医院智能化卫星电视及有线电视系统建设技术方案

医院智能化卫星电视及有线电视系统建设技术方案总体概述设计说明本设计方案专为*****医院有线电视系统而设计。设计内容包括：光端接收、支线、区域系统、楼内分配系统等。设计范围包括光缆的引入、医院内的电缆分配系统等。系统设计要留有足够的物理空间，以保证未来系统的发展及多功能业务的扩展。本设计方案要保证符合*****医院有线电视系统的具体需求，同时要保证符合北京有线台建网的技术要求。本系统主要设备选用深圳迈威有线电视器材有限公司系列产品（本项目及北京歌华有线电视公司指定产品）。设计依据1、GY/T106-1999《有线电视广播系统技术规范》2、GY/T118-95《有线电视与有线广播共缆传输系统》3、GB6510-86《30MHz—1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》4、GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》5、建设单位提供的设计图纸及说明6、北京有线广播电视专网基础教材(适用于北京新建住宅区及住宅建筑)7、国家广播电视总局、北京市广播电视局相关政策、法规设计原则先进性*****医院有线电视及卫星电视系统的设计，在考虑满足国际国内有关行业标准和北京网络建设技术规范书的同时，充分结合本系统实际情况，采用先进的技术和设备，构架一个面向未来发展的网络。本着切实可行，满足需要的原则。在本系统设计时考虑主要设备采用深圳迈威有线电视器材有限公司产品（本项目及歌华有线公司指定产品）。可靠性本系统网络的架构与设备的选用，最大限度地考虑到设备运行的可靠性。关键设备考虑备份。扩展性设计过程中充分考虑到今后网络技术的发展，网络信息容量的扩大和网络结构的延伸，即保护现有投资又具备网络升级能力。保证完全能够与其它信息网和传输网的互联、互通。标准化标准化是时代发展的要求，是网络可扩展性和可持续性发展的前题条件，所采用的设备全部符合国家有关标准的要求。设计指导思想根据我国CATV系统的现状及将来发展的需要及业主所提供招标文件的要求，本系统设计为862MHZ具有双向邻频传输的CATV宽带综合业务网。下行以传输模拟电视信号为主，兼传数字信号；上行数字信号开展交互式业务。应按照系统的满配置来进行网络的规划和指标的计算，以保证各种需求服务接入后，仍有最佳的信号质量。物理空间在前端及传输系统应预留足够的物理空间。因为面对旧的网络，物理空间的不足是网络经营者经常遇到的问题之一。工作参数对于不同的服务，一些设备还需考虑一些特别的工作参数。分割方式目前，宽带有线电视系统的频率配置，国际、国内尚无统一标准。一般地，有低分割、中分割及高分割三种形式。结合北京地区的具体情况和歌华有线的建网要求，*****医院医院有线电视系统方案建议采用5-860MHZ分割方式。5～55MHz作为上行业务的频率范围，用于交互式综合业务频带，包括状态监控，计算机联网，模拟电视及数据信号等。55～70MHz的15MHz作为上、下行频段的隔离带，以保证上、下行业务之间不相互干扰。87～108MHz为FM调频立体声广播频段，共占用21MHz的频率带宽，每400KHz作为一个调频广播节目载频点，共可传送52套调频广播节目。采用PAL制配置下行模拟频道，每8MHz带宽为一路电视节目，111MHz－750MHz，共计可传送60套模拟电视节目及100多套数字节目。750～860MHz共计110MHz带宽用于传送自办节目。系统组成及功能描述系统组成传输干线采用放大器、分支分配器、75Ω系列优质物理发泡射频同轴电缆组成860MHz双向传输系统。为分配放大器提供输入信号。电缆的选择应该针对电缆的损耗量、频响曲线、温度系数、寿命长短等性能来选择。我们选国产优质四屏蔽电缆。符合歌华网络设计要求，垂直主干线和水平干线采用SYWV-75-9（P4）优质四屏蔽电缆；分支器到终端电视插座采用SYWV-75-5（P4）优质四屏蔽电缆。穿钢管暗敷。由于主干线距离长，信号衰减大，必须用500＃合金铝皮电缆才能满足系统要求。分配网络带反向平台、双向传输、862MHZ带宽的线路放大器、5—1000MHz高隔离度分支分配器和SYWV-75系列优质物理发泡射频同轴电缆组成，以分支分配方式将电视信号送入各个用户终端。