一、目前，我國(guó)各省市都已建成覆蓋核心用戶的廣電網(wǎng)絡(luò)，其中城域骨干網(wǎng)絡(luò)主要以光纖為傳輸介質(zhì)。與傳統(tǒng)的銅、無(wú)線電等介質(zhì)相比，光纖介質(zhì)具有許多優(yōu)點(diǎn)，并將在廣電網(wǎng)雙向改造中起到不可替代的作用。

二、光纖通信系統(tǒng)

（一）光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成

光纖通信技術(shù)作為當(dāng)代信息化過(guò)程中的核心技術(shù)之一，也是理想的數(shù)字通信方式。數(shù)字通信具有傳輸信號(hào)精確、信號(hào)質(zhì)量好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，大容量長(zhǎng)距離的光纖通信系統(tǒng)大多采用數(shù)字傳輸方式[1]。

最基本的光纖通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)源、光發(fā)送機(jī)、光學(xué)信道和光接收機(jī)組成[2]。其中數(shù)據(jù)源包括話音、圖象、數(shù)據(jù)等，它們經(jīng)過(guò)PCM電端機(jī)轉(zhuǎn)變成適合于在光纖上傳輸?shù)亩M(jìn)制光脈沖“0”和“1”；由光發(fā)送機(jī)向光信道發(fā)送，先后要通過(guò)0.85、1.31和1.55三種光波窗口。光學(xué)信道包括最基本的光纖和中繼放大器等，完成光信號(hào)的傳送以及傳送過(guò)程中衰減信號(hào)的放大、整形；在接收端由光接收機(jī)接收光信號(hào)，并從中提取信息，然后轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)整形、再生后得到對(duì)應(yīng)的原始發(fā)送信息，例如話音、圖象、數(shù)據(jù)等。對(duì)于長(zhǎng)距離的光信號(hào)傳輸還需使用中繼器，長(zhǎng)距離傳輸可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減、畸變，由中繼器將此類信號(hào)放大、整形、校正，進(jìn)一步向遠(yuǎn)方傳輸，以保證接收方能夠正確的接收。

（二）光纖通信系統(tǒng)各部分的功能[3]：

1.光發(fā)送機(jī)：光發(fā)送機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。它將來(lái)自于視頻、音頻等信號(hào)源的電信號(hào)調(diào)制為光信號(hào)，然后再發(fā)送到光纖去傳輸。

2.光接收機(jī)：光接收機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)由電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

它將光纖傳輸來(lái)的光信號(hào)，通過(guò)光檢測(cè)器轉(zhuǎn)變?yōu)楸硎疽曨l、音頻的電信號(hào)，然后再將此能量較弱的電信號(hào)通過(guò)放大電路，放大到接收端能夠檢測(cè)的電平，送到用戶接收端去。

3.光學(xué)信道：光學(xué)信道是由光纖構(gòu)成的傳輸通路。它將光發(fā)送機(jī)發(fā)出的光信號(hào)，經(jīng)過(guò)光纖的長(zhǎng)距離傳輸后，發(fā)送到接收端的光檢測(cè)器上，完成信息的傳遞。

4.中繼器：中繼器由光源、光檢測(cè)器和判決再生電路組成。它的作用是對(duì)光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)受到的能量減弱進(jìn)行補(bǔ)償，并對(duì)失真的信號(hào)進(jìn)行校正。

5.無(wú)源器件：由于光纖的長(zhǎng)度受到拉制工藝和施工條件的限制，同時(shí)光纖的拉制長(zhǎng)度也有規(guī)格的要求，不宜太長(zhǎng)，可能需要將多根光纖相連接，組合成一條光纖線路。于是，需要使用光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件實(shí)現(xiàn)光纖間的連接、光纖與光端機(jī)的連接及耦合。

