CATV光缆干线传输系统设计

CATV光缆干线系统设计1光缆CATV系统设计2县、乡广播电视联网光缆线路工程的设计31500nm+EDFA＋树形光网络的设计5.1光缆CATV系统设计5.1.1确定系统指标5.1.2光纤干线的相关计算5.1.3设计举例5.1.1确定系统指标(1)系统带宽或频道数的选择（近期、原期规划）目前国标有：300MHz（27或28个频道）；行标有：450MHz（47个频道）；550MHz（59个频道）；750MHz；862MHz。

(2)系统总体指标及分配（C/N、CSO、CTB等）分配原则：1绝对保证总体指标满足国标要求。2兼顾自然条件和经济条件。5.1.2光纤干线的相关计算5.1.3设计举例5.2县、乡广播电视联网光缆线路工程的设计5.2.1概述5.2.2光缆线路设计的主要依据5.2.3光缆线路设计应遵循的规律5.2.4光节点及其路由计算5.2.5模拟有线电视光缆传输链路设计计算的原则5.2.1概述县、乡有线广播电视光缆联网是有线电视光网络设计的一个组成部分，本节以有线电视光缆联网实例，讨论县、乡有线广播电视光缆线路工程的设计。5.2.2光缆线路设计的主要依据

《市、县级有线广播电视网设计规范》中的有线广播电视网组网原则是：

(l）市、县级有线广播电视网的建设应统一规划、合理布局、有序发展、符合标准、保证质量；

(2）网络设计省会市、地级市要规划到县，县级市要规划到乡镇直至自然村；

(3）现有的非行政区域性有线电视网（如企业网），应与行政区域性有线电视网联网；

(4）新建市、县级有线广播电视网或旧有线广播电视网的改造，均应具备宽带、双向、高速和综合功能，并以光缆／同轴电缆混合（HFC）方式入户；

(5）有线广播电视网的建设起点要高，采用技术要先进，网络规划设计要能适应逐步升级。《市、县有线广播电视网设计规范》对县级有线广播电视网络结构的要求如下。(l）第一层网络结构：县级市至乡镇之间联网有两种模式，即：采用工作波长为1550nm的光收发设备和光功率放大器（EDFA)，以模拟方式传输，组成星形网；经济和地理条件较好地区，采用SDH方式传输，全网由一个或几个自愈环形网组成；③由模式①逐步向模式②过渡。

(2）第二层网络结构：市、县本地用户网为适应综合功能的要求，广播电视节目以模拟方式或数字方式接入到用户终端，综合业务以数字信号接入到用户终端；为适应数字信号接入，市区应建IP伪TM交换的星形网或网格网；对光缆／同轴电缆混合（HFC）网，其网络结构与IP洁TM网相结合，即可组成星形网或网格网；HFC网应按双向传输线路设计，每光节点电信号由三四个桥接电端口输出，然后通过分支分配器经同轴电缆无源送到用户，如果需加接线路放大器，每支路不超过两级；对HFC网，为利于开展交互式业务，初期光节点可带1000一2000户，随交互业务的增加，每一光节点带的户数逐步减少到500户以下。《市、县有线广播电视网设计规范》对光缆的选择要求是：我国城市有线广播电视光缆传输采用ITU一T建议的G.652单模光纤光缆；模拟传输系统和数字传输系统所选用的光纤均需同时满足1310nm和1550Inn波长两个窗口的参数要求；城市有线广播电视网选用的光缆结构可以是层绞式光缆、中心束管式光缆、带状光缆。5.2.3光缆线路设计应遵循的规律(l）县级到乡镇、自然村的光缆传输干线属于《市、规范》中定义的第一层―干线传输网。(2）根据上述《市、县级有线广播电视网设计规范》县有线广播电视网设计要求，我们提出的初步设想是：

(3）另外就目前的情况来看，使用1550nln和1310nm波长的窗口传输有线广播电视节目都是能够胜任的，用两个波长的窗口传输有线广播电视节目的唯一区别是：1550nm波长的传输损耗低，目前的典型损耗值为O.25dB/km（包括熔接损耗），因而它是长距离传输的首选，特别是距离大于3Okm以上的乡镇，使用1550nm波长的光收发设备是唯一的选择，加上掺饵光纤放大器（EDFA）的应用使得1550nm光波长的光端设备进入快速发展的历史时期，光放大器所能够带动的光节点数更多，所以155Onm波长被许多人看好是未来光网络的发展方向。

