数字电视1550nm全光网传输系统设计

许才勇

【摘要】在“宽带中国”战略及实施方案的践行过程中，要重视宽带网络的优化升级建设。在传统的有线电视运营管理发展过程中，要合理的融合现代技术手段，提升竞争优势。基于此，笔者主要对数字电视1550nm全光网传输系统设计进行了简单的分析论述，仅供参考。

【关键词】数字电视;1550nm;全光网传输系统设计

在网络环境中，人们通过各种渠道获得信息，而网络技术的发展也在一定程度上影响了有线电视的发展。现阶段，有线电视收视份额在整体上来说下降到52.35%左右，而有线电视的用户则呈现持续负增长的发展态势。在此种背景中，重视广播电视宽带接入网络的建设与发展，提升用户整体的服务质量，这样才可以不断的推动行业发展。相对于传统的同轴电缆网络技术来说，现阶段FTTH在不断成熟，其具有较为显著的高带宽、长距离以及低成本的发展优势， 而在1550nm+EDFA光传输技术的不断发展与成熟中，就要探究数字电视1550nm全光网传输系统设计的有效对策与手段。

1. 数字电视1550nm全光网传输系统优势

在Internet业务以及多媒体行业的高速发展过程中，网络用户以及业务数量呈现高速发展的趋势，而在网络环境中要想满足不同用户的需求其必须要具有高比特率数据传输以及大吞吐量的交叉性优势。而随着光纤通信技术发展中，30THz带来的巨大潜，也为带宽容量的高速发展带来了一定的契机。随着信息高速路的不断发展，光技术在通信网络中不断的渗透，光纤通信呈现全网发展的趋势。而全光网络则就是一种在网络传输以及交换过程中全部通过光纤的方式实现，无需电光以及光电转换，可以有效的提升网速。在此种背景之下数字电视1550nm全光网传输系统设计就尤为重要。

第一，损耗小，1550nm传输相对较小，传输损耗低于0.25dB/km。而在传统的1310nm传输损在运行中会损耗0.4dB/km。应用1550nm波长可以实现大范围、远距离的联网传输，可以共同应用一个前端光发射机平台系统，有效的提升了资源的利用效率。第二，功率大。应用1550 nm光传输技术可以实现大功率的输出，进而有效的减少了机房中设备的具体数量，有效的节约成本，管理简单，维护便捷。利用有效的设备备份处理，可以在根本上提升网络的整体安全性。第三，指标良好。应用1550nm进行光信号级联，在操作中不用进行光电转化处理，同时，C/N损伤也相对较小，在有着良好的信号传输指标。第四，可发展。在网络发展过程中，其呈现FTTH 演进发展趋势，提升了信号发射光功率，也为今后三网合一的发展奠定了基础。

2. 数字电视1550nm全光网传输系统设计

2.1 网络构架

系统传输网络就是通过1个总前端、一级以及二级光链路干线、用户分配网构成。总前端到每个前端以及分前端之间都是利用光缆进行连接，通过连接形成一级环路光链路。其分前端通过光交接箱到小区楼光缆通过星形结构布线可以形成一个二级的光链路系统，在传统网络架构中要设置足够的主干光缆路，保障其整体网络结构层次的清晰性。

2.2 网络设计方案

在确定设计方案的过程中，要综合具体状况合理设计。根据1 550 nm光传输模式为基础合理设计。在设计中其前端机房通过2×7dBm的1550nm外调制激光发射机作为制度要的网络为系统运行提供充足的光源，在通过分光之传输光信号到达各个分前端机房中，在分前端中利用光放大器传输到不同的光节点之上，利用IP管网为基础，利用网络管理软件加强对设备的远程监督控制、管理以及调试。综合光纤到楼（FTTB）方式的规划设计要求，合理开展，综合具体的传输模式与要求，分析城区覆盖区域、光节点光链路损耗等因素，合理计算确定具体的设备数量以及光缆。

2.3 系统指标的确定及主要设备的选取

在系统设计过程中，要明确网络系统指标。若要设计一个光纤有线网，首先确定网络系统指标。在设计过程中，应用FTTB 设计的主要城区网络，其光放大器级联多数状态 之下为2级，最多不能高于3级，分配系统的放大器多数为2级。在其传输距离小于等于100km的时候，其载噪与CNR对比来说虽然有所不足，但是并不会影响CTB以及CSO等因素。

第一，非线性指标损失多数都是在光接收机的射频模块之上，对此，在进行设计过程中要综合光发射机以及光接收机的技术手段，综合技术、先进性以及优异技术指标信息。因此，通过先进的技术手段进行处理，提升现场施工要保障其优异指标。调制光发射机通过外调制技术实现了引入相位调制，通过动态单纵模模激光器进行处理，调整激光器，光谱展宽到 SBS 线宽之外。对此，可以应用DM1550 系列的外调制光发射机设备作为光源系统。

第二，光放大器应用DMEDFA 系列1550nm放大器设备。此产品主要应用高性能掺铒光纤以及低噪声泵浦激光器设备，内置完善的嵌入式自动监控管理系统，可以保障其整体性能指标。

