城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及探討

張偉鵬

（墊江縣澄溪鎮(zhèn)社會(huì)保障服務(wù)所 重慶墊江 408324）

城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及探討

張偉鵬

（墊江縣澄溪鎮(zhèn)社會(huì)保障服務(wù)所 重慶墊江 408324）

無(wú)論在城區(qū)還是鄉(xiāng)鎮(zhèn)，有線電視早已成為廣電建設(shè)工作的重點(diǎn)之一，有線電視的推廣和普及改變了人們的生活方式，在電視的發(fā)展歷程中，它早已成為人們接收信息和娛樂(lè)消遣的重要工具。為了能夠滿足更廣大居民的需求，讓有線電視的價(jià)值最大化，城區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與維護(hù)工作發(fā)揮著首當(dāng)其中的作用。目前的有線電視分為傳統(tǒng)的模擬信號(hào)傳輸?shù)哪M電視和數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠芯€數(shù)字電視兩種，這兩種傳輸方式在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的要求和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和鋪設(shè)上有著本質(zhì)上的差別，而如何根據(jù)一個(gè)地區(qū)的具體情況合理安排有線電視的光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工作，是本文探討的主要內(nèi)容。

城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)；有線電視；光纖網(wǎng)絡(luò)；設(shè)計(jì)探討

21世紀(jì)是信息化建設(shè)的時(shí)代，是我們努力追求資源共享、信息溝通無(wú)障礙的時(shí)代，有線電視作為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊环N主要方式，同時(shí)還具有廣播、電視、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)三網(wǎng)合一的功能，是為完成信息化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個(gè)重要組成部分。為了更好地發(fā)揮有線電視的作用，合理地設(shè)計(jì)光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并完成光纜線路的鋪設(shè)工作勢(shì)在必行。本文對(duì)有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)分散的特點(diǎn)，淺談城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案，并嘗試提出一些合理的方案來(lái)進(jìn)行探討。

1 城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)有線電視鏈路的設(shè)計(jì)

1.1 確定光纖網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)

在設(shè)計(jì)網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)前，需要根據(jù)城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)分散的特點(diǎn)，選定要將光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)成一種什么樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式。一般的光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有三種形式即：環(huán)網(wǎng)、星形網(wǎng)和樹(shù)形網(wǎng)，也可以將這三者相互結(jié)合設(shè)計(jì)成復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)形式[1]。

環(huán)網(wǎng)分為模擬信號(hào)光纖環(huán)網(wǎng)和數(shù)字光纖環(huán)網(wǎng)，其基本原理是所有的光節(jié)點(diǎn)都共用一個(gè)光鏈路并且自行形成一個(gè)封閉的回路。在光鏈路中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是雙向的，都能向前或向后傳輸，自信號(hào)從前端輸出后，依次按照光鏈路從一個(gè)節(jié)點(diǎn)流向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)然后回到前端形成一個(gè)循環(huán)。在實(shí)際使用中，模擬環(huán)形網(wǎng)是在前端用一根光纜，利用這根光纜上獨(dú)立的光纖將光節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，然后利用這些光節(jié)點(diǎn)的傳遞功能完成信號(hào)的傳輸工作。數(shù)字光纖環(huán)網(wǎng)目前使用的一般是SDH系統(tǒng)，它是一種集線路傳輸、交換功能和信號(hào)復(fù)接功能于一體的綜合系統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)[2]，其優(yōu)點(diǎn)是所傳輸?shù)男盘?hào)質(zhì)量好、傳輸速度快、傳輸信號(hào)的頻率相對(duì)穩(wěn)定，但由于這種數(shù)字光纖環(huán)網(wǎng)的投入成本大、建設(shè)成本高，對(duì)相關(guān)設(shè)備的要求也高，因此一般用于城區(qū)的有線數(shù)字光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中。

星形網(wǎng)的結(jié)構(gòu)大體成發(fā)散狀態(tài)，即以一個(gè)前端為中心、以多條光纜為載體向四周發(fā)射信號(hào)，這些發(fā)散出去的信號(hào)再由這些光纜獨(dú)立成為一條光鏈路，在這條光鏈路中，光發(fā)射機(jī)發(fā)送出去的信號(hào)通過(guò)光分路器在各自的鏈路中完成光節(jié)點(diǎn)的對(duì)接工作，光節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)對(duì)點(diǎn)傳輸，最后再繼續(xù)以獨(dú)立的形式回傳信號(hào)到前端。星形網(wǎng)結(jié)構(gòu)中獨(dú)立光鏈路的節(jié)點(diǎn)之間互不關(guān)聯(lián)但是光鏈路之間有具有互交功能，因此這種結(jié)構(gòu)非常適合在大型有線電視的建設(shè)中使用，在大城市或是城鄉(xiāng)結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中尤為廣泛。星形網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是傳輸?shù)捏w量大、可靠性高，缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)復(fù)雜，所需要用到的光纜纖芯數(shù)量也多。

