徐国庆 李庆华
科学技术的飞速发展给各行各业带来了挑战和机遇,广播电视事业更是如此:数字和数字压缩技术、卫星和光缆传输技术、多媒体和光盘技术等等,都为广播电视节目的制作、传输、播出赢得了宝贵的时间,展示了广阔的空间。SDH综合数字光纤网将电视、广播、电话、因特网等送进千家万户已不再是神话。然而,怎样建好一个技术先进、功能齐全、节约高效的综合网,是摆在有线电视工作者面前的艰巨任务。为了高起点、新技术、少投资、多功能建成红兴隆综合光纤网,在电视传输技术方面,做了较长时间和较深入的技术探讨。
红兴隆分局是黑龙江垦区最大的分局,拥有36万人口,耕地面积600多万亩,分布在3市6县共12个农场,光纤链路总距离643.85km,最大间距87 km,单向最长距离284.85km(见图1)。1998年初,宝泉岭、建三江分局光纤网相继开通,他们使用模拟1 550nm传输方式将30套电视节目送到各农场,最远距离分别是180km和220km,设备总造价为200万元左右。当时,正向分局领导递交技术论证和初步预算方案,考虑到饶河方向280 km的超长距离及分局财力等因素,又在200万元预算的基础上增加了100万元。从理论计算和实际情况分析,如果用模拟1 550nm传输方式完成饶河农场方向的电视节目传输,是非常困难,或者说是不可能的,有10多家公司厂家拿到分局路线图,要求他们给做初步设计和预算时答复:用模拟1 550nm传输方式无法实现。
光纤网终端有三个技术指标必须达到:即载噪比CNR=50dB,组合三阶差拍CTB=65dB,二阶混合失真CSO=60dB。又由于分局光纤网为二级传输网,农场要建成三级光纤网,必须在技术指标上给三级网留有一定的裕量。所以,分局光纤网在设计时要留有充分的技术指标裕量。在寻求传输方式的过程中,首先把目光瞄向当前光纤传输的新技术和新产品上,主要有以下几个方面。
1 采用色散位移光纤
这是解决超长距离模拟传输的最简便的方法,由于总局光纤网光缆已经架设完成,总局光纤网路经红兴隆分局境内的部分农场用模拟1550nm传输方式是可以实现的,往饶河方向的光纤网是红兴隆分局自己的光纤网,到目前还没有动工,光纤也未订货。在订货时通信和其它业务仍采用单模光纤,广播电视将单模光纤换成色散位移光纤,这种混合光纤美国康宁公司和上海华新电缆有限公司都生产。两芯单模、两芯色散位移光纤GYXTW-4光缆报价每km为8000多元。这样光纤设备仍为200万元左右,另100万元补在往饶河方向的色散位移光纤上,也能完成模拟1550nm光纤网的建成,但要做到各农场电视信号的回传仍需增加预算。
2 采用色散位移补偿组件
色散补偿组件是一种无源技术,它可以用于均衡超出网络允许长度部分光纤的色散。在使用中它可以置于网络的发射端、接收端或光纤链路的任何位置,适用于1 550nm处调制模拟系统或多信道高速率数字光纤系统,目前色散补偿组件有四种规格,如表1所示。
表1 色散补偿组件规格
|
DCM-20 |
DCM-40 |
DCM-60 |
DCM-80 |
典型色散/ps/nm |
-340 |
-680 |
-1020 |
-1360 |
典型损耗/dB |
3.4 |
5.0 |
7.0 |
9.0 |
典型偏振模色散 |
1.5 |
2.2 |
2.6 |
3.0 |
从表1可以看出,当它与常规标准光缆一起使用时,DCM-20补偿20km光纤的色散,DCM-40补偿40km光纤的色散,依此类推。
但色散位移补偿组件对光功率损耗较大,在设计时必须留出功率裕量。
3 采用双光纤或波分复用技术
新技术的不断涌现为光纤网的传输带来了福音,目前,当传输距离超出模拟1550nm传输方式能力的时候,采用双光纤传送—用两套设备各传一半信号的方式,在接收端把两路相位相反的光信号进行合成,它可以使CNR提高3dB,CSO提高4~6 dB。这样既可提高每频道信号功率,同时也降低了谐波相互作用。这种传输方式在国内已有地区使用。
现在还有在一根光纤中用D-WDM(高密度波分复用)的方法,用两套或多套发射机传送两个或多个1 550nm波长的信号。它的通信机理和双光纤方法相同,只是实现方法不一样,这种传输方式目前还处于实验室研制阶段。
4 数字传输方式
数字传输方式是目前及今后较长一段时间内最先进的传输方法。也是最终要达到的目标,要做到向各场传输30套模拟电视节目信号,回传一套节目信号造价需要2~3千万元,这是分局财力所不能接受的。即使下传6套节目,回传一套节目,不含网管系统,造价也达900多万元。已由上海科学亚特兰大有限公司等单位做了初步设计及预算,离预算相距甚远,难以实现。农垦总局一级光纤网采用的正是数字传输方式。
5 调频传输方式
调频传输方式为深圳迈威公司黄吴明教授研制,主要优缺点如下:
5.1 优点
(1) 解决了超长距离传输困难
284km的传输距离使许多厂家对这个工程望而却步。用调频传输方式虽然不能将几十套电视节目一次送到各接收点,但它可以将18套节目下传给各农场,各场有一套节目回传给分局,CNR,CTB和CSO等指标均能达到要求。
(2) 造价低廉
在目前数字设备还十分昂贵、且技术还不十分成熟的情况下,用模拟1 550nm传输方式又不能将信号送到280km,调频传输方式不失为明智之举。经初步设计和预算,按厂家报价下传10套节目,回传一套节目计算,全部设备总造价才120万元左右。这样既可以让分局领导接受这个投资造价,也为筹措资金减轻了压力,为分局光纤网早日开通创造了有利条件。
(3) 不淘汰农场前端设备
调频传输方式送到农场解调出的是音频和视频信号,它们可以进调制器和农场原节目混合进入农场的有线电视网或三级光纤网。各农场在建有线广播电视站时都投入了不少资金购置了前端设备,如用1 550nm模拟方式传输,各农场前端将全部停止使用而报废,而用调频传输方式可以让这些设备继续发挥作用。
(4) 解决了信号回传问题
已经建成光纤网的分局现在只能将信号送下去,而信号回传不能解决。如用调频方式,不仅可以向农场传送加密、省二、农垦、分局等频道的电视节目,而且解决了长期困绕的难题——信号回传问题,从而结束了用客车传送新闻录像带的时代,并且具有图像质量好,时效性快的优点。同时还可以利用该设备每个信道传送一路电话的特点,实现简单电视会议的功能。
5.2 缺点
(1) 传输节目套数少。由调频传输特性决定它不能像模拟1 550nm传输方式那样在一根光纤中可以将30~60套电视节目一次传送到各接收点,最多只能传送18套节目。
(2) 各场前端还需要增加相应节目套数的调制器,将分局送来的信号(音频、视频)进行调制和农场原信号混合进入三级光纤网,各农场在建网的同时还要增加部分设备(调制器)的投资。
(3) 将来光纤网升级改造时有部分设备将被淘汰
最后方案的确定,有待资金落实的时间和数额,如近期资金能到位倾向于先使用调频传输方式,它可以稳定地工作几年,那时数字设备的价格会很低廉,技术更趋成熟,再进行网络升级改造将顺理成章。如资金近期还不能到位,可考虑一步到位上数字设备。
作者单位:黑龙江省红兴隆农垦广播电视局 邮编:156911