光纤传输技术在有限广播电视网络中的应用

耿长志

摘要：广播电视是人们休闲娱乐的重要方式。随着生活水平地提高，人们对广播电视节目的传输质量提出了更高的要求。目前，广播电视网络信号在传输过程中仍面临着一个突出问题，即信号丢失，这极大地影响了节目传输质量。为进一步提高节目质量，就要将光纤传输技术应用到广播电视网络中，利用光纤网络信号稳定、传输迅速等优点，实现广播电视信号的高质量传输。这意味着我国成为全球最大的有线电视网络市场。

关键词：广播电视网络;光纤传输技术;应用

1 光纤网络传输技术概述

从全球有线电视网络传输技术发展来看，大致包括三个发展阶段：

（1）双绞线阶段。这是最初发展阶段，语音与大规模数据通信无法一起传输。

（2）电缆与双绞线阶段。能够实现对大量数据与视频的传输，按需要接入很多设备，其局限性也显而易见，成本高昂，扩展性差。

（3）光纤传输阶段。这一阶段对数据的传输处理能力得到明显提高，而接入设备成本明显减少，扩展性良好。因此，光纤传输技术促使广播电视网络通信水平得到大幅度提升，可以预见在未来较长的时间内，广播电视网络都有赖于光纤传输技术。

2 将光纤网络传输技术应用于广播电视网络中的意义

在信息产业化发展的时代背景下，光纤传输技术作为一种比较先进的传输技术也获得了很大的进展。与传统实体通讯路线的传输技术相比，该技术具有更好的稳定性与高度的可靠性，在具体应用中表现出的典型优势如下。

2.1 传输迅速、传输容量大

随着广播电视行业的快速发展以及观众对节目质量要求的提高，传统实体通信线路技术的弊端也逐渐突显。光纤虽然比人的头发丝更细，但其数据传输能力明显强于电缆的传输方式。就理论层面而言，光纤在一个时间单位内可传输的话路达1 000个，光纤传输运行速率为2.5 MHz，而由铜线制成的电缆传输运行速率为1.54 MHz[3]。可见，光纤技术是当前全球效率最高的数据信息传输技术。尽管光纤传输技术的实际运行速率尚未达到专家预计的理论值，但已经能够让一个光纤传输22万个话路，比传统的同轴线缆传输速率提高了几十倍。

2.2 远距离传输，能耗小

传统的同轴电缆或微波多路电视分配系统在运行中通常只能短距离传输一路电视信号，无法满足当前观众对电视网络信号多元化的需求。广播电视网络快速发展，要求电视信号传输的距离也更远。传统做法是在传输路径中增设中继放大器，但这也对信号质量产生了一定的影响。光波作为光纤技术的传输载体，在传输信息数据的过程中几乎不会有损耗，而且能保持传输信号的稳定性，因此，非常适合远距离传输。目前，石英光纤是传输介质中消耗最小的一种介质，其传输消耗低于0.18 dB/km，因此，非常适合远距离传输。若配置的中继器、光发射机、接收机比较合适，石英光纤传输的信息距离可超过数十千里。

2.3 抗干扰性能好，寿命长

石英有较强的导光性与绝缘性，是当前光纤的主要成分。石英光纤在工作过程中对噪声、电磁波等干扰因素有较强的抗干扰性，这为后续工作的顺利进行奠定了较好的基础。此外，光导纤维的使用寿命较长，若设计科学合理，安装准确，则光纤的使用寿命会明显大于传统的传输介质，而且性价比也较高。

3 光纤网络传输技术在广播电视网络中的具体运用

就广播与电视网络而言，光纤在数据信息传输中具有突出的优势，同时为了迎合信息时代广播电视网络的快速发展，必须注重从技术层面加以革新，提高广播电视网络的传输效率。目前，较为合适的技术方案主要是无源光网络与宽带接入技术联合应用。其中，最有前景的是宽带PON技术，其可为网络改造提供最佳的技术支持。PON技术是在以太网技术的EPON技术与具有GBit/S传送能力的GPON技术的基础上，对EPON与HFC网络叠加进行的技术改造。