樹(shù)形結(jié)構(gòu)的基本原理是以有線電視前端為中心，再有一條光纜向四周輻射，這條光纜在傳輸途中通過(guò)光分路器一次或多次完成光信號(hào)的分路工作，再有分出來(lái)的路線傳遞至各個(gè)節(jié)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，通常在前端發(fā)射信號(hào)開(kāi)始就有多條光纜向四周輻射信號(hào)，這種方式更類似于星形網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因此也有星樹(shù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的布網(wǎng)形式。星樹(shù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以比單純的星形網(wǎng)結(jié)構(gòu)節(jié)省更多的光纜鋪設(shè)費(fèi)用，對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的要求也相對(duì)較低，缺點(diǎn)是需要使用的光分路器的個(gè)數(shù)多，由于信號(hào)傳輸?shù)穆窂教?、太?fù)雜，信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性也較差，也不利于后期光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)。星樹(shù)結(jié)構(gòu)一般用于較為落后的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以有線電視落戶每家每戶為目標(biāo)，先完成光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作，等到條件成熟之后再進(jìn)行升級(jí)。

1.2 光纖鏈路的計(jì)算

光纖鏈路的計(jì)算理論公式為：L=L1+L2+L3+L4，其中L為光纖鏈路，L1是管線損耗，L2是接續(xù)損耗，L3是光分路器的分光損耗和附加損耗，L4是活接頭的損耗[3]。由于光纖鏈路的光功率隨著時(shí)間的推移會(huì)不斷下降，光功率下降會(huì)直接導(dǎo)致接收機(jī)的輸電電平大幅下降，因此在設(shè)計(jì)光纖網(wǎng)絡(luò)之前，要考慮預(yù)留光功率，以便將來(lái)維護(hù)工作的進(jìn)行。

1.3 光纜的高度和桿距

在設(shè)計(jì)光纜的高度和桿距時(shí)，首先要依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)定，在我國(guó)，當(dāng)光纜與街道和國(guó)家等級(jí)公路交越時(shí)，纜線離地面的高度要大于或等于5.5m。架空光纜的桿距一般要小于50m。在戶外地區(qū)的光纜的監(jiān)護(hù)條件差，超高車出現(xiàn)的頻率高，或是在天氣惡劣的時(shí)候光纜不能及時(shí)受到保護(hù)，在這種情況下纜線就容易遭到破壞，這也就直接造成了有線電視的信號(hào)傳輸中斷或是信號(hào)接觸不良。

2 光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的必備條件

2.1 工程現(xiàn)場(chǎng)勘查

在有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)工作中，為了明確光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中路由的走向、光纜的長(zhǎng)度、分線熔接點(diǎn)和光節(jié)點(diǎn)的位置[4]，還需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查工作來(lái)獲得數(shù)據(jù)，再根據(jù)具體的參數(shù)來(lái)制定合理的設(shè)計(jì)方案。

在進(jìn)行工程現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí)，主要需要調(diào)查的有：①現(xiàn)場(chǎng)街道的分布情況，其中包括街道兩邊的建筑物的類型，電線桿、廣播桿、通訊桿的種類和分布情況，根據(jù)這些情況來(lái)確定有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)桿要立桿的種類、高度和桿距。②街道上的道路種類、馬路寬度，地下通道、涵洞和地下管道的分布，以此來(lái)確定在十字路口立桿的地點(diǎn)、高度和寬度。③調(diào)查居民小區(qū)的房屋分布情況和具體居民數(shù)，根據(jù)小區(qū)樓房的結(jié)構(gòu)來(lái)確定光纜安裝的位置和安裝的走向，根據(jù)居民的需求力度來(lái)初步確定光節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)位置，特殊情況下要特別備注。

2.2 光纖網(wǎng)絡(luò)路由的最終確定

在完成現(xiàn)場(chǎng)勘查工作后，要將所得到的資料進(jìn)行分類和匯總，在保證所采集的數(shù)據(jù)和資料都準(zhǔn)確無(wú)誤的情況下，根據(jù)具體的數(shù)據(jù)來(lái)制定方案，最終確立光纖網(wǎng)絡(luò)路由的安裝位置。

