有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計分析論文
摘要：新時(shí)期，我國有線(xiàn)數字電視迅速發(fā)展。隨著(zhù)三網(wǎng)融合趨勢的進(jìn)一步增強，未來(lái)一定會(huì )大范圍應用光纖網(wǎng)絡(luò )。相較于傳統傳輸形式，光纖網(wǎng)絡(luò )具有一系列的優(yōu)勢：較寬的頻帶、較低的損耗、較強的抗干擾性以及可靠的性能等。將光纖網(wǎng)絡(luò )運用到有線(xiàn)電視中，數據的雙向傳輸可以得到實(shí)現，頻率利用率也可以得到有效提升，將更加高質(zhì)量的電視節目服務(wù)帶給人們。本文簡(jiǎn)要分析了有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計，希望能夠提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞：有線(xiàn)電視；光纖網(wǎng)絡(luò )；設計
1光纖設備的特征和指標分析
1.1光線(xiàn)設備的特征
研究發(fā)現，光纖設備納米程度的不同，具有差異化的類(lèi)型和特點(diǎn)。以1310nm光纖設備為例，光發(fā)射機、接收機、光纖傳輸干線(xiàn)是其主要組成。光發(fā)射機的核心主要是DFB激光器，將直接調制的方式運用過(guò)來(lái)，且光纖鏈路技術(shù)指標緊密聯(lián)系著(zhù)光發(fā)射機指標。根據實(shí)踐表明，傳輸系統組合三價(jià)失真會(huì )在較大程度上受到光調制指數的影響。要想對組合三價(jià)失真和組合二價(jià)失真指標有效控制，就需要對光調制指數合理限制，以便促使兩者關(guān)系得到堅固，進(jìn)而對選擇指標合理優(yōu)化。一般來(lái)講，組合三價(jià)失真、組合二價(jià)失真不會(huì )受到光纖傳輸鏈路損耗的影響。而1550nm的設備與1310光線(xiàn)設備在光發(fā)射機上存在著(zhù)較大的差異，其主要是應用恒定光源灌輸光波強度外調制方式，在外調制時(shí)，調制電壓選擇的是多頻道信號，這樣可以在較大程度上減少光發(fā)射機的CTB指標失真問(wèn)題。
1.2光纖設備的相應指標
研究發(fā)現，有線(xiàn)電視網(wǎng)包括光纖干線(xiàn)、前端、電視分配網(wǎng)等諸多組成部分，因此，在分配設計網(wǎng)絡(luò )指標時(shí)，需要充分考慮這幾個(gè)方面的內容。如果有線(xiàn)電視網(wǎng)具有不同的規模，那么在具體要求方面也會(huì )出現差異，那么自然會(huì )有不同的指標。以1310nm光纖設備指標為例，在設計一級光纖鏈路時(shí)，就需要充分重視CNR指標；要借助于相應公式來(lái)科學(xué)計算光分路由器的比例。
2有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計策略
2.1結合實(shí)際需求，對光纖網(wǎng)絡(luò )拓撲結構有機明確
簡(jiǎn)單來(lái)講，傳輸媒體設備的物理布局即為網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，且實(shí)踐研究表明，網(wǎng)絡(luò )運行效率會(huì )直接受到網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的影響。因此，有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計實(shí)踐中，就需要明確光纖網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，保證其適應實(shí)際情況。目前來(lái)講，出現了三種常用的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，分別為環(huán)型、星型和星樹(shù)。環(huán)型拓撲結構主要是按照環(huán)狀連接所有用戶(hù)，被廣泛應用到局域網(wǎng)中。在環(huán)型拓撲結構中，連接用戶(hù)和相鄰端的兩個(gè)用戶(hù)，按照固定的方向流動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中的信息，這樣就不需要過(guò)分控制路徑。其中環(huán)中節點(diǎn)數量會(huì )直接影響到信息的傳輸速率，進(jìn)而延長(cháng)網(wǎng)絡(luò )響應時(shí)間。星型網(wǎng)絡(luò )拓撲結構比較傳統，采用星型的方式連接工作站，其中，工作站、中央節點(diǎn)、服務(wù)站等都是星型網(wǎng)絡(luò )結構的重要組成，工作站和服務(wù)站由中央節點(diǎn)所連接。