光纤通信技术在广播电视传输中的应用

弓艳青

（山西广播电视无线管理中心，山西 太原 030001）

0 引 言

目前，中国广播电视传输发展较快，为进一步提高信息传播质量，需进一步探讨光纤通信技术在广播电视传输中的运用，以便于各种网络信息的高效连接，满足广大人民的生活需要。文章重点分析了光纤通信技术的概念、意义与基本构成，以及光纤通信技术在广播电视传输中的实际运用情况和应当关注的问题。

1 光纤通信技术的概念、组成和意义

光纤通信技术是利用光波进行传输，使用光纤电缆为传输载体，将信号由发射端传输到接收端的一种传输技术。光纤信号传送技术是当前各国、各类电视或广播信号传输的主要方式，以传送效率最高的特点得以广泛使用。由于光纤技术拥有对数据资料进行分门别类处理的特殊能力，因此可以简单快捷地实现信息转换，更加适应人们的需求。

1.1 光纤通信技术概念

光纤通信技术是使用光波为主要传输载体实现信号传送的一种通信技术。光纤通信系统框图如图1所示，在信号转播过程中，首先将传输的信号通过专门的装置转化成能够被光纤传送的信号，然后在传输信号达到传输接收点的时候，使用信号转换器对其所携带的内容进行转换。光纤通信技术是对传统有线传输方式的进一步提高和扩展，具有通信速率较稳定、通信容量大、抗噪声能力强和私密性较强等优点。

图1 光纤通信系统框图

1.2 光端机

在光纤传输技术中，光端机是其核心零部件，核心设备的性能直接决定了信息传播的效率、带宽大小和质量等。光端机是信号源的发送端，各种信号源传送到光端机进行发送，将电信号转成光信号，并通过光纤传输到接收方，接收端的光端机通过光检测器将传输方的光信号再还原成电信号，经过一系列技术手段恢复还原输出内容。如果传输距离过大，则需要中继器，因为远距离传输会导致光衰弱或变化，中继器可以保障其传输信号不衰弱，并对失真的脉冲波浪状加以整形、校正后获得一定质量的光信号,并不断地向前方输出。具有较完善通信功能的光端机以8路为标准单元,现已建立的有16路、24路、32路等多种型号。设备上还需要具备模拟音频接口和数字声频的AES/EBU连接。当使用设置为模拟数字连接的按钮时,对各种扬声器的输入信号都能通过设定为AES/EBU信号的立体声、单声道转换开关。

1.3 SDH传输技术

光纤大容量数字传输目前采用同步时分复用技术（Time-Division Multiplexing, TDM），该技术又分为若干等级，先后有两种传输体制：准同步数码系统(Plesiochronous Digital Hierarchy，PDH)及同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)，SDH和PDH功能比较齐全,已获得大规模使用。SDH传输网主要有SDH终结设备(也叫SDH终端复用器TM)、分插复用（Add and Drop Multiplexer，ADM）设备、数字交叉连接（Digital Cross Connec，DXC）装置等网络单元,以及连接它们的(光纤)等物理连接设备所组成。SDH终端的主要功能是复接/连接设备并进行业务适配,而复连/分接的功能则主要由终端复用器TM（Termination Multiplexer，TM）设备实现。SDH技术主要定义和明确了通道的使用种类,并建立了标准形式的等级结构——同步传输模块N级（Synchronous Transport Module level N，STM-N）矩形帧结构来复用中低速的运行通道,之后再通过光缆对传输通道进行长时间同步的复用与交换连接。SDH技术也是中高速率光纤通信技术在世界各地迅速发展的必然要求,该技术不但可以实现点对点使用,也可以在多点之间实现高效数据传输，同时利用该技术较好的时钟同步性能抖动特点，以及网络同步功能大大提高了广播和有线电视网之间的通信性能，从而非常适合于传输广播信息的SDH技术的广泛应用，也会极大地促进中国广播电视网建工程的进展。

1.4 光纤通信技术的意义

光纤传输技术在广播电视领域的使用大大提高了传输质量、传输效率等。

（1）光纤信息传送能够极大地提升信号传送的平稳性；（2）对于自然天气中雷电或者磁场干扰的问题也能够进行大幅度的抵御或降低，避免了信号的丢失，从而提高了在广播电视信号传递中,信息传输的可靠性和安全性；（3）光纤通信技术还能够较好地处理信息错乱、信息延时、信息暂时停顿等特殊情况。而光纤通信技术则由于其特有的传送能力以及分段、分频的信息处理技术,能够让信号的传输保持稳定和快速、不丢失等。

2 光纤通信系统的基本构成

光纤通信技术主要是指信息处理技术和信息传输技术，它是信息技术的重要支撑平台，光纤通信在技术功能构成上主要分为：（1）信号的发射；（2）信号的合波；（3）信号的传输和放大；（4）信号的分离；（5）信号的接收。

光缆传输方式在工作时，必须要多个部件相互协调才能实现信号传输的目的，并且在实际使用时，要根据不同的信息传送目的将多个元件进行融合，才能满足使用需求。

2.1 光纤发射设备

光源、驱动器和调制器3个模块组成了光发射器。首先，从信息源中传输出去的光信号必须经过调制器的调整，并对光信号进行转化形成可以使用光缆进行传送的信号，这样才能进行光信号的传输。在光纤传输转换和传送时，最重要的功能便是信号驱动器和信号的调制设备，可以快速地对不同的信号源进行互相转化。