（三）光纖的傳輸特性

目前使用的石英光纖分為單模光纖（Multi-Mode）和多模光纖（Single-Mode）。單模光纖發(fā)送端只有一個(gè)入射角度，基本是沿著光纖的內(nèi)芯進(jìn)行傳輸。由于沿直線傳輸過(guò)程中不發(fā)生光的全反射現(xiàn)象，因而信號(hào)衰減很小。單模光纖適用于大容量、長(zhǎng)距離的光纖通迅系統(tǒng)。多模光纖在一定的工作波長(zhǎng)下，光源以多個(gè)入射角在光纖中傳輸，由于傳輸過(guò)程中要發(fā)生光的全反射現(xiàn)象，因而這種光纖的傳輸距離比較短。

（四）光纖通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

光纖傳輸系統(tǒng)具有傳輸速率高，通信容量大，傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)；同時(shí)由于傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)，具有抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)衰減低等特點(diǎn)；在施工過(guò)程中，由于光纖尺寸小，重量輕，便于鋪設(shè)；光纖大部分由石英玻璃（二氧化硅）拉制而成，原材料充足。

三、光纖通信技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

（一）廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸我國(guó)廣電網(wǎng)絡(luò)中光纖干線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積達(dá)到3.8萬(wàn)公里[4]，其中，光纖/同軸電纜混合(HFC)的廣電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，光纖以其頻帶寬、傳輸距離長(zhǎng)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、體積小、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，在廣電網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)得到廣泛的運(yùn)用。

隨著用戶需求的增長(zhǎng)，人們不僅僅滿足于通過(guò)電視單向接收信息，還希望其能夠承載多媒體交互業(yè)務(wù)。為了進(jìn)一步滿足用戶的需求，當(dāng)前廣電網(wǎng)絡(luò)面臨的最重要任務(wù)是將HFC網(wǎng)絡(luò)雙向化。

這不僅有利于提高廣電網(wǎng)絡(luò)在媒體界的競(jìng)爭(zhēng)力、也有利于廣電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和創(chuàng)收。

（二）廣播電視網(wǎng)絡(luò)雙向網(wǎng)改造方式

目前，廣播電視雙向網(wǎng)絡(luò)改造方案主要有EPON+EoC、EPON+LAN和FTTH等多種模式[5]。

EPON+EoC方案在我國(guó)大部分的住宅小區(qū)，廣電網(wǎng)僅設(shè)置了同軸電纜入戶，此時(shí)雙向網(wǎng)改造適合選用EPON＋EoC組網(wǎng)方案。EPON（以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）是基于吉比特以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它集成了以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，是目前廣電雙網(wǎng)改造中應(yīng)用較廣的技術(shù)。

EoC是在同軸電纜上傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)的一種技術(shù)，原有以太網(wǎng)數(shù)據(jù)封裝格式不發(fā)生變化，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)和有線電視信號(hào)采用頻分多路復(fù)用技術(shù)，在同一根同軸電纜里同時(shí)傳輸。隨著廣電網(wǎng)雙向改造的逐步發(fā)展，極大的推動(dòng)了EPON與EoC設(shè)備逐步走向成熟，使設(shè)備設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)實(shí)施、維護(hù)管理等一系列問(wèn)題簡(jiǎn)單化，也可以滿足用戶家庭VoD點(diǎn)播、

寬帶上網(wǎng)WLAN覆蓋等多種業(yè)務(wù)需求。

EPON+LAN方案

對(duì)于國(guó)內(nèi)大部分近幾年建設(shè)的小區(qū)，在用戶端已經(jīng)實(shí)現(xiàn)五類雙絞線入戶的場(chǎng)景，雙向網(wǎng)改造可采用EPON＋LAN方案。LAN方式具有技術(shù)相對(duì)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定以及用戶網(wǎng)速較高的優(yōu)勢(shì)。

用戶的數(shù)字電視點(diǎn)播和寬帶上網(wǎng)等業(yè)務(wù)均由入戶五類雙絞線承載，而CATV信號(hào)仍沿原有HFC線路傳送，此方案采用雙線入戶的方式解決雙向改造問(wèn)題。

FTTH方案