論述雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)在廣電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

秦偉濤 李蓓

【摘? 要】近年來，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)發(fā)展對社會生產(chǎn)生活產(chǎn)生了顯著的影響，為人們的生活和工作提供了許多便利，但隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的不斷增加，光纜的鋪設(shè)以及設(shè)備的更新方面承擔著巨大的壓力。一部分運營商為了滿足用戶的需求不斷加大投入，鋪設(shè)新的光纖電纜，但依然因不能適應(yīng)用戶增長的速度出現(xiàn)光纖資源緊張的情況。基于此，光纖雙向傳輸器應(yīng)運而生。論文探討了雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。

【Abstract】In recent years， the development of internet information technology has had a significant impact on social production and life， and has provided many conveniences for people's life and work. However， with the increasing number of network users， the laying of optical cables and the updating of equipment bear great pressure. In order to meet the needs of users， some operators continue to increase investment in laying new optical fiber cables， but they are still short of fiber resources because they can not adapt to the growth rate of users. Based on this， the optical fiber bidirectional transmitter came into being. This paper discusses the application of bidirectional transmission network in radio and television network.

【關(guān)鍵詞】雙向傳輸;廣電網(wǎng)絡(luò);光纖傳輸;有線電視

【Keywords】bidirectional transmission; radio and television network; optical fiber transmission; cable TV

【中圖分類號】TN948.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）07-0186-02

1 引言

光纖雙向傳輸是一種同時支撐光纖資源輸入和輸出的技術(shù)，長期以來我國網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)中所采用的光纖只支持單向傳輸，想要使其具備雙向傳輸性能，需要引入光纖雙向傳輸轉(zhuǎn)換器，其原理是借助光學雙折射晶體所具有的特性對光纖出入口部位進行拓展，將單向傳輸拓展為雙向。該技術(shù)的應(yīng)用價值在于提高光纖資源的利用率，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本。目前，雙向傳輸在廣電網(wǎng)絡(luò)中也獲得了有效應(yīng)用，如有線電視的雙向化改造正在逐步推進。因此，探討雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用具有積極意義。

2 雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述

基于光纖的雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有4項特點：第一，降低設(shè)備及資源損耗;第二，實現(xiàn)單根光纖的雙向傳輸;第三，提高設(shè)備運行可靠性和穩(wěn)定性，且支持大部分中繼設(shè)備型號的連接;第四，可以適應(yīng)多種復雜的環(huán)境。

以目前來看，雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比較廣泛應(yīng)用的技術(shù)類型主要有4種，包括點對點技術(shù)、EOC技術(shù)、PON技術(shù)以及CMTS。CMTS技術(shù)多用于數(shù)據(jù)調(diào)試工作，經(jīng)調(diào)試的數(shù)據(jù)可以直接向客戶傳輸，其優(yōu)勢在于低成本。相較于CMTS技術(shù)，點對點技術(shù)需要使用到大量的收發(fā)器，因此，需要投入較高的成本，但同時它又具備降低光纖損耗的作用，因此整體上而言，采用點對點技術(shù)可以實現(xiàn)小幅度的成本節(jié)約。PON技術(shù)則是一種基于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展所衍生的光接入技術(shù)，可滿足用戶對帶寬的個性化要求，其缺陷在于需要大量的設(shè)備支撐，需投入很高的成本。EOC技術(shù)則是通過電纜進行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號的傳輸，為寬帶用戶獲取信息提供支撐。論文對上述4項技術(shù)及其分支技術(shù)進行詳細的闡述。

2.1 CM技術(shù)

CMTS是CM技術(shù)系統(tǒng)的主要構(gòu)成要素之一，在具體應(yīng)用的過程中，通常是采用HFC同軸網(wǎng)絡(luò)進行CMTS以及CM的連接，為計算機通信業(yè)務(wù)的開展提供支撐。而且，HFC網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可以將有線帶寬直接連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，將下行寬帶的作用充分發(fā)揮出來，提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理的效率。

2.2 HFC網(wǎng)絡(luò)用戶接入技術(shù)

HFC網(wǎng)絡(luò)用戶接入技術(shù)由CMTS系統(tǒng)和EPON系統(tǒng)兩部分組合構(gòu)成，接入技術(shù)是系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)類型，在有線電視網(wǎng)絡(luò)中，CMTS系統(tǒng)的應(yīng)用需要對普通的寬帶接入進行適當處理。當前，比較常用的基礎(chǔ)接入方式主要有以下幾種：

第一，LAN接入方式?，F(xiàn)階段最常用的一種組網(wǎng)接入方法就是LAN接入，該方式比較適用于用戶接入率較高的情況，能夠?qū)⒂脩粼捹M成本控制在較低的水平，而且各類設(shè)備的應(yīng)用也較為成熟。不足之處在于施工過程中會涉及線網(wǎng)的重新規(guī)劃，可能會使不同用戶的需求產(chǎn)生沖突矛盾。第二，EOC接入方式，該技術(shù)是依托以太網(wǎng)信號建構(gòu)在同軸電纜上的一種闡述技術(shù)，其最常用的形式包括數(shù)據(jù)信號和有線電視信號兩種，其間會使用到合波器。同軸電纜可以將不同的信號傳輸給不同的用戶，用戶端再通過分波器將信號傳輸?shù)讲煌慕K端設(shè)備中。第三，MOCA接入方式，該方式通常采用樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進行信號的傳輸，在使用的過程中涉及電纜網(wǎng)的改造處理，基于同軸電纜進行數(shù)據(jù)傳輸。為了提高網(wǎng)絡(luò)利用率，在進行數(shù)據(jù)傳輸時應(yīng)對頻帶進行合理的調(diào)制。

