光纖通信在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊 輝

（稼依鎮(zhèn)文化和旅游廣播電視服務(wù)中心，云南 硯山 663107）

0 引 言

光纖通信是利用光纜通過光波進(jìn)行信號傳輸?shù)囊环N技術(shù)。光纖通信的傳播速度快、通信容量大、信號不易被干擾，還具備耐高溫、安全保密等特征[1]。廣播電視傳輸中，如果能廣泛應(yīng)用光纖通信技術(shù)，將提升廣播電視系統(tǒng)的功能，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，提高信號質(zhì)量，促進(jìn)廣播電視事業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 光纖通信技術(shù)的基本構(gòu)成

光纖通信技術(shù)主要由發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備、輸送設(shè)備、連接設(shè)備以及中繼器設(shè)備等多個元件相互配合完成信息的傳輸工作。

1.1 光纖發(fā)射設(shè)備

光源、驅(qū)動器以及調(diào)制器共同組成了光發(fā)射機(jī)。光發(fā)射機(jī)的工作原理為：通過調(diào)制解調(diào)器調(diào)制接收到的信號使其轉(zhuǎn)化為光信號，為光纖傳輸信號奠定基礎(chǔ)。光源、驅(qū)動器以及調(diào)制器共同發(fā)生作用，對信號進(jìn)行接收和轉(zhuǎn)換。

1.2 光纖接收設(shè)備

光檢測器和光放大器共同發(fā)揮作用，把光信號轉(zhuǎn)換為電、音頻、視頻等信號，放大電信號并傳送到電平中，便于用戶端接收。光檢測器能嚴(yán)格檢測光纖傳送的光信號并轉(zhuǎn)換為電信號，在信息傳輸中作用重大。

1.3 光纖輸送設(shè)備

光纖輸送設(shè)備主要是指光纖、光纜，根據(jù)區(qū)域數(shù)據(jù)傳遞容量的大小確定光纖傳輸方案，通過光纖把各種信息進(jìn)行聚合傳輸。

1.4 光纖連接設(shè)備

耦合、連接器等元件設(shè)備可以用來連接光纖設(shè)備，解決光纖混雜連接導(dǎo)致信息傳遞質(zhì)量不高的問題。通過耦合、連接器等元件設(shè)備的使用，在不同區(qū)域之間以及不同環(huán)境下，都能實現(xiàn)光纖的架設(shè)工作和信號輸送。

1.5 光纖中繼器設(shè)備

光檢測器、光源以及判決再生電路共同組成了光纖中繼器設(shè)備，作用是彌補(bǔ)光纖傳輸過程中的衰減，有效調(diào)整波形變形、波形失真等導(dǎo)致信號傳輸質(zhì)量下降的問題，是保證信號信息質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。

2 廣播電視系統(tǒng)中光纖通信的應(yīng)用

2.1 光纖通信技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用體現(xiàn)

光纖通信的優(yōu)點(diǎn)，使其快速在城市數(shù)據(jù)信息傳輸、數(shù)字電視中廣泛應(yīng)用。從機(jī)房到有線電視網(wǎng)絡(luò)，從衛(wèi)星上行站到發(fā)射臺，光纖通信基本實現(xiàn)了全覆蓋。光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸電視信號，解決了微波中繼傳輸存在噪聲大、安全性低以及時滯性大等問題，大幅提升了廣播電視信號質(zhì)量。具體來說，目前光纖通信在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用體現(xiàn)在如下幾個方面[2]。

2.1.1 壓縮傳輸

壓縮傳輸是指廣播電視信號發(fā)出后到達(dá)終端的過程中，對光波信號進(jìn)行壓縮，減少信號占用的空間。優(yōu)點(diǎn)在于占用空間少，可以傳輸更多的光波信號；缺點(diǎn)在于沒有對光波信號進(jìn)行處理，信號質(zhì)量稍微不及非壓縮傳輸。在廣播電視節(jié)目播出過程中，主要采用信號壓縮傳送技術(shù)。

2.1.2 非壓縮傳輸

非壓縮傳輸是指廣播電視信號發(fā)出到終端的過程中，不對光波信號進(jìn)行壓縮，但對信號進(jìn)行一定處理。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是光播傳輸效率高，信號接收快速；缺點(diǎn)是占用空間較大。廣播電視節(jié)目的傳輸過程中，一般運(yùn)用非壓縮傳送技術(shù)。

2.1.3 壓縮傳輸與非壓縮傳輸相結(jié)合

這種方式是有機(jī)結(jié)合壓縮傳輸與非壓縮傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，實現(xiàn)光波信號傳輸?shù)目焖?、高質(zhì)。壓縮傳輸與非壓縮傳輸相結(jié)合應(yīng)用于廣播電視系統(tǒng)，有利于優(yōu)化資源配置，提升電視信號傳輸效率和信號質(zhì)量。在一些需要大量廣播電視的區(qū)域，比較適用這種方式。

2.1.4 組網(wǎng)技術(shù)

單纖雙波和雙纖三波是目前我國廣播電視光纖通信的主要組網(wǎng)技術(shù)。單纖雙波技術(shù)是一條光纖、兩個波段，把DVB信號和OTT數(shù)據(jù)流組合成IP包，以網(wǎng)關(guān)形式共同輸入接收端，優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)約光纜。雙纖三波技術(shù)是接收與發(fā)送的數(shù)據(jù)分別在兩芯光纖上傳輸，把DVB信號和OTT數(shù)據(jù)流分開，光纖網(wǎng)絡(luò)和機(jī)頂盒接收器收集信號，使用網(wǎng)關(guān)接收寬帶業(yè)務(wù)的數(shù)字。它的優(yōu)點(diǎn)是波長統(tǒng)一，可以同時發(fā)射和接收。

