許才勇

【摘要】在“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略及實(shí)施方案的踐行過(guò)程中，要重視寬帶網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化升級(jí)建設(shè)。在傳統(tǒng)的有線電視運(yùn)營(yíng)管理發(fā)展過(guò)程中，要合理的融合現(xiàn)代技術(shù)手段，提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?；诖耍P者主要對(duì)數(shù)字電視1550nm全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析論述，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視;1550nm;全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，人們通過(guò)各種渠道獲得信息，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也在一定程度上影響了有線電視的發(fā)展?，F(xiàn)階段，有線電視收視份額在整體上來(lái)說(shuō)下降到52.35%左右，而有線電視的用戶則呈現(xiàn)持續(xù)負(fù)增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。在此種背景中，重視廣播電視寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與發(fā)展，提升用戶整體的服務(wù)質(zhì)量，這樣才可以不斷的推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。相對(duì)于傳統(tǒng)的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段FTTH在不斷成熟，其具有較為顯著的高帶寬、長(zhǎng)距離以及低成本的發(fā)展優(yōu)勢(shì)， 而在1550nm+EDFA光傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟中，就要探究數(shù)字電視1550nm全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效對(duì)策與手段。

1. 數(shù)字電視1550nm全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

在Internet業(yè)務(wù)以及多媒體行業(yè)的高速發(fā)展過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)用戶以及業(yè)務(wù)數(shù)量呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢(shì)，而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中要想滿足不同用戶的需求其必須要具有高比特率數(shù)據(jù)傳輸以及大吞吐量的交叉性優(yōu)勢(shì)。而隨著光纖通信技術(shù)發(fā)展中，30THz帶來(lái)的巨大潛，也為帶寬容量的高速發(fā)展帶來(lái)了一定的契機(jī)。隨著信息高速路的不斷發(fā)展，光技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)中不斷的滲透，光纖通信呈現(xiàn)全網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。而全光網(wǎng)絡(luò)則就是一種在網(wǎng)絡(luò)傳輸以及交換過(guò)程中全部通過(guò)光纖的方式實(shí)現(xiàn)，無(wú)需電光以及光電轉(zhuǎn)換，可以有效的提升網(wǎng)速。在此種背景之下數(shù)字電視1550nm全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)就尤為重要。

第一，損耗小，1550nm傳輸相對(duì)較小，傳輸損耗低于0.25dB/km。而在傳統(tǒng)的1310nm傳輸損在運(yùn)行中會(huì)損耗0.4dB/km。應(yīng)用1550nm波長(zhǎng)可以實(shí)現(xiàn)大范圍、遠(yuǎn)距離的聯(lián)網(wǎng)傳輸，可以共同應(yīng)用一個(gè)前端光發(fā)射機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)，有效的提升了資源的利用效率。第二，功率大。應(yīng)用1550 nm光傳輸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大功率的輸出，進(jìn)而有效的減少了機(jī)房中設(shè)備的具體數(shù)量，有效的節(jié)約成本，管理簡(jiǎn)單，維護(hù)便捷。利用有效的設(shè)備備份處理，可以在根本上提升網(wǎng)絡(luò)的整體安全性。第三，指標(biāo)良好。應(yīng)用1550nm進(jìn)行光信號(hào)級(jí)聯(lián)，在操作中不用進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化處理，同時(shí)，C/N損傷也相對(duì)較小，在有著良好的信號(hào)傳輸指標(biāo)。第四，可發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中，其呈現(xiàn)FTTH 演進(jìn)發(fā)展趨勢(shì)，提升了信號(hào)發(fā)射光功率，也為今后三網(wǎng)合一的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2. 數(shù)字電視1550nm全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)就是通過(guò)1個(gè)總前端、一級(jí)以及二級(jí)光鏈路干線、用戶分配網(wǎng)構(gòu)成。總前端到每個(gè)前端以及分前端之間都是利用光纜進(jìn)行連接，通過(guò)連接形成一級(jí)環(huán)路光鏈路。其分前端通過(guò)光交接箱到小區(qū)樓光纜通過(guò)星形結(jié)構(gòu)布線可以形成一個(gè)二級(jí)的光鏈路系統(tǒng)，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中要設(shè)置足夠的主干光纜路，保障其整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次的清晰性。

