有線電視光纖網絡設計與維護

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摘要：近年來我國有線電視發(fā)展迅速。隨著三網融合時代的到來，光纖網絡得到越來越大范圍的應用。光纖網絡與傳統的有線電視同軸電纜或無線電傳輸方式相比，具有非常突出的優(yōu)勢，主要體現在擁有極高的帶寬、極低的損耗、極強的抗干擾性和極高的可靠性等。文章對有線電視光纖網絡的技術概念做了介紹，分析了光纖傳輸技術在有線電視網絡設計中的應用，提出了有線電視光纖網絡的維護方法，希望能夠促進有線電視網絡質量的發(fā)展。

關鍵詞：有線電視；光纖網絡；設計；維護

1光纖及光纖網絡

光導纖維即光纖，石英光纖中纖芯的主要成分是二氧化硅，在有線電視網絡中光纖可以同時傳輸模擬電視信號和數字電視信號。光纖網絡以光導纖維為傳輸介質，以光為傳輸載體，通過光信號和電信號的相互轉換，完成有線電視信號的高速傳輸。光纖網絡一般由光收發(fā)機、光纖、光纖連接器、光中繼器、光纜、配線箱等設備和線纜組成。光纖由纖芯、包層兩個部分組成，光波在光纖中通過不斷折射進行傳播，由于纖芯擁有極高的折射能力，使得光波能夠在光纖介質內以非常小的損耗進行傳播。包層具有很低的反射率，因此使得光波只能在纖芯內傳播，不會發(fā)生散失，有效保證了光波傳播的質量，實現了有線電視信號的高效傳輸。以光波在纖芯內傳播時的不同折射情況，光纖有多模光纖和單模光纖之分，目前的有線電視網絡設計中，多模光纖和單模光纖都有使用。

2光纖網絡的優(yōu)勢

過去有線電視網絡多以同軸電纜或無線電作為主要的信號傳輸方式，但同軸電纜和無線電在傳輸電視信號的時候有易受干擾、傳輸容量小等不足，而光纖網絡則具有以下的優(yōu)勢。（1）大傳輸容量光纖雖然細如發(fā)絲，但其傳輸容量遠遠大于同軸電纜，光纖在理論上能夠達到在一個單位時間內傳輸1000億話路，這樣的傳輸容量是同軸電纜遠遠不能相比的。在有線電視網絡中使用的多模光纖，其頻帶可以達到幾百兆赫茲，如使用單模光纖，帶寬更可達千兆赫茲級別，假設傳輸一路有線電視信號需要八兆赫茲的帶寬，則在理論上一根細細的光纖可以傳輸幾百甚至上千路的有線電視信號，傳輸能力非?？捎^。（2）長距離傳輸光纖網絡以光波作為信號載體，光波在光纖傳輸中的損耗非常小，這使得光纖的信號傳輸距離遠遠高于同軸電纜。目前有線電視網絡中使用較多的G.652型號光纖是一種單模光纖，當1310nm波長的光波在G.652型號光纖中傳播時，損耗值約為0.35dB/Km，當1550nm波長的光波在G.652型號光纖中傳播時，損耗值更可以減少到0.2dB/Km。由于光纖極小的損耗，有線電視光纖網絡可以做到幾十公里的無中繼傳輸。（3）強抗干擾能力由于光纖網絡所采用的介質是由玻璃做成的光纖，因此不會如金屬材料一樣受到電磁場的制約和影響，這使得光纖網絡的傳輸穩(wěn)定性非常高，抗干擾的能力也很強。光纖即使在受到一定程度的彎曲也不會影響到其信號的傳輸質量，因此受外界物理因素的影響也不會很大。（4）低施工維護成本光纜的鋪設連接非常方便，靈活性很高，可以直接架空鋪設，也可以鋪設在管道中，與同軸電纜相比，其體積和重量也有非常大的優(yōu)勢，因此能大大減少線路鋪設的施工難度。由于光纜受到環(huán)境的影響極小，因此光纖網絡的維護工作量也隨之降低，維護的難度也大大減少。

3光纖網絡的設計

3.1光纖網絡的拓撲結構

光纖網絡拓撲結構是對光纖傳輸線路及設備的連接設計，一個網絡運行是否穩(wěn)定，網絡的運行質量、運行效率是否能達到一個較高的水平，網絡的冗余性以及是可擴展性等，都與網絡的拓撲結構設計直接相關，因此必須要保證網絡拓撲結構設計的合理性和科學性。光纖網絡的拓撲結構主要有：（1）樹型拓撲結構。有線電視前端一般使用樹型拓撲結構，樹型拓撲結構比較靈活,易于對網絡進行擴展，而且對網絡故障的診斷與排除也比較容易。光信號通過光分路器進行分路后在網絡中輻射傳輸，在建設成本和維護成本上也有很大的優(yōu)勢。（2）星型拓撲結構。網絡中的各節(jié)點以點對點的方式連接到中央節(jié)點，由中央節(jié)點進行信號的匯聚和向目的節(jié)點傳輸信息。中央節(jié)點以集中控制的方式管理網絡，中央節(jié)點的運行效率直接關系到整個網絡的運行質量。（3）環(huán)型拓撲結構。環(huán)型拓撲結構中各節(jié)點由光纜連接成封閉環(huán)狀,信號在環(huán)中傳輸按規(guī)定的方向從一個節(jié)點傳輸到環(huán)中相鄰的另一個節(jié)點。由于光纖的傳輸速度非常高，因此非常適合使用環(huán)型拓撲結構進行組網。3.2實地勘查有線電視光纖網絡，特別是骨干網和分配網，一般是鋪設在戶外，戶外的地形、環(huán)境，建筑物的分布，街道的走向等直接影響到光纖網絡的設計，而要掌握這些情況，必須要經過實地的勘察，并且最好能夠結合GIS系統、影像資料、地形地貌圖片及數據資料等信息進行綜合的判斷和分析。3.3合理規(guī)劃光纖路由在規(guī)劃光纖路由前，需要先對實地查勘的數據和信息進行整理、研究，再結合網絡的現狀，用戶的分布，區(qū)域發(fā)展前景等，確定光纖干線、分配線路的走向及光分路器的布點。完成光纖路由的規(guī)劃和設計后，還要將數據信息、圖紙等進行數字化存檔，以便施工和日后維護查詢。

