高新区宽带信息网电视前端系统建设方案说明

高新区宽带信息网电视前端系统建设方案./WORD格式整理版高新区宽带信息网电视前端系统建设方案一、概述 21.1建设目的 21.2设计依据 31.3设计内容 3二、高新区电视系统建设方案 32.1系统功能 32.2前端系统设计 42．2．1卫星接收部分 42．2．2开路接收部分 42．2．3 MMDS接收部分 42．2．4 有线电视接收部分 52．2．5信号混合和光传输部分 52．2．6高新区宽带信息网中视频节目的联网方案 52．3 频段划分 62．4 系统指标 62．5 系统设计方案 72．5．1 前端系统的设计说明 72．5．2信号接收设备和器材选型 72．5．2 调制器和光传输设备选型 122． 6光节点及光分配网系统设计 122．6．1系统指标 122．6．2光传输系统的性能参数 132． 7网络管理系统 162．7．1网络管理系统能够提供的功能包括： 162．7．2网管结构： 172．7．3功能描述： 172．8 辅助配套系统 192．8． 1对前端机房内空调的要求： 192．8．2系统安全防范 202．8．3不间断电源〔UPS设计 22三、设备配置 223．1前端设备系统配置和概算 233．2光节点及分配网系统配置和概算 243．3防雷和电源设备清单及概算 243．5安装工程预算表 25四、附件 264．1、TELESTE产品介绍资料 264．2、产品测试和入网报告 26一、概述xx市高新技术产业园区是xx市政府规划建设的高新技术和产业示范基地,园内有多家国内外知名IT企业,国家级科研机构、众多大学教学科研机构、xx市虚拟大学园及大片住宅小区,是国家级五大高新区之一。高新区的信息化建设是一项跨世纪的系统工程,一直倍受xx市委、市政府的高度重视和支持,是xx市信息化建设的重点项目。1998年11月市政府通过了《xx市高新区信息网络规划》和《xx市高新区南区北片信息网建设实施方案》,市信息办明确批复：高新区信息网络建设应该按照"统一规划、统一建设、统一管理、避免重复投资"的原则,建成高速、宽带、综合的信息传输平台,在xx高新区率先实现电信网、电视网和计算机网的"三网合一",使高新区成为"国内著名、国际有影响"的信息港。目前已建成了园区内宽带IP信息网络。在宽带信息网上实时传送xx广播电视部门播放的HDTV和SDTV数字电视节目；同时用户可通过10/100M信息口实现高速上网、视频点播、IP电话、会议电视、小区监控等业务,实现集话音、数据、图象于一体的"三网融合"。今天的高新区宽带信息网已初步建成了一个高速率、大容量的现代化通信网络。本次在原有的信息网络基础上建立一个电视前端系统,为高新区用户提供丰富的电视节目,同时为宽带信息网提供丰富的节目源,这样可以更好的为高新区内的企业用户和个人用户服务。建设目的为xx高新区企业和技术人员提供广播电视服务为广播电视行业提供试验服务为在xx高新区推广数字电视奠定基础提供质量稳定、数量丰富的节目源接入高新区宽带信息网1.2设计依据<1>GB6510-99《30MHz--1GHz声音和电视信号分配系统》<2>GY/T106-99《有线电视广播系统技术规范》<3>原广电部《城市有线广播电视网设计规范》<4>《光纤/同轴电缆有线电视网中光链路的系统设计和测量方法》<5>xx高新区电视前端系统工程设计任务书<6>广电局关于高新区设立电视前端的批复文件1.3设计内容本期工程的设计主要分为以下三个方面：接收前端：接收4种不同来源的信号,分别为开路模拟电视信号、4颗卫星的卫星电视信号、数字MMDS的数字电视信号和有线电视的部分电视信号。共计接收和处理50套电视节目。系统设计可输出PAL-D模拟电视信号59套节目,中分割率达到50套,数字电视节目〔DTV120套。