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摘要：伴随科技水平不断提高，光纤通信技术现已获得大范围普及应用。光纤通信技术作为现代通信的重要技术手段，其应用于当今社会的多个领域。广播电视网络的信号传输也得益于光纤通信技术。本文以光纤通信技术在广电网络中的应用为题，阐述光纤通信技术的概念、基本构成以及光纤传输特性，并总结其在广电网络中的应用。
关键词：光纤通信；广电网络；应用研究
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）06-0036-02
光纤通信技术在發展中不断完善，并且被广泛应用于社会多个领域当中。而广电网络的信号传输正是以光纤作为介质。现阶段我国各省市都纷纷建立了能够覆盖大多数核心用户的广电网络。通过应用最新的光纤通信技术可以有效完善广电网络的信号传输质量和广电传输网络的双向化改造。由此也能够看出光纤通信技术在现阶段我国广电网络当中所发挥的重要作用。
1 光纤通信技术概念及系统构成
1.1光纤通信技术概念及特点
光纤，全称为光导纤维，其主要材质是由特种玻璃或塑料所构成。将特种玻璃或塑料通过加工制作成能够传导光信号的纤维。光纤维在进行传输期间主要原理是利用光的全反射[1]。而光纤通信技术则是利用光纤可以传输信号的特点，对信息进行实时传递的一种通信方式。光纤通信技术在进行信息传递的过程中并非使用单根光纤，而是将多根光纤聚集在一起形成的光缆进行信息传输。
光纤作为光纤通信技术的主要信息传输媒介其具有诸多的优点。首先光纤具有很宽的通频带，最高可以达到30亿兆赫兹，并且光纤中继距离较长，最长距离可以超过100公里；其次是光纤具有极强的抗电磁干扰能力，并且光纤自身重量较轻；最后是应用光纤通信技术进行传输不带电，对于安装场所要求较低，可以大范围普及应用。
1.2光纤通信技术系统基本构成
光纤通信系统是以光波作为传播媒介，通过特殊工艺技术将高纯度玻璃进行拉丝处理，最终制成光纤管道纤维。光纤通信系统可以实现光信号与电信号进行转换，从而进行多种数据信息的实时传递。光纤通信系统的组成可以大致分为以下四部分，分别为数据源、光发送端、光学通道以及光接收机。在光纤通信系统进行信息传输的过程中光电传导信号可以借助光电发信机来实现光信号和电信号二者之间的相互转换[2]。光电发信机由光源、驱动器和调制器三部分构成，其能够实现光电信号转换的主要原理是能够接收电端机所发出的电信号与光源之中的光波进行相互调节，在进行调节后可以实现电信号与光导纤维相耦合，从而进行将电信号转化为光信号，实施信号传导。而将光信号转化为电信号则是要借助光收信机。光收信机由两部分组成，分比为光检测器和光放大器。光检测器在接收到来自光纤传递的光信号后可以将其进行转换，变为电信号。随后光放大器会将转化成功的微弱电信号输入到放大电路当中，将微弱的电信号进行放大，使其能够满足相对应的电水平，最终将放大后的电信号输送到光检测器当中完成光信号转化为电信号的信息传输[3]。如若光纤通信系统的距离较长，那么还需要在系统当中应用中继器。中继器所发挥的主要作用是将途径长距离光纤传输发生略变后的微弱光信号进行再次扩大，同时还可以将光纤通信期间失真的脉冲波形进行二次调整，最终通过借助中继器来确保长距离光纤传输的光信号能够保持一定的强度进行信息传输，最终保障进行长距离光纤通信期间信息传输的质量。
1.3光纤传输的特性
光纤传输是以光导纤维作为传播媒介，从而实现数据、信号传输。利用光导纤维作为介质不仅能够传输模拟光电信号和数字信号，同时在一定的技术设备保障下甚至还可以实现视频信息传输[4]。一般情况下在进行光纤通信传输期间，都是由多根光纤所组成的光缆来进行信息传输。据相关数据表明，单根的光导纤维在进行数据传输的最大效率可以达到几Gbps至几百Gbps。但是在应用光导纤维进行信息传递过程中，受距离限制必须在传输过程中应用中继器。光纤在传输光信号期间最长距离只能达到几十公里，而应用中继器后可以有效延长光纤当中光信号的传输距离，通过借助中继器来将微弱的光信号再次放大，从而有效延长光信号的传输距离。
