数字化有线电视前端机房信号管理解决方案

1、 20数字化有线电视前端机房信号治理解决方案前言随着广电技术的飞速进展，设备更换代的周期变短，技术不断涌现，如HFC双向网络、Cable Modem、数字电视、SDH传输、宽带IP千兆以太网、网络治理等等。这就带来设备不断地投入使用，而设计标准与操作规程的制定却远远跟不上实际的需要。刚刚设计改造的前端机房，用了两年不到又要中断信号重调整。这在西方国家的有线电视运营者来说会造成极其严峻的损失。所以对于机房设计工程师来说，将来所面临的挑战是极其严峻的。目前我国有线电视前端机房的设计越来越趋向于标准化，回忆过去的有线电视前端机房，我们大家都深刻地感受到，要想设计一个标准化的，切合实际又有用的有线电视

2、前端机房也绝非易事，比较后可以得出，过去的前端机房，存在着连线杂乱，外挂无源器件太多，信号传输不标准，线性以及均衡调整不抱负等各种因素带来电视信号等级降低，故障率高，维护困难等诸多因素。我们公司参考了国外的一些知名机房以及结合我国一些工程的具体案例，得到了一些体会情愿和大家共享。目前我国的很多城市已经开展了各种各样的数字业务以及其它关于数字方面的增值业务，在业务开展中往往遇到很多回传噪声的问题，实在使很多工程技术人员感到头痛，那么我们应当怎样来面对这样的问题呢，是解决还是躲避，很明显躲避不是解决问题的方法，可是解决又该怎样解决呢？我想解决的方法也是很多种的，从根本上讲，与其说解决，还不如说适应

3、性调整。由于环境是不行根本转变的状况下，只有去适应它才能保证业务的正常进展。首先，我们来分析数字业务的回传与电视节目的下行在信号环境下的区分：电视信号在频谱上看，多半在65M以上，在这样的信号环境下输送信号，和它相伴随的噪声环境相对来说是比较小的，越是高段的信号，噪声峰值也越小，所以在信号频谱上看，电视信号的峰值相对噪声相比较， 噪声就显得微乎其微了；可是回传的频段多半都在65M以下SCDMA在200M环境，无论从前端还是在末端看频谱，都会觉察，在低段的噪声根底就比较高，信号的峰值与噪声的峰值都比较接近，关键的问题在于此，在这一段的信号使用就难上加难了。其次，在65M以下有用信号与噪声之间的电

4、平差很小的状况下，对于电缆安排网局部的局限性也带来了很大的不便。缘由是电缆分支局部带来的差异会导致回传到放大器的回传信号的电平输入相差太远。在分支安排末端，对于电视信号相差5-10dB是很正常的事情，可是这种差距对于回传到放大器就不能忍受了，特别是在再加上电缆长度的不同，分支安排器之间的差异，到放大器回传模块的电平，可能会相差太远，尤其是在回传频段上的噪声电平又很高，同样会进入放大器的可能性就很大。第三，分支器之间有差异，5-65M之间也有差异，可是最大差异在于电缆，由于电缆在5-65M以下的损耗与750或860M时的电缆损耗相差实在太大了。虽说使用回传均衡器带来确定的便利。但是总的来说，调整

5、电缆接入局部的回传，包括回传放大器以及单位增益准则的应用，都不是一件特别轻松的事，它需投入大量的人力物力，经过长时间的摸索才可能到达略微好的效果。可在这时候，前端回传混合安排的设计是马拉松长跑的最终100米冲刺，前端回传系统的产品选型以及设计直接打算了该回传整体系统的最终总体得分。它的重要性如同心脏，打算这个业务的运营效果。不仅仅是回传，电视信号下行的前端机房局部同样起到心脏的作用，很多的网络维护人员都会对其维护工作的难度感到头痛，网络一级一级往下传，越是环节多偏差越大，甚至到达没有方法调整的地步，我们该怎么办？该责备电缆还是放大器，是光传输还是前端？在这么多的环节当中，要想得到每一局部能够调

