HFC电缆分配网的规划和设计

电缆分配网的规划和设计陈柏年浙江传媒学院1电缆分配网的规划和设计目的：按照指标分配原则，设计放大器的工作状态，电缆路由，合理选择器件的规格，确保系统输出口电平符合行业标准。设计任务：同轴电缆线路设计（从光节点到最后一级放大器）无源分配系统设计（从最后一级放大器到用户系统输出口）楼栋间分组设计楼栋内用户分配设计21、系统输出口电平系统输出口电平：用户终端盒输出端口的电平。要求：不能过高或过低，否则，对接收质量均有不良影响。输出电平对接收质量的影响情况电平过高过低图像串像或网状干扰雪花状干扰声音产生变调交流哼声3（2）系统输出口电平主要规定①图像载波电平60～80dBμV。②调频载波电平47～70dBμV（单声道或立体声）。③伴音载波电平比图像载波电平低17dB，并在-17±4dB间可调。④任意频道间图像载波电平差≤10dB，在任意60MHz范围内频道间图像载波电平差≤8dB，相邻频道间图像载波电平差≤3dB。⑤任意调频频道间载波电平差≤8dB，在任意600kHz范围内调频频道间载波电平差≤6dB。

42、确定光节点光节点的服务户数应该控制在500户以下。（1）从结构上提高网络的可靠性。部分支线的故障不影响其它线路，线路的故障也容易判别和排除。由于每支线覆盖较少的用户，即使发生故障也影响面较小。（2）在交互的业务中，一方面可以克服用户太多引起的汇聚噪声问题，另一方面可以防止用户过分集中，上行带宽不足的问题。按照上述原则，根据设计范围的用户分布情况、建筑物结构和地理特点，结合光缆传输系统的设计过程确定光节点的位置。确定光节点开始进入线路设计。5一、同轴电缆线路设计根据：设计区域内建筑物的分布和路由情况，结合楼栋设计情况，进行线路设计。原则：参照“单位增益原则”。延长放大器的位置应放在电缆引起的电平损耗刚好超出放大器要求输入电平的位置（需要考虑预留，以补偿将来电缆老化引起的电缆损耗增加）。一般延长放大器不宜超出两级。拓扑结构：首选星形结构，使串联的放大器最少，同时便于控制上行通道的衰减。6举例：具体设计任务基本情况：设某小区面积500m×500m，光节点位于小区中央，用户数量约500户；设计要求：传送频道数q=40CH，下行上限频率fmax=862MHz；最远传距D=300m；指标要求：CNRD(dB)≥49dB，CTBD(dB)≥60dB。7同轴电缆线路最差指标计算以光工作站东侧最远楼幢情况为例，进行计算同轴电缆线路的技术指标。同轴电缆线路包括两级延长放大器和一级楼幢放大器组成。8同轴电缆线路基本设计步骤1、确定设计要素；2、确定采用延长放大器型号；3、确定采用电缆型号和放大器级数；4、计算电缆线路CNR；5、计算电缆线路CNR的占比；6、计算电缆线路CTB；7、计算电缆线路CTB的占比；8、确定楼幢放大器型号；9、确定最远端楼放的允许指标；10、确定最远端楼放的工作电平；11、计算楼放的实际工作指标；12、计算电缆分配网（干线和楼放）的实际合成指标。9同轴电缆线路具体设计步骤1、确定电缆传输线路基本结构（1）确定采用延长放大器型号，列出主要参数；（2）确定采用电缆型号和延长放大器级；（3）估算电缆传输线路的指标。2、确定楼幢用户分配放大器（1）确定最远端楼放的允许指标（所应达到的指标）；（2）确定最远端楼放的工作电平；（3）计算楼放的实际工作指标。10同轴电缆线路具体设计步骤3、确定电缆分配网性能（1）计算电缆分配网（延长放大器电缆干线和楼放）的实际合成指标估算电缆传输网合成指标；（2）确定电缆传输网供电方式。4、确定电缆分配网技术资料（1）全部设计验算完成后，整理设计计算的数据，列出电缆分配网设计结果；（2）绘制电缆分配网接示意图，图中重点注明放大器、供电器、过电流分支、分配器的型号、输入输出电平和参数；（3）列出电缆分配网基本数据表，表中包括各种有源、无源器材的名称、编号和数量等。1112小区北面（9栋楼其中3栋）

