黑龙江省延寿县hfc网络工程设计

1、PAGE PAGE 30黑龙江省延寿县HFC网络工程设计设计编号：建设单位：延寿县兴达广电网络传输有限公司设计单位：宁波力优数字技术有限公司宁波市科技园区力优数字技术有限公司2004年10月21日力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术目 录一. 系统设计总体要求2二. 系统设计依据标准3三. 系统技术方案设计4四. 系统前端设计6五. HFC网络中的光网设计15六. 网络中的同轴电缆分配网设计23七. 工程施工、调试及维护细则27八. 附件附件一、前端系统设计图册及器材清单附件二、光链路部分图册及器材清单附件三、电缆分配网设计图册及器材清单附件四、有条件接收前端加解扰系统设计附

2、件五、延寿县750MHZ有线电视HFC网络器材施工清单及工程预算附件六、其它有关技术文件延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术一、系统技术总体要求根据广电总局GY5063-1998关于市县级有线广播电视网络设计规范，根据兴达广电网络公司关于HFC网络建设的规划及要求，及延寿县HFC网络建设的实际需求以及宁波力优公司在广电领域多年的设计和施工经验，甲乙双方约定延寿县级HFC网的系统方案设计应充分体现出前瞻性、可扩展性和实用性，应既保证目前需求又具有能开通双向综合业务的先进性和灵活性，应具有分布实施的可操作性，应具有最优性价比的经济性。目的是建成黑龙江境内

3、电视收视效果管理最好的HFC网络。此设计按照目标：用户入户电平为70dB5dB设计；每个光节点在200户以下，除最多一级放大器之外，基本不用干线支干线放大器。二、系统设计依据标准GY200-94有线电视系统工程技术规范。GB/50057-94建筑物防雷技术规范。GB/T6510-96电视和声音信号的电缆分配系统。GB/T11318.14-96电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件避雷器通用规范。GY/T131-1997有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法。GY5063-1998市县及广播电视网设计规范。GY/T106-99有线电视广播系统技术规范。延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能

4、优 化 品 质 力 优 数 字 技 术三、系统技术方案设计3.1总 体 方 案整个网络具有传输80-100套PAL制模拟及数字电视节目的功能，预留回传接口，以备必要时容易的开通双向传输业务。当前只开通40套电视节目。 工程规模：本工程为黑龙江省延寿县有线电视网络建设工程，工程总用户50000户。 节目来源：亚太1A、亚洲-3S、鑫诺1号等卫星上的电视节目，自办节目及光纤传送来的有线电视节目等。 传输方式：采用光纤同轴混合网络即HFC网。这是目前宽带用户接入的主要方式。 传输体制：由中心前端用光纤传输村屯（乡镇）和楼幢（城区）然后用电缆分配到用户，每个光接点覆盖200户之内，预留回传接口。 系统

5、带宽：由于传输的电视节目越来越多，再加上数字电视高清晰度电视机未来个人通信业务的发展，故采用750MHZ系统带宽。 网络结构：采用星型网络结构。 频段划分：数据上行业务5-65MHZ，过度带65-87MHZ、调频广播业务87-108MHZ、TV下行业务（模拟及数字电视）110-750MHZ。 光纤接入程度：宽带网络发展的主要标志是光纤接近用户的程度，HFC网络中，光纤接入程度可分为光纤到小区、光纤到楼幢、光纤到户。本方案采用光纤到楼幢（屯）。 光纤芯数：1550 nm传输每节点4芯考虑。1310nm传输每节点2芯考虑。 光波长： 采用1550nm和1310nm相结合。 用户分配：采用集中分配方

6、式有利于未来发展到双向业务时减少汇集噪声。延寿县HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术 用户管理：采用前端加扰可寻址收费管理系统，每个用户单独分配地址，实现管理到户。 供电方式：光接收机和放大器采用区域集中供电方式。 冗余设计：为保证改造后HFC网络的先进性，系统采用了多种冗余设计。如回传功能（预留）、光纤芯数用户入门电平。特别是光接收机都采用四输出口光机，一方面为今后用户扩展打下基础，另一方面对光接收机的备份互换也带来极大方便。3.2技术指标根据有关技术标准，系统应达到如下技术指标：序号项目单位电视（dB）调频广播（dB）1用户门口电平dBV6936422输