6、整，首先要有牢靠的前端，前端的性能直接打算全部其它的东西，假设前端有1-2dB的误差，那么谁能轻易的告知我到了电缆安排后会造成多少偏差？这是一个很难答复的问题，所以，在整体网络当中，首先我们要有一个值得信任的局部，也就是一个基准，假设没有基准，整个网络没有方法解决。很明显，前端局部的无源及有源的设计就要求高精度高标准的设计，才能给末端工作带来改善的可能。很多工程设计人员把留意力全部集中在价格最昂贵的设备上，而往往无视了关心周边设备的重要性，如同一匹千里马没有给它配上适宜的马掌一样，即使是很昂贵的马，没有好的马掌，也不能到达日行千里的力气。从中我们觉察，加拿大PCI是一家特地把留意力放在这些机房

7、关心周边设备上的厂家，他的理念是不同运开工程要配不同的鞋。目的是要让格外昂贵的设备能够到达其应有的效果。PCI 简介加拿大PCI是全球最齐全的有线电视周边设备生产厂商，并通过了ISO9001认证，为宽带效劳供给行业专业设计和制造高品质、创的产品，大多数产品供给有线电视市场。其产品尤其适合数据传输对器件的要求，对于解决在双向网络中因器件问题造成双向数据传输不通畅的状况优势相当明显，而且PCI公司的产品在北美乃至全球数据网络建设和运营中不断总结、改进和完善，使其日趋完善。在20年进展过程中，PCI利用全球领先的核心RF滤波技术生产出高性能的产品供给应宽阔客户，PCI在RF滤波和RF信号治理概念方面

8、是行业的领导者，受到全球知名厂商及用户的赞誉。PCI不断在研发和制造更加创的滤波器、混合/安排网络RF和L-Band信号治理、射频放大器、末端无源设备、测试信号发生器、连接头和终端产品。走进我国一些有线电视台前端机房，外表上机架排列整齐、清洁、美观，但到机架背后看，从卫星接收的信号安排到前端RF信号的混合、安排等，用的都是小功分器、混合器、定向耦合器、分支安排器，这些小器件用电缆吊挂在设备后面，显得格外杂乱，是造成前端不行靠性的重要缘由之一，也给设备修理带来麻烦。PCI公司把上、下行信号混合、安排、监测器件集成在1 Ru或5 Ru机架上SCN-1000 19“,SCN-2022 23“,MAX

9、NET系列。SCN-4000则是将16路光节点回传信号的混合、安排、测试等器件集成在19“ 2RU的机架内，其外部只有16路输入端口和4路混合，8路混合，16路混合等多种选择及测试端口，器件在内部连接，连线最短，牢靠性最好，还大大减小外部干扰的侵入。PCI的专业研发中心不断的开发创的技术，高品质、高科技的产品给客户带来更多有益的帮助。PCI的客户来自全球，包括北美地区大的有线电视系统运营商和小的电缆网络运营商，也包括更多的通信供给和制造厂商，PCI靠快速的响应时间、产品定制、高品质的产品供给和强大的技术支持来赢得客户的信任。PCI产品包括：PCI滤波器MAXNETTM 系列RF and L-B

10、and信号治理产品SCN系列RF and L-Band信号治理产品SCN-ManagerTM RF信号治理DigiMAXTM 射频放大器DigiMAXTM 末端无源产品COMPRESSORTM 连接器、终端器和附件PCI目前在国内的主要用户未具体列出： 青岛有线台 深圳有线台 南宁有线网络中心 广州市环网 瑞安有线网络中心 中广有线舟山分公司 岱山有线台 陕西宝鸡广电网络 江苏泰州有线台 福州宁德有线台 宁波有线台 北京TPV全球第三大显示器厂商加拿大PCI- 信号治理专家首先我们来争辩一下，机房内有些什么昂贵的设备？我们依据机房内的信号性质以及功能来分成几个局部的设备：L-BAND 信号、A

11、/V信号、RF信号、光信号、监控设施、强电设施、接地以及五金设施等。对于我们广电人士最重要的是L-BAND 信号、A/V信号、RF信号、光信号、监控设施等四大局部。在这四大局部当中，加拿大PCI 为我们供给了什么呢？如何设计前端机房，不如开放实例边说边强调：加拿大PCI 为我们供给了品种繁多，系列齐全，应用机敏的产品，在这里我们可以仅拿出其二至三个系列的产品来说明一下：SCN-1000系列：该系列是19”机架1RU高的系列产品，每一个SCN-1000可插两个8路以下的模块，16路占一个1RU机架，模块种类齐全：L-BAND：可分为2路、4路、8路、16路，双2路、双4路模块等等。RF：也分为2