供电等效电路1314供电等效电路图1516二、双向无源用户分配网设计要点（1）双向无源用户分配网组成和分配误差双向无源用户分配网组成两个部分。双向无源用户分配网的总体分配误差为±3dB分组分配分支器组分组分配和分支器组分配误差各占±1.5dB左右。17（2）无源分配的基本要领①尽量采用星形分配，尽量减少串接分支器的数量。经计算，采用一连串串接分支器的链形分组方式使各分配点处频率低端积累分配误差很大（往往达到20多dB），频率高端分配误差太大（近20多dB），远超过分配误差允许的范围。因此，若能使分组分配输入电平的倾斜量=频率高端分配损耗中心值－频率低端分配损耗中心值，则分配电平的误差为零。18②用无源分配器保证均等分配均衡主要取决于电缆。相对电缆来说，分配器的高低端损耗差值要小得多（约小一个数量级），可近似认为无源分配器的分配损耗、插入损耗与频率无关。因此，正好可利用分配器的这个特性来保证各分配点处功率的均等分配。在无源用户分配网中，频率高低端损耗差值可近似认为是由电缆所造成，因此，各分配点的均衡主要是对电缆高低端损耗差值进行均衡。19③尽量多采用等功率分组分配方式，不等功率分组分配必须合理选用无源器件和电缆。对于相同用户组的情况，一般都应采用等功率分组分配方式。对于用户分配放大器带用户数不同的几个单元楼的不等功率分组分配情况，可根据具体情况从两个方面考虑。按单元楼用户数不同，合理搭配无源器件组合（如分配器后接分支器方式）保证用户数最多的单元楼分得最大的电平，用户数最少的单元楼分得最小的电平。合理选用长短粗细不同的电缆，在无源分配的相同结构层次中，长的电缆采用粗电缆，短的电缆采用细电缆，将有可能达到无论电缆长短，频率高端损耗、频率低端损耗、频率高低端损耗差大体相似。2010户20户30户30户20户10户621④尽量多垦采用集悟中分支滑器组，愤减少串浆接分支丸器组中厉分支器同数量。集中分支杂器组方式将分支器仍组中多个赴分支器集披中安装在梨一处并加坛装外屏蔽翠箱，通过虏电缆线损努与分支器颜插损互补板，以星形明方式连接畅各用户终势端。串接分支答器组方式分支器爆分别安驱装在不名同地点歼，构成甩链形分飘支器串恼接，电纺缆线损挂与分支科器插损匙积累，棕从各分完支器的次分支端顽连接用激户终端诵。22集中分准支器组23串接分震支器的盗设计原的则先分析分爆串方案、卷平衡缆损陵、分户方移案、后综杰合，先算救损耗、后巷算电平；星形分穗串，分璃配器为乐主，串蹦接分支观器为辅，无源器范件分串损倍耗尽量一季致，减小轮功率浪费距；星形分户构，集中分怕支器为主，串接饶分支器斗（串≤涝3个）期为辅；串接分支垄器从最小趁分支损耗北起搭串，铸每增加时死：低频累逃损+高频仙累损≤≈违2×总档酒差；链形暗装朴，分串、执分户连接等处加全通戒带均衡器遭，均衡量斩=分串均遵衡量+分伸户均衡量管/2；24无源分忘配的基主本要领具体计雁算表明寻，集中如分支器天组方式睡在电平浪均匀度疏、可靠捎性、方娇便计算理和管理逗方面都身优于串业接分支微器组方鸽式。在串接汉分支器再组方式物中，采敲用分支跃端数多撞的分支希器串接壁（如6哲~8分鸽支器）苏优于分习支端数云少的分翼支器（橡如1~棕2分支观器）。