放大器采用就近供电的方式。分支分配系统有线电视信号放大后的RF信号，应高质量地传送到各用户终端、系统分支分配器、用户盒。应选用工作频率为5~1000MHZ高隔离度产品，以免产品质量不好引入噪声，使系统性能指标降低，电视机图像出现各种干扰、噪声、甚至扭曲现象。特别是反向信号极易受到干扰的影响，性能明显变坏，这就是国内多个系统反向信号做不好的重要原因。深圳迈威公司的分配器、分支器等器材(现为北京歌华有线电视公司指定产品)性能好、隔离度高，完全满足以上需要。系统功能建成后的网络可满足用户通过用户终端高品质收视北京歌华有线电视宽带网络股份有限公司提供的所有电视信号，同时，可收看电视中心机房自办节目。组网设计采用双向传输网络，可方便将来扩展视、音频点播系统，电视会议系统，多功能听、接待室以及电视点播和近远程会议电视传播的接入，未来业主只需增加相应设备（机顶盒）即可迅速实现数字节目接收。方案设计要点传输部分传输部分是将前端送出的电视信号通过高品质的放大器和优质的同轴电缆，几乎不失真地送往分配部分，并为分配放大器提供所需的输入电平，放大器采用就近供电方式，组成一个860MHz双向传输的系统。分配部分分配部分是将电视信号均匀地分配给各个终端用户，并使各个终端用户获得适合的电平，输出点信号电平控制在68db±4db,并具有良好的相互隔离作用，采用分支、分配方式组成分配网络。系统技术指标设计分配频率范围：47—860MHZ信号质量：载噪比应≥44dB；载波比互调比≥58dB；交扰调制比≥47dB；100个PAL频道内互相干扰≥57dB；系统输出口相邻电视频道间之最大电平差≤2dB。系统输出口端最强和最弱电视信号电平差≤8dB。前端系统主要技术指标根据系统C/N设计指标及前端C/N分配系数，前端（C/N）1应优于48.55dB(C/N1=47-10lg0.7)，才能保证系统C/N指标优于47dB。根据大厦所处的地理位置，电视节目的信号场强较强，可按天线输出电平大于70dBuV考虑，完全满足电视信号解调器TU-1120CH的输入信号强度要求，且CA-63C专业级邻频调制主机的C/N指标优于63dB，因此前端系统的载噪比完全满足要求。根据系统CTB设计指标及前端CTB分配系数,前端（CTB）1应优于72dB(CTB1=58-20lg0.2)，才能保证系统CTB指标优于58dB。前端放大器最高输出电平：Soa=Somax-7.5lg(N-1)-1/2[(CTB)1-58]=120-7.5lg79-1/2(72-58)=98.77dBuV实取前端放大器工作电平97dBuV传输干线主要技术指标频率范围：5MHz──860MHz传输频道：78个传送级数：3级根据系统C/N设计指标及干线传输系统C/N分配系数，（C/N）2应优于54dB(C/N2=47-10lg0.2)，才能保证系统C/N指标优于47dB。则放大器最低输入电平：Sia=C/N2+F+2.4+10lg(n-1)=54+9+2.4+3.01=68.41dBuV实取放大器输入电平70dBuV根据系统CTB设计指标及干线传输系统CTB分配系数，干线传输系统(CTB)2应优于72dB(CTB2=58-20lg0.2)，才能保证系统CTB指标优于58dB。放大器最高输出电平：Soa=Somax-10lg（n-1）-7.5lg(N-1)-1/2[(CTB)2-58]=120-10lg2-7.5lg79-1/2(72-58)=95.76dBuV实取放大器工作电平95dBuV分配系统主要技术指标根据系统C/N设计指标及分配系统C/N分配系数，（C/N）3应优于57dB(C/N3=47-10lg0.1)，才能保证系统C/N指标优于47dB。则分配放大器最低输入电平：Sia=C/N3+F+2.4=57+7.5+2.4=66.9dBuV实取分配放大器输入电平75dBuV，以保证放大器输出电平能达到102dBuV。根据系统CTB设计指标及干线传输系统CTB分配系数，干线传输系统(CTB)3应优于62.44dB(CTB3=58-20lg0.6)，才能保证系统CTB指标优于58dB。