2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案

在確定設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，要綜合具體狀況合理設(shè)計(jì)。根據(jù)1 550 nm光傳輸模式為基礎(chǔ)合理設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中其前端機(jī)房通過(guò)2×7dBm的1550nm外調(diào)制激光發(fā)射機(jī)作為制度要的網(wǎng)絡(luò)為系統(tǒng)運(yùn)行提供充足的光源，在通過(guò)分光之傳輸光信號(hào)到達(dá)各個(gè)分前端機(jī)房中，在分前端中利用光放大器傳輸?shù)讲煌墓夤?jié)點(diǎn)之上，利用IP管網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用網(wǎng)絡(luò)管理軟件加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)督控制、管理以及調(diào)試。綜合光纖到樓（FTTB）方式的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，合理開(kāi)展，綜合具體的傳輸模式與要求，分析城區(qū)覆蓋區(qū)域、光節(jié)點(diǎn)光鏈路損耗等因素，合理計(jì)算確定具體的設(shè)備數(shù)量以及光纜。

2.3 系統(tǒng)指標(biāo)的確定及主要設(shè)備的選取

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要明確網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)指標(biāo)。若要設(shè)計(jì)一個(gè)光纖有線網(wǎng)，首先確定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)指標(biāo)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用FTTB 設(shè)計(jì)的主要城區(qū)網(wǎng)絡(luò)，其光放大器級(jí)聯(lián)多數(shù)狀態(tài) 之下為2級(jí)，最多不能高于3級(jí)，分配系統(tǒng)的放大器多數(shù)為2級(jí)。在其傳輸距離小于等于100km的時(shí)候，其載噪與CNR對(duì)比來(lái)說(shuō)雖然有所不足，但是并不會(huì)影響CTB以及CSO等因素。

第一，非線性指標(biāo)損失多數(shù)都是在光接收機(jī)的射頻模塊之上，對(duì)此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合光發(fā)射機(jī)以及光接收機(jī)的技術(shù)手段，綜合技術(shù)、先進(jìn)性以及優(yōu)異技術(shù)指標(biāo)信息。因此，通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行處理，提升現(xiàn)場(chǎng)施工要保障其優(yōu)異指標(biāo)。調(diào)制光發(fā)射機(jī)通過(guò)外調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了引入相位調(diào)制，通過(guò)動(dòng)態(tài)單縱模模激光器進(jìn)行處理，調(diào)整激光器，光譜展寬到 SBS 線寬之外。對(duì)此，可以應(yīng)用DM1550 系列的外調(diào)制光發(fā)射機(jī)設(shè)備作為光源系統(tǒng)。

第二，光放大器應(yīng)用DMEDFA 系列1550nm放大器設(shè)備。此產(chǎn)品主要應(yīng)用高性能摻鉺光纖以及低噪聲泵浦激光器設(shè)備，內(nèi)置完善的嵌入式自動(dòng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以保障其整體性能指標(biāo)。

第三，光接收機(jī)的選擇

光接收機(jī)是光纖鏈路的未端設(shè)備設(shè)備。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，綜合光鏈路用戶的數(shù)量以及光纖網(wǎng)絡(luò)的具體功能與要求，確定光接收機(jī)的類型。在進(jìn)行城鄉(xiāng)光纖鏈路中的C/N 主要就是在激光器噪聲積累以及接收機(jī)光輸入功率的共同作用影響之下產(chǎn)生的。要保障其符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。在光接受功率共處于-4dBm以及1dBm的范圍中，光接收功率每增加1dBm，就會(huì)提升C/N1dB左右。但是，光接收功率在運(yùn)行中的并不是一直保持此種規(guī)律與關(guān)系的。在接收光功率高于1dBm之后，無(wú)法在改善存在的噪聲問(wèn)題。光接收機(jī)輸出信號(hào)的指標(biāo)會(huì)直接影響接入網(wǎng)的指標(biāo)信息，因此在設(shè)計(jì)中要將光接收功率的指標(biāo)設(shè)計(jì)為0dBm±1dB。

