廣電網(wǎng)絡(luò)中的光傳輸網(wǎng)DWDM 技術(shù)應(yīng)用研究

河北廣電信息網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)股份有限公司石家莊分公司 齊雅蘭

DWDM技術(shù)是一種新型的光纖通信技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的光纖傳輸，其波長(zhǎng)更長(zhǎng)，同時(shí)能夠有效增加信息傳輸量，提高實(shí)際傳輸效率，從而達(dá)到減少光纖資源浪費(fèi)，提高傳輸效果的作用。該技術(shù)支持大容量、高性能網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)傳輸更加的高效廣電網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)合理利用該技術(shù)，使廣電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用更加的快捷流暢。

1 廣電網(wǎng)絡(luò)中存在的問(wèn)題

廣電網(wǎng)絡(luò)指的是廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)，其日常的運(yùn)營(yíng)、開(kāi)發(fā)和建設(shè)等都需要使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)光纖寬帶來(lái)進(jìn)行信號(hào)的接收和傳輸，為使用者提供相應(yīng)的電視節(jié)目。為使用戶(hù)的觀影效果更加良好，廣電網(wǎng)絡(luò)對(duì)于光纜的傳輸效果要求更高，因此應(yīng)使用新型的傳輸網(wǎng)絡(luò)才能夠滿(mǎn)足廣電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，目前電視平臺(tái)不僅能提供影視播放的功能，同時(shí)還能夠支持直播、回放、點(diǎn)播、游戲、充值、電視購(gòu)物等多方面的功能。在未來(lái)電視平臺(tái)的功能必然會(huì)更加的全面，但功能增多后其對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)的需求也更大，需要具有更高的穩(wěn)定性和更大的傳輸量，同時(shí)其結(jié)構(gòu)也更加簡(jiǎn)單。

目前的廣電網(wǎng)絡(luò)中，其中存在的問(wèn)題包括：一方面，光纖電纜的距離較大，在傳輸?shù)倪^(guò)程中，其對(duì)光纜的破壞以及消耗相對(duì)較大，影響傳輸質(zhì)量。另一方面，目前網(wǎng)絡(luò)中使用光纜大多是單環(huán)結(jié)構(gòu)，其傳輸過(guò)程中一條光纜負(fù)責(zé)一項(xiàng)信息的傳輸，其實(shí)際的利用率較低，內(nèi)部的容量較小，對(duì)廣電網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展有較大限制。而傳輸信息種類(lèi)較多使光纜的數(shù)量增加，進(jìn)而提高了光纖傳輸成本，影響整體的使用。

2 DWDM技術(shù)

DWDM技術(shù)是密集波分復(fù)用技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是將不同的信息加載在不同的波中，通過(guò)同一根光纖進(jìn)行傳輸，在傳輸結(jié)束后，通過(guò)相應(yīng)的識(shí)別過(guò)濾器來(lái)進(jìn)行分解，將不同波分解出來(lái)，讀取內(nèi)部的信息和數(shù)據(jù)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的設(shè)備來(lái)對(duì)信息進(jìn)行解讀和還原，達(dá)到信息傳輸?shù)墓δ?。隨著信息技術(shù)的不斷提升，其內(nèi)部的傳輸波復(fù)用也在不斷增加，通過(guò)補(bǔ)償?shù)牟煌约安煌ㄖg的信道間隔等影響，使DWDM技術(shù)存在一定的區(qū)別。目前的DWDM載波通道中能夠復(fù)用8-160個(gè)波長(zhǎng)，通過(guò)密集波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行傳輸，使其數(shù)據(jù)傳輸量更大。

DWDM技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，其為密集波分復(fù)用技術(shù)，能在統(tǒng)一光纖中載入160個(gè)波長(zhǎng)，其信息數(shù)據(jù)的傳輸量較大。相比于傳統(tǒng)的光纖傳出，其傳輸量擴(kuò)大到幾十倍，而將不同的信息波載入光纖后，大量的信息能夠通過(guò)同一條光纖進(jìn)行傳播，不需要額外準(zhǔn)備大量的光纖，節(jié)省了光纖的投入成本。其次，使用DWDM技術(shù)節(jié)省了光纖的數(shù)量，合理利用信號(hào)放大器和信號(hào)過(guò)濾器能夠?qū)⒉煌男盘?hào)波進(jìn)行強(qiáng)化和區(qū)分，使整體的信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)更加簡(jiǎn)單，不僅節(jié)省了成本，同時(shí)使后期的維護(hù)和檢查等工作更加簡(jiǎn)便。最后，由于不同的信號(hào)波在光纖中是獨(dú)立存在的，其可以根據(jù)廣電網(wǎng)絡(luò)中的不同需求來(lái)制定不同的信號(hào)傳輸，使信息傳輸可以根據(jù)需求進(jìn)行結(jié)合與分離，提高光纖的利用率。在廣電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程中，能夠根據(jù)客戶(hù)的需求通過(guò)增加波長(zhǎng)的方式進(jìn)行擴(kuò)容，有效降低成本。