在高新区范围内传送：利用光纤传送至各栋楼和住宅小区。楼内和小区内采用电缆传输。传输系统规划采用中分割率65M划分上下行频带,数字电视节目安排在规范的频带内〔550~750MHz,为将来的升级统一规划好频带资源。三、给IP宽带信息网系统提供电视信号：在可输出的电视节目中选取20套节目给IP宽带信息网服务器。二、高新区电视系统建设方案系统功能在原有的信息网络基础上加上宽带有线电视平台,实现卫星、开路和有线电视信号的传送和将来的数字交互式服务。在宽带信息网上实时传送xx广播电视部门播放的HDTV和SDTV数字电视节目；同时用户可通过10/100M信息口实现高速上网、视频点播、IP电话、会议电视、小区监控等业务,实现集话音、数据、图象于一体的"三网融合"。2.2前端系统设计本系统包括四套卫星电视接收系统、一套MMDS数字微波接收系统、一套开路电视接收系统、与xx有线电视台联网的一套系统、接入IP宽带信息网的相关设备等。本技术方案按接收信号类别和处理类别来分为6个部分；1开路接收部分；2卫星接收部分；3MMDS接收部分；4有线电视接收部分；5信号混合和光传输部分；6给IP-TV系统提供信号。2．2．1卫星接收部分接收4颗卫星上的33套节目,计有亚太1A〔APSTSR-1A上的15套节目〔其中模拟11套,数字C波段4套,两种极化。亚洲2号〔ASLAST-2上的13套数字电视节目〔应有19套,除去与MMDS重复的6套1套模拟电视节目〔C波段15套,Ku波段4套,两种极化。鑫诺1号上的1套节目〔C波段数字,单极化。亚洲3S〔ASLAST-3上的4套〔C波段模拟,单极化。为提高卫星接收部分的可靠性和快速确定故障点,本方案设计增加一套电动遥控全向搜索天线。2．2．2开路接收部分增加一套开路接收系统,收转开路电视信号7个频道,计有开路信号4套节目；信号处理采用解调-调制方式〔改变伴音制式。xx开路信号3套节目；信号处理采用中频捷变频方式。分别用两架高增益八木天线接收。MMDS接收部分保留高新园区原有的一套MMDS接收系统,接收并传送6套模拟节目和数字原信号〔5个模拟频道带宽20套节目。有线电视接收部分与xx有线台光缆联网,收转有线电视自办节目4套节目〔模拟,并保留其550—750MHz带宽里的数据信息及各种试播的HDTV、SDTV信号。信号处理采用光接收-频道滤波方式。2．2．5信号混合和光传输部分以上四部分信号混合采用泰来斯特特有的总线混合方式,经放大后供给光发射机,电信号经光发射机转变为电信号；再经光分路器送入光缆。在接收端由光接收机转变为电信号,送入同轴电缆分配系统,最后传送至用户。2．2．6高新区宽带信息网中视频节目的联网方案本设计中预计有20套电视节目接入宽带网,其信号来源分为两部分,1一部分来自高新区通过微波接收广播传输中心数字MMDS信号,数字MMDS信号经过下变频处理后,一路分配至DVB解调器,解调出视频、音频信号送入5台CISCOIP/TV3423服务器；这5台服务器与园区宽带网相连。2另一部分通过15台数字卫星接收机以"S"端子信号源的形式送入宽带信息网中的另外的15台CISCOIP/TV3423视频服务器,并连到网络交换机上。3这20台CISCOIP/TV3423视频服务器会同CISCOIP/TV3431VOD视频服务器在CISCOIP/TV3411视频管理服务器统一控制下,将普通电视节目信号以IP包的形式广播,实现电视节目在宽带网上的实时播放。最终实现高新区宽带信息网上的电视广播,达到三网合一的目的。4其视频引入宽带信息网的拓扑图如下图：频段划分上行频段：5–65MHz；下行频段:88-750MHz〔其中550-750MHz为数字信号传输频段。65-88为上下行保护频段。