首先要將勘查得到的光纜布線需要經(jīng)過(guò)的街道和位置在圖紙上標(biāo)好并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)，將各個(gè)立桿點(diǎn)之間的距離相加就能得到有線電視前端到各個(gè)光節(jié)點(diǎn)較為精準(zhǔn)的實(shí)際距離。根據(jù)分布的具體情況再來(lái)確定最佳的分線點(diǎn)，并計(jì)算出各點(diǎn)與前端之間的距離。根據(jù)用戶情況來(lái)確定每個(gè)光節(jié)點(diǎn)所需的纖芯數(shù)量，再計(jì)算出整段光纜中所需的纖芯數(shù)量。完成以上這些工作后，就能大致勾勒出光纖網(wǎng)絡(luò)的路由安裝圖了。

2.3 有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施

在進(jìn)行有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施工作中，首先要確定光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)的選擇。光發(fā)射機(jī)起到實(shí)現(xiàn)電和光之間的相互轉(zhuǎn)化的作用，主要由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器散步扥組成，主要的工作是將由前端輸出的射頻、音頻、視頻、數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)化為已調(diào)光波，然后再將這些東西傳送出去。在選擇光發(fā)射機(jī)時(shí)，主要要考慮到光發(fā)射機(jī)能夠承載各光鏈路中的總損耗。

光接收機(jī)起到實(shí)現(xiàn)光和電之間的相互轉(zhuǎn)化的作用，主要由光檢測(cè)器和光放大器組成，主要工作是將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)光放大器的作用將微弱的信號(hào)轉(zhuǎn)化成強(qiáng)大的信號(hào)。在選擇光接收機(jī)時(shí)，要根據(jù)光鏈路所帶的戶數(shù)和光纖網(wǎng)絡(luò)的功能來(lái)確定光接收機(jī)的類型，一般在城區(qū)中常用的是有回傳功能的多出口輸出的光接收機(jī)，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)中用到的是有回傳功能的單口或雙口輸出的光接收機(jī)。

在確定了光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)之后，下一步的主要工作是要完成光功率的設(shè)計(jì)。城區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的需求和分布情況雖然不同，但在設(shè)計(jì)光功率的思路上都是要在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中增加光纜線芯為預(yù)留，以便以后能夠擴(kuò)充更多的業(yè)務(wù)。在城區(qū)光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)上，一般每個(gè)節(jié)點(diǎn)到達(dá)光電中心的距離都小于4km；在鄉(xiāng)鎮(zhèn)光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)上，一般每個(gè)節(jié)點(diǎn)到達(dá)光電中心的距離都大于15km，小于45km，具體的光功率數(shù)據(jù)可以根據(jù)光點(diǎn)到廣電中心的實(shí)際距離計(jì)算得出。在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到地區(qū)的整體消費(fèi)情況、使用光纖芯的綜合性價(jià)比、光功率的擴(kuò)容性等。

3 結(jié)束語(yǔ)

城區(qū)中對(duì)有線電視的功能要求較高，在滿足廣播和電視功能的同時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的拓展也十分被看好；在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)條件相對(duì)較差，人們的需求也相對(duì)較低，本文根據(jù)城區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)目前發(fā)情況和未來(lái)發(fā)展需求的不同，結(jié)合光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)的一些基本理念，較為全面地介紹了光纖網(wǎng)絡(luò)有線電視設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到的問(wèn)題并梳理出一套設(shè)計(jì)方案，希望能為我國(guó)有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)提供一些思路。

[1]朱瑞琪.“縣—鄉(xiāng)鎮(zhèn)—村”有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案探討[J].西部廣播電視，2014（06）.

[2]黃鴻昌.城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009（20）.

[3]李春挺，金紅星.論有線電視系統(tǒng)光纖傳輸網(wǎng)的簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)方法[J].中國(guó)傳媒科技，2012（12）.

[4]谷培剛.鄉(xiāng)鎮(zhèn)有線電視光纖鏈路的設(shè)計(jì)與維護(hù)[J].西部廣播電視，2014（22）：185.

TN934.5

A

1004-7344（2016）14-0282-02

2016-4-28

張偉鵬（1975-），男，重慶墊江人，廣電工程師，本科，主要從事廣播電視機(jī)房組建、廣播電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)安裝調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理、網(wǎng)絡(luò)收費(fèi)自動(dòng)化管理和操作工作。