7、出口相互隔离dB30(VHF)22(UHF)3输出口任意频道电平差dB864相邻频道电平差dB35载噪比C/NdB4442（单声道）52（立体声）6交调比CMdB497组和三阶差拍比CTBdB558组合二次互调比CSOdB55单频道干扰609载波交流声比C/NdB4710邻频抑制dB60带外抑制6011微分增益DG%512微分相位DP度5为保证上述的系统指标，就必须对系统的各个环节的技术指标进行严格分配。3.3网络指标的分配网络系统包括四个方面：一是前端设备、二是光缆干线传输设备、三是电缆分配网络、四是用户终端设备。延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技

8、术通常非线性失真包括载波组合三次差拍比CTB，载波组合二次互调比CSO，微分增益DG，微分相位DP，干线交调比CM，载波二次、三次互调比IM2、IM3等等。前端邻频调制器会引起较大的DG、DP失真，而线性放大器的非线性只要满足CTB、CSO的要求，就可以保证能远远满足DG、DP、 IM2、 IM3的要求，因此DG、DP由调制其设备指标保证。只要调制器满足了DG、DP的要求对整个非线性失真只计算CTB、CSO就足够了，因此在进行系统指标分配时主要考虑C/N、CTB、CSO三项指标。（1）.C/N值得分配：在有线电视网络中，C/N值是一项衡量各系统质量的重要指标。由于前端系统的调制器性能指标很高，

9、所以前端系统的C/N值分配比为5%，对于光缆传输系统，由于传输距离不远，光端设备指标较高，只要合理选择和分配光发射机的光功率，使光接机接收的光功率不低于-2dBm，那么光缆传输干线的C/N值分配比为25%。对于电缆分配网，我们采用的是光节点到过流分配器之间是无源分配，极个别的用户分散地区必须用放大器时，也只能加一级干线放大器，而传输到普通分配时为了弥补分配损耗再增加了一级放大，所以这部分相当于二级放大，这部分的C/N值分配比为50%，那么终端部分的C/N值分配比为20%。（2）、CTB值的分配：由于前端各频道是单独处理的，几乎不存在相互串扰的问题，故其CTB分配比为5%，在光缆传输干线系统中，

10、CTB值除与频道数有关以外，还与光收光发设备有关，一般光传输设备的CTB可以达到62-68dB。因此一级光干线的CTB值分配比为25%（总局HFC网络改造指导性意见分配比为15%）。（3）、CSO值的分配：延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术前端系统的CSO值分配比为5%，光干线的CSO值分配比为25%，电缆分配网的CSO值分配比为50%，用户终端的CSO值分配比为20%。由上述各指标参数的分配比算出各环节所要达到的指标可见（延寿县HFC网络系统指标分配标）。延寿HFC网络系统指标分配表参 数系统指标前 端光传输干线分配系统用户终端国标设计值分配系数

11、分配值分配系数分配值分配系数分配值分配系数分配值C/N(dB)43440.05570.25510.5480.251C/CTB(dB)54550.05810.25670.5610.269C/CSO(dB)54550.05750.25640.5600.266四、系统前端设计前端是有线电视系统的核心部分，它为整个系统提供电视节目信号和控制管理信号。它的质量直接关系到整个有线电视系统能否正常的传送优良的电视图像和伴音以及确保完成它必要的管理控制和其他附加功能。因此正确的设计好前端电路，处理好进入前端的多种节目和信号，为前端系统配置好优质的设备和保证前端安全正常的工作是非常重要的。4.1前端的信号来源本

12、前端的信号由以下构成：一是电视节目信号，二是由可寻址的数据调制器输出的控制信号，它包括了：从卫星下行的电视信号如目前国内常用的来自亚太1A，亚洲3S等卫星的电视节目。来自省台光缆传送的多频道电视节目。本县有线台自办的电视节目。4.2前端的构成以及各部分功能延寿县HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术前端的构成详见前端系统图附后，由图可见前端部分由室外部分和室内部分所构成。4.2.1室外部分：前端的室外部分由卫星接收天线、高频头及电缆馈线所组成，在本前端中卫星天线有：收亚太1A卫星C波段（134E）的天线；收亚洲-3S(105.5E)卫星的C波段及KU波段天线；

13、亚太1号和亚洲-3S卫星的接收天线（C波段）均用双极化馈源，输出V/H极化信号给接收机，KU波段天线用单极化馈源。以上天线所收的星上节目能覆盖大部分中央、省地市及一些允许落地的境外电视节目。4.2.2室内部分：1.由卫星接收机和调制器组成的部分：对不同卫星的下行信号，由卫星接收机收下后，输出A、V信号再由不同频道的调制器输出射频信号加之混合器。2. 由光缆送入的省台多路SDH数字电视信号经解调后输出AV信号，经多路调制器处理后变成需用的电视频道信号加至混合器。3自办节目的A、V信号通过相应的调制器输出射频信号加至混合器。以上信号经过三个16路混合器后，经一个三分配器合成一口。再进三分配器，一口

