江苏省广播电视光缆传输省级干线网.doc

江苏省广播电视光缆传输省级干线网
杨大伟
　　［摘　要］　介绍江苏省广播电视光缆传输省级干线 网结构概况，对建网工作中获得的体会进行了总结。
　　［关键词］　光缆；广播；电视；网络
　　［中图分类号］　TN913.7，TN913.2　　［文献标识码］　B
　　［文章编号］　1006-1908(2000)02-0019-06
The optical fiber network for broadcast and television in Jiangsu Province
YANG Da-wei
（Suzhou CATV Station,Suzhou 215006, China）
　　Abstract: On the basis of introducing the construction of the optical fiber network for transmitting broadcast and television in Jiangsu Province,the author summarizes the construction experience in building this netw ork.
　　Key words: fiber optic cable; broadcast; television;network
1　前　言
　　光纤传输具有传输频带宽、容量大、损耗低、不受电磁干扰、光缆直径细、重量轻、制造 原材料丰富等优点，用光纤传输的广播电视信号不仅传输质量好，而且信号稳定，因而光纤 正成为新的广播电视传输媒介。国内许多省市如苏、鲁、浙等近年来都在大力兴建广播电视 光缆传输网，以适应广播电视事业的飞速发展。以光缆传输网为主的广播电视传输覆盖网正 和电信网一起成为我国信息产业的重要基础设施。
2　江苏广播电视光缆传输省级干线网的结构概况
　　江苏省广播电视光缆传输省级干线网(以下简称江苏省网)是宽频带大容量双向式的数字传输 网络，它外连全国广播电视传输网，内连省内各市县的有线电视网，最终发展成为适应江苏 省广播电视事业长远发展需要的数字化的宽带综合业务传输网络。
　　江苏省网为环形结构的网络，由苏北光缆环网和苏南光缆环网两部分组成：苏南环网由省网 中心出发经南京、镇江、常州、无锡到苏州，从苏州的张家港市东沙镇过长江后到达南通 ，从南通到泰州、扬州等市再回到省网中心；苏北环网则将淮阴、宿迁、徐州、连云港、盐 城等省辖市连接起来。苏南苏北两个光缆环网在扬州、泰州两地交汇，江苏电视台和江苏有 线电视台与省网中心三点又组成一个小的SDH环网，整个网络覆盖全省13个市64个县(市)500 多万有线电视用户，江苏省网的总长度为1891km，其结构如图1所示。

图1　江苏省广播电视光缆传输省 级干线网的结构组成
　　江苏省网采用SDH传输技术，传输容量为STM-16，传输速率2.5Gb/s，苏南苏北两个SDH光缆 环网的传输容量均为STM-16，其中13个STM-1(155Mb/s)的传输容量用于传送广播电视信号 。用1个STM-1的容量建立全省广播电视系统的内部通信网，同时提供富裕容量为其他专业 系统服务；用1个STM-1的容量开展计算机广域联网服务，为 开展数据业务创造条件；用1个STM-1开展数据视频和数据音频业务，根据用户需求可提供5 0～100套以上的视频和音频节目，开展视频点播等视听新业务。