论述双向传输网络在广电网络的应用

秦伟涛 李蓓

【摘  要】近年来，互联网信息技术发展对社会生产生活产生了显著的影响，为人们的生活和工作提供了许多便利，但随着网络用户的不断增加，光缆的铺设以及设备的更新方面承担着巨大的压力。一部分运营商为了满足用户的需求不断加大投入，铺设新的光纤电缆，但依然因不能适应用户增长的速度出现光纤资源紧张的情况。基于此，光纤双向传输器应运而生。论文探讨了双向传输网络在广电网络中的应用。

【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.

【关键词】双向传输;广电网络;光纤传输;有线电视

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

【中图分类号】TN948.3                               【文獻标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）07-0186-02

1 引言

光纤双向传输是一种同时支撑光纤资源输入和输出的技术，长期以来我国网络建构中所采用的光纤只支持单向传输，想要使其具备双向传输性能，需要引入光纤双向传输转换器，其原理是借助光学双折射晶体所具有的特性对光纤出入口部位进行拓展，将单向传输拓展为双向。该技术的应用价值在于提高光纤资源的利用率，降低网络建设的成本。目前，双向传输在广电网络中也获得了有效应用，如有线电视的双向化改造正在逐步推进。因此，探讨双向传输网络在广电网络中的应用具有积极意义。

2 双向传输网络技术概述

基于光纤的双向传输网络技术具有4项特点：第一，降低设备及资源损耗;第二，实现单根光纤的双向传输;第三，提高设备运行可靠性和稳定性，且支持大部分中继设备型号的连接;第四，可以适应多种复杂的环境。

以目前来看，双向传输网络技术比较广泛应用的技术类型主要有4种，包括点对点技术、EOC技术、PON技术以及CMTS。CMTS技术多用于数据调试工作，经调试的数据可以直接向客户传输，其优势在于低成本。相较于CMTS技术，点对点技术需要使用到大量的收发器，因此，需要投入较高的成本，但同时它又具备降低光纤损耗的作用，因此整体上而言，采用点对点技术可以实现小幅度的成本节约。PON技术则是一种基于网络信息技术不断发展所衍生的光接入技术，可满足用户对带宽的个性化要求，其缺陷在于需要大量的设备支撑，需投入很高的成本。EOC技术则是通过电缆进行以太网数据信号的传输，为宽带用户获取信息提供支撑。论文对上述4项技术及其分支技术进行详细的阐述。

2.1 CM技术

CMTS是CM技术系统的主要构成要素之一，在具体应用的过程中，通常是采用HFC同轴网络进行CMTS以及CM的连接，为计算机通信业务的开展提供支撑。而且，HFC网络的应用可以将有线带宽直接连接到网络系统中，将下行宽带的作用充分发挥出来，提高数据业务处理的效率。

2.2 HFC网络用户接入技术

HFC网络用户接入技术由CMTS系统和EPON系统两部分组合构成，接入技术是系统应用的基础技术类型，在有线电视网络中，CMTS系统的应用需要对普通的宽带接入进行适当处理。当前，比较常用的基础接入方式主要有以下几种：

第一，LAN接入方式。现阶段最常用的一种组网接入方法就是LAN接入，该方式比较适用于用户接入率较高的情况，能够将用户话费成本控制在较低的水平，而且各类设备的应用也较为成熟。不足之处在于施工过程中会涉及线网的重新规划，可能会使不同用户的需求产生冲突矛盾。第二，EOC接入方式，该技术是依托以太网信号建构在同轴电缆上的一种阐述技术，其最常用的形式包括数据信号和有线电视信号两种，其间会使用到合波器。同轴电缆可以将不同的信号传输给不同的用户，用户端再通过分波器将信号传输到不同的终端设备中。第三，MOCA接入方式，该方式通常采用树形结构网络进行信号的传输，在使用的过程中涉及电缆网的改造处理，基于同轴电缆进行数据传输。为了提高网络利用率，在进行数据传输时应对频带进行合理的调制。