系统指标系统指标分配表：指标系统指标前端光缆干线分配系统比例dB比例dB比例dBC/N451/10553/10526/1047CSO572/10652/10656/1056CTB571/10703/10656/1060 前端系统载噪比为54db,图像等级为五级。 用户分配系统载噪比为46db,图像等级为四级以上。系统设计方案设计原则：先进性、经济性、可靠性、扩展性、一致性和互通性。先进性：在满足有关国内设计标准的同时,充分结合本系统的实际情况,采用先进的技术和设备,构架一个面向未来发展的网络。经济性：本着切实可行,满足需要的原则。主设备采用进口的名牌产品,辅设备选用国产的产品。并尽可能地利用原有设备,减少工程投入资金。可靠性：网络的架构与设备的选用,最大限度地考虑到网络的自愈能力。强大的网管功能,保证了系统工作的可靠性。扩展性：设计中考虑到今后网络技术的发展,以及网络结构的延伸。一致性：符合国际组织标准和国家的行业标准。互通性：保证与现有的信息网和电视传输网的互连和互通。前端系统的设计说明前端系统依照各项国家先进标准,同时结合高新区的实际情况及电视向数字化快速发展的趋势进行设计和规划。2．5．2信号接收设备和器材选型开路接收部分：接收开路电视信号的相关设备主要有：接收天线、天线放大器、频道分波器、频道处理器。接收天线：选用高强度铝合金多单元〔14~18U频段八木天线。其特点为增益高、强度高、方向性好、性能稳定；是工程用标准天线。本方案用两架天线分别接收不同方向的开路信号。天线放大器：天放选用进口低噪声U段天放,以获得较高的信噪比和非线性指标。频道分波器：为了提高抗干扰性,选用技术力量雄厚的国内知名厂家定做。频道处理器：是信号处理的主设备,频道处理器选用泰莱斯特DVT231/2,可保证优良的各项指标和稳定性。卫星接收部分：卫星接收的主要设备有：卫星天线、馈源、高频头、接收机。卫星接收天线：选用四面3.0口径,由XX彭亮电子有限公司生产的WDT—3.0—P高精度C/Ku兼容网状卫星接收天线〔专利产品。这样可保证99.9%的优质时间率,同时有相当的抗风能力,也能适应卫星电视信号向Ku波段发展的趋势。达到标准市级有线电视台接收卫星电视信号的要求。为进一步提高天线系统的可靠性,同时为了及时掌握各卫星信号的动态,特增加一面3.0口径全天向极轴天线〔产地同上。并采用美国艾克斯达公司的LT—8700天线控制器及xx同洲公司的CDVB200B数字监控器,馈源：为适应一星双极化双波段的趋势,根据需要配用XX产双极化双波段ASK—68及ASK—58复合馈源；以保证信号质量和稳定性。高频头：选用世界名牌嘉顿〔美低噪声〔C波段15°K,Ku波段0.7db高频头。来保证高指标和高稳定性。卫星接收机：选用泰莱斯特DVT101/2〔模拟和DVD101/2〔数字来保证高指标和高稳定性。调制器：选用泰莱斯特DVT001/2,来保证高指标和高稳定性。其它：包括卫星线放、功分器等,均选用名牌日本DX产品。卫星接收部分框图及加密电视接收部分框图分别见下图接收MMDS数字信号部分：原有设备和构成均不变。接收有线电视信号部分：主要设备有光接收机、频道滤波器。光接收机：选用泰莱斯特DXO912,可保证优良的各项指标和稳定性。频道滤波器：为了提高抗干扰性,选用技术力量雄厚的国内知名厂家定做。给IP-TV系统提供信号：由数字卫星接收机和数字解调器〔原MMDS已有的"S端子"给IP-TV服务器提供模拟复合Y/C信号和伴音信号。机柜〔J&D-V：本次设计选用了xx托普塞斯公司的标准19寸机柜,为了该设备摆设美观、合理,选用2米高的机柜四台,该机柜采用铝合金框架,进口钢板,内装有电源、风扇、理线器。机体配有滑轮,调节螺杆。