2.4 光纜路由及芯數(shù)的確定

根據(jù)城區(qū)網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃的技術(shù)方案分析，確定今后業(yè)務(wù)發(fā)展的實(shí)際需求，在規(guī)劃過(guò)程中，要遵循“布局科學(xué)、路徑最短、施工便捷、升級(jí)簡(jiǎn)單”的基礎(chǔ)性原則，要綜合具體的片區(qū)，確定前端以及不同分前端口附帶的具體范圍以及用戶數(shù)量，明確具體的光交接箱的位置、支線路由的走向、分叉點(diǎn)的具體位置等相關(guān)因素。綜合光纖延伸以及分割小區(qū)等需求。在一般狀況之下，要保障前端引出的單根光纜芯數(shù)的適宜性，如果光纜芯數(shù)數(shù)量過(guò)多，就會(huì)增加施工的復(fù)雜性，也影響維護(hù)管理，如果出現(xiàn)斷纜等問(wèn)題就會(huì)影響最終的效果。

通過(guò)采用光纖到樓的方式，基于光節(jié)點(diǎn)原則，設(shè)置在覆蓋區(qū)域中的中央以及樓棟中間單元位置，每一個(gè)光節(jié)點(diǎn)要按照6芯進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照3個(gè)單元設(shè)計(jì)一個(gè)光節(jié)點(diǎn)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而為下一步FTTH升級(jí)做好準(zhǔn)備。根據(jù)光節(jié)點(diǎn)的位置以及光纜的走向結(jié)構(gòu)確定不同光纜的芯數(shù)。

2.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1550nm光傳輸系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中可以應(yīng)用ARRIS公司1550 光平臺(tái)設(shè)備進(jìn)行施工，此設(shè)備支持1GHz頻寬。在數(shù)字電視1550nm全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要設(shè)置好相關(guān)設(shè)備，在前端設(shè)置外調(diào)光發(fā)射機(jī)、光放大器等相關(guān)設(shè)備。在前端光發(fā)射機(jī)中發(fā)出光信號(hào)，在通過(guò)功率放大處理之后，進(jìn)入到光分路器中，在通過(guò)光分路器將其發(fā)送到各個(gè)分前端機(jī)房中。

在各個(gè)分前端接收機(jī)房中要合理部署光接收機(jī)設(shè)備、射頻放大器設(shè)備、射頻切換開(kāi)關(guān)設(shè)備等等。分析前端光功率以及光口的具體數(shù)量設(shè)計(jì)分析，在數(shù)字電視1550nm全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之共有24個(gè)分前端，在后期具備增加覆蓋28個(gè)新增分前端的容量能力?？梢詽M足不同的局間站以及局間站下屬二級(jí)機(jī)房的整體信源需求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)星形 + 環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.6 局間站接收信號(hào)及處理

局間站接收光信號(hào)通過(guò)本地對(duì)其進(jìn)行再次分光處理，將其作為區(qū)域范圍以及二級(jí)站的信號(hào)源。其中光分輸出局間站中的主備信號(hào)，在通過(guò)光收以及一級(jí)二級(jí)射頻放大器處理之后，通過(guò)射頻放大器輸出的射頻信號(hào)，達(dá)到射頻切換開(kāi)關(guān)，達(dá)到切換選通的作用，射頻切換開(kāi)關(guān)輸出的射頻信號(hào)會(huì)再通過(guò)局間站1310系統(tǒng)進(jìn)行傳達(dá)，達(dá)到覆蓋局間站本地的效果。具體如圖1所示。

不同局間站中通過(guò)將中心前端中的主備光信號(hào)與對(duì)應(yīng)的3級(jí)光分路器進(jìn)行鏈接，計(jì)算相關(guān)內(nèi)容，在利用配纖架將其與二級(jí)機(jī)房中的各光纖路由進(jìn)行有效的傳輸。