江苏省网的各业务站点主要 采用法国Alcatel公司的2.5Gb/s的SDH传输设备，在苏州、无锡、常州、徐州、淮阴、连云 港等省辖市设置市级中继站，可下载和向省网中心回传广播电视节目信号，主要设备是Alca tel 1664 SM2488Mb/s(STM-16)同步插分复用设备(即ADM2400)和Alcatel 1715VC多信道视 频/音频编解码器；在常熟、宝应、海安等地设置再生中继站，只对省网传输的光信号起再 生和放大作用，不可下载和回传广播电视节目信号，主要设备是ADM2400，图2为苏州、常熟 两处机房的主要设备配置。网络的管理系统设在省网中心，采用的是Alcatel 1353EML(网元 管理层)，它是管理SDH设备的集中的网络管理系统，主要提供配置管理功能，即对所监视的 网元进行控制，提供的故障管理功能可使操作人员及时检测出网络的故障。性能管理功能主 要提供网络性能的报告和评估等。

图2　江苏省网苏州常熟 机房的主要设备
　　江苏省网的传输光缆以8芯光纤的层绞式光缆为主，一些市县的光纤联网因为与省网建设同 步进行，并且部分路由相同，故借用部分省网光缆干线，即在省网光缆8芯光纤的基础上又 添加了数量不等的光纤。长度10km的过长江光缆则采用24芯光纤。除过江光缆外，江苏省网 传输光缆大多采用架空的敷设形式。光纤采用的标准是国际电信联盟标准部(ITU-T)的G652 标准，即1310nm波长性能最佳的单模光纤，又称色散未移位的光纤，可用在1310nm和1550nm 两个波长区，江苏省网目前采用1550nm的传输波长。
　　江苏省网目前采用HDPCM浅压缩视频编解码的方式传输视音频信号，今后网络扩容时可采用M PEG-2视频压缩编码的方式。省有线台、省电视台和省网中心组成的小的SDH光缆环网的传 输容量为STM-4，其中一个STM-1用于省网中心向两个省级台回传各省辖市的节目信号，两 个省级台各用一个STM-1向省网中心传送电视节目信号。另一个STM-1用于组建数据传输系 统；两个省级台的广播电视节目各自用数字编码设备变换成符合标准的数字信号，通过传输 容量为STM-4的SDH环网传到省网中心，直接进入省网中心的SDH光传输设备，经光缆线路送 到各市级中继站，在市级中继站再用数字解码设备将其还原成相应的广播电视节目信号；各 市级中继站回传的广播电视节目用数字编码设备转换成数字信号后，经省网直接传到两省级 台再解码，这样可以确保省网上的上、下行信号的传输质量。
　　江苏省网的主要功能是传输广播电视节目信号，在此基础上可和节目制作部门合作开办专业 频道形成各频道的特色，从而为用户提供丰富多彩的各具特色的广播电视节目。在完成广播 电视信号传输的同时，江苏省网还具有相当容量的通信和数据传输能力，为今后开展宽带、 窄带数据业务提供了有利条件，例如可为政府部门、科研教育等专业用户提供数据通道，使 其能建立本系统的全省数据专用网；建立广播电视行业内部通信网，开展可视电话、办公室 会议系统、计算机联网等业务；利用广电网络和教育医疗部门合作，为社会提供远程教学和 远程医疗服务；和宾馆酒店合作，建立视频会议系统会场，提供面向社会和公众服务的视频 会议系统；和商业部门合作，建立购物频道，实现网上购物；建立广播电视宽带数据网，实 现新闻交换、资料交换；建立广播电视视音频数据库，为社会提供各种实用信息等。
3　江苏省网建设过程中的一些体会
　　江苏广播电视光缆传输省级干线网的总体技术方案于1996年底通过原广播电影电视部的论证 ，一年后网络的建设工程全面展开，此项工程的建设投资大，技术含量高，施工周期长，13 个省辖市负责各自区域内的光缆架设、熔接以及机房建设和设备安装等工作，在省广电厅统 一指挥下，经过一年多的奋战，该网络于1998年12月26日正式建成开通并投入使用，笔者参 与了此项工程的建设，通过实践与学习便有了如下一些体会。
