光纤传输技术在广电网络中的应用

彭 炬，张学军

（1.湖南有线常德网络公司，湖南 常德 415000；2.常德市广播电视台，湖南 常德 415000）

1 光纤通信系统的内涵与特点分析

1.1 光纤通信系统基本内涵

光纤通信是现代通信的重要方式，其以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介。光纤是指光导纤维，将纯度较高的玻璃制成光导纤维以传递各种信息。光纤通信系统由光中继器、光接收机、光发射机、光纤连接器以及耦合器的无源器件5个部分组成。与其他传输介质的通信技术相比，光纤通信技术的光源性能更好、稳定性更高、传输距离更长且应用范围更广。合理结合光纤通信技术与其他各项技术，能够实现稳定、安全且高速传输的目的，提高光纤通信系统的可应用性[1]。

1.2 光纤通信系统特点

传统通信传输技术以无线电磁波或铜等介质为主要载体，稳定性不足，且在实际传输过程中距离有限。而光纤通信系统则具有传输效率高，传输质量和效果较好等优势。光纤通信采用光纤内封闭的光波载体，传输信号稳定且传输速度快。分析现阶段众多传输介质的应用现状可知，将光纤作为关键传输载体的损耗较低，并且实际传输距离较长。光纤通信系统通过光纤纤芯进行信号传输，隐蔽性较强，其稳定性受外部环境磁场的影响较小[2]。实际连接敷设过程中，光纤具有较强的灵活性，可以接受直埋等方式，在多种运行环境中均能保持稳定的性能，且后期维护简单方便，如图1所示。通信网络中普遍应用光纤原材料有效控制噪声干扰等，从而保持较强的信号稳定性[3]。

图1 光纤

2 光纤传输技术在广电网络中的应用优势

光纤传输技术在广电网络中的应用优势包括自身容量大、运行速率高、投入价格低、能耗低、整体重量较轻以及抗干扰能力较强等。此外，光纤传输技术的安全系数较高且资源丰富，即使是在长距离和特殊环境中，其传输性能仍然不受影响，例如直埋电缆、管道光缆、海底光缆以及自承式光缆等。光纤传输技术的载波是光波，具有一定的阻抗力，当应对通信频率更高、外部强电磁噪声以及空中无线电信号的影响时，可以发挥其抗干扰性较强的优势。使用光脉冲传输信息，在光信号传输过程中全反射前进，可以有效地控制信号，信号稳定且损耗低，在传输语音和控制数据信号等方面优势显著。用于制作光纤的材料价位丰富，且光纤是一种没有导电性的玻璃材质，安全性较高，即使遇到雷击或断路等异常情况时，也不会出现火花等[4]。

3 光纤传输技术在广电网络中的应用路径及具体应用

3.1 应用路径

3.1.1 非压缩式传输

非压缩式传输即基带传输方式是光纤传输技术在广电网络中的应用路径之一，在广电网络音视频信号的传输中发挥重要作用。非压缩传输一般不对信号进行压缩，通过机房和终端直连的方式进行高效光信号传输，延迟较小，一般用于短距离传输和现场直播。该方式需要用到基带视频光端机，而基带视频光端机作为光传输的关键设备对传输信号质量的影响较大，因此采用非压缩式传输模式时应该从光纤传输距离和影响信号安全的备份光端机设备和光纤线路两方面加以考虑。

3.1.2 压缩式和非压缩式相结合传输

压缩和非压缩结合传输信号能够很好地解决带宽和效率问题，保证传输稳定且效率高。该模式支持广播电视信号的稳定高效传输，保证视频画面质量和语音质量良好，提供让用户满意的视听服务。技术人员使用该方式时需要准确连接视频光端机，同时应用SDH通道实现信号的远距离同步传输，并使用1+1主备传输方式提高信号传输的稳定性和安全性，满足广电网络传输信号的各种需求。通过配置专门的编解码设备，设置电信室（Telecommunications Equipment Room，TER）与通信机房等实现编码、解码以及光电信号转换，确保光纤传输距离较长时系统也能处于最佳运行状态[5]。

3.2 具体应用

3.2.1 有线双向广电网络

有线双向广电网络运用光纤传输技术建立完善的网络体系，在光纤传输技术的基础上实现了光缆网络双向传播，提高了信息保密性和信号稳定性。应用光纤传输技术可以实现不同传播形式的有效利用，同时实现有线广电网络中的有线用户网络以及电视台的总控机房和卫星站等区域的覆盖。建设基础性网络和光缆设施时增强信号稳定性，能够根据观众的收看和收听需求保证节目稳定播出。作为信号的传播载体，光纤在恶劣天气条件下依然具有较好的传输性能[6]。

3.2.2 传播质量提高

利用光纤传输技术能够在一定范围内实现双向网络的升级与优化，使广电传播的质量与效率大大提高。运用光纤传输技术来进行信号传输可以显著提高图像质量和音频质量，使信号传输保持良好状态。广电网络传播中应用光纤传输技术，可以保障实时业务方面的良好质量[7]。

3.2.3 网络升级改造

光纤信号传输过程中会受到多种因素的影响，包括相关的设备和技术等，均可能使信号质量变差等[8]。此背景下的光纤传播技术应用需要建立完善的网络信息平台，将其与广电网络连接起来，节省时间，同时实现信息的集中传播，保证较高的信号传输效率。广电网络是在混合光纤同轴电缆网（Hybrid Fiber-Coaxial，HFC）的基础上不断发展而来，为广播电视的信号传输服务提供保障。近些年来人们的视听需求发生了改变，运用现代化的信息技术和互联网技术将数字电视和宽带互联网不断融合，实现了广电网络的升级改造，提高了广电网络传播的稳定性，促进了光纤传输技术的进一步发展，同时推动了我国社会网络化建设的进程[9]。

4 5G无线传输对光纤有线传输技术带来的影响

5G无线传输的高速稳定对有线光纤传输技术产生重大影响，对光纤有线传输技术提出了更高的要求。光纤有线传输技术需向着提速降耗，与5G无线技术互补融合的方向不断发展。从长远来看，5G基站数量大增，海量物联网接入，智慧城市建设的进程不断推进，如何做好资源互补并寻求二者之间的最佳结合点是当下面临的一个重要难题[10]。目前我国的光纤有线传输技术的基础网络仍旧受限于无源特性，属于哑资源，需要在盘点核对的周期性工作中采取人工方式。由于人工管理方式存在缺陷，有30%左右的光纤资源处于不可用的空闲状态，对智慧化城市建设形成了一定的限制，因此要加强对光纤光缆资源的有效运用，发挥光纤有线传输技术的重要价值与作用，实现资源互补，与5G时代万物互联相结合，以满足光纤电缆等基础设施和设备的资源共享需求，结合5G共同构建统一融合的基础承载网络。

5 结 论

光纤传输技术具有性能良好且稳定性强的优势，在广电网络的音视频传输中得到了广泛应用。将光纤传输技术应用于广播电视双向网络改造和HFC网络，扩大了光纤传输技术的使用范围，极大地推动了我国有线电视和广电网络的快速发展，保证了各类广播电视节目信号传输的稳定性和安全性，提高了我国广电行业的综合竞争力。