條件下進行搶修，使線路在短時間內恢復正常運行，最大程度地降低故障問題給運營商帶來的經濟損失。第三，應用于省級干線網。在進行媒體節目上傳或是下傳的過程中，可以借助雙向轉換器將前端設備接入光纖網絡中，以此提高光纖的利用率。例如，省級干線SDH應用于傳輸網絡的過程中，只需在兩端設備中引入雙向轉換器，則可以通過一根光纖實現上傳和下傳。

3.2 雙向傳輸網絡在廣電網絡中的應用策略

第一，有線電視的雙向網絡拓撲結構。在有線電視領域，雙向傳輸網絡的應用多采用的是星形拓撲結構，其中包含了兩級光纖傳輸方式，其中一級拓撲結構由邏輯環形和物理星形構成，實現了光鏈路和廣電站的有效連接。二級光聯絡拓撲結構則采用星形，實現了光鏈路和網絡覆蓋區域節點的連接。在星形拓撲結構的雙向網絡下，可以支持語音、視頻、數據等多種接入性能，而廣播業務的開展所采用的傳輸方式必須對光進行適當的調制。第二，有線電視的雙向網絡傳輸信道。在同一網絡環境下，為了實現交互信道和廣播信道前端資源信息的共享，有線電視雙向網絡所采用的廣播媒介傳輸信號通常為直徑160mm左右的光纖波長。在具體操作的過程中，有線電視模擬和數字信號通常會進行混合傳輸，因此，技術人員應基于模擬系統指標對有線電視雙向網絡方案進行優化改造。

4 結語

綜上所述，在廣電網絡改造的過程中引入雙向傳輸網絡技術，不僅可以支撐數據、語音、視頻等多種業務的接入，還可以大幅度地減少資源投入，提高資源的利用率。總的來講，光纖雙向傳輸轉換器的應用可以緩解現階段光纖資源緊張的問題，具有極高的推廣價值。

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