光纖通信在廣播電視系統中的應用

楊 輝

（稼依鎮文化和旅游廣播電視服務中心，云南 硯山 663107）

0 引 言

光纖通信是利用光纜通過光波進行信號傳輸的一種技術。光纖通信的傳播速度快、通信容量大、信號不易被干擾，還具備耐高溫、安全保密等特征[1]。廣播電視傳輸中，如果能廣泛應用光纖通信技術，將提升廣播電視系統的功能，確保數據傳輸的穩定性和安全性，提高信號質量，促進廣播電視事業實現可持續發展。

1 光纖通信技術的基本構成

光纖通信技術主要由發射設備、接收設備、輸送設備、連接設備以及中繼器設備等多個元件相互配合完成信息的傳輸工作。

1.1 光纖發射設備

光源、驅動器以及調制器共同組成了光發射機。光發射機的工作原理為：通過調制解調器調制接收到的信號使其轉化為光信號，為光纖傳輸信號奠定基礎。光源、驅動器以及調制器共同發生作用，對信號進行接收和轉換。

1.2 光纖接收設備

光檢測器和光放大器共同發揮作用，把光信號轉換為電、音頻、視頻等信號，放大電信號并傳送到電平中，便于用戶端接收。光檢測器能嚴格檢測光纖傳送的光信號并轉換為電信號，在信息傳輸中作用重大。

1.3 光纖輸送設備

光纖輸送設備主要是指光纖、光纜，根據區域數據傳遞容量的大小確定光纖傳輸方案，通過光纖把各種信息進行聚合傳輸。

1.4 光纖連接設備

耦合、連接器等元件設備可以用來連接光纖設備，解決光纖混雜連接導致信息傳遞質量不高的問題。通過耦合、連接器等元件設備的使用，在不同區域之間以及不同環境下，都能實現光纖的架設工作和信號輸送。

1.5 光纖中繼器設備

光檢測器、光源以及判決再生電路共同組成了光纖中繼器設備，作用是彌補光纖傳輸過程中的衰減，有效調整波形變形、波形失真等導致信號傳輸質量下降的問題，是保證信號信息質量的關鍵設備。

2 廣播電視系統中光纖通信的應用

2.1 光纖通信技術在廣播電視中的應用體現

光纖通信的優點，使其快速在城市數據信息傳輸、數字電視中廣泛應用。從機房到有線電視網絡，從衛星上行站到發射臺，光纖通信基本實現了全覆蓋。光纖網絡傳輸電視信號，解決了微波中繼傳輸存在噪聲大、安全性低以及時滯性大等問題，大幅提升了廣播電視信號質量。具體來說，目前光纖通信在廣播電視系統中的應用體現在如下幾個方面[2]。

2.1.1 壓縮傳輸

壓縮傳輸是指廣播電視信號發出后到達終端的過程中，對光波信號進行壓縮，減少信號占用的空間。優點在于占用空間少，可以傳輸更多的光波信號；缺點在于沒有對光波信號進行處理，信號質量稍微不及非壓縮傳輸。在廣播電視節目播出過程中，主要采用信號壓縮傳送技術。

2.1.2 非壓縮傳輸

非壓縮傳輸是指廣播電視信號發出到終端的過程中，不對光波信號進行壓縮，但對信號進行一定處理。這種技術的優點是光播傳輸效率高，信號接收快速；缺點是占用空間較大。廣播電視節目的傳輸過程中，一般運用非壓縮傳送技術。

2.1.3 壓縮傳輸與非壓縮傳輸相結合

這種方式是有機結合壓縮傳輸與非壓縮傳輸的優點，實現光波信號傳輸的快速、高質。壓縮傳輸與非壓縮傳輸相結合應用于廣播電視系統，有利于優化資源配置，提升電視信號傳輸效率和信號質量。在一些需要大量廣播電視的區域，比較適用這種方式。

2.1.4 組網技術

單纖雙波和雙纖三波是目前我國廣播電視光纖通信的主要組網技術。單纖雙波技術是一條光纖、兩個波段，把DVB信號和OTT數據流組合成IP包，以網關形式共同輸入接收端，優點在于節約光纜。雙纖三波技術是接收與發送的數據分別在兩芯光纖上傳輸，把DVB信號和OTT數據流分開，光纖網絡和機頂盒接收器收集信號，使用網關接收寬帶業務的數字。它的優點是波長統一，可以同時發射和接收。

