浅谈光纤到户的有效途径

[摘 要]光纤在光导纤维内部进行传输信息时，要把电信号转化为光信号。光纤具有很强的抗干扰性、可靠性和保密性等，光纤传输容量大，可以不压缩传输数字电视信号，为广播电视信号传输提供很好的方式。本文概述了广播电视网络光纤到户接入网的实施方案及关键技术，阐述了光纤到户接入网的系统架构、网络原则以及城域网EDFA和OLT的设置及要求，光分配网络（ODN）的各项设计要求等。

[关键词]光纤；到户；途径

中图分类号：F365 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0150-01

前言：随着三网融合的推进，电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，其技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务。实现三网融合最佳的接入方法是光纤到户（宽带及信息服务优势突出，在世界各地如日本、美国等地得到了大规模的推广和应用。是光纤接人网发展的一种最终形式，主要是采用无源光网络（技术，用分光器将光信号进行分路，使一根光纤能够为多个用户服务，是构建下一代广播电视网最理想的技术方案。下一代广播电视网将为用户提供交互融合、高清立体、层次多样、跨地域的广播电视新业态。

1.光纤通信

1.1 光纤通信概述

光纤通信是以光波作为信息载体、以光纤作为传输介质的通信方式。从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素有光纤、光源和光检测器。光纤按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种，而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。在光纤通信系统中，光波频率比电波的频率高很多，而光纤的损耗却又很低，因此光纤通信的容量比微波通信大几十倍。光纤为玻璃材料，具有绝缘性，不需要考虑接地回路，光纤之间的串绕也小；光波在光纤中传输，保密性强不用担心信息被窃听；光纤由多芯组成，芯很细，所占空间小，可缓解地下管道拥挤的问题。

1.2 光纤特性

色散是指输入信号中不同频率或不同模式光的传播速度不同，不同时到达输出端的现象。色散对信号传输的影响：使输出波形展宽变形，因而限制了光信号一次传输的距离；减少了传输的信息容量。此外，还与光源调制特性一起产生组合二次失真（CSO）。色散常数定义为单位波长间隔的光传输单位距离的群时延差：D=df/（L・dλ）色散常数越小，传输模拟信号时容许的带宽就越大。色散分模式色散、材料色散和结构色散。模式色散是不同模式的光沿不同路径传输，到达输出口的时间不同而形成的色散。材料色散是由于光纤材料的折射率与波长有关，使不同波长的光在光纤中的传播速度不同形成的色散。材料色散可正可负，总的趋势是随波长的增大而减小。结构色散是由于光进入包层而造成的色散。结构色散恒为正，且随波长的增加而增加。单模光纤的模式色散为0，材料色散比结构色散要大。在多模光纤中，模式色散比其他两种色散要大得多。

2.光纤到户（FTTH）的技术选择

2.1 点对点光以太网接入技术

点到点以太网系统是最直接的以太网光纤接人技术。每个用户通过一对光纤直接连接到局端以太网交换机的一个用户光接口。在点到点以太网系统方式中，通过扩充的以太网协议，可以通过局端交换机对用户端设备进行远程管理，从而提供电信级可运营、可管理的以太网接人方式。点到点光以太网接人技术的早期主要通过“媒质转换器（传统以太网交换机”方式实现，用于小区接人和部分企业客户专线接人。为了改善传统方式的点对点光以太网的网络管理能力弱的问题，国际标准组织、分别推出了点对点光以太网接人技术标准。其中，推出的标准由于较为完善、适用范围广、能力和可扩展性较强，正成为点对点光以太网的主流标准。但目前符合标准的设备尚不成熟，还处于研发阶段，能提供测试的设备厂商也较少。特别是由于业界对宽带技术的高度关注，主流设备厂商都不愿意在点到点光以太网接入上进行过多投人，这将在很大程度上限制标准的点对点光以太网接人技术的商用进程。

2.2 PON技术

无源光网络（PON），是指在OLT（光线路终端）和ONU（光网络单元）之间的光分配网络（ODN）没有任何有源电子设备。在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的无源光分路器，因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、安全性高、综合建网成本低、维护成本低、可靠性高等优点。

PON主要分为APONBPON（ATMPON/宽带PON），EPON（以太网PON）和GPON（千兆比特PON）几种，其中，APONBPON是在链路层遵守ATM链路协议的无源光网络，由于其成本、技术等原因，目前已趋于淘汰；EPON是基于百兆以太网的PON技术，由于非常适合IP业务的宽带接人，得到了更大程度的发展和商甩GPON在高速率和多业务支持（尤其是对TDM业务的支持）方面则有一定优势。EPON和GPON是当前业界重点关注的PON技术。

3.光纤传输在广播电视信号传输中的应用

3.1 非压缩传输

顾名思义，非压缩技术就是指的在利用光纤线路进行光波传输时，传输的信号为非压缩信号，信号在经过长距离运输后最后通过终端设备传输到广播中心的IBCI和TER机房。非压缩传输主要应用于现场直播信号的传输，实际操作中对距离有严格要求，例如在对某体育赛事进行直播时，现场与转播装置之间要满足信号传输要求。当对比赛的相关信息进行转播时，比赛场地会在距离电视台转播车与转播机房50米的位置设置电视转播机房，通过转换器完成信号转换，借助光端机的作用，将传输信号转换为SDI信号。实际应用中可将光纤设计成为一条单独占据的通道，利用视频的光端机实现信号的接收工作，最终保证赛场信息能够稳定有效传输到用户接收机端口。在采用非压缩传输技术时，为了达到提高信号管理效率的目的，在进行公共信号传输时，工作人员可以选择主备用信号传输方式，实现端口直接对接，这种方式不仅可以提高光纤传输的效果，还能更高效快捷的发挥光纤设备中双光缆的优点，保证光波信号传输的可靠性。主备用信号的传输方式保证即使发生主传输故障的情况，只要冷备设备和主备光缆设置在通信机房与TOC之间，设备替换也可以及时有效的完成，信号传输的可靠性得到充分保证。

3.2 核醮输

压缩传输是光纤传输在广播电视信号传输中的较为普及的一种方式，使用压缩设备对光波信号进行压缩，压缩完成后的光波占用的传输空间更小能够满足大数据的高清传输。压缩传输与非压缩传输相比，具有各自的优势和不足，在实际的操作过程中，设计人员更倾向于将两种传输方式整合使用，将各自优势进行高效的结合与利用，才能最大限度上的保证信号传输的质量，当今的广播电视传播质量的稳定性就是将两者结合后的最大发挥。如今的广播电视覆盖率很高，覆盖范围涉及到的区域较多，通过将压缩与非压缩相结合，将各个区域的视频光端机连接到基带光纤上，灵活的增减宽带，足够适应不同大小的信号。一般情况下，非本地区的光纤光缆在中心的TER机房汇聚，通过传输电路的作用直接通向机房，HD-SDI信号则通过光端机在TOC机房和TER机房之间传播。长距离运输需要克服的最大技术难题是保证数据的完整性，此时需要结束解码器作用，解码器能够实现对传播信号的压缩解码，获得ASI信号随后经过网络适配器，将ASI信号长途传送到IBC机房，最后信号进入解码器最后的HD-SDI解码流程。

参考文献

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