有線數字電視長距離光纖傳輸實現方案的分析

林全智 游發業

摘 要：通信技術當中，光纖通信技術相對穩定，同時信號保密性較高，有線數字電視可以通過運用光纖通信方式進行信號的數字編碼和傳輸。本文所研究的有線數字電視通信技術為長距離光纖傳輸技術，通過選定1550nm波長的色散補償傳輸通訊技術，解決傳統技術條件下存在的諸多傳輸距離、傳輸成本問題，提高有線數字電視信號的傳輸能力。

關鍵詞：有線數字電視；數字信號；光纖傳輸；色散補償技術

前言

目前應用于有線數字電視信號傳輸當中的光信號根據波長可以分為1310nm和1550nm兩種類型，其中后者適用于山區、高原、人口密集城市等地區，并可以完成光纖信號的遠距離傳輸。因此在理論研究和光纖網絡建設當中，為了滿足長距離傳輸場景，一般選用1550nm波長作為光信號傳播方案，并設定色譜補償技術條件。傳統技術SDH、光電中繼等成本較高、傳輸距離不夠，因此逐漸被新技術所取代。

一、長距離光纖傳輸的項目規劃

本文在針對某地區進行有線數字電視光纖傳輸規劃時，結合當地的地理環境特點和光纖信號覆蓋區域要求的分析，進行了色譜補償傳輸技術的方案選定。在該地區總面積達到10000平方公里，其中最遠光纖信號傳輸距離達到400km，對于傳統廣電網絡建設的有線數字電視信號覆蓋極具挑戰，傳統有線電視信號的覆蓋方式主要利用城域網來實現。在本文的建設規劃當中，為了保證其能夠實現超遠距離的光線信號傳播覆蓋，需要將傳統城域網建設方式進行改良，通過進行光纖環網的改造策略，打造當地色譜補償光纖傳輸基礎的基礎。

該地區色譜補償傳輸技術主要采用1550nm波段的光信號傳播設備，統計總帶寬為862M赫茲。有線數字電視信號建設需求當中，信號應當包含前端54套模擬電視信號以及20個頻點數字信號，信號需要保證全區域覆蓋。區域內設定三個分前端，分前端下轄十個節點前端，用以進行信號傳輸和信號覆蓋。

路由規劃方面，本文針對區域內部的節點分布情況和區域環境，設置了主信號和輔信號兩個方面的路由規劃方案。每一個方案當中包含A、B、C、D四個環網。并保證環網能夠通過總前端與各個節點進行連接，實現立體環網建設。輔信號方案與主信號方案不同，在部分環網當中，需要借助中繼設備對較遠距離的節點進行連接，保障節點之間能夠與總前端構成通路，保障光信號傳輸能力。

二、長距離光纖傳輸的系統設計

本文所進行的主輔信號設定方式，在保證了主信號能夠擁有優質的信號傳輸能力的同時，又為應對復雜光纖網絡情況提供了可供選擇的信號通路，因此在系統設計方面，應當針對主輔信號的設定方案，進行與之相對應的系統環節設定。

設計要求方面，有線數字電視的光信號入纖功率不應低于16dBm標準，因此低于此標準的光纖信號需要重新進行SBS閾值限定；區域內各個節點所設置的光纖接收機，其光功率的輸入設定標準為0dBm，系統內部則應當根據這一設定標準進行光纖衰減系數的計算統計，并設定輔信號系統當中中繼設備的活接頭損耗、色譜補償器的插損以及色散補償器的詳細參數設定。此外，區域內部所采用的所有光源設備需要遵循國家標準《有線電視系統調幅激光發射機和接收機入網技術條件》（GY/T143-2000）的具體要求進行選擇[1]。

節點環網結構的設計以“星形”和“樹形”結合的方式，構成環網。同時借助光分路器設備，保證支路-支路、支路-分前端、支路-總前端、分前端-總前端之間的彼此聯絡。為了保證光纖環網支持超遠距離的信號傳輸和覆蓋，光信號鏈路依據主/輔信號方案，設定了主鏈路、備鏈路兩個部分，進行與節點前端的對接。

三、長距離光纖傳輸的實際應用

首先，在區域內前端，設置兩臺以上高性能的1550nm發射機，該發射機將作為整個網絡當中的信源設備進行發送。同時，在總前端設定中，要求備用光發射機在機房內部，進行光開關總控；隨后，在各個節點所處的分前端，設置專用光信號接收機，兩個及以上的光信號接收機能夠實時獲取來自不同方向上的光信號。在前端內部通過射頻開關，對信號接收方式進行調整和切換；最后，借助EDFA光放大器，實現對于光信號的驅動，使其能夠根據環網設置線路，傳送至各個終端[2]。節點位置則插入專用色散補償器DCM，對接收光纖存在的色散進行補償。在進行DCM補償器設置時，設計人員需要對光色補償器進行選擇，光色補償器的實際應用需要具備光色疊加后零色散的性能，從而消除自相位調制以及CSO指標對于光信號傳輸所造成的影響。本文所在區域當中，DCM補償器設置為六級色散補償，通過該補償方式，達到最佳的色散補償狀態，提高光信號的傳輸能力。

所在區域經過搭建1550nm的光信號傳輸后，正式進行了有線數字電視的信號調試。調試結果顯示，長距離光纖傳輸保證了各區域電視信號接收的實現，其中五十四套模擬電視信號節目二十個頻點數字節目均完整、清晰，信號質量達到預期設定和國家相關標準要求，表明本文方案設計達到了預期要求，能夠滿足大區域、超遠距離的數據傳輸要求。

結論：綜上所述，開展關于長距離、復雜地理環境的有線電視信號傳輸設計，需要將光纖傳播方式和節點環網設計進行重新調整，傳統的光電中繼方案與SDH傳輸方案雖然具有一定的應用能力，但是在復雜環境之中仍然無法保證長距離的光線信號傳輸覆蓋能力，可能會導致有限電視信號質量較差，影響有線數字電視觀看。色譜補償方式通過1550nm波長的重新調整，可以將DCM應用到長距離信號節點當中，實現了高質量的光線信號傳輸。

參考文獻

[1]王毅.試析光纖傳輸技術的特點及其在廣播電視信號傳輸中的應用[J].新聞研究導刊，2018，9（13）：243.

[2]曲衛，袁泉.超長距離光纖傳輸技術在牧區地面無線數字電視覆蓋中的應用[J].廣播與電視技術，2018，45（01）：88-93.

（作者單位：廣西廣播電視信息網絡股份有限公司桂平分公司）