放大器最高输出电平：Soa=Somax-7.5lg(N-1)-1/2[(CTB)3-58]=120-7.5lg79-1/2(62.44-58)=103.55dBuV实取放大器工作电平102dBuV系统输出口电平保证在70±5dbuV（高于要求指标）同轴电缆分配系统的设计同轴电缆分配网络的设计已经大家是非常熟悉的，其最主要的三大指标为：载噪比（C/N）、组合三阶差拍（CTB）和组合二次谐波（CSO）。其中C/N与放大器的输入电平有关：C/N=VI-F-2.4 在这里VI为放大器的输入电平，单位为dBmV，F为放大器的噪声系数，2.4是一个常数，它是在常温下放大器输入阻抗（75）所产生的热噪声。从上式可以看出，一旦选定放大器，其C/N就只由输入电平来确定。输入电平每增加1dB，C/N就提高1dB。由于放大器的失真是由非线性产生，因此主要发生在末级放大模块高电平输出的情况下。放大器的失真与放大器的输出电平有关，根据理论计算和实际测量，输出电平每增加1dB，失真就恶化2dB。由此可见，C/N与CTB和CSO是相互矛盾的。在系统设计中要综合考虑，折中各指标，达到最佳。对于多级放大器的级联，其指标可按下列公式计算：C/N总=10lg（10-C/N1/10+10-C/N2/10++10-C/Nn/10）CTB总=20lg（10-CTB1/20+10-CTB2/20++10-CTBn/20）CSO总=15lg（10-CSO1/15+10-CSO2/15++10-CSOn/15）如果多级相同的放大器级联，上述公式可简化为：C/N总=C/N单-10lg（n）CTB总=CTB单-20lg（n）CSO总=CSO总-15lg（n）在电缆分配网络设计中，无论使用哪一种放大器，都要考虑到多功能双向业务的开展及远程状态监控的可实现性。天士力医院有线电视系统工程放大器的级连数不超过2级。相关设备性能介绍光发射机概述MW-AMTX-3130经济型光发射机是为了适应现代HFC宽带传输网络的需要而设计的1310nm发射机。频率带宽45—750/862MHz。自动和手动射频电平控制一体化，保持最佳的激光器工作点。采用直接光强度调制方式，输入射频信号电平范围宽。设有预失真电路，有利于改善链路指标，实现低的非线性失真和高的载噪比。微处理器和硬件相结合电路，控制和监测激光器的工作温度、致冷电流、光输出功率、射频驱动电平和工作直流电压等主要功能，保证发射机的高性能和长期的可靠性。预留RS232或RS-485串行接口进行远程监测，且较低的平坦度使网络性能优化。简洁、灵活的友好界面和可配置的模块化设计方式便于操作和维护。DFB光发射模块的光纤活动连接头通过光纤连接器安装在后面板一块可拆卸的安装板上，便于光纤活动连接头的清洁和维护，保证图象的高质量。MW-AMTX-3130经济型光端发射机的整机功能包括激光器的开关功能、工作状态的显示及切换、报警显示功能、整机复位、ALC/MGC功能选取、射频电平手动调节与监测、RS232通讯功能。光发射机的激光器开关位于前面板的安全锁控制，处于关断状态时外部交流电仍可接入机内，只是此时激光器停止工作，没有光输出，偏置电流为零。工作状态的显示由LCD实现，共显示八条工作状态参数、本机地址、报警信息，前面板设有状态键选择显示工作状态参数，在显示报警信息时，信息闪烁，并使状态切换键无效，内部射频通路与激光器的工作电流实现软关断。整机复位功能是在不断电情况下重新启动光发射机，常在刚开机不能正常启动或是报警时使用。报警指示由三个双色灯LED实现，LED分别显示发射机供电电压、工作状态、射频电平是否正常。红色表示异常，绿色表示正常。LED由CPU控制。位于前面板的功能选择开关便于用户选择ALC与MGC功能。选择MGC功能时用户可通过调节位于前面板的电位器调节射频信号电平，改变光调制度。前面板设有射频监测口，使用户能方便地调到所需的光调制度（厂家在说明书中将给出标准光调制度下的监测口电平）。在ALC功能状态下，用户无需做任何调整，直接接入射频信号，光发射机内部自动调整射频增益保持射频符合信号总电平的不变，及总光调制度的不变。在ALC功能下，CPU能够对射频通路实现软关断。