有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與維護(hù)

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摘要：近年來我國(guó)有線電視發(fā)展迅速。隨著三網(wǎng)融合時(shí)代的到來，光纖網(wǎng)絡(luò)得到越來越大范圍的應(yīng)用。光纖網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)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(shì)，主要體現(xiàn)在擁有極高的帶寬、極低的損耗、極強(qiáng)的抗干擾性和極高的可靠性等。文章對(duì)有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)概念做了介紹，分析了光纖傳輸技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提出了有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)方法，希望能夠促進(jìn)有線電視網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：有線電視；光纖網(wǎng)絡(luò)；設(shè)計(jì)；維護(hù)

1光纖及光纖網(wǎng)絡(luò)

光導(dǎo)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(wǎng)絡(luò)中光纖可以同時(shí)傳輸模擬電視信號(hào)和數(shù)字電視信號(hào)。光纖網(wǎng)絡(luò)以光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)，以光為傳輸載體，通過光信號(hào)和電信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，完成有線電視信號(hào)的高速傳輸。光纖網(wǎng)絡(luò)一般由光收發(fā)機(jī)、光纖、光纖連接器、光中繼器、光纜、配線箱等設(shè)備和線纜組成。光纖由纖芯、包層兩個(gè)部分組成，光波在光纖中通過不斷折射進(jìn)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(zhì)內(nèi)以非常小的損耗進(jìn)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(nèi)傳播，不會(huì)發(fā)生散失，有效保證了光波傳播的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了有線電視信號(hào)的高效傳輸。以光波在纖芯內(nèi)傳播時(shí)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(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，多模光纖和單模光纖都有使用。

2光纖網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)

過去有線電視網(wǎng)絡(luò)多以同軸電纜或無線電作為主要的信號(hào)傳輸方式，但同軸電纜和無線電在傳輸電視信號(hào)的時(shí)候有易受干擾、傳輸容量小等不足，而光纖網(wǎng)絡(luò)則具有以下的優(yōu)勢(shì)。（1）大傳輸容量光纖雖然細(xì)如發(fā)絲，但其傳輸容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同軸電纜，光纖在理論上能夠達(dá)到在一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)傳輸1000億話路，這樣的傳輸容量是同軸電纜遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能相比的。在有線電視網(wǎng)絡(luò)中使用的多模光纖，其頻帶可以達(dá)到幾百兆赫茲，如使用單模光纖，帶寬更可達(dá)千兆赫茲級(jí)別，假設(shè)傳輸一路有線電視信號(hào)需要八兆赫茲的帶寬，則在理論上一根細(xì)細(xì)的光纖可以傳輸幾百甚至上千路的有線電視信號(hào)，傳輸能力非?？捎^。（2）長(zhǎng)距離傳輸光纖網(wǎng)絡(luò)以光波作為信號(hào)載體，光波在光纖傳輸中的損耗非常小，這使得光纖的信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同軸電纜。目前有線電視網(wǎng)絡(luò)中使用較多的G.652型號(hào)光纖是一種單模光纖，當(dāng)1310nm波長(zhǎng)的光波在G.652型號(hào)光纖中傳播時(shí)，損耗值約為0.35dB/Km，當(dāng)1550nm波長(zhǎng)的光波在G.652型號(hào)光纖中傳播時(shí)，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(wǎng)絡(luò)可以做到幾十公里的無中繼傳輸。（3）強(qiáng)抗干擾能力由于光纖網(wǎng)絡(luò)所采用的介質(zhì)是由玻璃做成的光纖，因此不會(huì)如金屬材料一樣受到電磁場(chǎng)的制約和影響，這使得光纖網(wǎng)絡(luò)的傳輸穩(wěn)定性非常高，抗干擾的能力也很強(qiáng)。光纖即使在受到一定程度的彎曲也不會(huì)影響到其信號(hào)的傳輸質(zhì)量，因此受外界物理因素的影響也不會(huì)很大。（4）低施工維護(hù)成本光纜的鋪設(shè)連接非常方便，靈活性很高，可以直接架空鋪設(shè)，也可以鋪設(shè)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(shì)，因此能大大減少線路鋪設(shè)的施工難度。由于光纜受到環(huán)境的影響極小，因此光纖網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作量也隨之降低，維護(hù)的難度也大大減少。

3光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

3.1光纖網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是對(duì)光纖傳輸線路及設(shè)備的連接設(shè)計(jì)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行是否穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量、運(yùn)行效率是否能達(dá)到一個(gè)較高的水平，網(wǎng)絡(luò)的冗余性以及是可擴(kuò)展性等，都與網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接相關(guān)，因此必須要保證網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。光纖網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：（1）樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。有線電視前端一般使用樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較靈活,易于對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展，而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與排除也比較容易。光信號(hào)通過光分路器進(jìn)行分路后在網(wǎng)絡(luò)中輻射傳輸，在建設(shè)成本和維護(hù)成本上也有很大的優(yōu)勢(shì)。（2）星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式連接到中央節(jié)點(diǎn)，由中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)的匯聚和向目的節(jié)點(diǎn)傳輸信息。中央節(jié)點(diǎn)以集中控制的方式管理網(wǎng)絡(luò)，中央節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行效率直接關(guān)系到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量。（3）環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中各節(jié)點(diǎn)由光纜連接成封閉環(huán)狀,信號(hào)在環(huán)中傳輸按規(guī)定的方向從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)江h(huán)中相鄰的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。由于光纖的傳輸速度非常高，因此非常適合使用環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)。3.2實(shí)地勘查有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)，特別是骨干網(wǎng)和分配網(wǎng)，一般是鋪設(shè)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(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，而要掌握這些情況，必須要經(jīng)過實(shí)地的勘察，并且最好能夠結(jié)合GIS系統(tǒng)、影像資料、地形地貌圖片及數(shù)據(jù)資料等信息進(jìn)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(duì)實(shí)地查勘的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行整理、研究，再結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)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(diǎn)。完成光纖路由的規(guī)劃和設(shè)計(jì)后，還要將數(shù)據(jù)信息、圖紙等進(jìn)行數(shù)字化存檔，以便施工和日后維護(hù)查詢。