若采用尺串接分学支器组跟方式时兔，则应饲采用分副支端数久多的分票支器串株接，以斗减少串紫接分支吊器的数谨量。25集中分惕支器组法方式举细例26三、楼嫌栋分配帮设计由于在京楼栋分归配设计袖中遇到碧的居民讨住宅楼扮大多是胜多层建朽筑，具悬有一定效的相似牺性。为烘简化设扑计，可秩对具有密代表性膜的楼栋每进行标准化设舰计。标准化技设计完谷成后，信对楼栋何结构相吼近的建庙筑可以浓直接套哗用标准什设计或锯稍作修朗改。具体任享务楼栋间胜分组结砍构设计楼栋内桥用户无匀源分配航网设计27确定分眯组分配含结构（1）设断定楼幢间巡寿分组分配柴要素，如弱距离、连导接电缆等鸡；（2）提座出楼幢间姿分组分配算一个方案径，并用文信字和图表修说明。28楼幢间无励源分组分贫配举例（1台增楼幢放糠大器在昂六个门帖洞单元眯之间分鸟配）29用户无源具分配网结梢构图30四、用板户无源渗分配网者常规设作计任务：按照查“正推鞠法”和吵“倒推臂法”，碑对用户商分配放窃大器后惰的（包蝇括楼间忙或楼内予）用户裁无源分微配网进录行具体务设计。具体设绒计任务宽举例：按照城放市单体楼球房的一般牢结构，设仪计862净MHz双服向HFC兔网络楼幢季放大器以昨后的无源艘用户同轴掉电缆分配醉网标准设没计、安装富和施工模项板。楼内钓分配形式菊可在集中颗分配方式协和三层一尊分支分配俘方式中选晓择一种；陶推荐使用停终接负载此型集中分柄支器组成葬的分支器昏组以保证婚用户间的咸相互隔离馅≥44d澡B；单体关楼房结构倒可在一体鼓1户、一汁体2户、图一体3户取和一体4倚户中选择械一种；楼层房层数定丙为最高为够12层。31楼内无源川用户分配恋网设计要求：按照选驻定单体楼型房结构设垮计出用户僵同轴电缆羽分配网标凯准设计、驱安装和施集工模板。独采用星形佣分配方式顾：分串以丑分配器为仇主，分支锡器为辅；皂分户尽可聋能使用终湿接型分支节器。符合均等雪、均衡的筒分配原则：（1）诞尽量星蕉形分配滤，串接贡分支器圈尽量少踩；（2矩）无源全决定均摔等，合指理搭配直分配方眉案；（劲3）电裕缆决定畅均衡，梢合理组誉合长粗勿短细。32楼内无茎源用户踪蝶分配网终设计步功骤1、确经定设计勉要素（1）貌选择单愉体楼房坛结构，旧并按照哲实际情平况设定因层高，沿连接电柄缆长度湿等；（2）设娘定系统输注出口电平锐和楼内的累具体分配纳形式；（3）选头择连接的业电缆。2、确坊定楼幢杏内分支厦器组结贞构（1）党选择一淘种较为送合理的察分配结投构，确舰定分支难器和分海配器型押号，列希出其相雅关参数镇；（2）按毫照“正推娱法”和“秋倒推法”惑，反复计眯算并确定枕分配方式凝。33楼内无源挂用户分配占网设计步刃骤3、确百定用户膀同轴电姿缆分配甘网标准禾模板（1）购整理设胖计计算币结果，插综合成刚相应的勿说明文椅字或表仪格；（2）启画出用奶户同轴浩电缆分诵配网标滩准模板的设计图涉，图中邮应详细模注明所地在楼层或，正向培电平，府反向损袭耗，电垮缆长度艺，分支灭器和分梦配器的汽实际型只号、高吃/低端线的插入税损耗、挖输入/愤输出电军平等。34电缆分徐配网络誓的电平丝式计算以系统上帽限频率为假主要计算氏点，系统突的下限频竭率为辅助嚼计算点。（1）倒推法：从分哗配网络颤的最末油端即用勒户终端见开始，彼以最后卫一个用旁户电平蹄为基础霉，电平通范围一讯般取6裳6dB您μV到授74d盛BμV娘之间。断逐级往韵前加上尿电缆损闯耗、分蒜支分配迹器损耗面，最后液计算出芳楼栋放宣大器的穿输出电寄平。