光纤通信在广播电视系统中的应用

杨 辉

（稼依镇文化和旅游广播电视服务中心，云南 砚山 663107）

0 引 言

光纤通信是利用光缆通过光波进行信号传输的一种技术。光纤通信的传播速度快、通信容量大、信号不易被干扰，还具备耐高温、安全保密等特征[1]。广播电视传输中，如果能广泛应用光纤通信技术，将提升广播电视系统的功能，确保数据传输的稳定性和安全性，提高信号质量，促进广播电视事业实现可持续发展。

1 光纤通信技术的基本构成

光纤通信技术主要由发射设备、接收设备、输送设备、连接设备以及中继器设备等多个元件相互配合完成信息的传输工作。

1.1 光纤发射设备

光源、驱动器以及调制器共同组成了光发射机。光发射机的工作原理为：通过调制解调器调制接收到的信号使其转化为光信号，为光纤传输信号奠定基础。光源、驱动器以及调制器共同发生作用，对信号进行接收和转换。

1.2 光纤接收设备

光检测器和光放大器共同发挥作用，把光信号转换为电、音频、视频等信号，放大电信号并传送到电平中，便于用户端接收。光检测器能严格检测光纤传送的光信号并转换为电信号，在信息传输中作用重大。

1.3 光纤输送设备

光纤输送设备主要是指光纤、光缆，根据区域数据传递容量的大小确定光纤传输方案，通过光纤把各种信息进行聚合传输。

1.4 光纤连接设备

耦合、连接器等元件设备可以用来连接光纤设备，解决光纤混杂连接导致信息传递质量不高的问题。通过耦合、连接器等元件设备的使用，在不同区域之间以及不同环境下，都能实现光纤的架设工作和信号输送。

1.5 光纤中继器设备

光检测器、光源以及判决再生电路共同组成了光纤中继器设备，作用是弥补光纤传输过程中的衰减，有效调整波形变形、波形失真等导致信号传输质量下降的问题，是保证信号信息质量的关键设备。

2 广播电视系统中光纤通信的应用

2.1 光纤通信技术在广播电视中的应用体现

光纤通信的优点，使其快速在城市数据信息传输、数字电视中广泛应用。从机房到有线电视网络，从卫星上行站到发射台，光纤通信基本实现了全覆盖。光纤网络传输电视信号，解决了微波中继传输存在噪声大、安全性低以及时滞性大等问题，大幅提升了广播电视信号质量。具体来说，目前光纤通信在广播电视系统中的应用体现在如下几个方面[2]。

2.1.1 压缩传输

压缩传输是指广播电视信号发出后到达终端的过程中，对光波信号进行压缩，减少信号占用的空间。优点在于占用空间少，可以传输更多的光波信号；缺点在于没有对光波信号进行处理，信号质量稍微不及非压缩传输。在广播电视节目播出过程中，主要采用信号压缩传送技术。

2.1.2 非压缩传输

非压缩传输是指广播电视信号发出到终端的过程中，不对光波信号进行压缩，但对信号进行一定处理。这种技术的优点是光播传输效率高，信号接收快速；缺点是占用空间较大。广播电视节目的传输过程中，一般运用非压缩传送技术。

2.1.3 压缩传输与非压缩传输相结合

这种方式是有机结合压缩传输与非压缩传输的优点，实现光波信号传输的快速、高质。压缩传输与非压缩传输相结合应用于广播电视系统，有利于优化资源配置，提升电视信号传输效率和信号质量。在一些需要大量广播电视的区域，比较适用这种方式。

2.1.4 组网技术

单纤双波和双纤三波是目前我国广播电视光纤通信的主要组网技术。单纤双波技术是一条光纤、两个波段，把DVB信号和OTT数据流组合成IP包，以网关形式共同输入接收端，优点在于节约光缆。双纤三波技术是接收与发送的数据分别在两芯光纤上传输，把DVB信号和OTT数据流分开，光纤网络和机顶盒接收器收集信号，使用网关接收宽带业务的数字。它的优点是波长统一，可以同时发射和接收。