12、路、4路、8路、16路、宽带滤波器、定向耦合模块，双2路、双4路模块等等。其中还有3个2路模块、4路+定向耦合模块、2路+4路模块、2路+双定向耦合、双定向耦合、3定向耦合、宽带滤波器模块、8个定向耦合等等。其它的模块不一一列举。8路安排/混合模块4路安排/混合模块2路安排/混合模块 8路安排/混合模块4路安排/混合模块2路安排/混合模块SCN-1000系列机架SCN-1000系列机架PCI陡峭型 陷波器/滤波器PCI陡峭型 陷波器/滤波器PCI全部产品的特点是高屏蔽度120，高线性+/-0.5。而SCN-1000系列产品是为19”机架式设备所应用，比方说一个机柜一般放置16台1RU调制器，而

13、一个SCN-1000插上一个16路模块就可以完本钱机柜内16套节目混合的全部RF连线，而输出线只有一条，到达RF信号连接最短的目的，机柜内只有一条RF信号线输出，而每套节目的连线都套上相应的开线套管，这样对将来的系统维护和调整都带来了便利。假设机柜内部依据其他的具体状况，有一些特定的节目编排，利用其丰富的模块种类，也可以到达输出最少线的目的。它的特点在于可以机敏组合模块，到达整体布线标准，没有外挂器件，构造清楚，维护简洁的效果。同时PCI 还供给系列的在线衰减器和均衡器等，可以用来对信号做相应的调整。PCI产品设计的思路是猛烈的模块化构造，他们认为机房的每一个环节都应当是模块化的构造，模块化的

14、产品的目的是为了每一局部都是模块化的，包括机柜也视为模块化，机柜就是一个更大的模块，卫星局部模块化，调制局部模块化，光传输局部模块化，节目或信号的调整只是在模块上增加模块而已，整体的布线是不轻易去改动的。而且是为将来预留好的，随时增加的。图：图一19”机架式混合安排器的应用是针对不同的设备构造而设计的。1RU高单16路可应用于19”机架式设备的连接，输出线只有一条，1.5RU双16路的可应用于模块式设备的连接，输出线只有两条。如以下图。 图二，16路机架式调制器图三， 32路模块式调制器MAXNET(系斯耐特)系列： 该系列是PCI引以为傲慢的产品，也是全部系列中品种最齐全，功能最强大的系列产

15、品，它几乎全部的要求都能满足，从卫星局部开头到回传方案都有其施展的空间。虽然SCN-1000系列也有相应的卫星L波段以及RF射频，可跟MANXNET系列相比，那远远不能相比。上述图三就是MAXNET 产品的其中一款16路混合。具体介绍如下：首先我们从机架谈起，MAXNET系列的机架就分很多种，其中分为1、有源和无源设备机架2、1RU、1.5 RU、3RU、5RU3、水平安装及垂直安装4、前面板安装及后面板安装5、多种电缆扎线治理架等等。 19”19”1RU机架正面19”1RU机架反面 19”19”3RU机架正面 19”5RU机架正面 1919”5RU机架反面 电源：1220V2110V348V

16、424V524V远程供电等等6带有电流监视的电源模块等等L-BAND系列产品：12、4、8路卫星功分器，双2路卫星功分器2L-BAND放大器，双L-BAND放大器3供电电源，电源安排模块等等。 RF 监测/ 切换,模块 RF 监测/ 切换,模块 远程供电电源 远程供电电源 8路卫星功分器8路卫星功分器2路卫星功分器2路卫星功分器 RF系列产品：12、4、8、16路混合模块22、4、8、16路安排模块33个2路混合安排模块2个4路混合安排模块等等4单定向耦合模块，双定向耦合模块，三定向耦合模块等等5单滤波器，双滤波器，高通、低通滤波器，宽带、窄带滤波器等等 2-way(4-way)(8-way)

