1、2 0 2 4年2期 7 2 0 2 4年第4 6卷第2期广播电视传输中光纤通信技术的设计及应用李慧娟作者简介:李慧娟(1 9 7 3-),本科,工程师,研究方向为广播电视工程、数字媒体技术及广电通信技术。(莱西市融媒体中心 山东 青岛2 6 6 6 9 9)摘 要 在新的时代背景下,广播电视领域的高速发展对广播电视传输提出了更高的要求。为确保光纤通信技术在广播电视传输中的有效应用,文中从光纤通信技术的概述出发,分析了其高速、高带宽、低延迟、抗干扰等基本特征,并通过使用单模光纤构建S DH环形网络结构,结合数字交叉连接技术,构建了广播电视通信系统闭环,以确保信号传输的高效性、安全性、稳定性,以
2、期能推动广播电视的进一步发展。关键词:广播电视;信号传输;光纤通信技术;系统设计;应用探索中图分类号 T N 9 2 9.5D e s i g na n dA p p l i c a t i o no fF i b e rO p t i cC o mm u n i c a t i o nT e c h n o l o g y i nR a d i oa n dT e l e v i s i o nT r a n s m i s s i o nL IH u i j u a n(L a i x iM e d i aC o n v e r g e n c eC e n t e r,Q i n g d
3、 a o,S h a n d o n g2 6 6 6 9 9,C h i n a)A b s t r a c t I nt h ec o n t e x to f t h en e we r a,t h er a p i dd e v e l o p m e n to fr a d i oa n dt e l e v i s i o nf i e l dh a sp u t f o r w a r dh i g h e rr e-q u i r e m e n t s f o r r a d i oa n d t e l e v i s i o n t r a n s m i s s i o
4、 n.I no r d e r t oe n s u r e t h e e f f e c t i v e a p p l i c a t i o no f o p t i c a l f i b e r c o mm u n i c a t i o nt e c h n o l o g y i n r a d i o a n d t e l e v i s i o n t r a n s m i s s i o n,t h i s p a p e r s t a r t s f r o mt h e o v e r v i e wo f o p t i c a l f i b e r c
5、o mm u n i c a t i o n t e c h n o l-o g y,a n a l y z e s i t sb a s i cc h a r a c t e r i s t i c ss u c ha sh i g hs p e e d,h i g hb a n d w i d t h,l o wd e l a y,a n t i-i n t e r f e r e n c e,e t c.,a n du s e ss i n g l e-m o d eo p t i c a l f i b e rt oc o n s t r u c tS DHr i n gn e t w
6、 o r ks t r u c t u r e,c o m b i n e dw i t hd i g i t a lc r o s s-c o n n e c tt e c h n o l o g y,t oc o n s t r u c t ac l o s e d-l o o pr a d i oa n d t e l e v i s i o nc o mm u n i c a t i o ns y s t e m,s oa s t oe n s u r e t h ee f f i c i e n c y,s e c u r i t ya n ds t a b i l i t yo f
7、s i g n a l t r a n s m i s s i o n,i no r d e r t op r o m o t e t h e f u r t h e rd e v e l o p m e n to f r a d i oa n dt e l e v i s i o n.K e y w o r d s R a d i oa n dt e l e v i s i o n,S i g n a l t r a n s m i s s i o n,O p t i c a l f i b e r c o mm u n i c a t i o nt e c h n o l o g y,S