3 廣電網(wǎng)絡(luò)中的光傳輸網(wǎng)DWDM技術(shù)應(yīng)用

3.1 DWDM技術(shù)特點(diǎn)

DWDM技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)光傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用具有以下特點(diǎn)：其一，DWDM技術(shù)對(duì)光波的傳輸有一定影響，通過(guò)波長(zhǎng)調(diào)整器和放大器等設(shè)備的應(yīng)用，能夠使波的傳播強(qiáng)度和內(nèi)部的信息儲(chǔ)存量得到大幅度提升，進(jìn)而使光纖傳播性能得以提高，使寬帶的使用效果更加優(yōu)異。其二，DWDM技術(shù)在對(duì)信息波進(jìn)行加工和傳輸時(shí)，對(duì)內(nèi)部的波不產(chǎn)生影響。不同的信息波之間不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，因而不會(huì)互相造成不良影響。在傳輸?shù)倪^(guò)程中，可以將不同類(lèi)型的波傳輸?shù)皆O(shè)備中，使內(nèi)部信息波能夠得到高效傳播。利用該特點(diǎn)，可以將不同的模擬信號(hào)進(jìn)行組合傳輸，提高傳輸?shù)男?。其三，利用DWDM技術(shù)能夠進(jìn)行雙向傳輸，通過(guò)調(diào)整波長(zhǎng)等信息，使內(nèi)部的光纖支持多種信息波的傳輸，提高光纖的實(shí)際利用率，該傳播方式能夠避免對(duì)光纖傳輸問(wèn)題進(jìn)行大幅度調(diào)整，降低維護(hù)成本。其四，DWDM技術(shù)具有非常強(qiáng)的靈活性和穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性，可以通過(guò)其來(lái)滿(mǎn)足廣播電網(wǎng)的分配，使網(wǎng)絡(luò)的使用更加便捷。

3.2 DWDM中的重要技術(shù)

3.2.1 色散

色散發(fā)生在光纖傳播中，由于不同的信號(hào)波長(zhǎng)度不同，其傳輸?shù)乃俣却嬖谝欢ú町?，其在傳輸過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生脈沖展寬現(xiàn)象，使其產(chǎn)生一定的色散現(xiàn)象，對(duì)信息傳輸?shù)馁|(zhì)量造成一定的影響。信息波傳播的速度越大，其受到色散的影響越大，因此，在DWDM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)有效的方式來(lái)降低光纖色散產(chǎn)生的不良影響。目前，常用的方式為設(shè)置色散補(bǔ)償法，通過(guò)在光纖網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置負(fù)色散值的方式來(lái)減少色散不良影響。利用光纖色散補(bǔ)償技術(shù)的效果相對(duì)較好，其技術(shù)應(yīng)用較為成熟，消耗較低，能夠滿(mǎn)足信息波的遠(yuǎn)距離傳輸。

3.2.2 放大

光放大技術(shù)在光信號(hào)傳播的過(guò)程中是必不可少的，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，尤其是遠(yuǎn)距離的光纖傳輸中，其內(nèi)部的光信號(hào)在經(jīng)過(guò)多次的反射傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)不斷被消耗變?nèi)酢Ｔ诠庑盘?hào)過(guò)于微弱的情況下，無(wú)法進(jìn)行有效的信息傳播，在信息接收時(shí)難以進(jìn)行合理的有效識(shí)別，導(dǎo)致信息傳輸失敗，影響廣電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。因此，通過(guò)在光線(xiàn)內(nèi)部的適當(dāng)位置安裝放大器，光線(xiàn)內(nèi)部的信號(hào)在傳輸過(guò)程中，穿過(guò)放大器后信號(hào)被放大，避免遠(yuǎn)距離傳輸使光信號(hào)功率降低，影響傳輸效果。

3.2.3 節(jié)點(diǎn)

光信號(hào)在光纖網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)不同的階段，其中包括交叉節(jié)點(diǎn)和混合節(jié)點(diǎn)，不同的節(jié)點(diǎn)有相應(yīng)的功能。在光交叉節(jié)點(diǎn)中，其實(shí)際的物理連接光纖不發(fā)生變化，但內(nèi)部的光信號(hào)通過(guò)不同階段能夠發(fā)生一定的變化，通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的連接能夠使傳輸網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)傳輸更加的快捷，實(shí)現(xiàn)光傳送網(wǎng)。不同的信號(hào)在節(jié)點(diǎn)之間傳輸能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)母咝浴?/p>