2.3 EPON技术

无源光纤传输是EPON技术系统应用中最典型的方法，它是基于网帧将单个点和多个点进行连接，形成包含光线路、光网络单元、无线光网络的组织结构。其中所使用的无源设备包含光纤和光分路器两部分，其优点是操作简单。EPON所采用的点到多点的结构，可以通过单纤、多纤或是无源光网络进行语音、数据以及视频等综合业务传输。其上行采用多点控制技术，下行采用广播技术，可以有效地避免用户之间产生冲突。EPON技术传输的原理是基于点和多点结合的网络拓扑结构，将光纤资源的价值充分挖掘出来，实现语音、数据、视频等多种业务的综合节日。在数据传输的过程中，上下行采用不同的数据传输形式使得两者表现出不同的特征，其中广播传输采用时分复用技术，多点控制在引入了时分多址接入技术。EPON技术的特点有4个：第一，成本低，扩充改造和维护较为便捷。该技术所采用的拓扑结构决定了其不需要电源即可支持传输，如此一来，电子部件的敷设将变得更加简单，不必在维护方面投入过多的资源，这将大幅度地缩减长期运营的成本投入。第二，可以满足高带宽的需求。目前，EPON技术的带宽标准上下行对称1.25Gbps。第三，服务范围宽广，EPON技术可以针对用户服务需求灵活采用不同的形式，將点到多点的网络优势充分发挥出来。第四，带宽分配较为灵活，在完整体系的支撑下，动态带宽算法可以保障带宽分配的科学性，确保所有用户的需求都可以得到满足。

3 双向传输网络在广电网络中的应用分析

3.1 光纤双向转换器的应用范围介绍

第一，应用于城市CATV网络。目前城市区域CATV网络所拥有的本分量较少，在这样的情况下，单项业务的开展需要占用大量的光纤资源，根本不足以支撑双向业务的开展。对此，可以采用双向转换器，实现被分量的增长，为其他业务的开展提供充足的光纤资源。此外，对早期光缆网进行改造，将其光节点纳入两纤区域，可以大幅度提高光缆网的利用率，除了可以为传输路由提供备份之外，还可用于解决回传通道问题。第二，应用于网络维护。当前网络双向改造中所使用到的双向转换器表现出无源特性，因此，可用于光纤链路故障的检测。在具体操作时，工作人员需要在发射端将另一端口的光纤链路状况传送出去，继而对故障发生的位置进行精准锁定。除此之外，光缆电路在长期应用过程中经常出现的光芯老化或是断裂的问题，双向传输转换器也可以在缺少一般光纤的条件下进行抢修，使线路在短时间内恢复正常运行，最大程度地降低故障问题给运营商带来的经济损失。第三，应用于省级干线网。在进行媒体节目上传或是下传的过程中，可以借助双向转换器将前端设备接入光纤网络中，以此提高光纤的利用率。例如，省级干线SDH应用于传输网络的过程中，只需在两端设备中引入双向转换器，则可以通过一根光纤实现上传和下传。

3.2 双向传输网络在广电网络中的应用策略

第一，有线电视的双向网络拓扑结构。在有线电视领域，双向传输网络的应用多采用的是星形拓扑结构，其中包含了两级光纤传输方式，其中一级拓扑结构由逻辑环形和物理星形构成，实现了光链路和广电站的有效连接。二级光联络拓扑结构则采用星形，实现了光链路和网络覆盖区域节点的连接。在星形拓扑结构的双向网络下，可以支持语音、视频、数据等多种接入性能，而广播业务的开展所采用的传输方式必须对光进行适当的调制。第二，有线电视的双向网络传输信道。在同一网络环境下，为了实现交互信道和广播信道前端资源信息的共享，有线电视双向网络所采用的广播媒介传输信号通常为直径160mm左右的光纤波长。在具体操作的过程中，有线电视模拟和数字信号通常会进行混合传输，因此，技术人员应基于模拟系统指标对有线电视双向网络方案进行优化改造。

4 结语

综上所述，在广电网络改造的过程中引入双向传输网络技术，不仅可以支撑数据、语音、视频等多种业务的接入，还可以大幅度地减少资源投入，提高资源的利用率。总的来讲，光纤双向传输转换器的应用可以缓解现阶段光纤资源紧张的问题，具有极高的推广价值。

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