17、(16-way)前置放大器模块前置放大器模块放大器模块：1550M、750M、870M、1000M多种增益放大器模块硅和砷化镓推挽式和功率倍增式2高增益双模块式放大器模块硅和砷化镓推挽式和功率倍增式3回传混合放大器50M、65M、200M等等4单路QAM窄波放大器模块多种增益5双路QAM窄波放大器模块多种增益RF信号监控1单备份RF信号监控切换模块2双备份RF信号监控切换模块等接头制式：BNCFCOMPORT由于篇幅的关系不多一一列举了，有了那么丰富的模块类型，什么样的设计构造几乎都能满足，关键看你对产品的理解以及对产品的机敏应用了。接下来我们先从卫星局部入手，卫星局部主要是使用卫星功分器，又

18、分有源线放和无源两种。在一般的设计中，有些由于卫星的节目不多，而且卫星高频头距离接收机的电缆也不太长的状况下，我们可以无视供电问题，由于多数卫星接收机都具有端口馈电功能，但是假设卫星节目很多，或者很多卫星接收机的端口不具供电，或者水平垂直的极化安排得很多节目等等，我们就要考虑有关的卫星供电的问题了，尤其是传输的电缆距离又很远，这样状况下还必需充分考虑节目所需要的供电功率、电流，信号的强度以及卫星线放的安装等等。一、首先我们介绍MAXNET系列卫星功分器系列产品，它能够到达卫星LNB冗余供电、线路放大器及供电、延长、节目安排等等。ReceiverReceiver ReceiverReceiver

19、PowerDistributionPowerSupplyPower-supply&DistributionReceiverReceiver本机架内含2个电源模块可以实现供电以及电源安排，3个8路功分器，3个4路功分器，以及一个双2路L-BAND线路放大器。实现2个卫星的双极化长距离布线的节目编排共24路节目。从以上两个案例可以看出，只要依据确定的规章设计，整体的布局以及设备清单的合理性以及经济性都格外切实际，而且从布线以及安装，甚至到将来的维护都有条有理。对于将来升级以及节目的增加都格外有利，而且便利。二、SCN系列卫星功分器：该系列又分SCN-1000系列和SCN-5000系列，区分在于，S

20、CN-1000系列是1RU的，而SCN-5000系列是5RU系列的。SCN系列的卫星功分器与MAXNET系列的区分在于SCN-1000和SCN-5000系列没有L-BAND的线路放大器和电源等有源设备。而MAXNET系列样样齐全了，他们各有各的应用领域。分散式治理集中式治理ReceiverReceiverSCN-8MLReceiverSCN-8MLReceiverSCN-8MLReceiverSCN-8MLReceiverSCN-8MLReceiverSCN-8MLReceiverSCN-8MLReceiverSCN-8MLReceiverSCN-8MLReceiverSCN-8ML机柜二机柜

21、三机柜一机柜四机柜五三、MAXNET系列RF信号治理：可承受1RU或1.5RU的分散式治理方式，也可承受5RU高的集中式治理方式，一般来说，下行多半承受分散式治理方式，特别是19”机架式设备，但是5RU集中模块式调制设备也可以承受集中式治理方式。包括3RU的半集中半分散式治理方式都可以承受，另外集中式治理设备的优势在于它可以将全部的信号都在一个机架内进展处理，包括放大安排均衡处理等等。特别是在将来增加了数字电视的根底上，QAM放大局部要与模拟信号的放大处理分开，由于他们的信号特性是不同的，QAM放大局部只是在550M-870M之间进展放大滤波等等的处理，而模拟电视局部的信号是在550M以下进展

22、处理，所以各有各自的滤波处理，然后再进展混合传送。机房上行信号的治理对于一个有线电视前端来说，回传是最终一步了，也是难度最高的一个环节，假设末端回传网络局部调整的好，前端局部的难度会相应降低，可假设网络局部的回传没有调整的很好，前端即使想尽方法也是徒劳的，最怕的是回传回来的信号频谱已经离噪声和干扰太近了，甚至已经漂移，那这样的回传是要不得的，只有重调整设计才有恢复的可能，那么在做回传的过程当中确定要留意哪些方面呢？很多有线台对于数据业务的开展，往往宠爱将很多的光节点的回传汇总到一个端口上，这样的做法是格外冒险的，这里有一个冲突的事情，就是混合的光节点越多，会聚的噪声也越严峻，混合的少了，可能对