2.2 光纤接收设备

光接收装置是由光检测器和光放大器两部分组成，可以进行光信号与电信号的变换，其功能是将光纤和电缆传送出去的光信息，经由光学探测器变换成电信号、视频和声音等。然后将光电信号进行放大以便能够接入专门的电平当中，而后才能被接收端接收。其功能与一般发射设备相差不大，都是将光信号转成可以被获取的电信号，但必须注意的是，传输过来的信号源必须要认真使用光信号检测设备和光信号扩大设备进行检查和确认。

2.3 光纤输送设备

光纤输送设备需要通过多个光缆整合交叉形成一个专门的信息传输通道，非常适用于容量不大的业务，可以直接使用光缆就能够进行信息的传输。如果传输的内容信息量大或者传输的距离远，那么就要根据实际使用需要，去确定光缆的科学交叉重组，这样才能保证信息传输效果。

2.4 光纤连接设备

只要科学架设和使用光缆，就能够很好地进行光纤信号传送，但实际情况并非如此，往往因为不同光缆的混杂而造成信息无法顺利传送，所以就必须通过光缆的连接装置来克服这一问题。使用耦合、连接器等元件装置,来实现在不同地区和不同环境下进行的光缆架设和信息传输任务。

2.5 光纤中继器设备

在光缆传送中中继器是很重要的设备，中继器主要包含检测模块、光源模块和再生电路模块。中继器设备可以增强信号传输，防止信号衰弱影响传输效果，同时也可以对传输信号进行调整，确保信号传输完整不变形。

3 光纤通信技术在广播电视中的实际使用

3.1 信息传输的压缩式技术

延时播放的模式是目前中国电视节目转播中主要使用的方式，这种方式最大的好处就是不需要全部依靠光线传输，独特性的优点十分明显，正是这一优点深受广大电视制作节目组的喜爱[1]。使用压缩技术可以节约远距离的信号传送成本,提高直播和录播电视节目的效率。一般而言,由于压缩技术的覆盖范围比较广泛,对于远距离或者通信基础相对脆弱的地区更能确保信号的高效传送,因此在电视节目转播中基本都使用了信号压缩传输技术。压缩技术还可以通过节目录制区域的光缆,或者利用光端转换器把终端直接与光缆相互连接,从而达到长距离传送。

3.2 信息传输的非压缩式技术

目前,我国广播电视的信息传播在具体的数据传输处理过程中,通常采用非压缩传送技术。这种信号传送技术不但可以提高数字信息传输的速度和效率，同时也可以提高信息内容传递的准确性和秘密性[2]。在进行消息传送时，信息接收端必须要有专门的接受设备，这样信息才能够进行传输。

我国电视广播领域有自己独特且稳定的信息传送技术，可以不在现场进行连接，这样可以节约不少时间与精力，减少发生问题的几率，提高电视节目品质，适应广大观众的各种需要。

3.3 组网方式

国内在广播和电视光缆传输的主要方式可以分为两类，根据情况使用单纤双波或双纤三波。单纤双波的信号传送模式是在一条光缆上面设置2个传送的波段，使用网际互连协议(Internet Protocol，IP)地址组播模式来达到信息传送的目的[3]。在单纤双波信息传送时，将数字视频广播（Digital Video Broadcast，DVB）信号和OTT（Over The Top，OTT）数据流组合成IP地址包，然后再与其他数据一起经过网关进入接收端，可节省了同一根光纤的设备反复连线的情况。双纤的三波传输方式，主要是将DVB服务和网络传输服务业务进行区分，由于DVB是使用光缆和接收器对信息进行收取，而宽带网络服务的接受功能，则利用网卡设备完成接收，然后再使用网络接口传送给机顶盒。

3.4 压缩与非压缩结合传输

各种信息有着不同的优点，所以，在具体管理工作中，可以将各种信息的优点加以整合，以便进行资源优化分配，信息优化管理。一般情况下，可以将压缩传输与非压缩传输互相融合，尤其是在某些需要大量广播资源的地方，在整个广播传送过程中都会采用这种方法。

4 在广播电视传输中运用光纤通信技术需要注意的问题

光纤网络在信息传送时，经常会出现光纤接头不干净、接触不好、之间裂痕或者外皮破损等问题。因此要根据实际问题进行专门解决。（1）应当保障发射机的工作环节干净整洁，日常要注意清洁维护，提高其工作性能的安全性。（2）定期检查光缆的安全性问题，看看是否有破损，尤其是光纤末端不要有太弯曲的情况。（3）接收设备输出的电平要进行认真仔细的检查。（4）正常而言，进行光纤铺设时多数情况使用固定接头，但是在光端机设备的内部则必须要使用活动接头进行设备连接。在连接时，如果要把光缆进行很好的相连，就需要使用的插头配置适合的适配器。在进行使用前,首先要对端部进行清洗,保持其清洁,可以采用脱水酒精加以擦洗,尾纤的斜面应该保持平整。假如使用不好,会造成光缆传送设备的指标降低甚至产生劣化现象[4,5]。

5 结 论

光纤通信技术优点十分明显，具有信息传输内容多、信息传输速度快、信息传输抗噪音能力强、信息传输内容保真、发射和接受设备小等诸多优点，光缆传送系统是提高广播电视节目品质的最好传播媒介。当前我国光缆技术使用相当广泛，科技研发人员必须研究光缆的特点、优化其内部结构、改进其关键技术,从而实现更高效的资讯获取途径，为中国广播宣传事业做出贡献。