14、直接进入1550光发射机还有两口再接二个三分配器，三分配器其两口，一口用作监测，另一口进入放大器（给电视墙），另外四口直接进入四个低增益、高线性、低噪音的前置放大器放大后，再接四个二分配，输出八口再接七个六分配，提供给37台1310光发射机作光路传输用，另外五口作为预留。延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术4.3前端的主要技术指标前端技术指标有：前端系统的输入电平；前端系统的输出电平；前端载噪比C/N；载波组和三次差拍比C/CTB、二次差拍比C/CSO。4.3.1前端系统输入电平本系统为HFC系统，输入信号以卫星电视信号和光缆传输传入省视台电视节目为

15、主。天线接收信号强度决定了电视信号的质量，它取绝于接收点的场强和接收天线的增益，因此选用大口径的卫星天线，及低噪音温度的高频头，对于提高前端信号输入电平从而提高系统的载噪比是必要的（参见附件一天线设计部分）。4.3.2前端系统的输出电平前端系统的首要任务就是为传输系统输送合格的电平适当的信号，前端系统的下一级就是光发射机。我们知道光发射机的RF输入电平在805dBv范围之内。本前端能保证对下一级1台1550光发射机和37台1310光发射机提供符合上述电平范围的信号。4.3.3前端载噪比C/N由于前端电路各频道信号均由调制器输出，因此选择在噪比高的高档调制器是非常重要。对PBI3000广播级邻频

16、调制器：带内载噪比C/N内63dB；带外载噪比C/N外80dB；在系统为N个频道时，调制器的总带外载噪比为：C/N外总=C/N外-10Log(N-1);延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术 =80-Log55=62.6dB;(N按56个频道计)因此前端每个频道的复合载噪比：C/N复合=-10Log(10-C/N内/10+10-C/N外总)；=-10Log(10-63/10+10-62.6/10)=59.8 dB；我们知道，单个前置放大器（增益为191.NF=8.5）在输入信号电平为83 dB式的载噪比为：C/N前置=83-（NF+2.4）=72.1

17、dB;因此前端总的载噪比为C/N总=-10Log(10-C/N复合+10-C/N前置/10);=-10Log(10-59.8/10+10-72.1/10)=59.5 dB；可见前端载噪比优于分配指标：57 dB4.3.4载波组合三次差拍比C/CTB、二次差拍比C/CSO由于在前端电路中各频道信号都是由调制器单独输出的，其CTB 、CSO失真主要产生前置放大器中。我们知道前置放大器在加载78个NTSC频道信号，输出电平为104dBuv时CTB =66.5dB、CSO=65 dB 现在加载56个PAL-D制信号，输出电平为93 dB时：CTB前端=66+2（104-93）+20Log78/56);

18、=66+22+2.88=90.9 dB;CSO前端=65+1(104-93)+15 Log78/56);=65+11+2.15=78.2 dB;前端的CTB和CSO均大于其分配值，81 dB和75 dB。前端输出电平的计算:（1）调制器输出电平取110dBv，较最大输出电平低10dBv。延寿县HFC网络系统设计力尽全能 优化品质 力优数字技术 （2）16路混合器和三分配器合成后，电平为：110dBuv-18du-6dBuv=86dB。（3）此输出经一个三分配分为三路，其中一路直接进入1550光发射机，另两口接二个三分配输出接至四台前置放大器的输入电平为：86dBuv-6dBuv-6dBuv=7

19、4dBuv入1550光发射机的电平为：86dBuv-6dBuv=80dBuv每台前置放大器的输出，有一个二分配器分为二路再进六分配器，四台前置放大器共得四十二路输出。每路电平为80dBuv，用于激励光发射机，5路用于预留。可见，前端的输出能达到光发射机的要求电平（80+5dBuv）。4.4频道配置安排本系统共接收卫星电视若干路，光缆传入电视信号若干路，自办节目若干路，还有1路可寻址数据信号。 延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技术节目及频道安排表（以下40套节目用可寻址前端加扰方式传送）序号频 道频 率传 送 节 目序号频 道频 率传 送 节 目1DS-

