光纤传输技术在广播电视信号传输的运用

■单县融媒体中心：柴海涛

我国当前电子信息技术和网络传输技术实现了飞速进步和发展，不仅加强了区域之间的网络信息连接，同时也对不同省级干线网络进行了有效设置，这也使光缆成为了一种新型网络传输技术，在现代网络中得到了普及应用。与传统网络传输技术相比，光纤传输技术能够提供多样化的信号组合方式，对传输资源可以展开多样化的处理与管理，在光纤传输期间利用光感技术的特点，对不同信号实施针对性管理。因此，将这一技术应用在广播电视信号传输中，可以对不同的信号实施高效管理，对不同区域之间的信号进行备份和支持。

1.光纤传输的网络结构

光纤是光导纤维的简称，其主要材料是玻璃，制作过程主要是通过二氧化硅和其他无机物产生特定的化学反应。同时，光纤传输主要是以广播为媒介，在实际传播过程中的信号损失率非常低，是一种品质较高的信号传输方式。从结构层面来看，光纤可以分为纤芯和包层两部分，主要传输原理就是光波在玻璃介质中进行折射。因为纤芯的折射效果优良，所以可以在截面上实现全反射，而包层则与之相反，反射效率较低。而这也保证光波只能在纤芯中传播。在光纤传输材料中，石英纤维是十分重要的成分。

除此之外，光纤传播的网络结构主要包括光发射器、接收机、中继器以及连接器。目前，光纤技术在各个行业领域中都得到了广泛应用，人们对光纤传输技术掌握得也越来越多，特别是该技术在广播信号传输中的应用，已逐渐走向成熟。从具体网络结构层面来看：首先，光发射器是光纤传输技术中的重要组成部分，其主要作用就是将电视信号转变成光信号。常见的光发射器主要有驱动器、光源和调制器等等。此外，光发射器还可以使电视音频信号和广播信号进行灵活转换，从而对光信号的接受和调制起到了一定的保障作用。其次，光接收机的主要作用就是在光纤传输接收光信号的基础上，将其转变成电信号，通常是由放大器和光检测器等构件组成的。光接收机可以在转变光纤传输信号的前提下，利用均衡器和放大器，对电信号实施二次放大处理，从而发送到客户接收端当中。再次就是光检测器、光源和再生电路组成了中继器，它可以对脉冲过程中遭受到的信号干扰进行科学合理的修正，确保光信号能够满足使用要求，充分保证了广播电视信号在传播过程中的信号质量。最后，在光纤传输技术实际应用过程中，很容易出现长度和标准不符合要求的情况，光缆质量也存在一定的问题。因此，为了保证光纤传输信号不被外界条件所干扰，光纤与耦合器之间的连接要保持通畅，这样才能够获得更加良好的光纤连接效果。卫星广播电视信号传输接收如图1所示。

图1 卫星广播电视信号传输与接收

2.光纤传输技术在广播电视信号传输中的应用优势

与传统信号传输技术相比，光纤传输技术具有更高的安全性和高效性，尤其是在广播电视信号传输过程中，可以使节目信息传输更加稳定，便于对传输信号进行高效管理，强化了传输信号源之间的交互性。因此，光纤传输技术在近些年通信行业与媒体行业发展过程中得到了高度重视，国家也投入了大量的人力和财力推动光纤传输技术发展。而伴随着光纤产量的不断增加，其技术应用对于整个产业而言都带来了一定的影响，从光纤自身角度来看，信号传输质量较高，使用寿命相对较长，其材料不需要投入过多的成本，一直都深受通信行业的欢迎。并且与卫星传输技术相比，光纤传输技术还能够对信息资源进行加密，所以在广播电视信号传输过程中，应用效果十分显著。

从具体角度分析，其技术应用优势主要体现在以下三个方面：首先，光纤传输技术有效提高了广播电视的清晰度与信号传播速度，进而提升了电视节目的整体播出质量。其次，光纤传输虽然具备较强的便利性，但是因为不同地区的经济发展水平存在明显差异，所以很多区域仍然在使用卫星传输信息。与光纤传输技术相比，这些地区的卫星数据传输信息分享能力并不强，所以用户所获得的服务体验也不如光纤传输技术。最后，伴随着互联网技术发展日益成熟，社会中也出现了很多网络直播职业，这些实体媒体行业每日都会消耗大量的数据能量，所以利用光纤传输技术可以将这些媒体当中的语音、影像发送到其他接收端中，从而顺利实现了信息资源随时接发。也就是说，光纤传输技术的应用满足了当前大部分消费用户的生活需求。光发射器的主要作用如图2所示。