位于后面板的RS232接口使光发射机可根据网管计算机的指令将工作状态参数通过CPU的串行通信口经电平转换后以9600波特率的速率传给网管计算机，可进行远程监测。MW-AMTX-3130整机效果图特点45-750MHz/862MHz频率带宽；自动和手动射频电平控制操作简单；可监测输入射频信号电平，以得到最佳性能指标；先进的预失真电路改善性价比；自动温度控制电路（ATC）稳定激光器的工作温度，确保激光器的安全和可靠性；自动功率控制电路（APC）稳定激光器的输出光功率；微处理器监控主要参数，提供最佳的产品性能，便于综合的网络管理；CPU监测、控制光发射机的工作状态，有自动复位功能；LCD显示本机工作状态，可随时监测整机工作参数,具有报警自动复位功能；预留RS232串行接口可进行远程监测；可拆卸的光连接器安装板方便光纤活动连接头的清洁和维护;采用大面积散热器实现自然风冷，提高整机可靠性；19″标准机架设计，安装方便。电路原理说明MW-AMTX-3130型光发射机的功能是将输入的模拟射频信号转变为DFB半导体激光器发光强度的变化，然后通过光纤发射出去。光发射机电路部分包括如下几个单元：半导体激光器的温度控制电路（ATC）；光功率控制电路（APC）；数据采集、控制、通讯电路；射频电路部分。总体原理框图见图二。射频信号经安装于后面板的F型连接器通过电调衰减器送入第一级放大模块，通过预失真电路之后注入半导体激光器。电路原理框图技术指标1.光输出1）输出光波长1310±20nm2）电光转换效率＞0.1mW/mA(6mW)＞0.2mW/mA(8-20mW)3）输出光功率45678910111213141516mW......4）光纤类型单模（9/125µm）5）光纤连接器类型SC/APC或FC/APC2.射频输入1）频率带宽45-750/862MHz2）带内平坦度±0.75dB3)输入反射损耗≥16dB4）输入阻抗75Ω5）电调可变衰减器调节范围：10dB6）输入射频信号电平范围：83dBµV-88dBµV7）连接器型号标准F3.链路性能1）载噪比（CNR）≥51dB2)组合二次差拍（CSO）＜–61dBc3)组合三次差拍（CTB）＜–65dBc(与本公司的标准光接收机配合使用，59个PAL频道，接收光功率-1dBm)4.显示与告警电源LED显示：正常=绿色异常=红色工作状态LED显示：正常=绿色告警=红色射频状态LED显示：有射频=绿色无射频=红色（LCD显示激光器工作参数，每屏显示两条参数。）5.环境条件工作环境温度范围5℃-40℃储存环境温度范围-10℃-+50℃6.电源要求输入交流电压范围100V-250V频率50Hz外部功能说明前面板功能123456891011123456891011MW-AMTX-3130前面板示意图1）激光器开关锁：通断激光器地开关，当钥匙打至“开”位置时接通激光器，当钥匙打至“关”位置时关闭激光器，此时LCD的光功率和偏置电流显示为零。电源工作指示灯：当开关电源工作正常时，指示灯为绿色，LCD显示三个电压值；当有任何一路供电电压工作不正常时，指示灯为红色，LCD显示报警信息。工作状态显示灯：当光发射机工作正常时，指示灯为绿色；当光发射机工作不正常时，指示灯为红色，LCD显示报警信息。射频状态显示灯：当有射频输入时，指示灯为绿色；当无射频输入时，指示灯为红色。当激光器关闭时，指示灯亦为红色。复位按键：轻按此键可使CPU复位。有时候LCD显示报警信息是因为软件控制问题，按此复位键可能使光发射机恢复正常工作。液晶显示屏（LCD）：当光发射机工作时，LCD显示光发射机的工作状态参数（包括激光器温度、制冷电流、输出光功率、偏置电流、开关电源电压），若光发射机工作不正常则显示报警信息。状态显示切换键：光发射机的工作状态参数有五个，LCD每屏只能显两条参数，轻按此切换键可切换LCD显示内容，查看别的数据。电衰调节电位器：光发射机的射频衰减量的变化是通过位于前面板的这个电位器来调节电衰实现的。自动电平控制（ALC）和手动增益控制（MGC）切换开关：当想通过调节前面板的电位器来实现电衰衰减量的变化时，则须将此开关打到MGC挡；而当此开关打到ALC挡时，则使机器自动保持总的射频电平不变。10)射频检测口：检测送入激光器的射频电平，从而确定光的调制度。（出厂时的各项指标都是