2.2 光纖通信在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用模式

2.2.1 應(yīng)用于電視高清化改造

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對精神方面的追求愈來愈高，對廣播電視的要求也日漸多元化，如要求信號的穩(wěn)定性更好、畫面質(zhì)量更清晰、音效更好等。光纖通信的傳輸頻帶較寬、傳輸速度較快、傳輸損耗較低等，通過多個元件和設(shè)備的協(xié)作，能改變廣播電視系統(tǒng)的傳輸方式，提升廣播電視的傳播速度及效率，對于電視系統(tǒng)的高清化改造意義重大。電視高清化改造對電視節(jié)目的攝錄、編輯和制作要求非常高，要求電視信號的大容量傳輸和快速傳輸，否則高清化改造任務(wù)必將難以完成。顯然，這是傳統(tǒng)衛(wèi)星技術(shù)難以實現(xiàn)的，需要廣泛引入光纖通信技術(shù)，為電視高清化改造提供大力支持。

2.2.2 應(yīng)用于廣播電視系統(tǒng)數(shù)字化

衛(wèi)星傳輸方式、有線方式與無線方式是傳統(tǒng)電視信號傳輸?shù)闹饕绞健＿@些信號傳輸方式在不同的廣播電視發(fā)展時代各有優(yōu)缺點(diǎn)。例如，衛(wèi)星傳輸過于受自然環(huán)境的影響（風(fēng)雨雷電雪等）；有線傳輸?shù)娜萘坑邢?，信號傳輸效率較低；無線傳輸?shù)男盘柌粔蚍€(wěn)定，質(zhì)量相對較差。廣播電視系統(tǒng)數(shù)字化能較好地解決上述問題，使得信號傳輸更加穩(wěn)定，信號質(zhì)量更好[3]。但是，數(shù)字信號電視依賴的是大容量和高速的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，單純依靠傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展數(shù)字電視無疑非常緩慢，而引入光纖通信會較好滿足數(shù)字信號的傳輸要求，擴(kuò)大數(shù)字電視的使用規(guī)模，讓更多的人觀賞到信號穩(wěn)定、畫面清晰的廣播電視節(jié)目。

2.2.3 SDH技術(shù)的應(yīng)用

SDH技術(shù)是指數(shù)據(jù)的交叉復(fù)用，能夠加快信號的傳輸速度[4]。光纖通信應(yīng)用于電視高清化改造和廣播電視系統(tǒng)數(shù)字化，屬于宏觀方面的應(yīng)用。SDH技術(shù)在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用則屬于微觀應(yīng)用。該技術(shù)主要借助分插復(fù)用設(shè)備、終端復(fù)用器等傳輸數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交叉復(fù)用，加快數(shù)據(jù)的傳輸速度。SDH技術(shù)的應(yīng)用不僅摒除了傳播時滯性長的缺點(diǎn)，實現(xiàn)了讓觀眾快速觀看到廣播電視節(jié)目的目的，而且促進(jìn)了廣播電視系統(tǒng)信息化的進(jìn)程，推動了廣播電視系統(tǒng)與科技的結(jié)合。

2.3 光纖通信在廣播電視系統(tǒng)中應(yīng)用需注意的事項

2.3.1 長距離傳輸問題

光纜過長會導(dǎo)致信號減弱，所以要注意控制光纜質(zhì)量，根據(jù)光纖芯數(shù)、光纖種類、光纜的使用環(huán)境等選擇光纜。同時，可增設(shè)解碼器，獲得ASI信號后和網(wǎng)絡(luò)適配器功能結(jié)合，使信號順利輸送到IDC機(jī)房，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴?/p>

2.3.2 光纖連接問題

傳輸過程中，光纖會存在連接不穩(wěn)、光纖變形與斷裂和裸露等問題。這些問題會導(dǎo)致光纖傳輸信號中斷，甚至引起整個傳輸系統(tǒng)的癱瘓。針對這些問題，一方面要重視日常檢查，查看光纖的連接頭、清潔度、尾部情況等狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時進(jìn)行處理；另一方面，利用技術(shù)手段檢測光纖故障。例如，用OTDR測試障礙點(diǎn)到測試端的大概距離，或者使用光功率計定量測量光纖，測出光纖的衰減、接頭的衰減及斷點(diǎn)位置。

2.3.3 光纖噪聲問題

如果光纖通信應(yīng)用于廣播電視系統(tǒng)中出現(xiàn)了噪聲，主要原因可能是連接頭出現(xiàn)了問題。無論是活動連接器（光端機(jī)內(nèi)部連接）還是固定接頭（鋪設(shè)光纜），都必須選擇合適的適配器，與對應(yīng)的插頭連接好，才能很好地降低光纖噪聲。

3 結(jié) 論

穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的廣播電視信號，有助于更好地滿足人們精神文化的需求，是廣播電視事業(yè)發(fā)展到較高水平的重要體現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化時代已經(jīng)來臨，信息化對廣播電視信號的傳輸提出了更高要求，而傳統(tǒng)的模擬信號傳輸方式已經(jīng)被逐漸淘汰。光纖通信是一種新的信息傳輸技術(shù)，具有速度快、信號質(zhì)量好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢，對提高廣播電視信號傳輸速度和質(zhì)量具有重要意義。所以，廣播電視部門應(yīng)高度重視光纖通信技術(shù)的推廣和應(yīng)用，規(guī)范光纖通信技術(shù)的管理，提高光纜資源利用率；科研和技術(shù)人員應(yīng)深入研究光纖的特性，不斷改進(jìn)通信技術(shù)，為我國廣播電視事業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。