图2 光发射机的主要作用

3.广播电视信号传输过程中的主要问题

3.1 维护效果不理想

一方面，部分广播电视台在设备采购过程中都存在偷工减料的情况，采购人员并没有认识到采购工作的重要性，所以在设备传输信号时就会出现稳定性和全面性受到影响的问题，广播电视在接收信号时也会出现波动问题，进而出现了用户投诉问题。除此之外，很多设备维护管理人员也没有重视广播转播设备的维修护理工作，在实际维修过程中没有按照规范要求去完成维修护理，从而导致设备的使用寿命大大降低，广播电视的最终转播效果无法得到保证。另一方面，部分地区在条件的约束下，广播电视信号传输技术无法跟上新时代技术发展步伐，从而出现了新旧技术交替操作的情况，这就导致在出现问题时很难用统一的标准去看待，从而影响着广播电视信号的正常传播。也就是说，广播电视信号传输技术存在着使用不易的情况，这样一来就会导致各种问题层出不穷。

3.2 容易受外界多方面因素影响

在广播电视信号传输实际操作过程中，广播电视基本上都是以光波作为传输和接收装置之间的媒介，并且很多民用接收装置都直接裸露在建筑外部，很容易受外界自然条件因素的干扰。像雷雨天气中的接收装置就很可能会将雷电引入到三根杆头的金属球上，进而会出现跳闸和信号短暂消失等问题。这些自然因素都具有随机性特点，而且很多都是不可避免的，这也是导致广播电视信号传输质量不高的主要原因。另外，在当前地球表层上方，人类已经发射了几千颗卫星，每个卫星都具备各自的信号频段，其作用也存在明显差异。比如应用在广播电视传输设备交互中的卫星，在信号发送到卫星上时，卫星就会将相同的信息反馈给接收装置，周而复始地进行循环，这也是广播电视信号传输的基本流程。但是在一些信号卫星设计过程中，设计人员并没有考虑后续发展需求，所以在广播电视信号传输技术不断创新的发展背景下，这些卫星的信号就很容易被截断或被其他频段信号所覆盖，从而对广播电视信号传输的交互功能造成了严重影响。

4.应用于广播电视信号传输的光线传输技术

4.1 非压缩传输技术

为了能够对信号传输实现非压缩传输管理，则必须要对非压缩传输相关概念有所了解。现如今，我国常见的非压缩信号传输主要应用的是以视频为基础的终端设备光纤连接方式，能够对信号传输实施高清压缩。在实际操作过程中，相关终端设备必须要通过光纤线路将已经制定好的非压缩信号传输到广播中心，随后再由相关设备以同样的路线将制定好的非压缩信号传输到广播电视中心的TER和IBCI机房中。通常情况下，非压缩信号传输通常比较适合应用在各类赛事的电视直播中，能够在比赛现场和转播装置之间实现信号传输，保证了信号传输质量。而比赛现场会在转播机房和电视台转播车相距五十米左右的位置设置TOC转播机房，使HD-SDI信号和光信号能够在光端机的帮助下实现转换，之后由本地光缆传输给IBC通信机房。在此基础上还会以新光纤占据一个通路，提供相应的BNC接口。也就是说，在整个信号传输过程中，必须要重视接口连接方式的管理，从而实现更加畅通的信号传输，最好是使用固定型号的终端设备。

除此之外，在选择非压缩传输技术进行光线信号传输时，用户还需要确保HD-SDI和TOC接口共同使用，能够对IBC、TER不同通信机房中的信号完成转换，从而提高实时信号传输质量与效率，避免出现广播电视节目转播中断的问题。并且，在主要场馆还要使用物理双开来满足光缆实际需求，当一侧发生故障问题时不至于所有信号中断。

4.2 压缩传输技术

与非压缩技术相比，压缩技术在应用过程中具有十分良好的及时性，凭借此优势也使该技术的应用范围更加广泛。利用压缩传输技术可以多种不同的信号进行合理压缩，既保证了广播电视信号传输质量，也保证了其完整性。而将信号体积压缩到最小就可以实现更高质量的大数据传播，因此压缩传输技术在社会各个行业领域都深受欢迎。但是该技术在使用期间也存在一系列问题。比如在技术应用过程中，工作人员往往会遵循优势互补的原则，将该技术与非压缩传输技术结合使用，但是这种新型的技术往往需要对专业需求较高，操作人员也必须要具备较强的专业素质。在光纤信号实际传播过程中，如果不属于本地区光纤传播，那么就要建立TER机房来完成信号传输。其主要流程就是先经过信号线路传输到机房当中，随后再将SDI信号通过光端机在TER机房中完成信号传播。