20、47725MHz黑龙江电视台公共频道21DS-1447925MHz黑龙江电视台第五套2Z-212025 MHz福建电视台22DS-1548725MHzCCTV-83Z-312825 MHz四川电视台23DS-1649525MHz黑龙江电视台第三套4z-413625 MHz山东电视台24DS-1750325MHz哈尔滨电视台影视5z-514425 MHz黑龙江电视台第四套25DS-1851125MHz哈尔滨电视台综合6DS-616825 MHzCCTV-126DS-1951925MHz哈尔滨电视台生活7DS-818425 MHzCCTV-227DS-2052725MHz哈尔滨电视台娱乐8DS-9

21、19225 MHzCCTV-628DS-2153425MHzCCTV-39DS-1020025MHz延寿有线电视台29待定待定待 定10DS-1221625MHzCCTV-430待定待定待 定11Z-822425MHz中央电视台教育一套31待定待定待 定12Z-923225MHz广东电视台32待定待定待 定13Z-1024025MHz湖南电视台33待定待定待 定14Z-1124825MHz辽宁电视台34待定待定待 定15Z-3342425MHz河南电视台35待定待定待 定16Z-3443225MHz浙江电视台36待定待定待 定17Z-3544025MHz云南电视台37待定待定待 定18Z-36

22、44825MHzCCTV-738待定待定待 定19Z-3745625MHz贵州电视台39待定待定待 定20DS-1347125MHzCCTV540待定待定待 定延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术4.5信号源接收选择对系统前端所接受的电视信号源主要是从以下原则去选择的：1. 节目源要覆盖中央各台和多数地方省、市（含本省）的节目以及本地市台的电视节目。2. 为了保证前端收入的信号质量优良，以接收卫星传送的数字卫星节目为主，同时也接收省台传送的光纤电视信号。3. 前端留出1个自办节目的频道。4.6前端结构的确定前端系统分为室外和室内部分：1.室外部分主要

23、是卫星接收天线，包含了其中的馈源、高频头、天线避雷设备和信号电缆等。卫星天线的安装置于室外，距室内前端机柜15-30M的距离之内。根据需要可安装于地面或屋顶之上，但应考虑无遮挡、防风，承重等因数以及周边环境无微波及其它干扰源等条件。2.室内部分：室内部分的设备放于前端机房内，前端机房面积应足够大，以便于合理安放设备，及通风散热、监控操作。室内部分包括了功率分配器，所有的卫星接收机、调制器、可寻址前端加扰设备、前置放大器等，以及为这些设备供电的供电器和混合器等，这些设备都安装于10个17层的19寸铝合金前端机柜上如前端机柜布局图所示。前端机房还设有监视口及监视用电视机及可寻址控制计算机及机桌。3

24、7台光发射机及前置放大器集中放于另几个17层的19寸的铝合金机柜上。前端机延寿县 HFC网络系统设计 力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术房的供电，考虑道前端设备的数量，并应确保供电电压的稳定可靠，选用一台10KVA的参数稳压电源提供稳压后的220V电源。4.7前端设备的选择4.7.1选择前端设备的原则1. 满足功能的要求；2. 满足技术指标的要求；3. 环境适应性强，同类产品尽量选相同品种，互换性好；4. 选信誉好、售后服务由保障的厂家的产品；4.7.2前端设备前端设备有：卫星接收天线、高频头、数字卫星接收机、频道调制器、频道处理器、多路混合器及前置放大器。卫星天线，选用大

25、口径SMC天线及低噪音温度的高频头；卫星接收机选用，高质量的工程数字接收机；调制器选用，高信噪比、高线性调制器、及输出电平高、带外抑制度高、调制度高DG、DP小的广播级调制器。混合器选用高屏蔽性能、高隔离度、高匹配性、低损耗的16路无源混合器。前置放大器，选用低增益高线性高指标的前置放大器。前端用-5电缆应选用4层屏蔽电缆及压接F头。延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术五、光缆传输系统设计光缆传输干线系统的设计，主要是根据所传节目数量、系统质量等级、路由长短、网络布局、线路敷设方式，实用性、经济性及以后的发展等综合因数来确定的。在此简单介绍光缆干线的

26、设计。5.1光波长的选取在有线电视系统中，常用1310nm和1550nm两个波长来传送电视信号。一般是根据传输距离来决定。当传输距离少于35Km时，应选用1310nm光波长，当传输距离大于35Km时，一般选取1550nm光波长。此外，在进行多功能应用时还应考虑系统的上行和下行带宽，可靠性和组网的灵活性等因素。一般来讲，采用1310nm技术时，单机设备便宜，使用的光发射机台数较多，交互上、下行带宽和发射机数量成正比，组网的灵活性也要好一些，从可靠性考虑，光发机都应有备份，1310nm的设备备份资金投入也较少。综合考虑成本、可靠性、灵活性、可扩展性等因素，我们这里骨干网应优选1550nm波长。支干

