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)社會保障服務(wù)所 重慶墊江 408324）

無論在城區(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)的模擬信號傳輸?shù)哪M電視和數(shù)字信號傳輸?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)工作勢在必行。本文對有線電視光纖網(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，然后利用這些光節(jié)點(diǎn)的傳遞功能完成信號的傳輸工作。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)男盘栙|(zhì)量好、傳輸速度快、傳輸信號的頻率相對穩(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，這些發(fā)散出去的信號再由這些光纜獨(dú)立成為一條光鏈路，在這條光鏈路中，光發(fā)射機(jī)發(fā)送出去的信號通過光分路器在各自的鏈路中完成光節(jié)點(diǎn)的對接工作，光節(jié)點(diǎn)之間的信號對點(diǎn)傳輸，最后再繼續(xù)以獨(dú)立的形式回傳信號到前端。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光分路器一次或多次完成光信號的分路工作，再有分出來的路線傳遞至各個(gè)節(jié)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，通常在前端發(fā)射信號開始就有多條光纜向四周輻射信號，這種方式更類似于星形網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因此也有星樹網(wǎng)結(jié)構(gòu)的布網(wǎng)形式。星樹網(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，對工程現(xiàn)場的要求也相對較低，缺點(diǎn)是需要使用的光分路器的個(gè)數(shù)多，由于信號傳輸?shù)穆窂教唷⑻珡?fù)雜，信號傳輸?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。星樹結(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。

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)間的推移會不斷下降，光功率下降會直接導(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)國家標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定，在我國，當(dāng)光纜與街道和國家等級公路交越時(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傳輸中斷或是信號接觸不良。

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)場勘查工作來獲得數(shù)據(jù)，再根據(jù)具體的參數(shù)來制定合理的設(shè)計(jì)方案。

在進(jìn)行工程現(xiàn)場勘查時(shí)，主要需要調(diào)查的有：①現(xiàn)場街道的分布情況，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)確無誤的情況下，根據(jù)具體的數(shù)據(jù)來制定方案，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)過的街道和位置在圖紙上標(biāo)好并對其進(jìn)行編號，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，主要由光檢測器和光放大器組成，主要工作是將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)過光放大器的作用將微弱的信號轉(zhuǎn)化成強(qiáng)大的信號。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

城區(qū)中對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)條件相對較差，人們的需求也相對較低，本文根據(jù)城區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)目前發(fā)情況和未來發(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)需要考慮到的問題并梳理出一套設(shè)計(jì)方案，希望能為我國有線電視光纖網(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)的簡要設(shè)計(jì)方法[J].中國傳媒科技，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)自動化管理和操作工作。