有線電視光纖網絡設計分析論文
摘要：新時期，我國有線數字電視迅速發展。隨著三網融合趨勢的進一步增強，未來一定會大范圍應用光纖網絡。相較于傳統傳輸形式，光纖網絡具有一系列的優勢：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。將光纖網絡運用到有線電視中，數據的雙向傳輸可以得到實現，頻率利用率也可以得到有效提升，將更加高質量的電視節目服務帶給人們。本文簡要分析了有線電視光纖網絡設計，希望能夠提供一些有價值的參考意見。
關鍵詞：有線電視；光纖網絡；設計
1光纖設備的特征和指標分析
1.1光線設備的特征
研究發現，光纖設備納米程度的不同，具有差異化的類型和特點。以1310nm光纖設備為例，光發射機、接收機、光纖傳輸干線是其主要組成。光發射機的核心主要是DFB激光器，將直接調制的方式運用過來，且光纖鏈路技術指標緊密聯系著光發射機指標。根據實踐表明，傳輸系統組合三價失真會在較大程度上受到光調制指數的影響。要想對組合三價失真和組合二價失真指標有效控制，就需要對光調制指數合理限制，以便促使兩者關系得到堅固，進而對選擇指標合理優化。一般來講，組合三價失真、組合二價失真不會受到光纖傳輸鏈路損耗的影響。而1550nm的設備與1310光線設備在光發射機上存在著較大的差異，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，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射機的CTB指標失真問題。
1.2光纖設備的相應指標
研究發現，有線電視網包括光纖干線、前端、電視分配網等諸多組成部分，因此，在分配設計網絡指標時，需要充分考慮這幾個方面的內容。如果有線電視網具有不同的規模，那么在具體要求方面也會出現差異，那么自然會有不同的指標。以1310nm光纖設備指標為例，在設計一級光纖鏈路時，就需要充分重視CNR指標；要借助于相應公式來科學計算光分路由器的比例。
2有線電視光纖網絡設計策略
2.1結合實際需求，對光纖網絡拓撲結構有機明確
簡單來講，傳輸媒體設備的物理布局即為網絡拓撲結構，且實踐研究表明，網絡運行效率會直接受到網絡拓撲結構的影響。因此，有線電視光纖網絡設計實踐中，就需要明確光纖網絡拓撲結構，保證其適應實際情況。目前來講，出現了三種常用的網絡拓撲結構，分別為環型、星型和星樹。環型拓撲結構主要是按照環狀連接所有用戶，被廣泛應用到局域網中。在環型拓撲結構中，連接用戶和相鄰端的兩個用戶，按照固定的方向流動網絡中的信息，這樣就不需要過分控制路徑。其中環中節點數量會直接影響到信息的傳輸速率，進而延長網絡響應時間。星型網絡拓撲結構比較傳統，采用星型的方式連接工作站，其中，工作站、中央節點、服務站等都是星型網絡結構的重要組成，工作站和服務站由中央節點所連接。在本網絡結構中，端用戶通信工作由中心站來開展，一般需要集中管理中心站，以便如果有用戶設備故障問題出現，及時進行維護，避免影響到其他端用戶的通信。有線電視的前端則為星樹網絡結構的核心，借助于數條光纜向周圍輻射，將光分路器設置于電纜中途，以便有效分路光信號，然后向不同光節點中輸送。本種星樹結構具有一對多的特點，成本支出能夠顯著降低。但是需要注意的是，本種網絡結構需要將較多數量的光分路器給運用過來，這樣眾多的光節點就會共享頻率資源，進而在很大程度上影響到網絡維護工作的開展。
2.2認真勘察現場
現場的勘察在有線電視光纖網絡設計中發揮著重要的作用。通過現場勘察，可以對光纖網絡設計走向、光纜長度、光節點位置等數據合理把握。因此，在具體實踐中，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，對光纖網絡經過街道的寬度進行測量，以便對立桿高度、類型、桿間距離等合理把握，對光節點位置合理確定。通過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勘察信息，繪制成圖表，以便更加直觀，促進光纖網絡設計工作有效開展。
2.3對光纖網絡的路由合理選擇
現場勘察完成之后，需要科學分析獲取到的各種數據，然后科學編號圖紙上測量得到的光纜布線，根據這些測量數據，對光纖干線中最合適的分線點進行確定，且對各個分線點與前端的距離進行仔細計算。結合光節點對纖芯數的需求，計算每一段光纖的實際纖芯數，且將光纖網絡的路由畫在圖紙上。2.4光纖設備材料的準備實踐研究表明，光纖網絡設計質量會直接受到光線設備、材料的影響。因此，為了促使光纖網絡設計質量得到保證，就需要將較高質量的設備材料運用過來。其中，光發射機、光接收機、光纜等都是光纖網絡設計中必不可少的重要設備材料，在購買過程中，需要對商家、品牌合理選擇，且深入了解市場價格，以便獲取到物美價廉的設備材料。此外，還需要考察設備的實際應用情況，對光纖網絡情況、實際資料等科學了解和收集，以便更好地開展設備選型工作。
