光纖傳輸技術在有限廣播電視網絡中的應用

耿長志

摘要：廣播電視是人們休閑娛樂的重要方式。隨著生活水平地提高，人們對廣播電視節目的傳輸質量提出了更高的要求。目前，廣播電視網絡信號在傳輸過程中仍面臨著一個突出問題，即信號丟失，這極大地影響了節目傳輸質量。為進一步提高節目質量，就要將光纖傳輸技術應用到廣播電視網絡中，利用光纖網絡信號穩定、傳輸迅速等優點，實現廣播電視信號的高質量傳輸。這意味著我國成為全球最大的有線電視網絡市場。

關鍵詞：廣播電視網絡;光纖傳輸技術;應用

1 光纖網絡傳輸技術概述

從全球有線電視網絡傳輸技術發展來看，大致包括三個發展階段：

（1）雙絞線階段。這是最初發展階段，語音與大規模數據通信無法一起傳輸。

（2）電纜與雙絞線階段。能夠實現對大量數據與視頻的傳輸，按需要接入很多設備，其局限性也顯而易見，成本高昂，擴展性差。

（3）光纖傳輸階段。這一階段對數據的傳輸處理能力得到明顯提高，而接入設備成本明顯減少，擴展性良好。因此，光纖傳輸技術促使廣播電視網絡通信水平得到大幅度提升，可以預見在未來較長的時間內，廣播電視網絡都有賴于光纖傳輸技術。

2 將光纖網絡傳輸技術應用于廣播電視網絡中的意義

在信息產業化發展的時代背景下，光纖傳輸技術作為一種比較先進的傳輸技術也獲得了很大的進展。與傳統實體通訊路線的傳輸技術相比，該技術具有更好的穩定性與高度的可靠性，在具體應用中表現出的典型優勢如下。

2.1 傳輸迅速、傳輸容量大

隨著廣播電視行業的快速發展以及觀眾對節目質量要求的提高，傳統實體通信線路技術的弊端也逐漸突顯。光纖雖然比人的頭發絲更細，但其數據傳輸能力明顯強于電纜的傳輸方式。就理論層面而言，光纖在一個時間單位內可傳輸的話路達1 000個，光纖傳輸運行速率為2.5 MHz，而由銅線制成的電纜傳輸運行速率為1.54 MHz[3]。可見，光纖技術是當前全球效率最高的數據信息傳輸技術。盡管光纖傳輸技術的實際運行速率尚未達到專家預計的理論值，但已經能夠讓一個光纖傳輸22萬個話路，比傳統的同軸線纜傳輸速率提高了幾十倍。

2.2 遠距離傳輸，能耗小

傳統的同軸電纜或微波多路電視分配系統在運行中通常只能短距離傳輸一路電視信號，無法滿足當前觀眾對電視網絡信號多元化的需求。廣播電視網絡快速發展，要求電視信號傳輸的距離也更遠。傳統做法是在傳輸路徑中增設中繼放大器，但這也對信號質量產生了一定的影響。光波作為光纖技術的傳輸載體，在傳輸信息數據的過程中幾乎不會有損耗，而且能保持傳輸信號的穩定性，因此，非常適合遠距離傳輸。目前，石英光纖是傳輸介質中消耗最小的一種介質，其傳輸消耗低于0.18 dB/km，因此，非常適合遠距離傳輸。若配置的中繼器、光發射機、接收機比較合適，石英光纖傳輸的信息距離可超過數十千里。

2.3 抗干擾性能好，壽命長

石英有較強的導光性與絕緣性，是當前光纖的主要成分。石英光纖在工作過程中對噪聲、電磁波等干擾因素有較強的抗干擾性，這為后續工作的順利進行奠定了較好的基礎。此外，光導纖維的使用壽命較長，若設計科學合理，安裝準確，則光纖的使用壽命會明顯大于傳統的傳輸介質，而且性價比也較高。

3 光纖網絡傳輸技術在廣播電視網絡中的具體運用

就廣播與電視網絡而言，光纖在數據信息傳輸中具有突出的優勢，同時為了迎合信息時代廣播電視網絡的快速發展，必須注重從技術層面加以革新，提高廣播電視網絡的傳輸效率。目前，較為合適的技術方案主要是無源光網絡與寬帶接入技術聯合應用。其中，最有前景的是寬帶PON技術，其可為網絡改造提供最佳的技術支持。PON技術是在以太網技術的EPON技術與具有GBit/S傳送能力的GPON技術的基礎上，對EPON與HFC網絡疊加進行的技術改造。