　　1) 广播电视光缆传输省级干线网应采用SDH(同步数字体系)传输技术，这是因为SDH传输技 术具有传输容量大、距离远、质量好、具有较强的网管功能和自愈功能，不同厂家的SDH设 备能相互兼容，并且易于升级扩容，可传递综合业务等优点。国外电信运营商传输语音信号 视频信号和数据信号均采用SDH技术，国家广电总局已明确规定部级和省级广播电视干线网 全部采用SDH传输技术；省级干线网目前可采用传输容量为SMT-16的SDH技术，传输速率2.5 Gb/s，今后业务增多时可升级到STM-64，传输速率10Gb/s。江苏广播电视光缆传输省级干 线网采用STM-16的传输容量，由省网中心利用SDH强大的网络管理能力对网络进行管理， 今后业务量大时则通过波分复用方式或利用备用光纤进行扩容。由于SDH技术较多的优点， 因而笔者认为目前延伸到县市的地市级光缆干线网也应采用SDH技术，苏州有线电视台延伸 到所辖六县市的苏州有线电视光缆干线网(简称苏州市网)就是采用SDH技术，江苏省网和苏 州市网的传输效果证明SDH技术具有良好的传输特性。
　　2) 广播电视光缆干线网应采用1550nm的传输波长，这是因为1550nm窗口的衰减值较低仅0.2 dB/km左右，与1310nm的0.35dB/km衰减值相比，可显著增大光纤线路无中继传输距离， 从而减少光缆干线线路上中继站的数目；1550nm波长传输时可利用掺铒光纤放大器(EDFA)对 光信号直接进行放大中继，而1310nm传输时的放大中继须经过光电和电光转换比较复杂；15 50nm传输还有利于将来通过波分复用的方式，使光纤传输系统实现扩容。由于光器件价格的 降低使得1310nm传输系统已无明显优势可言，因而广播电视光缆传输干线应采用1550nm的传 输波长。原广播电影电视部在1995年研究制定全国有线电视联网规划时就规定了光纤干线必 须采用1550nm的传输波长，江苏省网就是采用1550nm的传输波长，由于1550nm传输窗口的衰 减值较低，因而江苏省网的每个中继段都具有较长的无中继传输距离。
　　3) 省级干线网既是全国网的接入系统，又是连接省内各市县网的干线网，承上启下具有重 要的地位，因而网络的技术指标要求较高。由于SDH技术主要为传输语音业务的通信网而设 计的，对广电网而言，目前只能参考通信网的设计指标来设计网络，但由于广电网的主要业 务是2Mb/s以上的宽带业务且图像和数据的传输对误码和抖动的要求比话音要高得多，因而 广电网的技术指标要高于通信网。设计广电网时误码性能可以ITU-T的G826《一次群及以上 速率国际恒定比特率数字通道的参数实体误码特性》标准为依据，抖动性能则参考G825《SD H数字网络的抖动和漂移的控制》标准。按G826设计的光缆网的误码性能可满足广播电视信 号的传输要求，但由于PAL制彩色电视信号所允许的峰峰抖动值大约仅为5ns，而G825规定的 低频抖动容限大于此值，因而只能参考G825设计网络，同时尽力满足电视信号传输对抖动的 要求。江苏省网的技术指标要求如下表所示。按国内部分分配的方法折算的苏州-常熟中继 段的误码指标为ESR=0.2045%,SESR=0.002556%,BBER=2.5562×10-6。
江苏省网的技术指标表

项　目
苏北光缆环网
苏南光缆环网
误码秒比(ESR)
3.2038%
3.00704%
严重误码秒比(SESR)
0.4004%
0.037588%
背景块差错比(BBER)
4×10-5
3.7588×10-6

　　此外江苏省网对苏州—常熟中继段的光通道总衰减要求为17.66dB，总色散要求为792ps.nm 。江苏有线电视台在苏州、常州、镇江等地现场直播《非常周末》节目时，就是利用江苏省 网先将节目信号传到省网中心，再传到江苏有线台经编辑加工后，用江苏省网将节目信号传 到其他市。由于网络技术指标较高，因而网络在传输广播电视信号时很少出现不良的传输现 象。