4.3 压缩与非压缩结合技术

在压缩传输技术使用过程中，大部分操作人员都会将其与非压缩技术结合在一起，这样就形成了一种全新的信号传输方式，而将这样的信号传输方式应用在广播电视信号传输过程中，具有十分明显的优势。目前，非压缩与压缩传输技术已经得到了广泛应用，为广播电视信号传播也创造了诸多便利条件。而在此技术应用期间，主要原理就是利用TER机房传输外地信号时，当接收到外地信号之后，就可以应用光端机对HD-SDI信号和TOC机房内的信号进行高效传输，随后再利用机房当中的高清信号压缩编码设备对信号进行科学处理。在公共信号传输模式方面，一般都会采用两条光缆完成信号传输。并且，在TOC机房中还拥有两种不同的接口，能够为HD-SDI信号提供相应的服务，这样就可以在确保信号传输出现故障问题时，不会存在备用的传输方式，提高了信号传输的整体质量。另外，在公共信号传输过程中，还要重视路由器的调试，确保能够对信号进行高效处理。在压缩和非压缩技术应用在单边信号传输过程中时，还要重视双光缆和冷备设备的使用。

4.4 HFC宽带数据应用

通常情况下，HFC主要是依靠前端设备发送信号，利用光缆线取代以往的传输干线，以此来扩大信号传输范围，从而构建双向网络。因为HFC宽带数据具有较强的用户体验能力，所以逐渐被更多的人所熟悉和应用，取代了传统同轴电缆技术。与此同时，作为一种新型技术，HFC还可以在传输方式上结合同轴电缆技术和广播电视传播技术，不仅加强了信号传输的数据量，同时也可以将信号传输到更多的电视节目当中，提高了HFC技术的使用效率。此外，在HFC安装应用期间，还应该结合用户的实际需求，适当地增加上网功能，这样就可以在电视信息传输设备上增加相应的接收电信号即可。

5.光纤传输技术应用之后的维修管理要点

5.1 做好日常维修管理工作

在光纤传输技术使用日常维护工作中，相关维修人员一定要准确记录光纤功率的变化参数，以此来了解光纤数据的消耗是否处于正常状态，如果发现异常问题就要及时进行检修。同时，在外界环境气候的影响下，光纤节点也容易出现问题，这种季节性的事故存在一定的规律。对此，可以安排资历较老的维修员工对其进行维护，记录下具体工作方法和维护技巧，为年轻的员工提供可参考依据，提高整个光纤维护行业的服务质量。除此之外，由于维修养护人员不能随时都守在一个固定区域内的光纤设备处，所以通讯企业应当向周边居民普及光纤最基本的维护知识，使其日常维护工作可以获得双层保证，进而提高光纤设备的使用寿命。

5.2 维护接收端边线路

在维修工作正式进行之前，相关维修人员必须要提前了解光纤设备发出的光束是否处于正常状态，如果出现了光束正常但线路功率值存在异常的问题，那么就代表着光纤线路功率损耗出现了问题。这类问题通常都是由以下两种原因产生的：一是光纤传输线路的接头发生了损坏，受到了外力划破。二是由于通讯公司所配备的光缆质量非常差，所以很容易受外力影响或自行弯曲，有时也会出现温度较高导致的线路功率异常上升的情况。另外，在接口端线路功率检测过程中，如果发现端口的测定值正常，但是光纤接收装置没有反应，那么就说明不是接头端口出现了问题，而是光接收装置出现了异常故障。对此，可以直接更换光接收机，避免后续产生更多的维护成本。

6.结束语

光纤传输技术在广播电视信号传输过程中的应用，有效解决了信号传输技术所面临的现实问题，同时也带动着广播电视信号传输技术的创新发展。但是，任何先进的技术都存在两面性，光纤传输设备在外力因素的影响下容易出现故障问题，所以相关单位必须要重视光纤传输设备的日常维护工作，使该技术可以在广播电视信号传输中的应用变得更加广泛。