3.1 廣電網絡采用HFC寬帶數據網

光纖同軸電纜混合物（即HFC）是指將光纖應用到所服務的區域內，在到達用戶最后1 km時使用的是同軸電纜。HFC寬帶將光纖作為主線路，不僅抗干擾性能好，可靠性高，而且頻帶寬，能夠傳輸大量的電視節目。由于干線采用的是光纖電纜，可以遠距離傳輸，且傳輸質量好。前端、光節點與用戶是組成HFC的主要部分。前端主要是對信息數據進行收集與發送;光節點主要是對光信號進行處理，將其轉換為電信號。廣播電視臺在確定光節點數量時主要由小區內上網用戶數量而定。光纖網絡是前端與光節點之間傳輸信息的主要渠道，而光節點與用戶間的信息傳輸主要依靠部分信號放大設備與無源分支，實現對網絡的支配。HFC網絡中涉及的重要指標有三個：CTB，要求客戶端必須超過54dB;CNR，要求客戶端應大于43dB，一般在44dB左右;CSO，客戶端應該超過54dB [4]。這是一種壓縮傳輸方式，利用壓縮設備將光波信號壓縮，從而使數據信號傳輸空間變小，提高傳輸數據的清晰度。

3.2 基于光纖PON與HFC網絡疊加的技術改造

HFC網絡是在有線電視的基礎上逐步形成的，目前，HFC網絡中已融入了無源光譜技術。與HFC網絡構造相比，光纖PON網絡構造是基于點對多的機理，大致是相同的。因此，可以考慮將HFC與PON以疊加的方式改造傳輸技術，并使用波傳輸方式，分為多路復用與光纖分裂傳輸兩種方式。1 550 nm光纖一般用于有線電視信號傳輸，而1 310 nm與1 490 nm光纖則多用于PON下行及下行信息的傳輸。為此，我們將兩項技術相疊加，促使電視信號傳輸過程的電子網絡的雙向轉變，從而為用戶提供寬帶服務，讓用戶收看到畫面更清晰的電視節目。無論是舊的還是新的住宅小區，在有線電視網絡中可根據需要使用不同的光纖PON技術。比如，EPON聯合EOC技術多用于鋪設5種線路不方便的老舊住宅區，而EPON聯合LAN技術則多用于新住宅區內，鋪設光纖PON再通過5種線路與各個用戶相連。目前，通過改造原始的同軸電纜也能成功接入寬帶。

3.3 采用1550nm光纖組網技術

近年來，廣電行業主要通過1 550 nm光纖組網技術來適應數字電視的開發特性。由于我國幅員遼闊，各地經濟水平、地形地貌不同，電纜電視的開發質量也存在地區差異。在很多地區，尤其是縣與鄉鎮的傳輸距離非常遠，采用1 550 nm的光纖能夠解決縣域內的遠程傳輸問題，并且損耗極少，能夠覆蓋大多數的光節點。由于數字電視網絡中的電子網絡傳輸技術快速發展，光節點用戶也大幅減少，因此光節點已逐漸靠近家庭，需要的光功率非常大，符合這一要求的正是1 550 nm的光纖。此外，大量使用摻鉺光纖放大器使得光功率成本大幅被壓縮，因此，光纖網絡建造成本也隨之降低，使1 550 nm光纖網絡技術的大范圍應用成為可能。一方面能明顯減少有源設備數量，進而減少設備故障的發生數量，另一方面也有利于光纖網絡維護工作的開展。

3.4 選擇星型組網模式分配用戶網絡

國家廣播電視總局建議在有線電視網絡升級改造的網絡結構中選擇星型結構，形成一個單獨的一線系統。此系統能夠輕松完成雙向傳輸，利于寬帶接入，為三網整合創造有利條件。星型網絡所用組件數量少，但信號傳輸質量好，可靠性高，方便后續的維護管理。此外，不同用戶間基本不會互擾，即便用戶的電視網絡發生故障，其他用戶也不會受到影響。與其他網絡相比，星型構造的用戶配信網絡明顯更具優勢，主要網絡連接后構成更為完整的有線電視傳輸系統。

4 結語

在廣電事業快速發展的今天，如何為觀眾提供畫面清晰、質量更好的電視節目成為廣播電視單位面臨的重要問題。光纖傳輸技術作為當前較為先進的傳輸技術，將其運用到廣播電視網絡建設中，充分發揮其具有抗干擾性強、遠距離傳輸、耗損小、兼容性強、可靠性好等優點，進一步提高廣播電視數據信號的傳輸質量，讓廣大觀眾對我們的電視服務更加滿意、放心。

參考文獻：

[1]李彥明.光纖網絡傳輸技術在廣播電視網絡中的應用[J].衛星電視與寬帶多媒體，2019，25（9）：11-12.

[2]謝澤富.新媒體時代光纖網絡傳輸技術在廣播電視網絡中的應用研究[J].科技傳播，2017，23（19）：74-75.

[3]丁衛華.光纖傳輸技術在有線電視網絡中的應用[J].科學技術創新，2019，24（5）：99-100.