城区及乡镇的有线电视光纤网络设计及探讨

张伟鹏

（垫江县澄溪镇社会保障服务所 重庆垫江 408324）

城区及乡镇的有线电视光纤网络设计及探讨

张伟鹏

（垫江县澄溪镇社会保障服务所 重庆垫江 408324）

无论在城区还是乡镇，有线电视早已成为广电建设工作的重点之一，有线电视的推广和普及改变了人们的生活方式，在电视的发展历程中，它早已成为人们接收信息和娱乐消遣的重要工具。为了能够满足更广大居民的需求，让有线电视的价值最大化，城区和乡镇的有线电视光纤网络的设计与维护工作发挥着首当其中的作用。目前的有线电视分为传统的模拟信号传输的模拟电视和数字信号传输的有线数字电视两种，这两种传输方式在网络构建的要求和系统网络和铺设上有着本质上的差别，而如何根据一个地区的具体情况合理安排有线电视的光纤网络设计工作，是本文探讨的主要内容。

城区及乡镇；有线电视；光纤网络；设计探讨

21世纪是信息化建设的时代，是我们努力追求资源共享、信息沟通无障碍的时代，有线电视作为网络传输的一种主要方式，同时还具有广播、电视、数据业务三网合一的功能，是为完成信息化网络建设的一个重要组成部分。为了更好地发挥有线电视的作用，合理地设计光纤网络系统并完成光缆线路的铺设工作势在必行。本文对有线电视光纤网络的特点进行分析，根据城区及乡镇分散的特点，浅谈城区及乡镇的有线电视光纤网络的设计方案，并尝试提出一些合理的方案来进行探讨。

1 城区及乡镇有线电视链路的设计

1.1 确定光纤网络的总体结构

在设计网线网络的总体结构前，需要根据城区及乡镇分散的特点，选定要将光纤网络设计成一种什么样的拓扑结构形式。一般的光纤网络系统有三种形式即：环网、星形网和树形网，也可以将这三者相互结合设计成复合型网络形式[1]。

环网分为模拟信号光纤环网和数字光纤环网，其基本原理是所有的光节点都共用一个光链路并且自行形成一个封闭的回路。在光链路中的每一个节点都是双向的，都能向前或向后传输，自信号从前端输出后，依次按照光链路从一个节点流向下一个节点然后回到前端形成一个循环。在实际使用中，模拟环形网是在前端用一根光缆，利用这根光缆上独立的光纤将光节点连接起来，然后利用这些光节点的传递功能完成信号的传输工作。数字光纤环网目前使用的一般是SDH系统，它是一种集线路传输、交换功能和信号复接功能于一体的综合系统传送网络[2]，其优点是所传输的信号质量好、传输速度快、传输信号的频率相对稳定，但由于这种数字光纤环网的投入成本大、建设成本高，对相关设备的要求也高，因此一般用于城区的有线数字光纤网络设计中。

星形网的结构大体成发散状态，即以一个前端为中心、以多条光缆为载体向四周发射信号，这些发散出去的信号再由这些光缆独立成为一条光链路，在这条光链路中，光发射机发送出去的信号通过光分路器在各自的链路中完成光节点的对接工作，光节点之间的信号对点传输，最后再继续以独立的形式回传信号到前端。星形网结构中独立光链路的节点之间互不关联但是光链路之间有具有互交功能，因此这种结构非常适合在大型有线电视的建设中使用，在大城市或是城乡结合的联网应用中尤为广泛。星形网的优点是传输的体量大、可靠性高，缺点是网络铺设复杂，所需要用到的光缆纤芯数量也多。

树形结构的基本原理是以有线电视前端为中心，再有一条光缆向四周辐射，这条光缆在传输途中通过光分路器一次或多次完成光信号的分路工作，再有分出来的路线传递至各个节点。在实际应用中，通常在前端发射信号开始就有多条光缆向四周辐射信号，这种方式更类似于星形网结构，因此也有星树网结构的布网形式。星树网结构的优点是可以比单纯的星形网结构节省更多的光缆铺设费用，对工程现场的要求也相对较低，缺点是需要使用的光分路器的个数多，由于信号传输的路径太多、太复杂，信号传输的稳定性和可靠性也较差，也不利于后期光纤网络系统的维护和升级。星树结构一般用于较为落后的乡镇，以有线电视落户每家每户为目标，先完成光纤网络的建设工作，等到条件成熟之后再进行升级。

1.2 光纤链路的计算

光纤链路的计算理论公式为：L=L1+L2+L3+L4，其中L为光纤链路，L1是管线损耗，L2是接续损耗，L3是光分路器的分光损耗和附加损耗，L4是活接头的损耗[3]。由于光纤链路的光功率随着时间的推移会不断下降，光功率下降会直接导致接收机的输电电平大幅下降，因此在设计光纤网络之前，要考虑预留光功率，以便将来维护工作的进行。