27、线网应选用1310nm波长。5.2光路由的选取：选择光路由的基本原则是：1.必须首先进行现场实际勘察，根据用户分布情况确定光节点的位置，在每个光节点覆盖200户之内原则下，光节点必须选在服务区的中心且安装、维护、供电方便、运行安全的地方。我们确定城区共设置286个光节点，农网568个光节点。2.光节点确定后，在选择用光缆把前端和光节点连接起来的光路由时。应尽量选择最短距离。3.光缆不管是架空或埋地，应选取安全系数大、容易施工的路由。延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术4.测算或实际测量前端至各光节点的实际距离，尽量减少光缆野外接头的使用。5.通向不同

28、光节点的光缆，尽量在局部地区采用同一路由，争取多纤共缆，以节约投资。6.光缆路由的选择还应考虑到网络将来升级改造方便灵活、投资少。根据上述原则，结合现场实际情况，且通过于甲方多次协商，双方共同确认的光缆路由见“黑龙江省延寿HFC网络光缆路由图”（附件二）。5.3光纤传输干线的设计1. 光发射机输出光功率分配形式的选择：延寿县HFC网络光纤传输网络采用星型结构，从前端光发射机输出端需要有若干光分路器来对我们选定的光节点进行功率分配，通常，一个网络中各光节点的指标相同，所以要求到达每个光节点的光接收功率也相同。根据延寿县HFC网络854个光节点的分布及选定的光缆路由，再参照延寿广电技术部门HFC网

29、络改造指导意见要求，在1550nm骨干网传输设计中，我们通过光纤数量和距离长短初步分为2组。选用一台1550nm（27）光发射机，2台1550nm光发放大器其中1台20dB（100mW），15台室内型光接收机。城区网和乡镇（分前端到屯）。我们通过光纤数量及长短，初步分成110组，选用110台不同规格型号和光发射机，每台光发射机带6-8个光接收机，具体讲，有几台光发射机各带6台接收机，有几台光发射机带7台光接收机，有几台光发射机带8台光接收机，这就要求订购几个1分6的光分路器，几个1分7的光分路器，几个1分8的光分路器。常用的光分路器有两类：一类是以12或1n的标准型号产品为代表。另一类可根据自

30、己和现场需要设计出随意的1n路各种分光比例的分光器交延寿县 HFC网络系统力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术工厂加工，我们选用后一种分光器，即直接到工厂订购几个1分6、几个1分7、几个1分8的光分路器。2. 光接收机输入功率的确定确定光接收机的输入功率的主要依据时所选购的光接收机技术参数。也就是在保证光接收机最佳性能指标条件下所要求的输入光功率，绝大多数光接收机最佳输入功率范围为+1dBm-3 dBm，为了确保系统传输质量及光缆老化损耗加大，我们选取光接收机输入功率为0dBm左右，最低不低于-1.0 dBm。3. 分光比的计算：分光比不仅与所传光的波长有关，而且与光缆的长度

31、（L）及单位长度光纤损耗（）有关，工程中为了使传送到各光接收机的输入功率基本一致，可用以下公式计算1分5和1分6的分光比K.K1=100.1 L1 /(100.1 L1+100.1 L2+100.1 L3+100.1 L6)K2=100.1 L2 /(100.1 L1+100.1 L2+100.1 L3+100.1 L6)K3=100.1 L3 /(100.1 L1+100.1 L2+100.1 L3+100.1 L6) (7-1)式K4=100.1 L4/(100.1 L1+100.1 L2+100.1 L3+100.1 L6)K5=100.1 L5 /(100.1 L1+100.1 L2+

32、100.1 L3+100.1 L6)K6=100.1 L6/(100.1 L1+100.1 L2+100.1 L3+100.1 L6)式中L1 L6为第一到第6路的光缆长度（km），为每公里光纤损耗，对1310nm波常=0.4dB/km.将各路的光缆长度Ln及光缆衰减=0.4代入(7-1)事就可求出各光分比Kn。光发射机功率：详见附件二光接收机接收光功率=1dBm-0.9dBm光网指标：CTB=67dBCSO=64dB C/N=51 dB延寿县 HFC网络系统设计序号节点 名称链 路距离KM链路损耗(dBm)链路损耗(mW)分光比%分光损耗(dBm)分路器输出（dBm）总损耗(dBm)节点入力