在本網(wǎng)絡(luò )結構中，端用戶(hù)通信工作由中心站來(lái)開(kāi)展，一般需要集中管理中心站，以便如果有用戶(hù)設備故障問(wèn)題出現，及時(shí)進(jìn)行維護，避免影響到其他端用戶(hù)的通信。有線(xiàn)電視的前端則為星樹(shù)網(wǎng)絡(luò )結構的核心，借助于數條光纜向周?chē)椛�，將光分路器設置于電纜中途，以便有效分路光信號，然后向不同光節點(diǎn)中輸送。本種星樹(shù)結構具有一對多的特點(diǎn)，成本支出能夠顯著(zhù)降低。但是需要注意的是，本種網(wǎng)絡(luò )結構需要將較多數量的光分路器給運用過(guò)來(lái)，這樣眾多的光節點(diǎn)就會(huì )共享頻率資源，進(jìn)而在很大程度上影響到網(wǎng)絡(luò )維護工作的開(kāi)展。
2.2認真勘察現場(chǎng)
現場(chǎng)的勘察在有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計中發(fā)揮著(zhù)重要的作用。通過(guò)現場(chǎng)勘察，可以對光纖網(wǎng)絡(luò )設計走向、光纜長(cháng)度、光節點(diǎn)位置等數據合理把握。因此，在具體實(shí)踐中，就需要仔細調查街道兩側的分布情況，記錄道路兩側的建筑物、家鄉桿等數據，對光纖網(wǎng)絡(luò )經(jīng)過(guò)街道的寬度進(jìn)行測量，以便對立桿高度、類(lèi)型、桿間距離等合理把握，對光節點(diǎn)位置合理確定。通過(guò)初步確定房屋分布以及居民數量之后，詳細記錄光纜的路由情況。最后，還需要整理歸檔現場(chǎng)勘察信息，繪制成圖表，以便更加直觀(guān)，促進(jìn)光纖網(wǎng)絡(luò )設計工作有效開(kāi)展。
2.3對光纖網(wǎng)絡(luò )的路由合理選擇
現場(chǎng)勘察完成之后，需要科學(xué)分析獲取到的各種數據，然后科學(xué)編號圖紙上測量得到的光纜布線(xiàn)，根據這些測量數據，對光纖干線(xiàn)中最合適的分線(xiàn)點(diǎn)進(jìn)行確定，且對各個(gè)分線(xiàn)點(diǎn)與前端的距離進(jìn)行仔細計算。結合光節點(diǎn)對纖芯數的需求，計算每一段光纖的實(shí)際纖芯數，且將光纖網(wǎng)絡(luò )的路由畫(huà)在圖紙上。2.4光纖設備材料的準備實(shí)踐研究表明，光纖網(wǎng)絡(luò )設計質(zhì)量會(huì )直接受到光線(xiàn)設備、材料的影響。因此，為了促使光纖網(wǎng)絡(luò )設計質(zhì)量得到保證，就需要將較高質(zhì)量的設備材料運用過(guò)來(lái)。其中，光發(fā)射機、光接收機、光纜等都是光纖網(wǎng)絡(luò )設計中必不可少的重要設備材料，在購買(mǎi)過(guò)程中，需要對商家、品牌合理選擇，且深入了解市場(chǎng)價(jià)格，以便獲取到物美價(jià)廉的設備材料。此外，還需要考察設備的實(shí)際應用情況，對光纖網(wǎng)絡(luò )情況、實(shí)際資料等科學(xué)了解和收集，以便更好地開(kāi)展設備選型工作。
3有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計案例分析
下文以某縣為例，分析有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計。
3.1現場(chǎng)勘察
在設計階段內，非常重要的.工作是調研用戶(hù)需求和現場(chǎng)勘察；只有結合勘察資料，方可以對設計文件科學(xué)編制，促使工程造價(jià)得到降低，技術(shù)經(jīng)濟效益得到全面提升�，F場(chǎng)勘察實(shí)踐中，需要對收集到的資料及時(shí)整理，對建筑規模、地理位置、施工環(huán)境、用戶(hù)數量等因素科學(xué)掌握，且詳細認真地記錄，根據這些內容，開(kāi)展用戶(hù)需求分析工作。
3.2區域劃分設計
不同城市具有差異化的發(fā)展情況和功能，因此，在光纖網(wǎng)絡(luò )覆蓋密度、服務(wù)要求等方面也會(huì )出現差異，通過(guò)區域的合理劃分，能夠更加靈活地開(kāi)展網(wǎng)絡(luò )設計工作。以本縣城為例，綜合考慮了地理特征、網(wǎng)絡(luò )維護、網(wǎng)絡(luò )建設等各個(gè)方面因素，將城區分為了5個(gè)區域。從邏輯上來(lái)講，五個(gè)區域互相獨立，如果有故障問(wèn)題出現于某一個(gè)片區，那么就不會(huì )對其他區域的運行造成影響，這樣可以更加快速地查找和排除故障，網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)間得到有效縮短。且對于施工建設也有很大的幫助，施工過(guò)程中，大部分地區原有信號不受影響，分區域進(jìn)行改造施工，只會(huì )影響到較小的范圍，且本區域內施工中剩下的網(wǎng)絡(luò )硬件資源也可以被應用到下一區域的施工中，提升了資源利用率，降低了整體成本。