8、y s t e md e s i g n,A p p l i c a t i o ne x p l o r a t i o n0 引言广播电视具有覆盖面广、传播速度快、信息量大等特点。而光纤通信技术因传输速率高、传输距离远、抗干扰能力强、能传输多种信号等特点,被广泛应用于广播电视传输领域。通过研究光纤通信技术在广播电视传输中的应用,可以提高广播电视传输的质量和稳定性,提高信息传播的可靠性和安全性,满足社会对高质量广播电视传输的需求。1 光纤通信技术的基本概述光纤通信技术(O p t i c a lF i b e rC o mm u n i c a t i o n s)是一种以光波为信息载体,以
9、光导纤维为传输介质的专业通信方式1。其在信号传输中具有以下优点。(1)具有较大的带宽。光信号的频率较高,能在光纤中传输更多的信息。相比之下,传统的通信传输技术受到频率限制,带宽相对较小。而光纤通信技术的高带宽特征则可以满足现代通信中的大容量数据传输。(2)传输损耗较低。光信号在光纤中的衰减相对较小,传输损耗较低。这意味着光纤通信技术可以实现长距离的信息传输,无需利用中继设备来弥补信号衰减造成的损失。而传统的电缆传输技术存在较大的传输损耗,需要通过中继设备来加强信号。(3)延迟较低。光信号在光纤中的传输速度非常快,几乎接近光的传播速度。相比之下,电信号在传输过程中会受到电阻、电容等的影响,导致传
10、输速度较慢,延迟较高。光纤通信技术的低延迟特征可以为对实时性要求较高的应用场景提供支持,如在线游戏、高清视频等。(4)抗干扰能力较强。光信号在传输过程中不易受外部电磁干扰的影响,保证了信息传输的稳定性。而传统的电缆传输技术容易受到电磁干扰的干扰,从而影响信息的传输质量2。2 广播电视传输中的光纤通信系统设计2.1 总体框架设计首先,需要对广播电视信号进行编码处理。该步骤可8 2 0 2 4年2期以将模拟的广播电视信号转换为数字信号,以便在光纤通信系统中进行传输。在发送端,可利用光信号发送模块将数字信号转换为光信号,再通过通信处理模块将光波调制成携带特定信息的信号,以便在光纤中进行传输。调制后的
11、光信号可根据实际使用场景,通过光纤或直接传输至光信号接收模块,这个过程不会发生信号丢失或干扰现象。在接收端,可利用光信号接收器模块将经过光纤传输的光信号还原成数字信号,并使用数据接收模块进行解码处理,将解码后的数字信号转换成原始的广播电视信号。最后,利用通信接口来处理和分发解码后的广播电视信号,确保信号的稳定性、即时性和安全性,如图1所示。图1 光纤通信系统简图整个传输过程需要借助先进的编码、调制、解码、处理和分发技术,并利用高性能的光电设备和光纤网络等硬件设备。同时,还需考虑传输过程中可能出现的色散、损耗等,采取相应的措施来保证传输的质量和稳定性。2.2 系统传输功能的实现广播电视对信号传输
12、有着高质量、高可靠性和远距离传输的要求3。因此,在设计广信通信系统时,需要确保该系统的信号传输具备上述条件。(1)为确保发射端信号的质量和稳定性,可应用两台数字光发射机,并采用一主一备的方式进行设计。这种备份机制可以在主设备出现故障时,保证系统的正常运行,大幅提高系统的稳定性和可靠性。同时,还可配备一组数字视频分配器,对输入的数字视频信号进行灵活的分配和管理。为更好地监测和控制信号质量,还引入了一台S D I数字视频监视器,其可以实时监测和记录数字视频信号的状态和传输质量。(2)为确保光纤传输电缆的质量和传输效果,选择以光纤传输电缆耗损约0.4 d B/k m、光纤波长为1 3 1 0 n m
13、的单模光纤进行传输。这种光纤具有较低的传输损耗和较小的信号衰减,可以保证信号传输的稳定性和可靠性。(3)在接收端的设计上,使用两台数字光接收机来接收由光纤传输而来的数字光信号,并将其转换为电信号。同时,还配备了1 6台数字帧同步机,以实现对数字视频信号的同步处理。为确保信号的质量和稳定性,还使用了一台数字视频测试仪来进行测试和监测。此外,还使用了一台6 4*6 4的S D I数字视频矩阵,将其连接到数字帧同步机上,以实现信号的矩阵切换和分配,更好地满足实际应用需求。(4)为确保光纤连接器的质量和稳定性,使用S C/A P C活动连接器来连接光纤线路。这种连接器具有插针固定、端面倾斜一定角度等特
14、点,可以最大程度地减少光信号在连接处的反射和散射,保证信号的质量。2.3 数据处理分析广播电视系统承担着传播信息的重要社会责任,因此对数据传输的速度、安全性、完整性和兼容性都有着较高的要求。(1)在广播电视传输中,数据传输速率可以达到数十G b p s甚至更高。而光纤通信系统则能满足广播电视高清视频、音频和其他大数据量信号的传输需求。(2)利用光纤通信系统的加密技术,可以保证数据传输的安全性。通过使用加密算法和密钥管理技术,可以对数据进行加密处理,防止数据被窃取或篡改。(3)在数据传输过程中,数据可以通过采用前向纠错编码技术来进行错误检测和纠正,确保数据的完整性。同时,光纤通信系统还可以采用自