光纤传输在实际应用的过程当中会将多根光纤进行合并，组成光缆进行信息传输。现阶段光纤传输主要分为多模光纤（Multi-Mode）和单模光纤（Singles-Mode）。多模光纤和单模光纤都使用的是石英光纤[5]。其中单模光纤之中的特制玻璃材料芯径极细，一般在9-15μm之间。在外界干扰较小的情况下使用单模光纤进行信息传递时只能传递单一模式。也就是在应用单模光纤进行信息传递过程中光信号只会沿着光导纤维当中的内芯进行传输。由于只采用这一种单一模式进行传输，避免了模式射散[6]。这也导致在应用单模光纤进行信息传递时对于光源信号的谱宽和稳定性拥有较为严苛的要求。光源信号的谱宽越窄，其稳定性就越高。因此一般情况下，单模光纤适用于距离较长，容量较大的光纤通信系统当中。而多模光纤则是指在给定的工作波长单中可以进行多种模式传输的光纤。多模光纤可以根据不同的折射率分布划分为突变型和渐变型。由于多模光纤在进行信息传递的过程中传输模式可以多达上百个，因此不同模式的光纤传播常数和群速率数值存在较大的差异性。一般情况下，多模光纤的带宽窄，其色散就较大，在进行信息传输过程中信号的损耗也就越大。正是由于多模光纤这一特性，导致其只能应用于中短距离和小容量的光纤通信系统当中。
2 光纤通信技术在广电网络中的应用
2.1 用于广播电视网络传输
科技水平不断进步也使得光纤通信技术在发展过程中不断完善，现阶段我国广播电视领域已经基本形成了以光缆网络为基础，应用光纤通信技术进行信息传输的网络建设。广电网络当中应用光纤通信技术已经成为广播电视领域事业发展的基础条件。光缆网络在发展过程中获得了大范围的普及应用，其信息传递速度快、传递范围广阔而被多行业领域所应用。现阶段在我国城市发展期间，光缆网络已经成为最可靠的数字电视和数据信息传输链路[7]。当前不论是电视机台总控制机房、卫星行站、有线电视网以及信号发射台都会选择使用光缆作为媒介进行信号传输。通过应用光纤通信技术来实现电视直播信号传输。在广播电视网络应用光纤通信技术后取代了传统模式中的微波中继信号传输方法。广播电视网络在使用传统模式的微波中继传输方法时微波在进行传输过程中会引发一定的噪声，从而导致信号传输出现不稳定的情况。而应用光纤通信技术则有效改善了上述问题，增强了广播电视信号传输的稳定性和可靠性。这是由于应用光纤通信技术的光纤传输系统传输频带较宽，进行信号传递过程中通信容量更大，并且具有极强的抗干扰性。因此被广泛应用于广播电视网络传输中。 2.2 广播电视传输网络双向化改造策略
我国广播电视网络是以CATV作为基础，并经过完善最终发展为HFC网络。传统HFC网络主要服务对象是有线电视，其可以为有线电视提供信号传输，但传统模式的HFC网络在针对有线电视进行信号传输过程中采取的是单向下行广播式的传输方式。目前这一传统的HFC网络传输模式已经不能满足广播电视网络的发展需求。广播电视网络为了给用户提供宽带接入、数字电视点播等多项增值业务就必须对传统模式下的HFC单向网络进行改造。要将HFC网络最终改造为双向网。我国广播电视的传统业务是单向业务模式，传统的HFC网络是由单点到多点呈现出的树形网结构[8]。我国广播电视网络在发展的过程中最大优势在于其同轴电缆遍布整个城市居民住宅区，同轴电缆在进行工作期间频率可以达到1GHz，但是随着科学技术的不断发展和完善，传统有线电视向数字电视转换已经成为必然发展趋势。数字电视相比于传统有线电视，其可以让出更多的频率资源预留给数据通信。除此之外，调制技术的不断完善与进步，现阶段已经可以实现每一个Hz频带承比特数越来越多。
现阶段我国广播电视网络接入网改造技术主要分为以下两类，其一是CMTS CM技术，其二是EPON技术。如采用EPON技术对广电网络进行入网改造时需要考虑采用哪一种入户技术。EPON的入户技术主要包括五类线入户和同轴电缆入户（EOC技术）。相比于同轴电缆入户技术，五类线入户技术更加成熟，但是在应用五类线入户技术进行入网改造时由于五类线传输距离限制为100米，且在进行施工期间较为复杂，因此会出现入网改造施工成本较高、业务开通周期相对较长等问题。正是由于五类线入户技术的多种条件限制，因此在城市老城区进行入网改造时不适用五类线入户技术。我国大部分小区住宅广电网络仅设置了同轴电缆入户，因此在进行双向网改造过程中可以选择EPON联合EOC技术进行组网。EPON技术是基于以太网中的无源光网络技术，其集成了以太网和光网络的多种特点，现已成为广电网络双向网改造中应用范围最广的技术。广电网络双向网改造的发展也推动了EPON和EOC技术逐渐完善，最终可以实现住户在家庭中进行VOD点播、宽带网络连接、WIFI全覆盖等多种不同类型的需求。