可以方便的安装设备和调整其位置,便于设备连线,做到平近竖直、平暗埋。调制器和光传输设备选型调制器和光发射机、光接收机是系统的主设备,要求既要有优良的性能指标,又要很高的稳定性及可靠性。本方案选用达到标准省市级有线电视台广播级别的欧洲名牌产品泰来斯特〔芬兰。其产品突出的特点有以下几个方面：采用先进的总线控制和模块结构,集中计算机管理控制,提高了设备的精密度及稳定性,并可根据需要灵活配置系统。40多年的电视前端产品生产经验和全系列的产品结构,体现了雄厚的技术实力。其经营领域涉及有线传输、电视及卫星网络、数据通讯、有线电话传输系统等。已在国内外许多高标准的应用系统中被采用。采用品牌的设备,可达到最好的系统性能指标和性价比。前端系统框图见附图16光节点及光分配网系统设计2．6．1系统指标本工程系统指标参照相关国标,且要求光节点以下延放不得超过三级。〔PAL——D59CHANNAL,终端测试电平：》70dbuVC/N比：》45dbCTB：》60dbCSO：》60db光网指标光输出功率：》11dbm〔光发射机输出端光输入功率：》0dbm〔光节点输入端前端指标要求输出电平：》85dBuV〔光发射机输入C/N比：》53dbCTB：》69dbCSO：》69db2．6．2光传输系统的性能参数根据光传输系统各参数要求,我们选用芬兰泰来斯特公司生产的光端产品,其产品性能可靠、价格合理、网管功能强大。是光传输系统组网的最佳选择。根据本系统工程的实际情况,考虑到各节点用户数,我们推荐在住宅小区处选用TELESTE公司的BXX光站,按2X2配置成两台独立的光节点。两台之间可互为备份,确保其可靠性。而对于其它八处,因其用户数少,可靠性要求相对较低。为降低成本,我们推荐选用TELESTE公司的DXO912光节点。 本工程中住宅小区服务用户数偏多,如有可能,最好再增加一到两个光节点,加之日后开展增值服务的要求,应多预留光纤为好。1、DVO902/6光发射机主要性能：工作波长1310nm输入均衡器可调11dBm光链路损耗47—862MHz射频传输带宽APC电路保证恒定激光输出内置预放大器及导频放大器通过DVX指令器软件可进行远程控制技术指标：参阅《DVX前端—技术细节》2、BXX光纤节点设备主要特点：有12个模块位置的机箱高效率冷却适合高温环境可在线进行安装模块光纤拆卸方便4路有源RF输出可内置冗余电源内置NEM网管控制单元自动模块检测高RF隔离技术指标：参阅《BXX模块—技术细节》3、DXO912光节点主要特点：高灵敏度和大功率输入范围内置驱动放大器插入式电源可选装插入式反向光发射机可选装插入式自动电平控制单元可选装网管模块输出端内置分支分配器主要性能：《参阅相关技术细节》光分路器、跳线、光纤接续盒、线路放大器、楼栋放大器等均选用国内名牌厂家生产的产品。系统参数的计算方法及结果：*下行光链路损耗〔Li：Li=aL–10lgKi+A①式中：L为光纤长度<Km>a为光纤单位损耗取0.4dB/KmKi为光分路器的分光比A为光连接器的损耗与链路损耗余量取2dB光分路器分光比<Li>的计算Ki=10aLi/10/∑10aLi/10将有关数据代入以上公式①、②得到结果填入下表内光节点位置光纤长度〔Km光纤损耗<dB>分光比%光分路器分支损耗<dB>光纤链路损耗<dB>思创大厦0.650.261010.2612.26万德莱1.030.411010.4112.41住宅小区11.10.441010.4412.44住宅小区21.10.441010.4412.44R2栋0.240.11010.112.1R1栋0.20.081010.112.1R3栋0.530.211010.2112.21清华研究院0.810.321010.3212.32W1栋PDS房0.690.281010.2812.28W2栋0.540.221010.2212.22查阅TELESTE公司产品设计手册可知,选用11dBm光发射机即可保证系统参数符合要求。