2.2 光纤通信在广播电视系统中的应用模式

2.2.1 应用于电视高清化改造

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对精神方面的追求愈来愈高，对广播电视的要求也日渐多元化，如要求信号的稳定性更好、画面质量更清晰、音效更好等。光纤通信的传输频带较宽、传输速度较快、传输损耗较低等，通过多个元件和设备的协作，能改变广播电视系统的传输方式，提升广播电视的传播速度及效率，对于电视系统的高清化改造意义重大。电视高清化改造对电视节目的摄录、编辑和制作要求非常高，要求电视信号的大容量传输和快速传输，否则高清化改造任务必将难以完成。显然，这是传统卫星技术难以实现的，需要广泛引入光纤通信技术，为电视高清化改造提供大力支持。

2.2.2 应用于广播电视系统数字化

卫星传输方式、有线方式与无线方式是传统电视信号传输的主要方式。这些信号传输方式在不同的广播电视发展时代各有优缺点。例如，卫星传输过于受自然环境的影响（风雨雷电雪等）；有线传输的容量有限，信号传输效率较低；无线传输的信号不够稳定，质量相对较差。广播电视系统数字化能较好地解决上述问题，使得信号传输更加稳定，信号质量更好[3]。但是，数字信号电视依赖的是大容量和高速的数据传输技术，单纯依靠传输网络发展数字电视无疑非常缓慢，而引入光纤通信会较好满足数字信号的传输要求，扩大数字电视的使用规模，让更多的人观赏到信号稳定、画面清晰的广播电视节目。

2.2.3 SDH技术的应用

SDH技术是指数据的交叉复用，能够加快信号的传输速度[4]。光纤通信应用于电视高清化改造和广播电视系统数字化，属于宏观方面的应用。SDH技术在广播电视系统中的应用则属于微观应用。该技术主要借助分插复用设备、终端复用器等传输数据，并实现数据的交叉复用，加快数据的传输速度。SDH技术的应用不仅摒除了传播时滞性长的缺点，实现了让观众快速观看到广播电视节目的目的，而且促进了广播电视系统信息化的进程，推动了广播电视系统与科技的结合。

2.3 光纤通信在广播电视系统中应用需注意的事项

2.3.1 长距离传输问题

光缆过长会导致信号减弱，所以要注意控制光缆质量，根据光纤芯数、光纤种类、光缆的使用环境等选择光缆。同时，可增设解码器，获得ASI信号后和网络适配器功能结合，使信号顺利输送到IDC机房，保障数据传输的完整性。

2.3.2 光纤连接问题

传输过程中，光纤会存在连接不稳、光纤变形与断裂和裸露等问题。这些问题会导致光纤传输信号中断，甚至引起整个传输系统的瘫痪。针对这些问题，一方面要重视日常检查，查看光纤的连接头、清洁度、尾部情况等状态，一旦发现问题，及时进行处理；另一方面，利用技术手段检测光纤故障。例如，用OTDR测试障碍点到测试端的大概距离，或者使用光功率计定量测量光纤，测出光纤的衰减、接头的衰减及断点位置。

2.3.3 光纤噪声问题

如果光纤通信应用于广播电视系统中出现了噪声，主要原因可能是连接头出现了问题。无论是活动连接器（光端机内部连接）还是固定接头（铺设光缆），都必须选择合适的适配器，与对应的插头连接好，才能很好地降低光纤噪声。

3 结 论

稳定、优质的广播电视信号，有助于更好地满足人们精神文化的需求，是广播电视事业发展到较高水平的重要体现。随着科学技术的发展，信息化时代已经来临，信息化对广播电视信号的传输提出了更高要求，而传统的模拟信号传输方式已经被逐渐淘汰。光纤通信是一种新的信息传输技术，具有速度快、信号质量好、抗干扰能力强等优势，对提高广播电视信号传输速度和质量具有重要意义。所以，广播电视部门应高度重视光纤通信技术的推广和应用，规范光纤通信技术的管理，提高光缆资源利用率；科研和技术人员应深入研究光纤的特性，不断改进通信技术，为我国广播电视事业的发展做出更大贡献。