23、于数据设备的利用率也会相应降低。开放来说，一个光节点后面一般是四条主干线，主干线后面可能还有放大器，甚至是很多的分支安排，是一个格外简洁而又高难度的电缆网络构架。在这样的构架当中噪声、干扰均衡是最致命的，要想将这样的一个网络调整好需要很多工夫和时间，而多个光节点再进展混合，那难度就更大了，这样的会聚噪声也是很可怕的，在什么状况下可以承受多个光节点混合呢？一般来说，象网管以及一些一次认证的网络设备可以承受多光节点混合会聚，由于数据回传的不是很频繁，而且对时间的严谨性要求不是很高，可是对于象Cable Modem等数据业务对于实时的要求比较高的业务就不能这样处理了，混合的越多，不稳定的因素也就越多

24、，具体应当多少路进展混合，要依据具体的网络状况来定，有的网络会聚局部的状况比较好，可以承受8路以上的混合构造，有的不是很好，可能是4路或2路进展混合，一般来说，网络建设初期的状况比较好，可以承受8路以上的构造混合，甚至更多，特别是网络回传分期开通的方式可以先搭起构架，等到具有确定的用户数以后再进展分流，总之，用户开通的越多，网络的严谨性要求越高，网络的会聚的噪声也越严峻。怎样调整，关键在于建设初期的设备使用要格外严谨，一旦业务开展起来以后，再想重调整就难上加难了。固然，对于设备来说，用户数量是和设备有关的，回传的用户数量也同样与其有关，数量大的光节点混合的数量要少，所以，对于有线网络运营商来说

25、，能够尽量依据光节点分批开展业务是格外有利的。具体来说不同的回传构造又各自有各自的特点和优势：方案一CMTSCMTSVOD/NVODNETWORK-MANAGEMENTHDTVCMTS95dB87dB79dB71dB71dB该方案的特点是分散治理性强，对将来的预留比较充分，将来业务的考虑比较机敏多变性，缺点是回传的电平资源有一点铺张。在该方案的应用上可以承受初期8路或16路混合，进入CMTS头端，也可承受更多的混合数量加65M或50M回传滤波混合放大器等措施，具体怎样会聚，要依据光节点开户的具体状况，依据将来可能的增长趋势，还要评估每个CMTS上行卡所能承受的用户数量，来确定相应的回传措施。方

26、案二CMTSCMTSVOD/NVODNETWORK-MANAGEMENTHDTVCMTS95dB87dB79dB68.5dB70dB75dB68.5dBCMTSMN2-3PF79dB71dB该方案的特点是分散与集中治理相结合，对将来的预留还算机敏，缺点是对于将来业务机敏性的考虑比较少，但优点是从其次级就可以开展其他业务的回传方案，将来的投资数量可能会比较合理。在该方案的应用上可以承受初期8路或16路混合，进入CMTS头端，或经过分流分别从二级混合处进展合并进入CMTS，也可承受更多的混合数量加65M或50M回传滤波混合放大器。具体承受怎样的连接方法，主要取决于光节点的开户比例，也就是多少个光节

27、点的用户在400-500户左右，该数字要和CMTS上行卡口的连接户数相限制方案三CMTSCMTSVOD/NVODNETWORK-MANAGEMENTHDTVCMTS86dB78dB70dB70dB95dB12dB12dB94dB该方案的特点是集中治理，网络治理、网络监控、系统评估与业务完全分别，对将来的业务预留比较充分，且网络的评估与监测完全与业务相分别，优点是将来的业务治理比较便利机敏，但一旦业务数量增加，投资数量可能会比较大。在该方案的应用上也可以承受初期8路或16路混合，进入CMTS头端，先考虑当前的业务需求，将来的暂且做预留，具体方案等其他业务开展时再做规划，也可承受更多的混合数量加6

28、5M或50M回传滤波混合放大器。具体承受怎样的连接方法，主要取决于光节点的开户比例，也就是多少个光节点的用户在400-500户左右，该数字要和CMTS上行卡口的连接户数相限制且在网络评估和检测的过程中，可对全部业务的回传做充分的评估，只要针对相应的回传频率相结合即可方案四CMTSCMTSVOD/NVODNETWORK-MANAGEMENTHDTVCMTS91dB83dB71dB79dB95dBMN2-3PFMN2-3PFMN2-3PF67dB该方案的特点是集中治理，网络治理、网络监控、系统评估、以及其他将来业务与当前业务完全分别，对将来的业务预留比较充分，且前期投入少，将来预留多，并且充分，几

