光纖網絡傳輸技術在廣播電視網絡中的應用

李彥明

【摘要】網絡技術的不斷進步促進了新媒體的不斷發(fā)展。在新媒體時代中，各種數字媒體和移動終端都需要網絡技術的支持。特別是在新媒體環(huán)境中，廣播電視網絡應適應媒體發(fā)展的新趨勢，采用更穩(wěn)定的網絡傳輸技術。光纖網絡傳輸技術因其抗干擾能力強，傳輸速度快而廣泛應用于廣播電視網絡中。廣播電視網絡的信號傳輸已經提升到很高的水平，本文主要研究了光纖網絡傳輸技術在廣播電視網絡中的應用。

【關鍵詞】新媒體時代;光纖網絡傳輸技術;廣播電視網絡;應用

與現(xiàn)有媒體的傳播形式進行對比，我們發(fā)現(xiàn)新網絡媒體是經由互聯(lián)網技術來傳播信息的，新網絡媒體主要包括數字電視和移動客戶端。而且廣播電視也是大眾獲取外界信息、進行娛樂的主要傳統(tǒng)方法。在新媒體時代，廣播網絡也順應時代潮流，加快了自己的發(fā)展。目前，互聯(lián)網傳輸速度和廣泛的需求正在增加。因此，為了廣播網絡的迅速發(fā)展，需要引進更高層次的網絡傳輸技術。光纖網絡傳播技術以電波作為媒介，然后通過一定的技術手段將其轉換為光波信號。光纖網絡的重要特征為載體、傳輸速度、信號穩(wěn)定等，并且能夠滿足來自各個方面的對網絡質量的要求。光纖供應通信技術在許多領域廣泛應用，從而被用戶熟知。

一、光纖的基本情況

當談到光纖時，大家可能對這個名詞有一定的疑惑，但是它會經常出現(xiàn)在我們的視野中，比如我們經常在上網時看到廣告，類似于“光纖寬帶，速度快！”等廣告。因此我們知道光纖與我們的生活息息相關，那么我們如何科學地定義什么是光纖？她在生活中有什么作用呢？

光纖也稱為光纜，光纖是一種像頭發(fā)一樣的透明玻璃絲，可以傳輸信號。 光纖可以分為兩部分：分別為光纖纖芯和光纖包層。由于光纖纖芯的折射率比光纖包層的折射率低得多，因此光波能夠保證只在光纖包層處傳播，從而可轉換成全反射的光，達到通信的目的。光纖最重要的組成部分是石英纖維，石英纖維又可以分為復合光纖和單模光纖兩種形態(tài)。復合光纖網絡的傳輸容量大于單模光纖網絡的傳輸容量。光纖有兩個主要特征，分別為損耗和色散。

色散與脈沖寬度和頻率帶寬成反比關系。所以在光纖網絡傳輸時應考慮傳輸距離和傳輸容量之間的關系。由于光纖具有損耗小，傳輸距離長的特點，我們可以在無線電和電視信號傳輸領域應用光纖網絡傳輸。電子網絡傳輸有幾個基本步驟：信號由光接收器轉換并輸出給用戶。損壞的信號由轉發(fā)器補償。電子網絡傳輸是一個很長的距離，它必須通過光纖和光纖之間的不同耦合器來完成。當然，光纖將光轉換成信號，因此首先它必須由光發(fā)射器傳輸。該特性非常適合于數百萬家庭使用的信號傳輸作業(yè)。光纖的成本相對較高，但是光纖具有很好的耐用性能，其信號傳輸性能強，所以就減輕了后期的維護費用。同時光纖具有強的電阻干擾能力，并且能夠同時傳送大量內容和信息。并且，如果在現(xiàn)場直播中安裝光纖網絡傳輸系統(tǒng)，即使在直播中途中斷也能繼續(xù)傳送操作。這為現(xiàn)場直播創(chuàng)造優(yōu)越條件，也節(jié)省了時間和資源。而且更不用擔心因網絡中斷等問題影響直播節(jié)目的效果和節(jié)目質量。

二、光纖網絡傳輸系統(tǒng)的構成

隨著新媒體時代的發(fā)展，光纖技術在主要通信系統(tǒng)中得到了廣泛應用，人們對光纖網絡傳輸方面的知識了解的也越來越多，我國廣播電視信號的網路通信技術已經成熟，光纖技術的傳輸系統(tǒng)以光波為載體，光纖電纜作為傳輸媒介。