(4）在光纤网络结构的选择中，树形结构的光网络虽然具有节省杆路、节省纤芯、造价低的优点。

(5）根据上述讨论我们决定先对系统的光节点进行核算，然后对两个方案进行技术和价格上的比较，选用性能价格比最优的技术方案。

5.2.4光节点及其路由计算5.2.5模拟有线电视光缆传输链路设计计算的原则 Ⅰ单模光纤传输损耗的取值光纤传输损耗实际上是工作波长的函数，在有线电视网中通常使用的光工作波长为1310nm和1550nm两个窗口，根据ITU一T建议，G.652单模光纤在13l0nm光波长时的传输损耗为0.35dB/km,1550nm波长的传输损耗为0.22dB/km。考虑光缆的熔接损耗和其他附加损耗，本设计方案中取单模光纤在1310nm窗口的传输损耗为O.4dB/km,1550nm波长窗口的传输损耗为0.25dB/km。

Ⅲ光纤活动接头的损耗的估算

光纤活动接头的损耗Lc按0.5dB／个计算，活动接头个数为a。无光纤配线架时活动接头的个数取2个，即a=2；有光纤配线架时活动接头取3个（光收、光发、光分路器各一个），即a=3。本设计方案中要求县级有线广播电视网络的前端机房要有光纤配线架，因此活动接头的个数为3。Ⅳ光接收机输入光功率凡的确定

光接收机所需要输入的光功率由光接收机的灵敏度决定，一般模拟光接收机的输入光功率范围为-6～＋4dBm。通常采用1310nm窗口的光波长时取PR=-2dBm,1550nm窗口的光波长取PR=-0dBm。PR取值需要考虑以下两个因素：

(l)PR取值太大，所需的光发射机的功率PT太大，增加前端光发射机的投入，同时由于凡过大也容易造成光接收机中光接收头的过载，使输出的电信号失真；

(2）PR取值也不能太低，太低会影响光纤链路的C/N值。Ⅴ设计余量LM（光链路预留损耗余量或富余度）光缆在整个工作期间会随温度和时间而变化和逐步退化，预留的LM就是在上述情况出现时仍能保证链路的损耗指标在允许的范围。一般1310nm波长LM取0.5dB,1550nm波长LM取0.3～0.5dB，本设计方案中统一取LM=ldB。

5.31500nm+EDFA＋树形光网络的设计5.3.1概述5.3.2光缆链路路由选择和敷设方式5.3.3光缆链路的设计与计算5.3.1概述在“村村通”广播电视的技术方案中采用光缆进行联网覆盖是一个比较重要的技术手段。使用光缆进行联网覆盖的好处是信号的传输稳定可靠，信号传输的节目容量大，实现一地一网，便于系统升级。在经济发达的地区采用这一技术手段应该不存在问题，在经济欠发达的地区也可以实现，因为：①目前比较长距离的干线实现相同的节目覆盖使用光缆覆盖要比电缆便宜，而光缆的优越性肯定要比电缆高，如系统的稳定性和可靠性要比电缆好，系统维护要比电缆少，系统便于升级；②由于目前电信乡村一级的干线光网络比较健全，在风险共担、利益共享的前提下，租用电信剩余的光缆或利用波分复用的方式与电信共缆传输都可以实现广播电视信号更远和更宽范围的覆盖。

5.3.2光缆链路路由选择和敷设方式光网络的设计一般包括：

①路由选择；②光缆的敷设方式的考虑及选择；③光网络的结构与传输窗口的选择；④光纤芯数的选择及所需光缆长度的预算；⑤光链路的光功率分配及光分路器和光放大器（或光发射机）的选择；⑥建设所需的费用等几项。5.3.3光缆链路的设计与计算(1）光链路的网络结构及光缆芯数选择 光网络的结构一般可以分为星形、树形、环形，以及前面所提到的三种网络的组合。光网络的结构的选择除了受技术和经济两大经济指标的约束外，还与网络的功能、网络的使用环境有关。首先从使用功能来看本方案是为了实现广播电视“村村