1.3 光缆的高度和杆距

在设计光缆的高度和杆距时，首先要依据国家标准来设定，在我国，当光缆与街道和国家等级公路交越时，缆线离地面的高度要大于或等于5.5m。架空光缆的杆距一般要小于50m。在户外地区的光缆的监护条件差，超高车出现的频率高，或是在天气恶劣的时候光缆不能及时受到保护，在这种情况下缆线就容易遭到破坏，这也就直接造成了有线电视的信号传输中断或是信号接触不良。

2 光纤网络设计的必备条件

2.1 工程现场勘查

在有线电视光纤网络的设计工作中，为了明确光纤网络设计中路由的走向、光缆的长度、分线熔接点和光节点的位置[4]，还需要进行现场勘查工作来获得数据，再根据具体的参数来制定合理的设计方案。

在进行工程现场勘查时，主要需要调查的有：①现场街道的分布情况，其中包括街道两边的建筑物的类型，电线杆、广播杆、通讯杆的种类和分布情况，根据这些情况来确定有线电视光纤网络杆要立杆的种类、高度和杆距。②街道上的道路种类、马路宽度，地下通道、涵洞和地下管道的分布，以此来确定在十字路口立杆的地点、高度和宽度。③调查居民小区的房屋分布情况和具体居民数，根据小区楼房的结构来确定光缆安装的位置和安装的走向，根据居民的需求力度来初步确定光节点的设计位置，特殊情况下要特别备注。

2.2 光纤网络路由的最终确定

在完成现场勘查工作后，要将所得到的资料进行分类和汇总，在保证所采集的数据和资料都准确无误的情况下，根据具体的数据来制定方案，最终确立光纤网络路由的安装位置。

首先要将勘查得到的光缆布线需要经过的街道和位置在图纸上标好并对其进行编号，将各个立杆点之间的距离相加就能得到有线电视前端到各个光节点较为精准的实际距离。根据分布的具体情况再来确定最佳的分线点，并计算出各点与前端之间的距离。根据用户情况来确定每个光节点所需的纤芯数量，再计算出整段光缆中所需的纤芯数量。完成以上这些工作后，就能大致勾勒出光纤网络的路由安装图了。

2.3 有线电视光纤网络的实施

在进行有线电视光纤网络的实施工作中，首先要确定光发射机和光接收机的选择。光发射机起到实现电和光之间的相互转化的作用，主要由光源、驱动器和调制器散步扥组成，主要的工作是将由前端输出的射频、音频、视频、数据等转化为已调光波，然后再将这些东西传送出去。在选择光发射机时，主要要考虑到光发射机能够承载各光链路中的总损耗。

光接收机起到实现光和电之间的相互转化的作用，主要由光检测器和光放大器组成，主要工作是将接收到的光信号转化为电信号，再经过光放大器的作用将微弱的信号转化成强大的信号。在选择光接收机时，要根据光链路所带的户数和光纤网络的功能来确定光接收机的类型，一般在城区中常用的是有回传功能的多出口输出的光接收机，在乡镇中用到的是有回传功能的单口或双口输出的光接收机。

在确定了光发射机和光接收机之后，下一步的主要工作是要完成光功率的设计。城区和乡镇的需求和分布情况虽然不同，但在设计光功率的思路上都是要在网络建设中增加光缆线芯为预留，以便以后能够扩充更多的业务。在城区光纤网络的设计上，一般每个节点到达光电中心的距离都小于4km；在乡镇光纤网络的设计上，一般每个节点到达光电中心的距离都大于15km，小于45km，具体的光功率数据可以根据光点到广电中心的实际距离计算得出。在设计时还要考虑到地区的整体消费情况、使用光纤芯的综合性价比、光功率的扩容性等。

3 结束语

城区中对有线电视的功能要求较高，在满足广播和电视功能的同时数据业务的拓展也十分被看好；在乡镇地区网络设计条件相对较差，人们的需求也相对较低，本文根据城区和乡镇目前发情况和未来发展需求的不同，结合光纤网络设计时的一些基本理念，较为全面地介绍了光纤网络有线电视设计时需要考虑到的问题并梳理出一套设计方案，希望能为我国有线电视光纤网络的设计提供一些思路。

[1]朱瑞琪.“县—乡镇—村”有线电视光纤网络设计方案探讨[J].西部广播电视，2014（06）.

[2]黄鸿昌.城区及乡镇的有线电视光纤网络设计及探讨[J].科技创新导报，2009（20）.

[3]李春挺，金红星.论有线电视系统光纤传输网的简要设计方法[J].中国传媒科技，2012（12）.

[4]谷培刚.乡镇有线电视光纤链路的设计与维护[J].西部广播电视，2014（22）：185.

TN934.5

A

1004-7344（2016）14-0282-02

2016-4-28

张伟鹏（1975-），男，重庆垫江人，广电工程师，本科，主要从事广播电视机房组建、广播电视网络规划设计、网络安装调试、网络维护管理、网络收费自动化管理和操作工作。