（一）光發(fā)射器

光纖網絡傳輸系統(tǒng)中最重要的一個元件就是光發(fā)射器。光發(fā)射器的工作原理是將電信號轉變成光信號。光發(fā)射器的主要元件有光源、變速器以及驅動設備。它可以將光源信號變換為光波信號和電視音頻，以便工作者接收和調制光信號。

（二）光接收器

光接收器是保證把光信號從光纖網絡傳輸系統(tǒng)的接收端轉換成電信號的光學裝置。光接收器由光信號檢測器和放大器等裝置組成。光接收器的主要功能是通過光纖網絡將傳輸的光信號再轉換成電信號。將放大器和均衡器進行聯(lián)動調節(jié)，因此電信號會通過放大器放大，再被發(fā)送到用戶的接收終端。

（三）中繼器

中繼器的功能是增加光纖網絡傳送的光信號。中繼器主要由光源，光檢測器及再生電路組成。當脈沖內波形被扭曲時，在光纖網絡傳輸系統(tǒng)中，中繼器將持續(xù)修改光信號，最后可以形成標準的光信號，以保證無線電及電視信號的通信質量。

（四）耦合器和連接器

人們在使用光纖技術時，其中光纖電纜長度不符合標準或電纜質量不達標等因素常常是主要的干擾的因素。在實際的操作過程中，工人往往會將光纖線和其他纖維線相互交錯在一起，這對光纖發(fā)送信號產生很大的影響。確保光纖和耦合器能相互連接，就需要光纖連接器和耦合器的協(xié)助，這兩者結合對提高光纖連接效果起著至關重要的作用。

三、光纖網絡傳輸的特性

光纖通常又被稱作為光纜，光纖主要是由高純度的玻璃材料制作而成的，光纖的包層材料是玻璃材料，影響光纖網絡傳輸性能最重要的影響因素是光纖的組成材料。由于光纖材料很特殊，從而導致電子網絡運輸也具有特別性。光纖基本上由石英制作而成，由于石英的穩(wěn)定性能強，信號傳送的穩(wěn)定性能夠得到保障，還可以節(jié)省許多傳輸帶寬費用，所以非常適合廣播電視網絡。一般可減少電網傳輸阻塞現(xiàn)象，提高一定波長條件下的信號傳輸穩(wěn)定性。同時，纖維的內核可以保障光纖信號傳輸過程中的穩(wěn)定性，從而可以增加信號傳輸長度。由于我國的人口多，所以有很多的潛在用戶，也可以說是電視網絡用戶很多。所以說利用光纖網絡傳送可以有效地解決信號質量下降的問題。此外，由于光纖網絡維護成本低，運行過程中出現(xiàn)的故障少，從而可以節(jié)約電視網的運營和維護費用，綜上所述，光纖網絡在電視中的運用能被大眾所接受。

四、廣播電視網絡中的光纖網絡傳輸技術的應用

因為光纖在廣播和電視網絡傳輸中的顯著優(yōu)勢，同時為了充實新媒體時代廣播和電視網絡的快速發(fā)展需求，廣播和電視網絡應該進行技術上的改革。當前，無源光光網絡和寬帶接入相結合是更適當的技術。最被看好的是電子接入領域作為寬帶PON技術是最有前途的應用，它給網絡轉換供給了最具優(yōu)勢的技術支持，PON技術是把光纖PON技術和1024M bit每秒的傳輸容量做為基本，并且以重疊光纖PON和HFC網絡來使之交換。

（一）使用1550nm光纖組網技術

在當前電纜電視網絡的變革中，一般可以采用1550 nm的光纖網絡技術來適應數字電視開發(fā)的特性。中國有著廣闊的領土，電纜電視的開發(fā)水平因地區(qū)而異，在許多地區(qū)，特別是縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)，傳輸的距離非常長。由此，1550 nm的光波長傳輸可以解答縣內遠程傳輸的問題。1550 nm光纖的損失非常小，可以覆蓋大部分的光節(jié)點。由于無線電和電視網絡中的電子網絡傳輸的飛速發(fā)展，使得光節(jié)點的用戶數量大幅度下降，光節(jié)點逐漸接近家庭。因此，需要大量的光能。1550nm的光輸出可滿足這一需求。此外，1550 nm光發(fā)射機的結構特性使其優(yōu)于1490 nm傳輸，功率和非線性方面具有優(yōu)勢。 與此同時，因為摻鉺光放大器的大幅度使用，光功率成本被大幅度削減，光功率成本被大幅度削減，光纖網絡構筑的成本被削減，1550 nm光纖網絡技術成為可能。可大幅減少有源設備數量，大大減少設備故障的發(fā)生，有利于未來光纖網絡的維護。