光传输结构图见下图。1*101*10光分路器4*0.65Km思创大厦光发射机光发射机guang4*1.03Km万德莱4*1.1Km住宅小区14*1.1Km住宅小区24*0.24KmR2栋4*0.2KmR1栋备份光发射机4*0.53Km备份光发射机R3栋4*0.81Km清华研究院4*0.69W1栋PDS房4*0.54KMW2栋7网络管理系统在现代电视前端网络中,高可靠性在多层次的的需要对所有有源器件的连接状态监控提出了要求。尤其是在网络中有高速的数据〔如会议电话和电缆电话服务时,这个需求变得势在必行。除了可靠性的要求更高外,这些服务要求对正向和反向的频谱进行智能化控制和管理。网络管理系统是使网络达到高可靠性的同时并能充分优化有效资源的低成本途径。通过使用预测分析技术和冗余备份设备,网络的维护成本将得到大幅度的降低,并最终消除系统因故障而中断服务的时间。有了网络管理系统,提高了网络服务的总体性能和可用性,使网络运营者能够及时预测到网络中将要发生故障的部件。2．7．1网络管理系统能够提供的功能包括：图形用户界面,用户日志、告警记录对所有服务的有源设备的集中监控统一的用户界面,配置管理和控制网络性能指标监测和测试多业务服务带宽的管理和容量规划,以保证在结构中有效地提供双向服务节约成本的、可伸缩的WindowsNT结构将管理数据转化为SNMP格式,通过TCP/IP的连接,与其它网络管理系统进行存取归纳起来,主要是提供三方面的管理：对服务状态进行监测；监测网络的完整性；监测安装于网络内的设备。网管系统不仅能够对发生故障的设备报警,而且能够对事故进行记录和提供检测参数的统计。好的网管系统可以预见事故的发生,在事故发生前就知道错误的原因。网管系统还应有一个标准界面,可兼容更高级别的网络管理系统。在前期系统建设中,网络规模不大,且数据业务较少时,可使用光节点自身的控制管理功能,在条件成熟时,升级为全网的网络管理系统。2．7．2网管结构：各节点业务管理通过使用内置本地控制终端软件的IBMPC机来进行本地节点管理,各节点业务管理通过使用内置本地控制终端软件的IBMPC机来进行本地节点管理,业务配置软件：业务配置器是在电视前端网络中针对DVB制式的码流实现业务管理的软件工具。用在前端系统中控制信号流的复用。业务配置表示一定业务和所有输入传输流的相关组件,例如,可能来自卫星、陆地发射、电信连接或本地信息服务,如视频服务和EPG服务。输入的多节目传输流〔MPTS业务在接收端解复用和解扰,形成单节目传输流〔SPTS送入节点,SPTS流在节点中发送和输出端复用,并作为DVB-C信道传送到电缆网络中。PSI/SI信息自动产生并和可编辑的NIT〔网络节目表一起映射到输出复合信息码流中。业务配置支持从CA〔条件接收系统通过DVB格式的接口插入条件接入数据。支持EPG和其它高速数据信号。功能：业务配置软件有下列功能：指示业务和所有输入信号的相关组件从网络拓扑上看,表示网络复用和解复用输入业务到ATM域并在电缆网络中传送管理可用的和有效的输出带宽产生PSI/SI信息支持EPG和其它高速数据信号基本的网络管理功能2．7．3功能描述：业务管理：业务配置显示有效的业务和复合分组。用户可以选择连接到骨干网络的分组和业务送入电缆网络。业务配置指示可变分组和新的PSI/SI信息。然后,它对每个通过骨干网络传输的业务指示路径并记录在网络图中。用户在接受修改前可编辑路由和PSI/SI信息。但当用户接受了配置信息后,业务配置表指示输入和输出单元按照配置的设置来复用和解复用业务信息。业务配置在网络中同时配置业务的发送和路由的一致性。