3.2.4 透明性

光纖為透明的純光路徑，在透明性的影響下，光信號(hào)在傳播的過(guò)程中能夠更加合理的進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)或者信息波的波長(zhǎng)等進(jìn)行調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)傳輸效果得到優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。

3.3 案例分析

3.3.1 案例簡(jiǎn)述

以某市的廣電網(wǎng)絡(luò)為案例，該區(qū)域中電視平臺(tái)的服務(wù)項(xiàng)目包括點(diǎn)播、回放、預(yù)約等功能。為滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求，應(yīng)使網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，使其傳播的效率得到提升，應(yīng)建立新的光傳輸網(wǎng)絡(luò)，提高整體的使用效果。該市的廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求為：建立超大儲(chǔ)存性能以及超清傳播質(zhì)量的寬帶網(wǎng)絡(luò)，使其具有良好的拓展性，能夠適應(yīng)廣電網(wǎng)絡(luò)以及電視平臺(tái)中不同功能和信號(hào)的傳輸。新型網(wǎng)絡(luò)需要為用戶(hù)提供數(shù)字電視的相關(guān)功能，包括直播、回放和點(diǎn)播，同時(shí)滿(mǎn)足其預(yù)約、游戲、購(gòu)物支付以及查詢(xún)功能等，通過(guò)同一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足整體使用要求，同時(shí)簡(jiǎn)化光纖網(wǎng)絡(luò)，提高穩(wěn)定性，降低成本和維護(hù)的成本。

3.3.2 廣電網(wǎng)絡(luò)改造方案

根據(jù)上述某市電視平臺(tái)對(duì)廣電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)需求，在設(shè)計(jì)改造的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)整體的情況進(jìn)行分別整改。對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積進(jìn)行確定，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的光纖傳輸路徑。光纖內(nèi)部的信號(hào)波傳播質(zhì)量受距離的影響，其距離越大，受到的影響越大。在進(jìn)行路線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)整體的地理位置進(jìn)行調(diào)查和設(shè)置，確保受到不良影響的概率最小。在設(shè)計(jì)環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，增加結(jié)構(gòu)數(shù)量，避免單環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞后其影響過(guò)大。使用三環(huán)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行設(shè)置，降低信號(hào)傳輸風(fēng)險(xiǎn)。在環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的中心部位設(shè)置相應(yīng)的中心控制局，使中心控制局能夠有效的對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理控制。

在選擇設(shè)備時(shí)，可以選擇ZXONE 8300，其內(nèi)部的容量較大，同時(shí)對(duì)交叉點(diǎn)控制力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的靈活控制。在配置系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積來(lái)進(jìn)行計(jì)算與規(guī)劃，選擇合適的放大器和光纖色散補(bǔ)償設(shè)備。在中心控制局設(shè)立光纖監(jiān)控管理設(shè)施，對(duì)周?chē)木W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理，通過(guò)監(jiān)控能夠技術(shù)的發(fā)現(xiàn)故障區(qū)域，同時(shí)及時(shí)進(jìn)行報(bào)錯(cuò)處理，降低維護(hù)需要的成本。制定相應(yīng)的光纖波道，使信息波能夠通過(guò)該波道進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的傳輸路徑，強(qiáng)化對(duì)內(nèi)部資料和資源的保存和管理，使傳輸路徑符合實(shí)際需求。

3.3.3 廣電網(wǎng)絡(luò)改造工程實(shí)施

整體工程包括工程勘察、采購(gòu)設(shè)備和資源材料、安裝網(wǎng)絡(luò)、調(diào)試系統(tǒng)及驗(yàn)收。通過(guò)工程的勘察制定詳細(xì)的施工方案，確定設(shè)備的位置和電纜的敷設(shè)方式等?？辈焱戤吅?，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的安裝。根據(jù)不同站點(diǎn)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行合理的調(diào)整，對(duì)內(nèi)部的電源進(jìn)行測(cè)試，一般使用直流電源，確保線(xiàn)路的正常使用。安裝后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，對(duì)電纜內(nèi)部的電信號(hào)傳輸方式試驗(yàn)和調(diào)試，確保其符合相關(guān)的電纜設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)和要求。調(diào)試過(guò)程中，應(yīng)對(duì)具體的調(diào)試方式和數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，以備后續(xù)的歸檔檢查。最后進(jìn)行工程驗(yàn)收，調(diào)試成功后，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后整理資料上交保存。

結(jié)論：綜上所述，廣電網(wǎng)絡(luò)中光網(wǎng)傳輸?shù)腄WDM技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程，其相比傳統(tǒng)的光纖傳輸，具有更為優(yōu)異的特點(diǎn)，不僅存儲(chǔ)運(yùn)輸容量大，同時(shí)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。DWDM技術(shù)的應(yīng)用能夠滿(mǎn)足目前廣電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際發(fā)展的需求，同時(shí)在一定程度上促進(jìn)了目前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。