4光纖網絡故障分析

（1）供電問題有線電視光纖網絡中，設備供電出現問題是導致信號傳輸中斷、信號傳輸質量不理想的主要原因之一。當供電系統出現問題時，網絡中的光收發(fā)機會最先受到影響，導致光信號無法發(fā)送和接收，網絡信號停止傳輸。有線電視光纖網絡的光收發(fā)機很多都是安裝在戶外，加上對其供電裝置維護的忽視和設備老化等問題，影響到設備的供電。如果遇到上述問題，工作人員應該先對光收發(fā)機的電壓進行檢測，在排除光收發(fā)機的問題后再對其它設備的電壓進行依次檢查，逐一排除，以此達到故障排除的目的。（2）光纖熔接問題光纖網絡故障的一個主要體現是信號中斷、信息接收出錯，這很大的原因是工作人員在熔接光纖時出現了問題所引起的。檢查這些故障可以打開熔接盒，查看光纖是否連接錯誤或者出現了斷開的情況，如果有則需要查找資料，對光纖進行二次熔接。一般情況下，在對光纖重新熔接后，就能夠解決上述的問題。因此，工作人員在對光纖進行熔接的時候，必須要嚴格按照施工流程和操作標準，并不斷提高熔接技術水平，為光纖熔接的科學性、合理性提供保證，從根本上杜絕光纖熔接不合理所帶來的問題。（3）光纜破壞問題有線電視光纖網絡鋪設在戶外的光纜很容易受到外在因素的影響。比如在光纜線路附件有線電視工程附近，有基礎性工程或者建筑工程在進行時，其施工時就很容易對光纜產生破壞。這種外部原因造成的故障問題，當施工人員又沒有及時向有線電視工程人員進行反饋時，一般處理就比較遲緩。在這些故障問題的排除上，工作人員應先對所有的線纜進行逐一排除，然后在確定故障線纜的基礎上，運用OTDR（光時域反射儀）等儀器來協助判定故障位置，當通過以上輔助手段對故障位置進行確認之后，還要對其故障特性進行判斷和分析，處理完之后做好相關記錄，為以后的光纜維護提供參考依據。

5光纖網絡維護方法

做好有線電視光纖網絡的維護工作，既需要規(guī)章制度的保證、支撐，也需要經驗方法的總結和能力的不斷提高。在進行日常網絡維護的過程中，有以下幾種方法可以幫助快速找到網絡的故障源，提高分析網絡故障原因及解決網絡故障問題的效率。（1）使用工具設備。在光纖網絡維護的工作中，可以配置相關的工具設備，提高網絡維護的工作效率，如光功率計、光時域反射儀（OTDR）等。其中光時域反射儀（OTDR）是非常重要的光纖網絡維護工具，使用簡單，攜帶方便，非常適合工程應用。通過分析其測量曲線和數據，可以非常直觀地了解到光纖的均勻性、斷裂情況、接頭損耗、損耗分布等，從而可以快速地定位出光纖線路故障的位置和故障的原因，大大提高光纖網絡維護的效率。（2）查看判別。通過仔細查看、感受來判斷故障的原因并做出故障處理方案，解決故障問題。這需要在實際工作中不斷地總結，不斷地積累經驗和提高實踐技術水平。如通過判別設備元器件的溫度、觀察有線電視播出的圖像，可以判別信號的質量水平或有線電視網絡設備的工作情況。通過觀察光纖網絡設備的指示燈判斷設備是否正常工作，輸出的信號質量是否有問題。

6結語

通過以上的分析可以得出結論，有線電視光纖網絡是整個有線電視網絡的重要組成部分，其網絡設計的水平，施工的質量，運行的情況直接關系到有線電視的傳輸質量和服務質量。因此在實際工作中，必須要從基礎做起，從細處做起，充分考慮網絡及用戶的實際情況，運用科學、可行、有效的方法，提高有線電視光纖網絡設計、施工、維護的質量。光纖傳輸技術一定能推動有線電視網絡的發(fā)展與進步，提供更加優(yōu)質的傳輸品質，給廣大有線電視用戶帶來更好的收視體驗。

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作者：吳軍勝 單位：廣東省廣播電視網絡股份有限公司江門新會分公司