第三，光接收机的选择

光接收机是光纤链路的未端设备设备。在设计过程中，综合光链路用户的数量以及光纤网络的具体功能与要求，确定光接收机的类型。在进行城乡光纤链路中的C/N 主要就是在激光器噪声积累以及接收机光输入功率的共同作用影响之下产生的。要保障其符合国家标准要求。在光接受功率共处于-4dBm以及1dBm的范围中，光接收功率每增加1dBm，就會提升C/N1dB左右。但是，光接收功率在运行中的并不是一直保持此种规律与关系的。在接收光功率高于1dBm之后，无法在改善存在的噪声问题。光接收机输出信号的指标会直接影响接入网的指标信息，因此在设计中要将光接收功率的指标设计为0dBm±1dB。

2.4 光缆路由及芯数的确定

根据城区网络整体规划的技术方案分析，确定今后业务发展的实际需求，在规划过程中，要遵循“布局科学、路径最短、施工便捷、升级简单”的基础性原则，要综合具体的片区，确定前端以及不同分前端口附带的具体范围以及用户数量，明确具体的光交接箱的位置、支线路由的走向、分叉点的具体位置等相关因素。综合光纤延伸以及分割小区等需求。在一般状况之下，要保障前端引出的单根光缆芯数的适宜性，如果光缆芯数数量过多，就会增加施工的复杂性，也影响维护管理，如果出现断缆等问题就会影响最终的效果。

通过采用光纤到楼的方式，基于光节点原则，设置在覆盖区域中的中央以及楼栋中间单元位置，每一个光节点要按照6芯进行设计，按照3个单元设计一个光节点的方式进行设计，进而为下一步FTTH升级做好准备。根据光节点的位置以及光缆的走向结构确定不同光缆的芯数。

2.5 系统结构

1550nm光传输系统在设计中可以应用ARRIS公司1550 光平台设备进行施工，此设备支持1GHz频宽。在数字电视1550nm全光网传输系统设计中，要设置好相关设备，在前端设置外调光发射机、光放大器等相关设备。在前端光发射机中发出光信号，在通过功率放大处理之后，进入到光分路器中，在通过光分路器将其发送到各个分前端机房中。

在各个分前端接收机房中要合理部署光接收机设备、射频放大器设备、射频切换开关设备等等。分析前端光功率以及光口的具体数量设计分析，在数字电视1550nm全光网传输系统设计完成之共有24个分前端，在后期具备增加覆盖28个新增分前端的容量能力。可以满足不同的局间站以及局间站下属二级机房的整體信源需求。在设计过程中，通过星形 + 环形的网络结构进行设计。

2.6 局间站接收信号及处理

局间站接收光信号通过本地对其进行再次分光处理，将其作为区域范围以及二级站的信号源。其中光分输出局间站中的主备信号，在通过光收以及一级二级射频放大器处理之后，通过射频放大器输出的射频信号，达到射频切换开关，达到切换选通的作用，射频切换开关输出的射频信号会再通过局间站1310系统进行传达，达到覆盖局间站本地的效果。具体如图1所示。

不同局间站中通过将中心前端中的主备光信号与对应的3级光分路器进行链接，计算相关内容，在利用配纤架将其与二级机房中的各光纤路由进行有效的传输。

2.7 二级站接收信号及处理

通过处理在局间站中传输的信号，这些信号达到主、备的二级站之后，在二级站中则无需进行光分处理，把这些光信号通过光收以及射频放大器进行处理，输入到射频开关之上，在进行类似局间站的处理分析。

2.8 网管系统

在HFC 网管中的1550nm平台管理模块可以实现对外调光发操作、EDFA操作、光接收机操作以及射频放大器等相关设备与操作的统一管理，可以实现配置管理、性能管理以及安全管理、告警管理、数据管理等相关内容，通过设备可以实时查询设备具体的状态参数，精准直观、快速便捷的定位故障以及设备，进而提升系统故障的整体应急能力。

光平台网管主要的作用就是控制模块网线，将其与城域网交换机的端口进行有效的连接，实现与前端服务器之间的有效互通，也可以通过客户机访问服务器。将服务器系统、客户机系统、外置式代理以及相关设备利用交换机就可以在同一网络中进行管理，实现对不同设备的集中化管理。

HFC网管系统软件主要就是应用C/S架构为基础，在进行客户端软件以及服务端软件的传输中应用了TCP/UDP 协议通信，采用SNMP 协议实现了服务端软件以及前端控制器的有效通信。在1550nm设备中有自定义协议以及无标签接口设备。对此，要通过外置式代理实现 SNMP 代理，为自定义协议与标准协议 之间的SCTE转换提供平台。在外置代理通过SNMP/IP 接口则可以有效的实现与以太网、设备之间的有效链接。

3. 系统测试和结论

系统在建设完成之后要进行前端站点指标测试分析，保障测试结果符合规范要求才可以开通应用。在检测中要保障其满足前端机房下行 频道数字电平差等相关标准。在检测过程中，要将前端数字电视信号作为主要的参照，测试各个站点中射频输出电平指标信息、MER 指标信息。其测试点主要就是将各个站点的各站点光平台射频切换开关输出口。通过对前端机房的测量分析，了解具体状况，在备路射频信号电平呈现整体平坦的趋势中，其整体的波动趋势也保障与前端信源一致为合格。

4. 结束语

数字电视1550nm全光网传输系统设计在实践中具有经济性、安全性的优势，合理的进行设计分析，提升设计质量，可以有效的推动数字电视行业的发展。文章通过对数字电视1550nm全光网传输系统设计的分析，了解设计的要点以及各个环节，探究了电网实施奠定可行性，综合实际状况系统设计，在根本上提升了数字电视信号传输质量，提升了整体的安全性。

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