江苏省广播电视光缆传输省级干线网

江苏省广播电视光缆传输省级干线网江苏省广播电视光缆传输省级干线网 杨大伟 摘摘 要要 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 关键词关键词 光缆 广播 电视 网络 中图分类号中图分类号 TN913 7 TN913 2 文献标识码文献标识码 B 文章编号文章编号 1006 1908 2000 02 0019 06 TheThe opticaloptical fiberfiber networknetwork forfor broadcastbroadcast andand televisiontelevision inin JiangsuJiangsu ProvinceProvince YANG Da wei Suzhou CATV Station Suzhou 215006 China AbstractAbstract 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 KeyKey wordswords fiber optic cable broadcast television network 1 1 前前 言言 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 2 江苏广播电视光缆传输省级干线网的结构概况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 3 江苏省网建设过程中的一些体会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 53 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