有线电视光纤网络设计与维护

摘要：近年来我国有线电视发展迅速。随着三网融合时代的到来，光纤网络得到越来越大范围的应用。光纤网络与传统的有线电视同轴电缆或无线电传输方式相比，具有非常突出的优势，主要体现在拥有极高的带宽、极低的损耗、极强的抗干扰性和极高的可靠性等。文章对有线电视光纤网络的技术概念做了介绍，分析了光纤传输技术在有线电视网络设计中的应用，提出了有线电视光纤网络的维护方法，希望能够促进有线电视网络质量的发展。

关键词：有线电视；光纤网络；设计；维护

1光纤及光纤网络

光导纤维即光纤，石英光纤中纤芯的主要成分是二氧化硅，在有线电视网络中光纤可以同时传输模拟电视信号和数字电视信号。光纤网络以光导纤维为传输介质，以光为传输载体，通过光信号和电信号的相互转换，完成有线电视信号的高速传输。光纤网络一般由光收发机、光纤、光纤连接器、光中继器、光缆、配线箱等设备和线缆组成。光纤由纤芯、包层两个部分组成，光波在光纤中通过不断折射进行传播，由于纤芯拥有极高的折射能力，使得光波能够在光纤介质内以非常小的损耗进行传播。包层具有很低的反射率，因此使得光波只能在纤芯内传播，不会发生散失，有效保证了光波传播的质量，实现了有线电视信号的高效传输。以光波在纤芯内传播时的不同折射情况，光纤有多模光纤和单模光纤之分，目前的有线电视网络设计中，多模光纤和单模光纤都有使用。

2光纤网络的优势

过去有线电视网络多以同轴电缆或无线电作为主要的信号传输方式，但同轴电缆和无线电在传输电视信号的时候有易受干扰、传输容量小等不足，而光纤网络则具有以下的优势。（1）大传输容量光纤虽然细如发丝，但其传输容量远远大于同轴电缆，光纤在理论上能够达到在一个单位时间内传输1000亿话路，这样的传输容量是同轴电缆远远不能相比的。在有线电视网络中使用的多模光纤，其频带可以达到几百兆赫兹，如使用单模光纤，带宽更可达千兆赫兹级别，假设传输一路有线电视信号需要八兆赫兹的带宽，则在理论上一根细细的光纤可以传输几百甚至上千路的有线电视信号，传输能力非常可观。（2）长距离传输光纤网络以光波作为信号载体，光波在光纤传输中的损耗非常小，这使得光纤的信号传输距离远远高于同轴电缆。目前有线电视网络中使用较多的G.652型号光纤是一种单模光纤，当1310nm波长的光波在G.652型号光纤中传播时，损耗值约为0.35dB/Km，当1550nm波长的光波在G.652型号光纤中传播时，损耗值更可以减少到0.2dB/Km。由于光纤极小的损耗，有线电视光纤网络可以做到几十公里的无中继传输。（3）强抗干扰能力由于光纤网络所采用的介质是由玻璃做成的光纤，因此不会如金属材料一样受到电磁场的制约和影响，这使得光纤网络的传输稳定性非常高，抗干扰的能力也很强。光纤即使在受到一定程度的弯曲也不会影响到其信号的传输质量，因此受外界物理因素的影响也不会很大。（4）低施工维护成本光缆的铺设连接非常方便，灵活性很高，可以直接架空铺设，也可以铺设在管道中，与同轴电缆相比，其体积和重量也有非常大的优势，因此能大大减少线路铺设的施工难度。由于光缆受到环境的影响极小，因此光纤网络的维护工作量也随之降低，维护的难度也大大减少。

3光纤网络的设计

3.1光纤网络的拓扑结构

光纤网络拓扑结构是对光纤传输线路及设备的连接设计，一个网络运行是否稳定，网络的运行质量、运行效率是否能达到一个较高的水平，网络的冗余性以及是可扩展性等，都与网络的拓扑结构设计直接相关，因此必须要保证网络拓扑结构设计的合理性和科学性。光纤网络的拓扑结构主要有：（1）树型拓扑结构。有线电视前端一般使用树型拓扑结构，树型拓扑结构比较灵活,易于对网络进行扩展，而且对网络故障的诊断与排除也比较容易。光信号通过光分路器进行分路后在网络中辐射传输，在建设成本和维护成本上也有很大的优势。（2）星型拓扑结构。网络中的各节点以点对点的方式连接到中央节点，由中央节点进行信号的汇聚和向目的节点传输信息。中央节点以集中控制的方式管理网络，中央节点的运行效率直接关系到整个网络的运行质量。（3）环型拓扑结构。环型拓扑结构中各节点由光缆连接成封闭环状,信号在环中传输按规定的方向从一个节点传输到环中相邻的另一个节点。由于光纤的传输速度非常高，因此非常适合使用环型拓扑结构进行组网。3.2实地勘查有线电视光纤网络，特别是骨干网和分配网，一般是铺设在户外，户外的地形、环境，建筑物的分布，街道的走向等直接影响到光纤网络的设计，而要掌握这些情况，必须要经过实地的勘察，并且最好能够结合GIS系统、影像资料、地形地貌图片及数据资料等信息进行综合的判断和分析。3.3合理规划光纤路由在规划光纤路由前，需要先对实地查勘的数据和信息进行整理、研究，再结合网络的现状，用户的分布，区域发展前景等，确定光纤干线、分配线路的走向及光分路器的布点。完成光纤路由的规划和设计后，还要将数据信息、图纸等进行数字化存档，以便施工和日后维护查询。

