廣電網(wǎng)絡(luò)光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與應(yīng)用

吳　迪

（作者單位：壽光市廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸中心）

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廣電網(wǎng)絡(luò)光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與應(yīng)用

吳迪

（作者單位：壽光市廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸中心）

摘 要：光纖通信技術(shù)作為現(xiàn)代主要的通信手段，在廣電網(wǎng)絡(luò)中具有非常重要的作用，本文對(duì)光纖通信技術(shù)的概念、特點(diǎn)和系統(tǒng)基本構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并提出廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的必要性。

關(guān)鍵詞：光纖；光纖通信；基本構(gòu)成；網(wǎng)絡(luò)傳輸

當(dāng)下，我國(guó)各省市基本上都已經(jīng)全面覆蓋廣電網(wǎng)絡(luò)，其中，主要的傳輸介質(zhì)是光纖，光纖通信技術(shù)在廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)和廣電網(wǎng)絡(luò)傳輸雙向化改造中起到了無(wú)可替代的作用。

1 光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概述

1.1 光纖的概念和特點(diǎn)

光纖即光導(dǎo)纖維，是由特種玻璃或塑料制成的可以傳導(dǎo)光信號(hào)的纖維。光纖維傳輸原理是光的全反射。光纖作為主要的傳輸媒介，具有以下優(yōu)點(diǎn)：光纖的通頻帶很寬.理論可達(dá)30億兆赫茲；中繼距離長(zhǎng)，可達(dá)幾十到100多公里，銅線只有幾百米；不受電磁場(chǎng)和電磁輻射的影響；重量輕，體積小。（例如：通21000話路的900對(duì)雙絞線，其直徑為3 in，重量8 t/km。而通訊量為其10倍的光纜，直徑為0.5±0.01 in，重量450 P/km。）；光纖通訊不帶電，使用安全可用于易燃、易暴場(chǎng)所；使用環(huán)境溫度范圍寬。

1.2 光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成

光纖通信系統(tǒng)的傳媒是光波，其通過(guò)特殊工藝?yán)酶呒兌炔ＡнM(jìn)行拉絲，制成極細(xì)的管道纖維，通過(guò)光信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而傳輸信息系統(tǒng)。光纖通信系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成：數(shù)據(jù)源、光發(fā)送端、光學(xué)通道、光接收機(jī)。光電傳導(dǎo)信號(hào)通過(guò)光電發(fā)信機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電光之間的轉(zhuǎn)換。光電發(fā)信機(jī)由光源、驅(qū)動(dòng)器以及調(diào)制器三部分構(gòu)成。它能將電端機(jī)發(fā)過(guò)來(lái)的電信號(hào)，根據(jù)光源發(fā)出的不同光波進(jìn)行調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)后的電信號(hào)與光纖或光纜耦合，進(jìn)行傳導(dǎo)。光收信機(jī)是能夠轉(zhuǎn)換光電信號(hào)的光端機(jī)，由光 檢測(cè)器和光放大器組成。檢測(cè)器可以將來(lái)自于光纖和光纜的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后把微弱的電信號(hào)輸入放大電路，以期將原本微弱的電信號(hào)放大到相應(yīng)電水平，并將其送到收信端的光檢測(cè)器上去，最終完成信息傳送。這種通路即光信號(hào)傳輸隧道，對(duì)整個(gè)光信號(hào)傳輸?shù)耐贩浅Ｖ匾?。在使用光纖連接器、耦合器等過(guò)程中，還必須要考慮到光纖連接以及光纖與光端機(jī)的耦合問(wèn)題。

1.3 光纖傳輸?shù)奶攸c(diǎn)

光纖傳輸是通過(guò)光導(dǎo)纖維為介質(zhì)進(jìn)行的數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸。光導(dǎo)纖維，不但可以用來(lái)傳輸模擬光電信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，在技術(shù)上還可以滿足視頻傳輸需求。一般來(lái)說(shuō)，光纖傳輸是通過(guò)光纜實(shí)現(xiàn)的，單根光傳導(dǎo)纖維的數(shù)據(jù)傳輸速率最大可以達(dá)到幾Gbps到幾百Gbps。在傳輸過(guò)程中，若不使用中繼器，光傳輸信號(hào)的距離能達(dá)到幾十公里。而在實(shí)際使用過(guò)程中，光纜必須經(jīng)過(guò)許多根光纖合并起來(lái)（一般通過(guò)光纖包裹層實(shí)現(xiàn)），多模光纖和單模光纖是目前主要使用的石英光纖，單模光纖的核心玻璃材料極細(xì)(芯徑一般為9～15 μm)，在不受外界干擾的情況下，單模光纖只能傳一種模式。所以，單模光纖對(duì)光源的譜寬以及穩(wěn)定性有較高要求，即譜寬越窄，穩(wěn)定性越好；多模光纖是在給定的工作波長(zhǎng)上傳輸多種模式的光纖。按其折射率的分布分為突變型和漸變型。由于多模光纖中傳輸?shù)哪Ｊ蕉噙_(dá)數(shù)百個(gè)，各個(gè)模式的傳播常數(shù)和群速率不同，使光纖的帶寬窄、色散大，損耗也大，只適于中短距離和小容量的光纖通信系統(tǒng)。

2 光纖通信技術(shù)在廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸和廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

2.1 廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸介紹

現(xiàn)如今，我國(guó)光纖通信發(fā)展迅猛，而在廣播電視領(lǐng)域中，光纜網(wǎng)絡(luò)是我國(guó)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。光纜網(wǎng)絡(luò)能為數(shù)字電視和數(shù)據(jù)傳輸提供最可靠的通道。廣播電視臺(tái)的總控機(jī)房、有線電視、衛(wèi)星站的信號(hào)傳播基本上都是靠光纜。光纖傳輸系統(tǒng)通信量大、衰減小、抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。

2.2 廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的必要性

廣電網(wǎng)絡(luò)是一種廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)，是基于CATV基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。一般的HFC網(wǎng)絡(luò)是為單向下行傳輸有線電視而服務(wù)的。如今網(wǎng)絡(luò)寬帶接入和數(shù)字電視點(diǎn)播等更多增值服務(wù)的出現(xiàn)，需要廣電網(wǎng)絡(luò)把傳統(tǒng)的單向傳輸方式改造成雙向的傳播方式。廣播單向業(yè)務(wù)是廣電網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，是從點(diǎn)到多點(diǎn)的樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而光纜網(wǎng)絡(luò)就是樹(shù)形結(jié)構(gòu)，可以滿足這一傳播方式，但隨著科技發(fā)展，光纜傳輸已進(jìn)入到千家萬(wàn)戶，網(wǎng)絡(luò)用戶越來(lái)越多，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的單向傳播方式已滿足不了人們的多媒體交互業(yè)務(wù)，所以廣播電傳輸網(wǎng)絡(luò)雙向化改造是非常必要的。

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