數字微波與光纖技術在廣電傳輸網中的應用研究

魏楠

摘 要：廣播電視傳輸網絡建設是我國現代廣播電視事業發展的基礎和保障，通過先進的通信技術手段提高廣電傳輸網的安全性和穩定性，可以更好地保障廣播電視信號的播出效果。本文著重論述數字微波與光纖技術在廣播電視傳輸網中的應用，讓二者優勢互補，不斷完善廣播電視傳輸網絡建設。

關鍵詞：數字微波；光纖技術；廣播電視傳輸網

自2011年我國開始推進三網合一以來，廣播電視業在數字化轉換、雙向網改、新媒體擴展、網絡整合、等方面取得突破性進展。有線電視網絡已經可以承載視頻點播、語音、互動游戲、等多種業務。“到2017年9月，我國有線電視用戶總量達到2.489億戶，數字電視用戶達到2.08億戶，數字化率達到83.6%。有1.59億戶進行雙向網改，寬帶滲透率進一步提升到12.74%。”[1]有線電視網絡取得如此成就離不開廣播電視傳輸網絡的保障。雖然自2010年起國家廣電總局開始啟用《廣播電視安全播出管理規定》。但廣電網絡因為施工、自然災害等事件而引起的故障總會出現，對廣播電視的播出產生了很壞的影響。有效利用數字微波與光纖技術等通信技術，可以將這兩種技術有機結合，優勢互補，完善網絡結構，進一步提高整個廣電傳輸網絡的穩定性和生存性。

1 光纖通信技術簡述

光導纖維是由高純度玻璃絲構造而成。利用光波在光纖中傳輸來實現信號的傳遞。語音、數據、圖像和多媒體業務等多種信息都可以通過光纖傳送。光纖通信應用于廣電傳輸網時，不易被腐燭、抗干擾性能強，而且休積小、重量輕、價格便宜，適合于運輸和大規模鋪設。目前，有線電視網絡發展迅速，不斷涌現出“全光網絡縣”、“全光網絡市”，尤其適合開展遠程教學、遠程醫療、視頻會議等對外信息發布量較大的網上應用。但是光纖也有自己的缺點，材質脆硬、不能輕易彎折、不好維護。所以光纖進行入千家萬戶還需要進一步進行技術改進或者和其他材質的光纜結合使用。

2 數字微波通信技術簡述

微波也稱作“超高頻電磁波”。與無線電波比較，微波的傳輸頻帶更寬，傳輸信息量更大。因為數字微波通信的傳輸有著抗自然災害能力強，數字信號穩定的特點，在有線網絡傳輸中得到了廣泛的應用。[2]數字微波通信不受地理環境的限制，安全性較高，方便維護，適合在我國一些環境復雜、氣候較差的地區進行數據傳輸。發端機和收端機組成的設備用作廣播電視臺多路數字傳輸終端設備，設置兩光端接口和微波接口可以實現光端機與微波機之間的連接。發端機對信號進行轉換之后，光調制機和微波調制機進行發送。收端機接收到信號碼流后進行解碼讀數，于是收到獨立數據信號和樣點信號，恢復后成為數字信號和模擬信號[3]。

3 數字微波與光纖技術混合建網的應用研究

在ITU-T規定的50ms以內，無人監控的傳輸網絡可以自動恢復自身業務，即網絡自動重新確立通信。在傳輸網絡的拓撲結構當中，只有環形結構具有較好的自我修復功能，理論研究上稱作自愈環。“自愈環可以分為單向環和雙向環。其中業務信號在環中按順吋針或逆時針一個方向進行數據傳輸的是單向環，雙向環是指進入環的支路信號和分路節點返問的支路信號按相反的方向進行數據傳輸。”[4]

3.1 電路的互通和保護

數字微波設備與光纖系統進行互連，電路能夠互相打通，保護功能不受影響。微波和光纖可以根據不同用戶的信號形成正交的不同碼序列填充，一旦發送方進行信息發送，它就能根據發送方的法序列進行信號接收，從而恢復用戶的信息，將信息送到另一個正交碼上，實現信息的互通。[5]

3.2 實現同步傳輸網絡

廣電設備中的圖像編碼器與數字微波通信設備的34Mb/s 或 45Mb/s 接口互聯，當節目信號經過數字化處理后，可形成高速率的信號碼，并進入到廣電傳輸系統中進行傳輸。數字微波與光纖技術都可以對該信號碼進行數據定位，同時實現信息的同步傳輸功能。同步數字技術有效地簡化復接和分接技術，增加了傳輸系統的靈活性和安全性。

3.3 統一的網絡管理平臺

將數字微波和光纖技術納入到統一網絡平臺進行集中管理，通過網絡管理平臺分析研判數據，及時處理出現的故障。并進一步選擇最佳的路由，通過自愈環實現自我修復功能，保障廣電傳輸網的穩定性。當數字微波與光纖設備采用相同的 DCC 字節時，可組成一個具有保護功能的ECC通道環路。當數字微波與光纖設備采用不同的 DCC 字節時，可在數字微波和光纖的網元中做出相互不處理對方 DCC 字節的設置，這樣各自的 ECC 通道環路便可形成，將兩路 ECC 數據在網關處合并處理，就可以實現網路的集中管理。

3.4 網絡生存性的保障機制

為防止長距離數字微波通信過程中的信號衰落，在數字微波設備中采用N+1頻率分集保護配置。一旦出現信號衰落時，傳送電路的備用波道啟用無損傷切換來保護主波道信號。在混合網中，當SDH通道層檢測到主波道出現信號故障時，首先會通過自愈網保護機制來恢復電路通信。所以在實際應用中，性能良好的數字微波設備基本不會用到波道保護切換功能。于是可將微波設備設置為N：1，備用波道平時還可以作為額外業務通道進行數據傳送。當主用波道出現故障時，備用波道可以用來傳送主波道的數據業務，其所傳業務由SDH通道層來恢復。[4]

4 結語

三網融合使廣播電視傳輸網絡機遇與挑戰并存，只有充分發揮利用諸如數字微波、光纖技術等先進技術手段，結合各種通信技術的優勢，才能更好地完善廣播電視傳輸網絡建設，促進我國廣電事業的發展。

參考文獻：

[1]劉姚琪.三網融合背景下的有線電視網絡發展.慧聰廣電網，2018-05-24，10：22.

[2]葛莉.淺析數字微波通信與衛星數字通信技術在廣播傳輸中的運用[J].通訊世界，2015，21：69-70.

[3]張鳴萱.談數字微波通信與衛星數字通信技術在廣播傳輸中的應用[J].廣播電視信息，2011，06：70-72.

[4]喬戈.利用數字微波和光纖技術建設可自愈的廣播電視傳輸網[D].南京：南京理工大學，2013.17-18.

[5]戴翔.分析SDH 數字微波技術的特點及其應用[J].信息通信，2013，07：150-151.