29、乎每个端口都做好了充分的预留，网络的评估与监测完全与业务相分别，优点是将来的业务治理比较便利机敏，但一旦业务数量增加，投资数量可能会比较大，且对于将来的规划考虑比较少。要靠当时的规划发挥。优点是初期投资比较少，先开通业务再说将来在该方案的应用上也可以承受初期16路混合，进入CMTS头端，先考虑当前的业务需求，将来的暂且做预留，具体方案等其他业务开展时再做规划，也可承受更多的混合数量加65M或50M回传滤波混合放大器。具体承受怎样的连接方法，主要取决于光节点的开户比例，也就是多少个光节点的用户在400-500户左右，该数字要和CMTS上行卡口的连接户数相限制本方案主要考虑将来的未知因素太多，所以

30、只做预留，不做深入的规划，对于将来的网络治理评估以及其他业务都不做具体的考虑，只将端口的可能性留出来，以后的事情以后在说，只是保证在将来升级的过程当中，尽量不中断现有的业务运做。方案五SCN-4000 Series Block DiagramSCN-4000 Series Block DiagramDC-20DC-20DC-20DC-20DC-2086.8 dBuV82.2 dBuV95.0 dBuV75.8 dBuV77.2 dBuV75.8 dBuV78.6 dBuVDC-201 16 路70.0 dBuV1 8 路69.0 dBuVDC-6DC-122路混合器RPR/2CRPR/2C4路

31、混合器RPR/2CRPR/2C4路混合器DC-12DC-6DC-122路混合器RPR/2CRPR/2C4路混合器RPR/2CRPR/2C4路混合器DC-122路混合器4安排器4安排器4安排器4安排器4安排器4安排器4安排器1 4 路67.6 dBuVDC-205 8 路67.6 dBuV13 16 路67.6 dBuV9 12 路67.6 dBuV9 16 路67.6 dBuV16输出电平18978.6 dBuV78.6 dBuV78.6 dBuV本方案将机敏多样的回传设计，集中在一个设备中，无论是什么样的回传需要，都可以依据设备的构造特性选择相应的端口。缺点是在网络评估和网络治理方面只能到达

32、4个端口做频谱分析，不能到达每个端口都分析的特点，在网络总体性能比较牢靠的地方可以承受该方案，特别是在某些业务试运行阶段都可以承受SCN-4000设备做傻瓜式回传除此之外，PCI 还供给了一些完整有用的组合式设备SCN-3000系列的产品，它将混合、安排、下行、回传、播送及窄波都设计成积木式的构造，只要客户依据其标准的要求连接即可：Reverse TransmissionReverse TransmissionSectionTo StatusMonitoring andSweep EquipmentSCN-3000Reverse SectionReverse SignalsConmbiner8

33、-Way CombineInputs fromSCN-3001s(#2-8)Reverse MonitorPiont:Node #1To Monitoring SwitchReverse MonitorPiont:Node #2To Monitoring SwitchReverse MonitorPiont:Node #3To Monitoring SwitchReverse MonitorPiont:Node #4To Monitoring SwitchCombined Reverse OutputsNodes #1-44-WaySplit4-WaySplit4-WaySplit4-WayS

34、plit4-WaySplit4-WaySplit4-WaySplit4-WaySplitSCN-3001 #1(of 8)Reverse Signal Splitter(Nodes #1-4) IPPV:Nodes #1-4Telephony Input:Nodes #1-4High speed Data Input:Nodes #1-4ReverseOutputsNode #1ReverseOutputsNode #2ReverseOutputsNode #3ReverseOutputsNode #4FutureService/ExpansionSCN-3002 #1(of 8)Revers

35、e GroupCombiner ReverseInputsFiber InputNode #1Fiber InputNode #2Fiber InputNode #3Fiber InputNode #4OpticalReceiversReverse Group Output #1HSD Cable Router-20dB Test Point-20dB Test Point-20dB Test Point-20dB Test PointReverse Group Output #2To Host Digital TerminalReverse Group Output #3To IPPV ProcessorReverse Group Output #4Future Services/Expansion4-Way4