33、(dBm)分光路器名称1高台3.6001.081.281.8118.631.3719.710.29A2六团20.8006.244.215.9213.476.5319.710.29A3太平川32.7009.819.5113.489.9010.1019.710.29A4太平站37.50011.2513.3418.788.4611.5419.710.29A5新村站9.6002.881.942.7316.833.1719.710.29A6延河镇18.0005.403.474.8814.315.6919.710.29A7平安站21.6006.484.456.2613.236.7719.710.29A8青

34、川乡25.7007.715.908.3112.008.0019.710.29A9延安站21.8006.544.516.3513.176.8319.710.29A10玉河站11.8003.542.263.1816.173.8319.710.29A11寿山站17.8005.343.424.8114.375.6319.710.29A12安山站23.5007.055.077.1412.667.3419.710.29A13华炉站35.50010.6511.6116.359.0610.9419.710.29A14中河镇68.70020.61115.0879.481.3020.7421.910.13B15加

35、信镇49.10014.7329.7220.527.1814.8621.910.13B光 链 路 计 算 表 （1550nm骨干网）力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术4.光链路损耗和光发射机输出功率的计算光发射机输出功率（P0）与光接收机输入功率（Pi）之差被称为链路损耗(r)。该损耗包括光缆、光分路器、光活动连接器和熔接点的损耗，其计算公式可表示为（7-2）式；r=L-10l0gK+0.5+1(dB) （7-2）式中0.5 dB为光分路器附加损耗及熔接点损耗。1 dB为光端机活动连接器损耗及容裕量损耗对1310nm光传输系统，=0.4，将不同光节点的光缆长度Ln及分光比Kn

36、代（7-2）式，即可求出每一个光节点的链路损耗，计算结果见附件的光链路计算表。光发射机的输出功率P0=r+Pi(dB)从光链路计算表可以看出，854个光节点的链路损耗大小决定了选择光发射机功率大小。5.4 光节点服务用户数的考虑因素通常有人总说有线电视网络已经到每个光接点500用户，已够先进了，今天我们实际的延寿县HFC网络按每个光接点200户设计，网络更加先进。是这样吗？为什么？对于一个双向（或准双向）HFC系统，为了满足现在的和未来的需要，设计者要考虑什么才能使网络不至于天天改造。简单地讲，依据什么讲每个光节点服务200用户比服务500用户先进，是不是仅仅讨论光节点服务用户就够了？现在我们

37、就讨论这个问题。1.电磁波频谱利用率在进行数字调制方式的讨论中，众所周知，不同的调制方式有不同的频谱延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术利用率，调制方式越复杂，其频谱利用率越高，但对系统的要求也越高。简单地说，在一定的带宽范围内，采用特定的调制方式也就决定了特定的最大数据流流量，翻过来讲，对于特定的数据流，就必须分配一个特定的带宽。这是我们对HFC网络无论是上行还是下行，带宽分配的基本要求。对于某种特定服务，我们可以通过计算得到每户的需求数据率（DRHP）。DRHP=（用户数据流量需求）（同时使用率）（服务覆盖率）其中用户数据流量需求是指为某特定服务

38、而言，如高速数据服务，用户数据量的要求为2Mb/S。同时使用率是指需要该特定服务的用户同时在线率。一般为10%-30%。服务覆盖率是指需要该特定服务的用户占总用户数的比。对于多个服务种类，上式可改为：DRHP=i（用户数据流量需求）i（同时使用率）i（服务覆盖率）I由此我们可得到具体服务数的计算公式如下：服务用户数=（可利用带宽频谱调制效率）/ DRHP式中，频谱调制效率随不同的调制方式而异，如下表：谱数字调制效率表频调制方式 QPSK 16QAM 64QAM 256QAM频谱调制效率 1.534.56.3当我们利用上式进行计算时必须注意一点，对于用户数据量需求（DRHP），同时使用率及服务覆

39、盖率等数值，在设计中这些数值的取值应当考虑未来的发展。2.光节点服务用户数光节点服务用户数实际上就是安装在光节点处的回传激光发射机服务的用户数，也就是回传数据需求的反映。延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术假设一个系统，用户需求数据流量为回传2Mb/s，同时使用率和服务覆盖率均为30%。则可求的用户需求数据率DRHP=2Mb/s0.30.3=0.182Mb/s。假如回传采用QPSK调制，可利用带宽为20MHz65MHz，则：光节点服务用户数=（65-20）1.5/DRHP=67.5/0.18375户。在实际应用中，如果回传用户有不同的服务需求，则应分