3.1 广电网络采用HFC宽带数据网

光纤同轴电缆混合物（即HFC）是指将光纤应用到所服务的区域内，在到达用户最后1 km时使用的是同轴电缆。HFC宽带将光纤作为主线路，不仅抗干扰性能好，可靠性高，而且频带宽，能够传输大量的电视节目。由于干线采用的是光纤电缆，可以远距离传输，且传输质量好。前端、光節点与用户是组成HFC的主要部分。前端主要是对信息数据进行收集与发送;光节点主要是对光信号进行处理，将其转换为电信号。广播电视台在确定光节点数量时主要由小区内上网用户数量而定。光纤网络是前端与光节点之间传输信息的主要渠道，而光节点与用户间的信息传输主要依靠部分信号放大设备与无源分支，实现对网络的支配。HFC网络中涉及的重要指标有三个：CTB，要求客户端必须超过54dB;CNR，要求客户端应大于43dB，一般在44dB左右;CSO，客户端应该超过54dB [4]。这是一种压缩传输方式，利用压缩设备将光波信号压缩，从而使数据信号传输空间变小，提高传输数据的清晰度。

3.2 基于光纤PON与HFC网络叠加的技术改造

HFC网络是在有线电视的基础上逐步形成的，目前，HFC网络中已融入了无源光谱技术。与HFC网络构造相比，光纤PON网络构造是基于点对多的机理，大致是相同的。因此，可以考虑将HFC与PON以叠加的方式改造传输技术，并使用波传输方式，分为多路复用与光纤分裂传输两种方式。1 550 nm光纤一般用于有线电视信号传输，而1 310 nm与1 490 nm光纤则多用于PON下行及下行信息的传输。为此，我们将两项技术相叠加，促使电视信号传输过程的电子网络的双向转变，从而为用户提供宽带服务，让用户收看到画面更清晰的电视节目。无论是旧的还是新的住宅小区，在有线电视网络中可根据需要使用不同的光纤PON技术。比如，EPON联合EOC技术多用于铺设5种线路不方便的老旧住宅区，而EPON联合LAN技术则多用于新住宅区内，铺设光纤PON再通过5种线路与各个用户相连。目前，通过改造原始的同轴电缆也能成功接入宽带。

3.3 采用1550nm光纤组网技术

近年来，广电行业主要通过1 550 nm光纤组网技术来适应数字电视的开发特性。由于我國幅员辽阔，各地经济水平、地形地貌不同，电缆电视的开发质量也存在地区差异。在很多地区，尤其是县与乡镇的传输距离非常远，采用1 550 nm的光纤能够解决县域内的远程传输问题，并且损耗极少，能够覆盖大多数的光节点。由于数字电视网络中的电子网络传输技术快速发展，光节点用户也大幅减少，因此光节点已逐渐靠近家庭，需要的光功率非常大，符合这一要求的正是1 550 nm的光纤。此外，大量使用掺铒光纤放大器使得光功率成本大幅被压缩，因此，光纤网络建造成本也随之降低，使1 550 nm光纤网络技术的大范围应用成为可能。一方面能明显减少有源设备数量，进而减少设备故障的发生数量，另一方面也有利于光纤网络维护工作的开展。

3.4 选择星型组网模式分配用户网络

国家广播电视总局建议在有线电视网络升级改造的网络结构中选择星型结构，形成一个单独的一线系统。此系统能够轻松完成双向传输，利于宽带接入，为三网整合创造有利条件。星型网络所用组件数量少，但信号传输质量好，可靠性高，方便后续的维护管理。此外，不同用户间基本不会互扰，即便用户的电视网络发生故障，其他用户也不会受到影响。与其他网络相比，星型构造的用户配信网络明显更具优势，主要网络连接后构成更为完整的有线电视传输系统。

4 结语

在广电事业快速发展的今天，如何为观众提供画面清晰、质量更好的电视节目成为广播电视单位面临的重要问题。光纤传输技术作为当前较为先进的传输技术，将其运用到广播电视网络建设中，充分发挥其具有抗干扰性强、远距离传输、耗损小、兼容性强、可靠性好等优点，进一步提高广播电视数据信号的传输质量，让广大观众对我们的电视服务更加满意、放心。

参考文献：

[1]李彦明.光纤网络传输技术在广播电视网络中的应用[J].卫星电视与宽带多媒体，2019，25（9）：11-12.

[2]谢泽富.新媒体时代光纤网络传输技术在广播电视网络中的应用研究[J].科技传播，2017，23（19）：74-75.

[3]丁卫华.光纤传输技术在有线电视网络中的应用[J].科学技术创新，2019，24（5）：99-100.