　　4) 广播电视光缆传输网建设的重点是确保网络传输的可靠性和运行的安全性，因而广播电 视光缆干线网应建成具有自愈保护能力的环形网，亦即用分插复用器(ADM)组成环形结构的 网络，以便光纤线路中断时网络能在极短时间内恢复工作；由ADM组成的自愈环能在50ms内 恢复业务并具良好的业务疏导能力，故在SDH传输网络中应用较多，主要有两纤单向通道保 护环、两纤双向通道保护环、四纤双向复用段保护环、两纤双向复用段保护环等四种自愈保 护环形式，后三种保护环适用于广播电视省级光缆干线网这样的长途干线网；网络业务量的 70%～80%集中在省会城市落地的省级干线网，可采用通道保护环的保护形式，而全省经济较 发达各业务站点业务量较均衡的省级干线网可采用复用段保护环的保护形式；采用两纤或是 四纤则根据业务量的大小来定，业务量大用四纤，业务量小则用两纤。江苏省网就是采用AD M2400，即1664SM组成苏南苏北两个光缆环网，采用两纤复用段保护环的保护形式；广东有 线电视SDH网也采用了两纤双向复用段保护环的保护形式。
　　5) 广播电视光缆传输省级干线网线路较长属于长途干线网，其路由的选择要经济合理；应 按环网的原则进行选择，即选择确定的路由要能使组成省网的各业务站点形成一个环形网络 结构，如因经济实力问题不能一步到位，也应先行规划设计好环形网络结构的路由。可先链 状连接各业务站点，待条件成熟后再构筑成环网；若某业务站点业务量较少且所处地理位置 不适宜构筑环网，则只能链状连接；为便于光缆的敷设施工和今后光缆线路的维护，应尽量 选择沿公路或铁路走向的路由。由于省级干线网线路较长，因而投资较大，所以选择路由时 还应考虑经济性，要充分利用已有的各种杆路设施，如市县广电网杆路或电力杆路，借用这 些杆路敷设省级干线网的光缆可大大节约投资；此外在设计规划路由时还应和城市的规划、 交通等管理部门充分沟通，以便及时了解城市的规划、道路的变更信息等，从而确定合理的 路由，否则今后城市的规划、道路若有变更则将不得不搬迁已建好的杆路，因而做好沟通工 作可避免今后不必要的经济损失。江苏省网即是根据全省13个省辖市的地理分布位置构筑了 苏南苏北两个光缆环网，选择了沿公路和铁路走向的路由，并较多借用了各市县的已建广电 杆路和一些电力杆，节约了投资。国家广电总局组织建设的部级广播电视光缆干线在苏州区 域内也是沿312、318国道的走向；广东省在建设全省有线电视光纤干线网时也选择沿324、3 25、205、206、207国道和广梅汕铁路走向的施工线路。
　　6) 广播电视光缆传输省干线网的光缆线路应具有较高的传输质量，这是因为网络传送的是 广播电视的视音频信号且今后还要传送各种数据业务信号，信号传输质量的好坏取决于光缆 线路的传输质量，因而要选择质量好的优质光缆，主要指标要求是光纤的衰减常数和色散系 数；江苏省网要求所用的光缆在1550nm窗口处光纤衰减系数≤0.22dB/km，色散系数≤1 8ps/nm*km；光缆干线不同的中继段上可选用不同厂家的光缆，但同一中继段上必须用同一 厂家连续生产的同一批次光缆，要选知名度较高且售后服务好的光缆厂家；广电系统对光缆 的要求原则是“严格控制光纤品牌，中继段内避免混芯”，从出厂光纤盘号、指标参数开始 追踪直至核查成缆后的光纤技术参数等，以此来保证光缆的质量。为确保光缆传输信号的质 量还要尽力降低光纤接头的熔接损耗，因为光纤线路的传输损耗取决于光纤衰减系数和接头 熔接损耗，而传输损耗决定了光缆线路的传输质量，江苏省网要求在1550nm窗口下光纤接头 熔接损耗一般应小于0.2dB，最大不超过0.6dB，中继段衰减小于0.23dB/km。江苏省网苏州 段由于严格控制了光纤接头熔接损耗，因而各中继段的光纤传输损耗较小，传输质量较好。 此外在熔接光纤时同一根光缆中不同用途的光纤应分别盘绕在接线包内不同的盘纤板上并做 好标记，以便今后返修方便。