40、别计算DRHP。如在上述服务的同时，用户还有10 Mb/s回传业务，同时使用率为20%，覆盖率为10%，则：DRHP=2Mb/s0.30.3+10Mb/s0.10.2=0.18+0.2=0.38Mb/s光节点服务用户数=（65-20）1.5/DRHP=67.5/0.38178户,可见我们延寿HFC网络改造后，每个光节点服务范围在200户左右（绝大多数光节点不足200户），显然比500户先进得多，在可预见的未来十年内，足可满足用户需要。3. 正向光发射机的用户数正向光发射机能够传输750MHz带宽，其传输能力非常大，目前550MHz以下大都用于传送模拟电视节目。那么用来传输下行数据的带宽资源仅剩

41、200MHz，现在我们同样进行类似光节点服务用户数的分析。假设系统需要为用户提供10 Mb/s数据流量，其中用户同时使用率和服务覆盖率均为25%。则：DRHP=10Mb/s0.250.25=0.625Mb/s下行系统采用64QAM调制，频谱调制效率为4.5，可利用带宽为200MHz，则每台正向光发射机服务的用户数为：正向光发射机服务用户数=（2004.5）/ DRHP=900/0.625=1440户，在延寺县HFC网络设计中，每台正向发射机最多带6台光接收机（服务6个光节点），也就是1200户左右，完全可以满足未来用户高速业务的需要。延寿县 HFC网络系统力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优

42、 数 字 技 术六.同轴电缆分配网的设计在进行电缆分配网的设计以前，首先要对现场用户进行实地勘察，确定好光节点的具体位置。一般光节点应选择在覆盖片区的中心而且安装、维护和供电条件较好的地方。在进行分配网的设计时，一方面考虑下行的电视信号必须满足系统指标，同时还要考虑未来系统升级为双向传输时的一系列技术问题。下行的电视信号分配，主要考虑信号均衡前提下的低失真传输。这里所说的均衡包含两个概念。一是各个用户的电平基本一致；二是系统工程内的各个频道间电平基本一致。上行信号的传输考虑的主要问题不是信号的分配，而是回传信号系统的汇聚。因此就必须考虑汇聚噪声和汇聚均衡两大热门话题。汇聚噪声无法消除，只能减少

43、其对网络传输信号的影响。汇聚均衡主要是通过分配网的设计而减少回传路径电平差来控制。这就是要求在进行分配网设计时充分考虑到回传信号系统电平差，从过流分配器汇集到光节点电平差不大于10dB也就是在5dB之内。6.1 分配网的基本结构实际分配网的设计要根据现场的用户分布情况、实际地形、道路、具体建筑形式进行。不同的现场情况分配网设计结果不相同，但基本设计方法和原则是不一样的。现在我们架设电缆分配网中的一个光节点的典型结构如下图3.1所示：延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术图3.1分配网的基本结构图中光接收机有四个射频输出口，每个输出口的射频电平为98dB

44、v。从光接收机射频输出口到分（支）配器用-1 2或-9铝管电缆，分配器到入户分配器用-7（铝管）电缆。这就保证了绝大部分入户分配器之前不用放大器就可以满足入口电平。即使对个别分散的用户，最多也只用一级干线放大器。6.2 分配网络的设计原则1. 分配网的敷设线路，应避开直射波、干扰波严重及容易受损的场所，尽量减少与其它管线障碍物交叉跨越。2. 明敷的电缆与明敷的照明线、电力线不论是平行或交叉其距离大于0.3M。不要将电缆与照明线、电力线，同线盒、线槽、连接箱安装。3 .为减少电平损耗应选用分配损耗、插入损耗低的分配器。4. 为了做到从光机到分配器中间尽量少用放大器，设计中从光收机到过流分支分配器

45、之间采用铝管-9电缆；分支分配到用户之间用四屏蔽-5电缆。5. 进行分配网电平设计是对下行信号按高频端（750 MHz）进行电平计算，还要对以后的回传信号按低端（65 MHz）信号进行电平计算。确保下上行信号系统电平差在所要求的范围之内。6.3 分配网络的设计计算延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术 1. 用户电平范围：用户电平指的是系统输出电平也就是进用户门口的电平，该电平既不能太高也不能太低。太高会使电视机的高频放大器电路工作在非线性区，造成频道间的相互调制和交扰调制；太低又会使电视机出现“雪花”干扰。通常情况下收看电视节目的最佳电平应在65dB