4光纖網(wǎng)絡(luò)故障分析

（1）供電問題有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備供電出現(xiàn)問題是導(dǎo)致信號(hào)傳輸中斷、信號(hào)傳輸質(zhì)量不理想的主要原因之一。當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的光收發(fā)機(jī)會(huì)最先受到影響，導(dǎo)致光信號(hào)無法發(fā)送和接收，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)停止傳輸。有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的光收發(fā)機(jī)很多都是安裝在戶外，加上對(duì)其供電裝置維護(hù)的忽視和設(shè)備老化等問題，影響到設(shè)備的供電。如果遇到上述問題，工作人員應(yīng)該先對(duì)光收發(fā)機(jī)的電壓進(jìn)行檢測(cè)，在排除光收發(fā)機(jī)的問題后再對(duì)其它設(shè)備的電壓進(jìn)行依次檢查，逐一排除，以此達(dá)到故障排除的目的。（2）光纖熔接問題光纖網(wǎng)絡(luò)故障的一個(gè)主要體現(xiàn)是信號(hào)中斷、信息接收出錯(cuò)，這很大的原因是工作人員在熔接光纖時(shí)出現(xiàn)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(cuò)誤或者出現(xiàn)了斷開的情況，如果有則需要查找資料，對(duì)光纖進(jìn)行二次熔接。一般情況下，在對(duì)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(duì)光纖進(jìn)行熔接的時(shí)候，必須要嚴(yán)格按照施工流程和操作標(biāo)準(zhǔn)，并不斷提高熔接技術(shù)水平，為光纖熔接的科學(xué)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(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)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(chǔ)性工程或者建筑工程在進(jìn)行時(shí)，其施工時(shí)就很容易對(duì)光纜產(chǎn)生破壞。這種外部原因造成的故障問題，當(dāng)施工人員又沒有及時(shí)向有線電視工程人員進(jìn)行反饋時(shí)，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(yīng)先對(duì)所有的線纜進(jìn)行逐一排除，然后在確定故障線纜的基礎(chǔ)上，運(yùn)用OTDR（光時(shí)域反射儀）等儀器來協(xié)助判定故障位置，當(dāng)通過以上輔助手段對(duì)故障位置進(jìn)行確認(rèn)之后，還要對(duì)其故障特性進(jìn)行判斷和分析，處理完之后做好相關(guān)記錄，為以后的光纜維護(hù)提供參考依據(jù)。

5光纖網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方法

做好有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作，既需要規(guī)章制度的保證、支撐，也需要經(jīng)驗(yàn)方法的總結(jié)和能力的不斷提高。在進(jìn)行日常網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的過程中，有以下幾種方法可以幫助快速找到網(wǎng)絡(luò)的故障源，提高分析網(wǎng)絡(luò)故障原因及解決網(wǎng)絡(luò)故障問題的效率。（1）使用工具設(shè)備。在光纖網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的工作中，可以配置相關(guān)的工具設(shè)備，提高網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的工作效率，如光功率計(jì)、光時(shí)域反射儀（OTDR）等。其中光時(shí)域反射儀（OTDR）是非常重要的光纖網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工具，使用簡(jiǎn)單，攜帶方便，非常適合工程應(yīng)用。通過分析其測(cè)量曲線和數(shù)據(jù)，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(wǎng)絡(luò)維護(hù)的效率。（2）查看判別。通過仔細(xì)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(shí)際工作中不斷地總結(jié)，不斷地積累經(jīng)驗(yàn)和提高實(shí)踐技術(shù)水平。如通過判別設(shè)備元器件的溫度、觀察有線電視播出的圖像，可以判別信號(hào)的質(zhì)量水平或有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作情況。通過觀察光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的指示燈判斷設(shè)備是否正常工作，輸出的信號(hào)質(zhì)量是否有問題。

6結(jié)語

通過以上的分析可以得出結(jié)論，有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)有線電視網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的水平，施工的質(zhì)量，運(yùn)行的情況直接關(guān)系到有線電視的傳輸質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。因此在實(shí)際工作中，必須要從基礎(chǔ)做起，從細(xì)處做起，充分考慮網(wǎng)絡(luò)及用戶的實(shí)際情況，運(yùn)用科學(xué)、可行、有效的方法，提高有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)的質(zhì)量。光纖傳輸技術(shù)一定能推動(dòng)有線電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與進(jìn)步，提供更加優(yōu)質(zhì)的傳輸品質(zhì)，給廣大有線電視用戶帶來更好的收視體驗(yàn)。

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作者：吳軍勝 單位：廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司江門新會(huì)分公司