　　7) 广播电视光缆传输省级干线网的建设要确保施工质量，只有优良的施工质量才能确保光 缆网长期高效地安全运行，并为今后广电光缆网开展数据业务打下良好的物质基础。敷设光 缆时应按光缆盘的编号沿确定的路由顺序布放，光缆在生产时的断开处，在光缆布放时仍须 在一处，从而保证能在光缆生产时的断开处熔接，以减小光纤模场直径对熔接损耗的影响。 布放光缆要严格按施工工艺进行，光缆弯曲的半径应大于光缆的缆线直径的20倍，光缆布放 时的牵引力不能超过光缆允许张力的80%，最大不能超过100%，牵引力须施加在光缆中的加 强件上，必要时还须制作牵引端头等，以免光缆受损伤；光缆架空敷设时吊挂光缆的钢绞线 在水泥杆上的固定要牢靠，每隔两根水泥杆就应在杆上留有2～3m的光缆余量；管道敷设时要 注意管内和阴井内不能有积水，每个阴井内要有2～3m的光缆余量；架设好的光缆受到最大 负载时产生的伸长率应小于0.2%。要做好不同架设方式转折处的光缆的保护，无论何种架设 方式都要做好光缆的防雷、防电保护。江苏省网苏州段的建设是严格按国家广电总局广播影 视信息网络中心制定的《广播影视光缆线路传输干线网工程施工管理办法》和省广电厅下发 的《江苏广播电视传输网光缆工程施工及验收暂行技术规定》的要求进行的，在上述基础上 我们还提出其他一些要求，如要求水泥杆须采用600号以上水泥制成，杆内必须配12根以上 低碳钢钢筋或8根以上高碳钢钢筋，杆直且壁厚均匀、表面光洁无裂缝，杆的树立要直且埋 深在大于1.5m，杆距控制在50m左右，每隔10根杆做人字形拉线；钢绞线和挂钩要热镀锌以 防锈，挂钩间距保持在40cm左右；光缆在穿过高压电力线要做好绝缘处理且相互间距离要大 于2.5m以上等。
　　8) 采用SDH技术传输广播电视信号要考虑SDH的指针调整等对电视信号传输的影响，因而选 择设备时应选采用了漏比特技术的SDH设备，以减少电视信号受到的不良影响；所选用的设 备还应具有统一的标准规范和指标等，以使不同厂家的SDH设备相互兼容，国内SDH设备生产 厂家的产品已具有较先进的水平，在建设省级广电光缆网时，笔者以为应优先选用国产设备 。此外在建网工作中还应做好各种资料和数据的收集整理工作，以便为今后网络的维护提供 必要的依据，网络建设完毕后应利用其富裕容量积极开展各种数据业务为社会服务，这样既 充分利用了网络又创造了效益，从而为广播电视业自身的发展奠定基础。
　　9) 光缆网投入 使用后的安全运行，主要取决于日常的检测和维护，要做好光缆线路的巡视、光电器件设备 性能的检测等各种维护工作。建设江苏省网苏州段时，我们要求线路上每根杆都挂牌，以机 房为起点依此编号，这样在每月巡视光缆线路时若发现问题，则可方便地确定问题的所在之 处，巡视时主要检查架空光缆的挂钩是否脱落、光缆是否受损、线杆是否被撞歪撞坏、管道 光缆的管道和阴井内是否有积水、井盖是否被盗被毁等。按网络的设计指标要求定期检测光 缆线路的各项指标，如中继段的衰减系数、光通道的总衰减和总色散等，将检测结果与线路 竣工时测试记录进行对照，检查线路的技术指标是否发生变化，各光纤接头及光纤线路上其 它地方是否有异常变化等。定期检测光电设备的光、电接口的性能以确保设备安全运行、做 好设备机房的安全保护等。
4　结束语
　　广播电视光缆传输网的建设将是今后广播电视事业的发展重点，而省级干线网的建设又是其 中的重点，由于省级干线网的重要地位及其建设具有投资大、建设周期长等特点因而必须采 用先进的传输技术、优良的设备和优质名牌光缆，并认真进行施工，做好细致的日常维护和 检测工作，确保网络的安全运行，在做好广播电视节目信号传输工作的同时，积极开展各种 用户急需的数据业务服务，推动广播电视事业向前发展。