在近几年新建的小区用户端全部都采用五类线双线入户，在针对这部分小区进行双向网改造可以采用EPON联合LAN技术，LAN技术相对较为成熟，不存在明显的缺点。并且应用LAN技术实施双向网改造具有结构构成较为简单，且网速较快并且稳定。用户在进行宽带连接和数字电视节目点播时都会由五类线承载信号传输，而CATV信号则依旧由HFC线路进行传输，从而实现用户双向网改造。
3 结语
综上所述，光纤通信技术现已在不断发展中逐渐完善和成熟，其已大范围应用于我国广播电视网络之中。本文阐述了光纤通信技术的相关概念以及特征，并總结其在我国广播电视网络双向网改造过程中所发挥的重要作用。光纤通信技术是现阶段广播电视HFC网络实现双向化改造的重要组成部分。在未来不断发展的过程中相信光纤通信技术可以在计算机网络、广播电视网络以及其他数据传输系统当中发挥更加重要的作用。
参考文献：
[1] 熊菲，高鹏，朱晓庚.同波长单纤双向传输技术在电力专用光纤通信网络中的应用探讨[J].内蒙古电力技术，2017，35（4）：5-9.
[2] 白贵林.浅析光纤通信技术在有线电视网络中的应用[J].数字通信世界，2017，12（6）：231-232.
[3] 言峰.浅析光纤通信技术在有线电视网络中的应用[J].电子世界，2016，9（22）：128.
[4] 吴迪.广电网络光纤通信网络技术的研究与应用[J].西部广播电视，2016，22（1）：249.
[5] 王飞.光纤通信技术在水利通信网络中的应用探析[J].中小企业管理与科技，2015，13（9）：216.
[6] 郝翔.试析如何利用数字微波和光纤技术建设可自愈的广播电视传输网[J].黑龙江科技信息，2015，8（18）：9.
[7] 程青枝.浅析光纤通信技术在广电网络中的应用[J].中国新通信，2013，15（2）：74.
[8] 王志远.浅析广电网络中的光纤通信技术及应用比较[J].计算机光盘软件与应用，2012，10（2）：25 40.
【通联编辑：唐一东】
关键词：光纤通信；广电网络；应用研究
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）06-0036-02
光纤通信技术在發展中不断完善，并且被广泛应用于社会多个领域当中。而广电网络的信号传输正是以光纤作为介质。现阶段我国各省市都纷纷建立了能够覆盖大多数核心用户的广电网络。通过应用最新的光纤通信技术可以有效完善广电网络的信号传输质量和广电传输网络的双向化改造。由此也能够看出光纤通信技术在现阶段我国广电网络当中所发挥的重要作用。
1 光纤通信技术概念及系统构成
1.1光纤通信技术概念及特点
光纤，全称为光导纤维，其主要材质是由特种玻璃或塑料所构成。将特种玻璃或塑料通过加工制作成能够传导光信号的纤维。光纤维在进行传输期间主要原理是利用光的全反射[1]。而光纤通信技术则是利用光纤可以传输信号的特点，对信息进行实时传递的一种通信方式。光纤通信技术在进行信息传递的过程中并非使用单根光纤，而是将多根光纤聚集在一起形成的光缆进行信息传输。
光纤作为光纤通信技术的主要信息传输媒介其具有诸多的优点。首先光纤具有很宽的通频带，最高可以达到30亿兆赫兹，并且光纤中继距离较长，最长距离可以超过100公里；其次是光纤具有极强的抗电磁干扰能力，并且光纤自身重量较轻；最后是应用光纤通信技术进行传输不带电，对于安装场所要求较低，可以大范围普及应用。
1.2光纤通信技术系统基本构成