4光纤网络故障分析

（1）供电问题有线电视光纤网络中，设备供电出现问题是导致信号传输中断、信号传输质量不理想的主要原因之一。当供电系统出现问题时，网络中的光收发机会最先受到影响，导致光信号无法发送和接收，网络信号停止传输。有线电视光纤网络的光收发机很多都是安装在户外，加上对其供电装置维护的忽视和设备老化等问题，影响到设备的供电。如果遇到上述问题，工作人员应该先对光收发机的电压进行检测，在排除光收发机的问题后再对其它设备的电压进行依次检查，逐一排除，以此达到故障排除的目的。（2）光纤熔接问题光纤网络故障的一个主要体现是信号中断、信息接收出错，这很大的原因是工作人员在熔接光纤时出现了问题所引起的。检查这些故障可以打开熔接盒，查看光纤是否连接错误或者出现了断开的情况，如果有则需要查找资料，对光纤进行二次熔接。一般情况下，在对光纤重新熔接后，就能够解决上述的问题。因此，工作人员在对光纤进行熔接的时候，必须要严格按照施工流程和操作标准，并不断提高熔接技术水平，为光纤熔接的科学性、合理性提供保证，从根本上杜绝光纤熔接不合理所带来的问题。（3）光缆破坏问题有线电视光纤网络铺设在户外的光缆很容易受到外在因素的影响。比如在光缆线路附件有线电视工程附近，有基础性工程或者建筑工程在进行时，其施工时就很容易对光缆产生破坏。这种外部原因造成的故障问题，当施工人员又没有及时向有线电视工程人员进行反馈时，一般处理就比较迟缓。在这些故障问题的排除上，工作人员应先对所有的线缆进行逐一排除，然后在确定故障线缆的基础上，运用OTDR（光时域反射仪）等仪器来协助判定故障位置，当通过以上辅助手段对故障位置进行确认之后，还要对其故障特性进行判断和分析，处理完之后做好相关记录，为以后的光缆维护提供参考依据。

5光纤网络维护方法

做好有线电视光纤网络的维护工作，既需要规章制度的保证、支撑，也需要经验方法的总结和能力的不断提高。在进行日常网络维护的过程中，有以下几种方法可以帮助快速找到网络的故障源，提高分析网络故障原因及解决网络故障问题的效率。（1）使用工具设备。在光纤网络维护的工作中，可以配置相关的工具设备，提高网络维护的工作效率，如光功率计、光时域反射仪（OTDR）等。其中光时域反射仪（OTDR）是非常重要的光纤网络维护工具，使用简单，携带方便，非常适合工程应用。通过分析其测量曲线和数据，可以非常直观地了解到光纤的均匀性、断裂情况、接头损耗、损耗分布等，从而可以快速地定位出光纤线路故障的位置和故障的原因，大大提高光纤网络维护的效率。（2）查看判别。通过仔细查看、感受来判断故障的原因并做出故障处理方案，解决故障问题。这需要在实际工作中不断地总结，不断地积累经验和提高实践技术水平。如通过判别设备元器件的温度、观察有线电视播出的图像，可以判别信号的质量水平或有线电视网络设备的工作情况。通过观察光纤网络设备的指示灯判断设备是否正常工作，输出的信号质量是否有问题。

6结语

通过以上的分析可以得出结论，有线电视光纤网络是整个有线电视网络的重要组成部分，其网络设计的水平，施工的质量，运行的情况直接关系到有线电视的传输质量和服务质量。因此在实际工作中，必须要从基础做起，从细处做起，充分考虑网络及用户的实际情况，运用科学、可行、有效的方法，提高有线电视光纤网络设计、施工、维护的质量。光纤传输技术一定能推动有线电视网络的发展与进步，提供更加优质的传输品质，给广大有线电视用户带来更好的收视体验。

参考文献：

[1]丁卫华.有线电视光纤网络设计[J].中国新技术新产品,2019(07):34-35.

[2]曾祥旺.有线电视光纤网络常见故障解析[J].卫星电视与宽带多媒体,2019(08):39-40.

[3]李伟斌.光纤传输技术在有线广播电视网络中的应用研究[J].科技展望,2016(10).

[4]张森.浅谈有线电视光纤网络设计[J].中国新通信,2016,5(10):123-125.

[5]詹攀.有线数字电视光纤入户网络的设计与实现[J].西部广播电视.2017(10):222-224.

作者：吴军胜 单位：广东省广播电视网络股份有限公司江门新会分公司