46、v左右（进入电视机）因此国标规定非邻频系统用户电平设计值应为705dBv、邻频系统设计为693dBv以此电平为基准调频广播信号低10dBv、64QMA信号低10dBv、256QMA信号低6dBv。2. 分配网络的C/N值：分配网络的C/N值主要取决于所用的干线放大器的放大模块的性能指标。前面已经指出延寺县HFC网络系统中绝大多数光节点只用一级放大，只有个别零散用户才加一级放大。也就是说分配网中最多只有两级放大，所以分配网的载噪比可用下列公式计算：(C/N)f=EFI-Ff-10l0gn-2.4(dB) (8-1)式中EFI为进入各级放大器的输入电平，这里我们要求69dBv；Ff为放大器或放大模

47、块的噪声系数，一般为8-12dB这里我们按最坏的情况取Ff=12dB；n为放大器串接的级数，再次最多n=2绝大部分光节点n=1。2.4为75系统本低噪声。则分配网的载噪比：（C/N）f=69-12-101og2-2.4=51.6dB远远优于系统分配给该环节的载噪比指标（48dB）。3. 分配网的CTBCTBF=CTBCH+2(EOMAX-EO)-20lognCTBF=CTB=2(EOMAX-EO)-15log(N-1)-20logn (8-2)_式中CTB为分配放大器在最大输出电平时的载波组合三次差拍互调比；延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术CTB

48、CH为多个频道输入下对于EOMAX电平值的载波组合三次差拍互调比；EOMAX为最高输出电平。我们已经知道双向干线放大器下行传输通道的性能指标为：当放大器增益为26 dB时750MHz系统79路PAL-D模拟频道满负荷时测量的CTBCH69dB，CSO64dB这里我们选用增益为26dB放大器，输入电平为72dBv则输出电平为98dBv，代入上面（8-2）式可得：CTBF=69+0-2010gn2=63dB，而系统分配给该环节的指标为61dB，优于系统所要求的指标。更何况绝大多数光节点都只有一级放大器，CTB指标绝对大有富余 。4. 分配网的CSO如前所述放大器在750MHz系统79路PAL-D制

49、模拟频道满负荷时测量的CSO64dB，考虑两级放大器串接CSO迭时结果为：CSO+=-151og(10-64/15+10-64/15)=-15log2+64=64-4.5=59.5dB60 dB 基本满足系统分配给分配网环节的CSO指标，更何况绝大多数光节点只有一级放大，凡是2级的支干线上要求输出电平都要降低1dB更满足系统的指标要求。5. 用户电平的计算： 用户电平的计算方法大致有“顺算法、倒推法、列表法和图示法”四种。一般最常用的有顺算法和倒推法两种。所谓顺算法，就是按照由前到后的顺序进行计算。就是用光接收机（或分配放大器）的输出电平依次减去分配器损耗，分支器的插入损耗、分支损耗和电缆的传

50、输损耗等，从而求得用户电平。所谓倒推法，就是从后往前进行计算。先根据系统要求的距离最远的用户电平，分别将电缆损耗、插入损耗、分支损耗和电缆的传输损耗等值累加起来。就可以得到光接收机（或分配放大器）的输出电平。延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优 数 字 技 术由于用户现场情况千差万别，但计算方法却简单机械，这里就不再具体一一列举。七.工程施工、调试及维护细则7.1施工细则，详见附件各有关部分施工规范。7.2系统工程调试细则1. 系统调试必须严格执行有关标准和技术手册或设备使用说明书。2. 认真检查设备连接线，接地线等无漏接错接等错误。3. 仔细检查电源稳压器输出电压

51、及机柜上的电源电压，均符合要求。4. 依次对设备加电，观察各设备指示灯是否正常。5. 卫星电视接收天线在安装时已经调整好。6. 前端邻频调制器的调制度、音频频偏及A/V比在出厂前已用精密仪器调好，没有特殊问题不应轻易变动，只需将图像载波输出电平调整为110dBv。7. 前置放大器输入电平调整为75dBv左右，确保输出电平为93 dBv。8. 光发射机的输入射频电平为805dBv（视选用的光发射机参数不同临时调整）。9. 各光接收机的输入光功率在01dB范围属于正常范围，若有的光节点输入光功率1dBm，则应适当衰减，若-1dBm，则应从分光器开始检查该光芯的分光比是否有问题，该光芯的活动连接器接头是否干净，是否接好，熔接点等是否有问题，通过检查调整更换（换接头、光芯等），加以解决。调整正常后检查供电器的输入电压（220v）及输出电压（60v左右），用供电器对光接收机供电。10. 检查光接收机四个射频输出口电平，应在98dBv左右。11. 检查电缆分配网上各放大器的输入电平，均应72dBv。若发现某放大器延寿县 HFC网络系统设计力 尽 全 能 优 化 品 质 力 优