2.3 EPON技術(shù)

無源光纖傳輸是EPON技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用中最典型的方法，它是基于網(wǎng)幀將單個點和多個點進行連接，形成包含光線路、光網(wǎng)絡(luò)單元、無線光網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)。其中所使用的無源設(shè)備包含光纖和光分路器兩部分，其優(yōu)點是操作簡單。EPON所采用的點到多點的結(jié)構(gòu)，可以通過單纖、多纖或是無源光網(wǎng)絡(luò)進行語音、數(shù)據(jù)以及視頻等綜合業(yè)務(wù)傳輸。其上行采用多點控制技術(shù)，下行采用廣播技術(shù)，可以有效地避免用戶之間產(chǎn)生沖突。EPON技術(shù)傳輸?shù)脑硎腔邳c和多點結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，將光纖資源的價值充分挖掘出來，實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)的綜合節(jié)日。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，上下行采用不同的數(shù)據(jù)傳輸形式使得兩者表現(xiàn)出不同的特征，其中廣播傳輸采用時分復用技術(shù)，多點控制在引入了時分多址接入技術(shù)。EPON技術(shù)的特點有4個：第一，成本低，擴充改造和維護較為便捷。該技術(shù)所采用的拓撲結(jié)構(gòu)決定了其不需要電源即可支持傳輸，如此一來，電子部件的敷設(shè)將變得更加簡單，不必在維護方面投入過多的資源，這將大幅度地縮減長期運營的成本投入。第二，可以滿足高帶寬的需求。目前，EPON技術(shù)的帶寬標準上下行對稱1.25Gbps。第三，服務(wù)范圍寬廣，EPON技術(shù)可以針對用戶服務(wù)需求靈活采用不同的形式，將點到多點的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。第四，帶寬分配較為靈活，在完整體系的支撐下，動態(tài)帶寬算法可以保障帶寬分配的科學性，確保所有用戶的需求都可以得到滿足。

3 雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用分析

3.1 光纖雙向轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用范圍介紹

第一，應(yīng)用于城市CATV網(wǎng)絡(luò)。目前城市區(qū)域CATV網(wǎng)絡(luò)所擁有的本分量較少，在這樣的情況下，單項業(yè)務(wù)的開展需要占用大量的光纖資源，根本不足以支撐雙向業(yè)務(wù)的開展。對此，可以采用雙向轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)被分量的增長，為其他業(yè)務(wù)的開展提供充足的光纖資源。此外，對早期光纜網(wǎng)進行改造，將其光節(jié)點納入兩纖區(qū)域，可以大幅度提高光纜網(wǎng)的利用率，除了可以為傳輸路由提供備份之外，還可用于解決回傳通道問題。第二，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)維護。當前網(wǎng)絡(luò)雙向改造中所使用到的雙向轉(zhuǎn)換器表現(xiàn)出無源特性，因此，可用于光纖鏈路故障的檢測。在具體操作時，工作人員需要在發(fā)射端將另一端口的光纖鏈路狀況傳送出去，繼而對故障發(fā)生的位置進行精準鎖定。除此之外，光纜電路在長期應(yīng)用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的光芯老化或是斷裂的問題，雙向傳輸轉(zhuǎn)換器也可以在缺少一般光纖的條件下進行搶修，使線路在短時間內(nèi)恢復正常運行，最大程度地降低故障問題給運營商帶來的經(jīng)濟損失。第三，應(yīng)用于省級干線網(wǎng)。在進行媒體節(jié)目上傳或是下傳的過程中，可以借助雙向轉(zhuǎn)換器將前端設(shè)備接入光纖網(wǎng)絡(luò)中，以此提高光纖的利用率。例如，省級干線SDH應(yīng)用于傳輸網(wǎng)絡(luò)的過程中，只需在兩端設(shè)備中引入雙向轉(zhuǎn)換器，則可以通過一根光纖實現(xiàn)上傳和下傳。

3.2 雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用策略

第一，有線電視的雙向網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。在有線電視領(lǐng)域，雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用多采用的是星形拓撲結(jié)構(gòu)，其中包含了兩級光纖傳輸方式，其中一級拓撲結(jié)構(gòu)由邏輯環(huán)形和物理星形構(gòu)成，實現(xiàn)了光鏈路和廣電站的有效連接。二級光聯(lián)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)則采用星形，實現(xiàn)了光鏈路和網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域節(jié)點的連接。在星形拓撲結(jié)構(gòu)的雙向網(wǎng)絡(luò)下，可以支持語音、視頻、數(shù)據(jù)等多種接入性能，而廣播業(yè)務(wù)的開展所采用的傳輸方式必須對光進行適當?shù)恼{(diào)制。第二，有線電視的雙向網(wǎng)絡(luò)傳輸信道。在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，為了實現(xiàn)交互信道和廣播信道前端資源信息的共享，有線電視雙向網(wǎng)絡(luò)所采用的廣播媒介傳輸信號通常為直徑160mm左右的光纖波長。在具體操作的過程中，有線電視模擬和數(shù)字信號通常會進行混合傳輸，因此，技術(shù)人員應(yīng)基于模擬系統(tǒng)指標對有線電視雙向網(wǎng)絡(luò)方案進行優(yōu)化改造。

4 結(jié)語

綜上所述，在廣電網(wǎng)絡(luò)改造的過程中引入雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅可以支撐數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務(wù)的接入，還可以大幅度地減少資源投入，提高資源的利用率。總的來講，光纖雙向傳輸轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用可以緩解現(xiàn)階段光纖資源緊張的問題，具有極高的推廣價值。

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