（二）HFC寬帶數據網

HFC又名雙向光纖同軸電纜混合網，主要方法是使得光纖到所服務的區(qū)域，在到達使用者的最后1Km使用的是同軸電纜，HFC寬帶是利用光纖為主線路，不僅有寬頻帶、很強的信號抗干擾能力以及高可靠性，還具有發(fā)送很多的電視節(jié)目等優(yōu)點。因為干線是光纖電纜，所以傳輸質量高以及距離長。HFC由前端、光節(jié)點和用戶構成。前端負責數據的收集和發(fā)送，光節(jié)點主要負責將光信號轉換成電信號。廣播站通過確定社區(qū)內的因特網用戶的數量來確定光節(jié)點。前端與光節(jié)點之間的傳播通過光網絡進行，而向用戶的光節(jié)點由某些信號放大裝置支配網絡。在HFC網絡上，主要指標如下。CNR：客戶端應在43分貝以上，通常應在44分貝。CSO：客戶端必須在54分貝以上。CTB：客戶端必須在54分貝以上。

（三）光纖PON和HF廣播電視網絡的相互作用來進行技術改造

HFC網絡是在有線電視的基礎上發(fā)展起來的?，F(xiàn)今，無源光譜技術被導入到HFC網絡中。同HFC網絡構造相比較，光纖PON網絡構造是一種點對多的機理，它們基本上相同。因此，在光纖網絡傳輸中，可以認為HFC和PON覆蓋改變傳輸技術。并采用波傳輸模式。有兩種多路復用或光纖分裂傳輸方式，有線電視信號傳輸使用1550 nm 的光纖，對于PON下行和下行數據的傳送則利用1310 nm和1490 nm來實現(xiàn)。所以，通過將這兩個組合起來，加快電視傳輸中的電子網絡的雙向轉變，為各種用戶提供寬帶寬，滿足觀看高清視頻節(jié)目的用戶需求，以此實現(xiàn)了光纖到用戶這個宏偉的目標。鑒于住宅區(qū)是新區(qū)還是舊區(qū)，光纖PON技術可以在有線電視網絡中采用不同的技術。EPON + LAN技術適合在新住宅區(qū)安裝光纖PON，然后使用5種線路輸入每個用戶。EPON + EOC技術適用于鋪設5種線路不方便的老住宅區(qū)。原始同軸電纜也可以通過變革正常連接到寬帶。

（四）使用星型組網方式分配用戶網絡

國家廣播電影電視總局建議的對于有線電視網絡升級的網絡結構應該使用星形結構，實現(xiàn)了一個單獨的一線系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠容易實現(xiàn)雙向傳輸，促進寬帶接入，創(chuàng)造三個網絡整合的條件。 星型網絡組件的使用量少，信號傳輸質量高，可靠性高，有助于未來的維護。同時，不同用戶之間幾乎沒有干擾。即使用戶的電視網絡出現(xiàn)故障，也不會影響其他用戶。同時，擁有星型構造的用戶配信網絡可以比其他網絡更好，骨干網絡連接形成更完整的有線電視傳輸系統(tǒng)。

五、結論

總之，在交流信號傳輸的過程中使用光纖網絡是信號傳輸的非常重要的裝置。通過技術等一系列的優(yōu)化，電子網絡傳輸還可以到達廣播電視信號的穩(wěn)定或無損傳輸這種技術高度，從而電視用戶也可以很容易地看到高清晰度的電視節(jié)目。同時，如果信號傳輸穩(wěn)定可靠，就會有較高的市場應用前景。由于網絡技術的一步步發(fā)展，廣播和電視產業(yè)積極提升光纖網絡傳輸技術，以滿足廣播和電視對廣播和電視的增大需求。

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