[发明专利]多通道光汇聚视频传输器

说明书

技术领域

近年来, 由于网络业务的飞速发展, 城域网和中短距离传输网建设中普遍存在光纤资源紧张和传送业务种类多的问题，因此，如何在有限的光纤资源中同时高效的传输大容量视频业务已成为城市平安工程的发展瓶颈，同时成为科研人员努力的方向。研制开发一种工作可靠、对传输系统适应性强、业务接口复杂多样的多通道光汇聚视频传输器, 提高光纤资源利用率, 使大量用户享受骨干网络的巨大带宽资源。 

研发一种基于数字非压缩视频具有任意汇聚接入功能的多通道光汇聚视频传输器。它具有多级全光、全数字汇聚,大容量单纤传输、高质量全实时数字非压缩图像等特性。该系统特别适合运营商的光纤网络结构，是在现有光纤网络上构建高质量数字视频接入网的最佳解决方案。 

背景技术

波分复用（WDM）技术已经成为光传送网的主流技术，在光通信系统中得到了广泛的应用。高密波分复用（DWDM）技术广泛应用于长途干线和骨干网络，较好的解决了当前的带宽需求。网络的带宽瓶颈逐渐转移到了城域网，城域网的建设成为当前的网络建设的热点。CWDM技术以其独特的优势在城域网的建设中越来越受到重视。除了城域网和接入网以外，在光线区域存储网络（SAN）中也受到广泛的重视。 

波长转换的作用是将从波分复用终端或其他设备来的光信号进行转换，将非匹配波长上的光信号转到符合要求的波长上，从而实现信号从一个波长向另一个波长的转换。在含有波长转换的网络中，光通道能通过在不同的链路上用不同的波长而建立，从而大大提高网络的灵活性，消除光通道的波长冲突，同时还有利于网络的运行、管理和维护。 

电信运营商加快自身网络建设的同时，用户服务质量越来越被重视，一些重要的干线和高端大客户采用双路由备份已成为一种趋势。通过线路保护技术可以帮助用户组建一个无阻断、高可靠、安全灵活、抗灾害能力强的光通信网。 

光纤放大器技术就是在光纤的纤芯中掺入能产生激光的稀土元素，通过激光器提供的直流光激励，使通过的光信号得到放大。传统的光纤传输系统是采用光—电—光再生中继器，这种中继设备影响系统的稳定性和可靠性，为去掉上述转换过程，直接在光路上对信号进行放大传输，就要用一个全光传输型中继器来代替这种再生中继器。适用的设备有掺铒光纤放大器（EDFA）、掺镨光纤放大器（PDFA）、掺铌光纤放大器（NDFA）。目前光放大技术主要是采用EDFA。90年代初期，掺饵光纤放大器（EDFA）的研制成功，打破了光纤通信传输距离受光纤损耗的限制，使全光通信距离延长至几千公里，给光纤通信带来了革命性的变化，被誉为光通信发展的一个“里程碑”。 

时分多路复用（TDM）技术是按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同的时间内传送，将整个传输时间分为许多时间间隔（Slot time，TS，又称为时隙），每个时间片被一路信号占用。TDM就是通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的。电路上的每一短暂时刻只有一路信号存在。因数字信号是有限个离散值，所以TDM技术广泛应用光通信网络中。 

数字视频传输技术将多路模拟基带视频、音频、数据进行高分辨率数字化，形成高速数字流，然后将多路数字流进行复用，通过发射端和接收端进行复用解复用恢复成数字化信号。数据视频传输技术完全解决了模拟视频传输时大容量传输代价过高、视频信号易受干扰、信号传输质量难以得到提升等问题。 

传统的数字光纤视频传输都是由监控点到客户端的点对点的传输方式，如果对于比较分散的各个节点来说要单独进行远距离传输的话会利用大量的光纤资源而且对光纤本身的传输效率也是一种浪费，如果把原本要进行远距离传输的好几路光纤数据在一个离各个点都相对近的地方进行汇聚然后再进行传输，这样就可以很好的节省光纤资源使原来需要传输的多芯光纤变成现在的一芯光纤就能解决。减少不必要的线路，减少了成本。 

发明内容

多通道光汇聚视频传输器是针对大量混合视频光路汇聚传输的解决方案。多通道光汇聚视频传输器主要将多台用户侧发射机的光信号聚合到一路或多路1.25G光通道并结合18路CWDM波分复用技术实现单纤双向传输，实现单根光纤承载传输144路数字非压缩视频。 

多通道光汇聚视频传输器主要是由8通道视频光汇聚卡、8通道视频接收卡、8通道视频发射卡、双通道多速率波长转换器卡、一套18通道复用器/解复用器卡、二个监控器卡、专用机箱、冗余电源以及监控软件所组成。 

1.1、多通道光汇聚视频传输器的设计原理