光纤通信系统是以光波作为传播媒介，通过特殊工艺技术将高纯度玻璃进行拉丝处理，最终制成光纤管道纤维。光纤通信系统可以实现光信号与电信号进行转换，从而进行多种数据信息的实时传递。光纤通信系统的组成可以大致分为以下四部分，分别为数据源、光发送端、光学通道以及光接收机。在光纤通信系统进行信息传输的过程中光电传导信号可以借助光电发信机来实现光信号和电信号二者之间的相互转换[2]。光电发信机由光源、驱动器和调制器三部分构成，其能够实现光电信号转换的主要原理是能够接收电端机所发出的电信号与光源之中的光波进行相互调节，在进行调节后可以实现电信号与光导纤维相耦合，从而进行将电信号转化为光信号，实施信号传导。而将光信号转化为电信号则是要借助光收信机。光收信机由两部分组成，分比为光检测器和光放大器。光检测器在接收到来自光纤传递的光信号后可以将其进行转换，变为电信号。随后光放大器会将转化成功的微弱电信号输入到放大电路当中，将微弱的电信号进行放大，使其能够满足相对应的电水平，最终将放大后的电信号输送到光检测器当中完成光信号转化为电信号的信息传输[3]。如若光纤通信系统的距离较长，那么还需要在系统当中应用中继器。中继器所发挥的主要作用是将途径长距离光纤传输发生略变后的微弱光信号进行再次扩大，同时还可以将光纤通信期间失真的脉冲波形进行二次调整，最终通过借助中继器来确保长距离光纤传输的光信号能够保持一定的强度进行信息传输，最终保障进行长距离光纤通信期间信息传输的质量。
1.3光纤传输的特性
光纤传输是以光导纤维作为传播媒介，从而实现数据、信号传输。利用光导纤维作为介质不仅能够传输模拟光电信号和数字信号，同时在一定的技术设备保障下甚至还可以实现视频信息传输[4]。一般情况下在进行光纤通信传输期间，都是由多根光纤所组成的光缆来进行信息传输。据相关数据表明，单根的光导纤维在进行数据传输的最大效率可以达到几Gbps至几百Gbps。但是在应用光导纤维进行信息传递过程中，受距离限制必须在传输过程中应用中继器。光纤在传输光信号期间最长距离只能达到几十公里，而应用中继器后可以有效延长光纤当中光信号的传输距离，通过借助中继器来将微弱的光信号再次放大，从而有效延长光信号的传输距离。
光纤传输在实际应用的过程当中会将多根光纤进行合并，组成光缆进行信息传输。现阶段光纤传输主要分为多模光纤（Multi-Mode）和单模光纤（Singles-Mode）。多模光纤和单模光纤都使用的是石英光纤[5]。其中单模光纤之中的特制玻璃材料芯径极细，一般在9-15μm之间。在外界干扰较小的情况下使用单模光纤进行信息传递时只能传递单一模式。也就是在应用单模光纤进行信息传递过程中光信号只会沿着光导纤维当中的内芯进行传输。由于只采用这一种单一模式进行传输，避免了模式射散[6]。这也导致在应用单模光纤进行信息传递时对于光源信号的谱宽和稳定性拥有较为严苛的要求。光源信号的谱宽越窄，其稳定性就越高。因此一般情况下，单模光纤适用于距离较长，容量较大的光纤通信系统当中。而多模光纤则是指在给定的工作波长单中可以进行多种模式传输的光纤。多模光纤可以根据不同的折射率分布划分为突变型和渐变型。由于多模光纤在进行信息传递的过程中传输模式可以多达上百个，因此不同模式的光纤传播常数和群速率数值存在较大的差异性。一般情况下，多模光纤的带宽窄，其色散就较大，在进行信息传输过程中信号的损耗也就越大。正是由于多模光纤这一特性，导致其只能应用于中短距离和小容量的光纤通信系统当中。
2 光纤通信技术在广电网络中的应用
2.1 用于广播电视网络传输
科技水平不断进步也使得光纤通信技术在发展过程中不断完善，现阶段我国广播电视领域已经基本形成了以光缆网络为基础，应用光纤通信技术进行信息传输的网络建设。广电网络当中应用光纤通信技术已经成为广播电视领域事业发展的基础条件。光缆网络在发展过程中获得了大范围的普及应用，其信息传递速度快、传递范围广阔而被多行业领域所应用。现阶段在我国城市发展期间，光缆网络已经成为最可靠的数字电视和数据信息传输链路[7]。当前不论是电视机台总控制机房、卫星行站、有线电视网以及信号发射台都会选择使用光缆作为媒介进行信号传输。通过应用光纤通信技术来实现电视直播信号传输。在广播电视网络应用光纤通信技术后取代了传统模式中的微波中继信号传输方法。广播电视网络在使用传统模式的微波中继传输方法时微波在进行传输过程中会引发一定的噪声，从而导致信号传输出现不稳定的情况。而应用光纤通信技术则有效改善了上述问题，增强了广播电视信号传输的稳定性和可靠性。这是由于应用光纤通信技术的光纤传输系统传输频带较宽，进行信号传递过程中通信容量更大，并且具有极强的抗干扰性。因此被广泛应用于广播电视网络传输中。 2.2 广播电视传输网络双向化改造策略