（2）正推法：以最滴后一级碧放大器畜输出电注平为基尘础，从残前往后究逐步减截去电缆把损耗、基分支分件配器损插耗，最负后得到症用户电灶平。正推法和枝倒推法一桨般结合使鼻用，在设参计中可以截相互验证猾计算结果安。35楼房用户鼓分配设计闸举例采用7炕层楼，英每栋楼超4个单引元，为浓一体2赶户的结圆构，总弦共9栋验楼，5夫04户期。假设每彩层楼高区3m，钥预留1穗0m电喂缆，则禁7楼需瞎要的电倘缆长度多为31孩m，6踪蝶楼为2好8m，戏以此类仔推。楼内通俘过楼栋俘放大器桶通过4涛分配器活输送到厨4个单沿元，每灿个单元冰通过一碰个八分绞支器，扶每个分尺支器通跨过一个梦2分配色器传输事给每1繁层的2孟个用户姻。3637用户分府配网拓导扑图38楼内分业配网结饲构39楼内分齿配网准真则验证（1）敏8d隔B准则在5MH饺z时电添缆损耗系碰数为1.近33dB席/100韵m七楼用西户为：惰104聋-8-桂31*葡1.3撑3/1正00-麻15-鱼4-0敌.4*线0=7阵6.5伸9dB鹊μV一楼用猫户为：众104椅-8-瘦13*婆1.3鲜3/1僻00-酸15-奸4-0滚.4*逃6=7复4.4巾3dB寻μV76.慕59-融74.机43=支2.1恢6dB统<8d壤B，符激合8d傅B准则绝。在65M怕Hz时确电缆损耗伴系数为4汗.8d谅B/10田0m七楼用鸭户为：侍104另-8-炒31*吉4.8作/10条0-8给-15呢-0.即4*0拥=75保.51标dBμ孩V一楼用户凡为：10伞4-8-说13*4缺.8/1匀00-8及-15-调0.4*才6=73嘉.98d议BμV75.5图1-73荷.98=凉1.53孙dB<8撤dB，符锦合8dB属准则。（2）3椒2dB准规则5MH唱z时，溜从信号销最差用拢户到最袖近放大雹器站点蒜回传损瓶耗为1付04-岸74.笨43=延29愤.57丢dB<肥32d欠B。65M麻Hz时秃，从信斑号最差珠用户到秋最近放种大器站荐点回传味损耗为下104舱-73虹.98胀=3续0.0册2dB渴<32盏dB。40五、电缆浩分配系统猪的指标计飘算（1）郑单级放贱大器的杰指标计孟算CNR滑计算公被式CNR械=撒Si-NF-2.动4捐[dB遣]CM计修算公式CM=伍CMa+2准×（Sa-So）-远Clg售[（N扒-1）涝/（Na-1）]菠[d坛B]CTB侦计算公谨式CTB础=窑CTBa+2×衣（Sa-So）-20乓lg[（语N-1）应/（Na-1）通]抖[dB讨]CSO计允算公式CSO感=弊CSOa+（Sa-So）-位10l步g[（六N-1浸）/（商Na-1）届]稳[dB狭]41（2）串多级放顽大器的挨合成指盖标计算①多级放旗大器的C点NR按功才率叠加规蚀律计算公栗式②多级放炊大器的C束M按电压智叠加规律膨计算公式③多级放大惊器的CT尺B按电压索叠加规律销计算公式42①平坦输内出方式CNR计爹算公式CNR桃=（答Vo–G饮）-NF-2.4查-10刘lgn喇[dB]CTB怖计算公待式CTB鞭=CT器Ba+2×咸（Sa-So）-2谨0lg笨[（N验-1）混/（Na-1）]继-20嚷lgn以[dB]CSO嘴计算公尼式CSO除=酱CSOa+（Sa-So）-1资0lg[腥（N-1互）/（Na-1）]傻-10司lgn叶[dB]43②全倾斜升输出方式CNR裕计算公拨式同平悟坦输出他方式。输出电眯平倾斜狂量为Δ[dB辟]：CTB梯计算公跃式在平秃坦输出品方式基冲础上改善Δ[矛dB]痕。CSO计量算公式在具平坦输出轧方式基础士上改善（Δ/2兔）[d写B]。44③半倾斜泡输出方式CNR珠