2.2 光纖通信在廣播電視系統中的應用模式

2.2.1 應用于電視高清化改造

隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對精神方面的追求愈來愈高，對廣播電視的要求也日漸多元化，如要求信號的穩定性更好、畫面質量更清晰、音效更好等。光纖通信的傳輸頻帶較寬、傳輸速度較快、傳輸損耗較低等，通過多個元件和設備的協作，能改變廣播電視系統的傳輸方式，提升廣播電視的傳播速度及效率，對于電視系統的高清化改造意義重大。電視高清化改造對電視節目的攝錄、編輯和制作要求非常高，要求電視信號的大容量傳輸和快速傳輸，否則高清化改造任務必將難以完成。顯然，這是傳統衛星技術難以實現的，需要廣泛引入光纖通信技術，為電視高清化改造提供大力支持。

2.2.2 應用于廣播電視系統數字化

衛星傳輸方式、有線方式與無線方式是傳統電視信號傳輸的主要方式。這些信號傳輸方式在不同的廣播電視發展時代各有優缺點。例如，衛星傳輸過于受自然環境的影響（風雨雷電雪等）；有線傳輸的容量有限，信號傳輸效率較低；無線傳輸的信號不夠穩定，質量相對較差。廣播電視系統數字化能較好地解決上述問題，使得信號傳輸更加穩定，信號質量更好[3]。但是，數字信號電視依賴的是大容量和高速的數據傳輸技術，單純依靠傳輸網絡發展數字電視無疑非常緩慢，而引入光纖通信會較好滿足數字信號的傳輸要求，擴大數字電視的使用規模，讓更多的人觀賞到信號穩定、畫面清晰的廣播電視節目。

2.2.3 SDH技術的應用

SDH技術是指數據的交叉復用，能夠加快信號的傳輸速度[4]。光纖通信應用于電視高清化改造和廣播電視系統數字化，屬于宏觀方面的應用。SDH技術在廣播電視系統中的應用則屬于微觀應用。該技術主要借助分插復用設備、終端復用器等傳輸數據，并實現數據的交叉復用，加快數據的傳輸速度。SDH技術的應用不僅摒除了傳播時滯性長的缺點，實現了讓觀眾快速觀看到廣播電視節目的目的，而且促進了廣播電視系統信息化的進程，推動了廣播電視系統與科技的結合。

2.3 光纖通信在廣播電視系統中應用需注意的事項

2.3.1 長距離傳輸問題

光纜過長會導致信號減弱，所以要注意控制光纜質量，根據光纖芯數、光纖種類、光纜的使用環境等選擇光纜。同時，可增設解碼器，獲得ASI信號后和網絡適配器功能結合，使信號順利輸送到IDC機房，保障數據傳輸的完整性。

2.3.2 光纖連接問題

傳輸過程中，光纖會存在連接不穩、光纖變形與斷裂和裸露等問題。這些問題會導致光纖傳輸信號中斷，甚至引起整個傳輸系統的癱瘓。針對這些問題，一方面要重視日常檢查，查看光纖的連接頭、清潔度、尾部情況等狀態，一旦發現問題，及時進行處理；另一方面，利用技術手段檢測光纖故障。例如，用OTDR測試障礙點到測試端的大概距離，或者使用光功率計定量測量光纖，測出光纖的衰減、接頭的衰減及斷點位置。

2.3.3 光纖噪聲問題

如果光纖通信應用于廣播電視系統中出現了噪聲，主要原因可能是連接頭出現了問題。無論是活動連接器（光端機內部連接）還是固定接頭（鋪設光纜），都必須選擇合適的適配器，與對應的插頭連接好，才能很好地降低光纖噪聲。

3 結 論

穩定、優質的廣播電視信號，有助于更好地滿足人們精神文化的需求，是廣播電視事業發展到較高水平的重要體現。隨著科學技術的發展，信息化時代已經來臨，信息化對廣播電視信號的傳輸提出了更高要求，而傳統的模擬信號傳輸方式已經被逐漸淘汰。光纖通信是一種新的信息傳輸技術，具有速度快、信號質量好、抗干擾能力強等優勢，對提高廣播電視信號傳輸速度和質量具有重要意義。所以，廣播電視部門應高度重視光纖通信技術的推廣和應用，規范光纖通信技術的管理，提高光纜資源利用率；科研和技術人員應深入研究光纖的特性，不斷改進通信技術，為我國廣播電視事業的發展做出更大貢獻。