我国广播电视网络是以CATV作为基础，并经过完善最终发展为HFC网络。传统HFC网络主要服务对象是有线电视，其可以为有线电视提供信号传输，但传统模式的HFC网络在针对有线电视进行信号传输过程中采取的是单向下行广播式的传输方式。目前这一传统的HFC网络传输模式已经不能满足广播电视网络的发展需求。广播电视网络为了给用户提供宽带接入、数字电视点播等多项增值业务就必须对传统模式下的HFC单向网络进行改造。要将HFC网络最终改造为双向网。我国广播电视的传统业务是单向业务模式，传统的HFC网络是由单点到多点呈现出的树形网结构[8]。我国广播电视网络在发展的过程中最大优势在于其同轴电缆遍布整个城市居民住宅区，同轴电缆在进行工作期间频率可以达到1GHz，但是随着科学技术的不断发展和完善，传统有线电视向数字电视转换已经成为必然发展趋势。数字电视相比于传统有线电视，其可以让出更多的频率资源预留给数据通信。除此之外，调制技术的不断完善与进步，现阶段已经可以实现每一个Hz频带承比特数越来越多。
现阶段我国广播电视网络接入网改造技术主要分为以下两类，其一是CMTS CM技术，其二是EPON技术。如采用EPON技术对广电网络进行入网改造时需要考虑采用哪一种入户技术。EPON的入户技术主要包括五类线入户和同轴电缆入户（EOC技术）。相比于同轴电缆入户技术，五类线入户技术更加成熟，但是在应用五类线入户技术进行入网改造时由于五类线传输距离限制为100米，且在进行施工期间较为复杂，因此会出现入网改造施工成本较高、业务开通周期相对较长等问题。正是由于五类线入户技术的多种条件限制，因此在城市老城区进行入网改造时不适用五类线入户技术。我国大部分小区住宅广电网络仅设置了同轴电缆入户，因此在进行双向网改造过程中可以选择EPON联合EOC技术进行组网。EPON技术是基于以太网中的无源光网络技术，其集成了以太网和光网络的多种特点，现已成为广电网络双向网改造中应用范围最广的技术。广电网络双向网改造的发展也推动了EPON和EOC技术逐渐完善，最终可以实现住户在家庭中进行VOD点播、宽带网络连接、WIFI全覆盖等多种不同类型的需求。
在近几年新建的小区用户端全部都采用五类线双线入户，在针对这部分小区进行双向网改造可以采用EPON联合LAN技术，LAN技术相对较为成熟，不存在明显的缺点。并且应用LAN技术实施双向网改造具有结构构成较为简单，且网速较快并且稳定。用户在进行宽带连接和数字电视节目点播时都会由五类线承载信号传输，而CATV信号则依旧由HFC线路进行传输，从而实现用户双向网改造。
3 结语
综上所述，光纤通信技术现已在不断发展中逐渐完善和成熟，其已大范围应用于我国广播电视网络之中。本文阐述了光纤通信技术的相关概念以及特征，并總结其在我国广播电视网络双向网改造过程中所发挥的重要作用。光纤通信技术是现阶段广播电视HFC网络实现双向化改造的重要组成部分。在未来不断发展的过程中相信光纤通信技术可以在计算机网络、广播电视网络以及其他数据传输系统当中发挥更加重要的作用。
参考文献：
[1] 熊菲，高鹏，朱晓庚.同波长单纤双向传输技术在电力专用光纤通信网络中的应用探讨[J].内蒙古电力技术，2017，35（4）：5-9.
[2] 白贵林.浅析光纤通信技术在有线电视网络中的应用[J].数字通信世界，2017，12（6）：231-232.
[3] 言峰.浅析光纤通信技术在有线电视网络中的应用[J].电子世界，2016，9（22）：128.
[4] 吴迪.广电网络光纤通信网络技术的研究与应用[J].西部广播电视，2016，22（1）：249.
[5] 王飞.光纤通信技术在水利通信网络中的应用探析[J].中小企业管理与科技，2015，13（9）：216.
[6] 郝翔.试析如何利用数字微波和光纤技术建设可自愈的广播电视传输网[J].黑龙江科技信息，2015，8（18）：9.
[7] 程青枝.浅析光纤通信技术在广电网络中的应用[J].中国新通信，2013，15（2）：74.
[8] 王志远.浅析广电网络中的光纤通信技术及应用比较[J].计算机光盘软件与应用，2012，10（2）：25 40.
【通联编辑：唐一东】