15、动重传机制等技术来避免数据丢失或损坏。(4)光纤通信系统可以支持多种数据格式和协议,具有较好的数据兼容性。这使得光纤通信系统可以与各种广播电视设备和系统进行无缝连接和传输,实现不同设备之间的数据交互和共享。3 光纤通信技术在广播电视传输中的应用3.1 搭建S D H网络,实现通信传输S DH网络是一种高效、可靠的通信传输系统,它使用光纤传送数据、语音和视频信号,从而实现高速、长距离的通信传输4。搭建S DH网络的步骤如下。(1)设备选择与配置。根据实际需求和网络规模,选择合适的S DH设备。设备配置包括端口数量、速率、接口类型等。(2)网络拓扑设计。根据实际需求和网络规模,设计合适的网络拓扑结
16、构,如星型、树型、环型、网状等。(3)路径规划。根据业务需求和网络拓扑,规划合理的路径,包括物理路径和逻辑路径。(4)设备连接与调试。将S DH设备按照规划好的路径连接起来,并进行设备调试,确保各设备之间的正常通信。(5)业务配置与优化。根据实际需求,配置各种业务(如语音、数据、图像等),并对其进行优化,提高网络的性能和可用性。(6)监控与维护。实时监控和维护S DH网络,确保网络的正常运行,包括告警处理、性能监测、故障处理等。通过搭建S DH网络,各节点之间可以实现快速、稳定的数据传输,满足现代通信日益增长的需求。S DH环形网络如图2所示。图2 S D H环形网络移动信息2 0 2 4年2
17、期 9 3.2 光纤通信传输,实现网格搭建光纤通信技术的应用,使得网格结构的搭建成为可能,可以实现大规模数据的高效传递和交流。光纤通信的突破性进展,为网格搭建提供了可靠的基础和支持,这使得现代通信系统能在不同节点之间建立起高速、稳定且可靠的连接。通过光纤,网络拓扑结构的建立变得更加便捷、灵活,大大提高了数据传输的效率和质量。光纤通信技术不仅可以支持大规模的数据传输需求,还为不同领域的应用提供了更广阔的发展空间。在利用光纤通信技术实现网格搭建的过程中,需要根据实际需求确定传输距离和传输速率。例如,单模光纤适用于长距离、高速率的传输,多模光纤则适用于短距离传输。而在广播电视通信中,因其需要覆盖各地
18、用户,因此可以使用单模光纤网格,也可采用环形组网结构进行光纤连接,环形组网结构是指将通信设备按照环形排列的方式进行连接,其能实现自我恢复,适用于长距离的传输,能满足广播电视信号传输的实际需求。另外,选择合适的光纤模块也是保证广播电视传播信号稳定的重要因素之一。光纤模块的作用是连接光纤、交换机或网卡。其模块有很多种,常用的接口有S F P,Q S F P两种,模块类型的传输速度从低到高排列分别为S F P,S F P+,S F P 2 8,Q S F P+,Q S F P 2 8。可以根据实际情况,混合使用多种模块。在信息化时代,光纤通信的大规模部署为世界各地的网格搭建工作提供了前所未有的便利。
19、光纤通信的普及和发展推动了网格搭建的进一步演进和创新,让人们享受到了更高效、更便捷、更可靠的信息交流和共享体验5。3.3 数字交叉连接,实现通信闭环数字交叉连接(D i g i t a lC r o s s-C o n n e c t,D X C)是一种在电信网络中用于实现信号路由和管理的技术,它允许在信号传输过程中对信号进行快速、灵活的连接和保护。通过数字交叉连接,可以实现通信网络的闭环,提高网络的可靠性和稳定性。(1)需要确定数字交叉连接网络的总体结构。通常情况下,数字交叉连接网络采用环形或网状结构,这种结构可以提供多个传输路径,有助于实现网络的容错和负载均衡。数字 交 叉 连 接 网 络
20、 的 核 心 设 备 是 数 字 交 叉 连 接 设 备(D X C)。应根据实际需求和网络规模,选择合适的D X C设备,如根据带宽需求、端口密度、处理能力等进行选择。此外,还需考虑设备的兼容性、可扩展性、可靠性等因素。(2)配置数字交叉连接是实现通信闭环的关键。通过配置D X C设备的端口、通道、信号速率等参数,可以实现不同信号的交叉连接和路由。例如,可以将D X C设备的空闲端口与备用信号路由相连,在主路由出现故障时,就可快速切换到备用路由。(3)为确保数字交叉连接网络的正常运行,需要对网络进行实时监控和维护。通过监控设备的运行状态、信号质量、网络流量等参数,及时发现并解决潜在问题。此外
21、,定期进行维护和升级也是保证数字交叉连接网络可靠运行的重要措施。通过数字交叉连接技术,可以实现通信网络的闭环,提高网络的可靠性和稳定性。4 结语在科技飞速发展的背景下,人们对信息传播的要求越来越高,而光纤传输技术则可满足广播电视信号传输的需求,是一种具有极大潜力的技术。其不仅可以提高广播电视的信号传输效率,也能保证信号在传输过程中的准确性、安全性,更能有效降低广播电视信号的传输成本,推动广播电视行业的发展。参考文献1杨飞.光纤通信技术的特点及其应用J.集成电路应用,2 0 2 3,4 0(6):2 4 0-2 4 1.2彭灿军.光纤通信网络传输技术的应用优势J.中国新通信,2 0 2 3,2 5(1 4):1 3-1 5,1 8.3刘超.广播电视信号传输系统的维护与管理探究J.西部广播电视,2 0 2 1,4 2(8):2 1 9-2 2 1.4李杰.光纤通信 技 术在 广播 电视 传 输环 网建 设 中的 应用J.电视技术,2 0 2 2,4 6(1 0):1 1 3-1 1 5.5杨宏伟.基于光纤通信技术的广播电视信号远距离传输方法J.信息与电脑(理论版),2 0 2 2,3 4(1 4):1 9 6-1 9 8.移动信息