3.3網(wǎng)絡(luò )拓撲結構設計
在有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計中，非常重要的一個(gè)組成為網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。在設計過(guò)程中，除了要將系統的可靠性、靈活性要求納入考慮范圍外，還需要充分考慮以后設備安裝調試、系統維護工作是否能夠得到順利開(kāi)展。結合本城區的實(shí)際情況，將一環(huán)兩星拓撲結構給運用過(guò)來(lái)。分前端設置于城區收費站附近，然后對兩條光纜主干線(xiàn)路合理敷設，這樣與中心機房就形成了環(huán)網(wǎng)關(guān)系。如果有故障出現于一條線(xiàn)路中，光開(kāi)關(guān)會(huì )向另一條通道切換信號，促使信號的暢通性不受影響，網(wǎng)絡(luò )的自愈功能得到滿(mǎn)足，這樣中心機房可以更加安全穩定地運行。
3.4光節點(diǎn)分布和路由設計
本縣城將光纖到樓、光纖到家的設計理念充分貫徹落實(shí)下去，普通居民用戶(hù)的光節點(diǎn)設置四芯，兩芯備用，另外兩芯分別滿(mǎn)足上行和下行需求。而部分地區具有較多業(yè)務(wù)光節點(diǎn)，如學(xué)校、醫院等，則將六芯配備過(guò)來(lái)，兩芯備用，兩芯數據，另外兩芯滿(mǎn)足上行和下行需求。按照200m的距離嚴格控制光節點(diǎn)到用戶(hù)端的電纜距離；當用戶(hù)數量達到200左右時(shí)，對光接收機合理設置，且一般不要對街道進(jìn)行跨越，否則會(huì )增加電纜敷設的復雜度。一般情況下，要在服務(wù)區的中心位置設置光接收機，且整個(gè)服務(wù)區內都要覆蓋同軸電纜，這樣可以對放大器級聯(lián)數有效控制。同時(shí)，光節點(diǎn)設置位置，除了要滿(mǎn)足取電和維護需求之外，還需要避免受到外界的影響和破壞。在光纜路由走向設計時(shí)，需要均勻分布整個(gè)光節點(diǎn)，且盡量縮短光纜路由，以便促使資金成本得到有效節約。其次，光纜路由設計中，需要降低施工難度，且控制其安全系數。結合本縣城的實(shí)際情況，將桿路架空、墻吊架空、地埋管道等多種方式給運用了過(guò)來(lái)。然后，要對前端到光節點(diǎn)之間的光纜野外接頭數量盡量減少，如果光纜需要到達不同光節點(diǎn)，盡量將多纖共纜模式運用過(guò)來(lái)，促使投資成本得到節約。
3.5光纖網(wǎng)絡(luò )設計中需要注意的問(wèn)題
首先，如果采用1550nm光纖網(wǎng)絡(luò )設計，其具有60多km的傳輸距離，但是需要保證其入纖功率在17dBm以?xún)取?310光纖網(wǎng)絡(luò )設計點(diǎn)對點(diǎn)傳輸距離在38km左右，如果設計中光節點(diǎn)到前端的距離在38km以上，就需要將1550nm設計運用過(guò)來(lái)。其次，光纖網(wǎng)絡(luò )設計實(shí)踐中，分光比不能設置得過(guò)小，且控制每一個(gè)光分路器所分路數在12路以?xún)�，嚴格控制各路光鏈路中的光纜長(cháng)度差異。通常情況下，結合路由距離合理確定光纜距離，一般將人工測量的方式運用過(guò)來(lái)，這樣可以獲得更加準確的距離數據。
4結語(yǔ)
光纖網(wǎng)絡(luò )設計水平和質(zhì)量會(huì )直接影響到有線(xiàn)電視整體傳輸質(zhì)量，而光纖網(wǎng)絡(luò )設計又包括諸多方面的內容。在具體實(shí)踐中，需要科學(xué)運用設計方法，做好基礎工作，充分考慮當地的實(shí)際情況，合理制定設計方案，從設備、人員等細節著(zhù)手，控制有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計質(zhì)量。同時(shí)，在未來(lái)發(fā)展中，也需要加深理論研究，更加有效地指導有線(xiàn)電視光纖網(wǎng)絡(luò )設計工作的開(kāi)展。
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作者：徐亮亮 劉洋 李科 單位：湖南省有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )
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