2.7 二級(jí)站接收信號(hào)及處理

通過(guò)處理在局間站中傳輸?shù)男盘?hào)，這些信號(hào)達(dá)到主、備的二級(jí)站之后，在二級(jí)站中則無(wú)需進(jìn)行光分處理，把這些光信號(hào)通過(guò)光收以及射頻放大器進(jìn)行處理，輸入到射頻開(kāi)關(guān)之上，在進(jìn)行類似局間站的處理分析。

2.8 網(wǎng)管系統(tǒng)

在HFC 網(wǎng)管中的1550nm平臺(tái)管理模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外調(diào)光發(fā)操作、EDFA操作、光接收機(jī)操作以及射頻放大器等相關(guān)設(shè)備與操作的統(tǒng)一管理，可以實(shí)現(xiàn)配置管理、性能管理以及安全管理、告警管理、數(shù)據(jù)管理等相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)設(shè)備可以實(shí)時(shí)查詢?cè)O(shè)備具體的狀態(tài)參數(shù)，精準(zhǔn)直觀、快速便捷的定位故障以及設(shè)備，進(jìn)而提升系統(tǒng)故障的整體應(yīng)急能力。

光平臺(tái)網(wǎng)管主要的作用就是控制模塊網(wǎng)線，將其與城域網(wǎng)交換機(jī)的端口進(jìn)行有效的連接，實(shí)現(xiàn)與前端服務(wù)器之間的有效互通，也可以通過(guò)客戶機(jī)訪問(wèn)服務(wù)器。將服務(wù)器系統(tǒng)、客戶機(jī)系統(tǒng)、外置式代理以及相關(guān)設(shè)備利用交換機(jī)就可以在同一網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備的集中化管理。

HFC網(wǎng)管系統(tǒng)軟件主要就是應(yīng)用C/S架構(gòu)為基礎(chǔ)，在進(jìn)行客戶端軟件以及服務(wù)端軟件的傳輸中應(yīng)用了TCP/UDP 協(xié)議通信，采用SNMP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)了服務(wù)端軟件以及前端控制器的有效通信。在1550nm設(shè)備中有自定義協(xié)議以及無(wú)標(biāo)簽接口設(shè)備。對(duì)此，要通過(guò)外置式代理實(shí)現(xiàn) SNMP 代理，為自定義協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 之間的SCTE轉(zhuǎn)換提供平臺(tái)。在外置代理通過(guò)SNMP/IP 接口則可以有效的實(shí)現(xiàn)與以太網(wǎng)、設(shè)備之間的有效鏈接。

3. 系統(tǒng)測(cè)試和結(jié)論

系統(tǒng)在建設(shè)完成之后要進(jìn)行前端站點(diǎn)指標(biāo)測(cè)試分析，保障測(cè)試結(jié)果符合規(guī)范要求才可以開(kāi)通應(yīng)用。在檢測(cè)中要保障其滿足前端機(jī)房下行 頻道數(shù)字電平差等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在檢測(cè)過(guò)程中，要將前端數(shù)字電視信號(hào)作為主要的參照，測(cè)試各個(gè)站點(diǎn)中射頻輸出電平指標(biāo)信息、MER 指標(biāo)信息。其測(cè)試點(diǎn)主要就是將各個(gè)站點(diǎn)的各站點(diǎn)光平臺(tái)射頻切換開(kāi)關(guān)輸出口。通過(guò)對(duì)前端機(jī)房的測(cè)量分析，了解具體狀況，在備路射頻信號(hào)電平呈現(xiàn)整體平坦的趨勢(shì)中，其整體的波動(dòng)趨勢(shì)也保障與前端信源一致為合格。

4. 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字電視1550nm全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)在實(shí)踐中具有經(jīng)濟(jì)性、安全性的優(yōu)勢(shì)，合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，可以有效的推動(dòng)數(shù)字電視行業(yè)的發(fā)展。文章通過(guò)對(duì)數(shù)字電視1550nm全光網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析，了解設(shè)計(jì)的要點(diǎn)以及各個(gè)環(huán)節(jié)，探究了電網(wǎng)實(shí)施奠定可行性，綜合實(shí)際狀況系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在根本上提升了數(shù)字電視信號(hào)傳輸質(zhì)量，提升了整體的安全性。

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