产生的PSI/SI信号同时插入到电缆网络中。网络和网元管理业务配置对网络中的所有设备提供了配置和故障管理的便利工具。配置管理功能与电视前端CATVisorDVX网管系统是相似的。这是由于业务配置管理和DVX网管系统使用了兼容的软件结构,使得业务配置软件可以使用DVX网管系统的功能模块。对DVX网络管理系统更详尽的信息可参见电视前端CATVisor系列网络管理系统的描述。故障管理是由网络图给出出错的设备和链路。对于全面的故障和性能管理,电视前端CATVisor网络管理系统〔NEMS可以和业务配置软件一起使用。对NEMS网络管理系统更详尽的信息请参见电视前端CATVisor系列网络管理系统的描述。数据通讯业务配置PC可使用三种交互通讯方式连接DVX模块：通过标准串行接口直接连接DVX总线通过局域网的直接IP连接IP网通过网管连接下图：业务配置的网络管理通讯选择DVXRackEthernetDVXGatewayRS-232ServiceConfiguratorDVXBusDVXRackRS-232/485DVXRackEthernetDVXGatewayRS-232ServiceConfiguratorDVXBusDVXRackRS-232/485DVX的网管是针对DVX前端模块的标准硬件配置工具。网管平台可以使用专用的扩展组件扩展。其一就是针对DVX设备的PSI/SI编辑系统。业务生成是建立用户业务分组的易于使用的业务管理工具。条件接收〔CA：条件接收在任何时候都可以加到系统上,ATMux™系统的CA接口基于开放的DVB-CI标准。所以任何第三方支持此标准接口的CAS系统都可接入到ATMux™系统。设备的输入单元执行SPTS和MPTS加密传输流的解扰,每个单元按照DVB共同接口标准配置双PCMCIA接口。业务生成单元按照DVB-CSA公共加扰标准加密分组业务信息,通过总前端的CAS系统,可以在总前端和分前端交替地使用加密信息。有两种主要的信号加密方式可供用户选择。集中加密和复用,不需对骨干网作任何的改动,比较常用和易于实施,骨干网的输入和输出模块对是否加密的数据流是相同的。本地加密和复用则要求骨干网有不同的接口模块,ATM/SDH节点和传输网络则是相同的。当在每个分前端进行本地加密时,系统的功能如下：在主前端接收到数据流,去除可能的条件接收,数据流被分用为SPTS。这个不加密的SPTS的数据流被分组为ATM信元并传送到数字骨干网。在分前端,ATM信元被转换为SPTS。当SPTS再被复用为MPTS时,加入条件接收,再被调制为QAM信号并与其它节目混合。当信号没有加入条件接收而被发送到骨干网时,经营者可在分前端设立按要求控制的复用器并加入条件接收,条件接收数据可本地加入也可从主前端通过骨干网传送过来。辅助配套系统1对前端机房内空调的要求：电视前端机房对温度、湿度及洁净度均有较严格的要求。为保证前端机房内设备的长时间连续运行,要求机房空调在设计上可大负荷常年连续运转,并要保持极高的可靠性。机房空调要求送风量大,机房换气次数高,整个机房内能形成整体的气体循环,使机房内能形成整体的气流循环,使机房内的所有设备均能得到冷却。机房空调在选型时,要考虑的热负荷的因素很多,包括设备的本身发热量,照明发热量,通过缝隙的渗透热和风热负荷等。较简单的计算方法是,根据机房面积乘上单位面积所需冷量的经验数据,如前端机房可按250~300Kcal/m2h计算。这样可满足大多数机房最高热负荷时的冷量需要。在机组选型时,还要根据具体情况,考虑是否留有一定量的冷量作为备份,以保证一旦出现故障,在维修期间能维持机房正常的温、湿度。对12~15m2机房面积,电视前端设备和6套MMDS设备,考虑选用2P的三菱机房空调。2．8．2系统安全防范有