3有線電視光纖網絡設計案例分析
下文以某縣為例，分析有線電視光纖網絡設計。
3.1現場勘察
在設計階段內，非常重要的工作是調研用戶需求和現場勘察；只有結合勘察資料，方可以對設計文件科學編制，促使工程造價得到降低，技術經濟效益得到全面提升。現場勘察實踐中，需要對收集到的資料及時整理，對建筑規模、地理位置、施工環境、用戶數量等因素科學掌握，且詳細認真地記錄，根據這些內容，開展用戶需求分析工作。
3.2區域劃分設計
不同城市具有差異化的發展情況和功能，因此，在光纖網絡覆蓋密度、服務要求等方面也會出現差異，通過區域的合理劃分，能夠更加靈活地開展網絡設計工作。以本縣城為例，綜合考慮了地理特征、網絡維護、網絡建設等各個方面因素，將城區分為了5個區域。從邏輯上來講，五個區域互相獨立，如果有故障問題出現于某一個片區，那么就不會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，網絡故障時間得到有效縮短。且對于施工建設也有很大的幫助，施工過程中，大部分地區原有信號不受影響，分區域進行改造施工，只會影響到較小的范圍，且本區域內施工中剩下的網絡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網絡拓撲結構設計
在有線電視光纖網絡設計中，非常重要的一個組成為網絡拓撲結構。在設計過程中，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展。結合本城區的實際情況，將一環兩星拓撲結構給運用過來。分前端設置于城區收費站附近，然后對兩條光纜主干線路合理敷設，這樣與中心機房就形成了環網關系。如果有故障出現于一條線路中，光開關會向另一條通道切換信號，促使信號的暢通性不受影響，網絡的自愈功能得到滿足，這樣中心機房可以更加安全穩定地運行。
3.4光節點分布和路由設計
本縣城將光纖到樓、光纖到家的設計理念充分貫徹落實下去，普通居民用戶的光節點設置四芯，兩芯備用，另外兩芯分別滿足上行和下行需求。而部分地區具有較多業務光節點，如學校、醫院等，則將六芯配備過來，兩芯備用，兩芯數據，另外兩芯滿足上行和下行需求。按照200m的距離嚴格控制光節點到用戶端的電纜距離；當用戶數量達到200左右時，對光接收機合理設置，且一般不要對街道進行跨越，否則會增加電纜敷設的復雜度。一般情況下，要在服務區的中心位置設置光接收機，且整個服務區內都要覆蓋同軸電纜，這樣可以對放大器級聯數有效控制。同時，光節點設置位置，除了要滿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，需要均勻分布整個光節點，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來。然后，要對前端到光節點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，盡量將多纖共纜模式運用過來，促使投資成本得到節約。
3.5光纖網絡設計中需要注意的問題
首先，如果采用1550nm光纖網絡設計，其具有60多km的傳輸距離，但是需要保證其入纖功率在17dBm以內。1310光纖網絡設計點對點傳輸距離在38km左右，如果設計中光節點到前端的距離在38km以上，就需要將1550nm設計運用過來。其次，光纖網絡設計實踐中，分光比不能設置得過小，且控制每一個光分路器所分路數在12路以內，嚴格控制各路光鏈路中的光纜長度差異。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來，這樣可以獲得更加準確的距離數據。
4結語
光纖網絡設計水平和質量會直接影響到有線電視整體傳輸質量，而光纖網絡設計又包括諸多方面的內容。在具體實踐中，需要科學運用設計方法，做好基礎工作，充分考慮當地的實際情況，合理制定設計方案，從設備、人員等細節著手，控制有線電視光纖網絡設計質量。同時，在未來發展中，也需要加深理論研究，更加有效地指導有線電視光纖網絡設計工作的開展。
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作者：徐亮亮 劉洋 李科 單位：湖南省有線電視網絡
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