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黑龍江省虎林市城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡(luò)升級改造與業(yè)務(wù)開發(fā)論文
摘 要：主要介紹hfc網(wǎng)的回傳通道設(shè)計。
關(guān)鍵詞：hfc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；要求；設(shè)計
黑龍江省虎林市有線電視臺始建于一九九三年十月，承載著上千個有線電視用戶的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。現(xiàn)就虎林市城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)升級改造（hfc——光纖/同軸電纜混合寬帶用戶網(wǎng)絡(luò)）工程立項、實施、運行及所獲取的效益做一全面的總結(jié)
1 hfc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)概述
hfc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的提出不僅解決了傳統(tǒng)的有線電視廣播業(yè)務(wù)，而且通過采用先進(jìn)的光纖傳輸技術(shù)、數(shù)字傳輸技術(shù)和新型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，增加了上、下行通道的傳輸能力，使hfc網(wǎng)具備了承載雙向交互式寬帶業(yè)務(wù)的能力。hfc接入網(wǎng)以其頻帶寬、容量大、成本低等優(yōu)點，已成為有線電視系統(tǒng)的主要模式，同時也是多媒體寬帶接入網(wǎng)的最佳方案之一。因此，如何實現(xiàn)hfc網(wǎng)絡(luò)的回傳通道，是hfc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中非常關(guān)鍵的問題。
2 hfc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成與基本原理
hfc網(wǎng)絡(luò)由四個主要部分組成：信號源設(shè)備、前端、光傳輸鏈路用戶同軸電纜分配網(wǎng)和用戶設(shè)備。
2.1信號源設(shè)備
信號源設(shè)備包括衛(wèi)星地面接收設(shè)站、地面廣播電視節(jié)目接收設(shè)備、自辦廣播電視節(jié)目源設(shè)備、諸多多功能增值業(yè)務(wù)信息源設(shè)備。wWw.133229.cOm
2.2前端
網(wǎng)絡(luò)的第二部分是前端，hfc網(wǎng)絡(luò)從這里開始，其目的是有效地利用傳輸寬帶、提高數(shù)據(jù)存儲效率和向用戶提供多功能增值業(yè)務(wù)。
2.3光傳輸鏈路和同軸電纜分配網(wǎng)
光傳輸鏈路中的光纖由前端輸出接口處接至交換光節(jié)點處，在交換光節(jié)點處將光信號轉(zhuǎn)換為點信號。電信號通過同軸電纜分配網(wǎng)傳送到用戶終端，每個逛街點可連接成具有100~200用戶范圍的局域網(wǎng)絡(luò)。
2.4用戶終端設(shè)備
用戶終端設(shè)備安裝在用戶家中，我臺采用的是星型方式，這種方式的特點是每個光節(jié)點可以使用回傳光收發(fā)設(shè)備的全部帶寬。
3 上行鏈路的關(guān)鍵點
在雙向hfc網(wǎng)絡(luò)中，按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不同特點，可以將整個傳輸系統(tǒng)分成：反響矩陣分配系統(tǒng)；反向光傳輸系統(tǒng)；支線電纜分配系統(tǒng)；用戶分配系統(tǒng)4個部分。
關(guān)鍵點電平范圍如下：
lv1 cmts上行電平，一般設(shè)置為60dbμv，如果cmts在端口檢測各個cm返回電平不等于60dbμv，cmts就要通過下行鏈路給該cm發(fā)出調(diào)整指令最終使之達(dá)到60dbμv。
lv2 根據(jù)光鏈路損耗大小及反向光接收機(jī)最大輸出電平而定，一般在100dbμv以上lv2——lv1的損耗一般在30dbμv左右，此點電平一般通過反向接收機(jī)內(nèi)置衰減控制。
4 hfc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)頻率規(guī)劃
根據(jù)我國catv系統(tǒng)的現(xiàn)狀和將來發(fā)展的需求，系統(tǒng)入戶電平64+4db指標(biāo)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到c/n＞44db，ctb＞55db，cos＞55db，系統(tǒng)的寬帶為860mhz，頻率配置，上行通道5~65mhz；過渡帶65~87mhz；下行通道87~860mhz；由于入侵噪聲多集中在5~30mhz。因此盡量將上行信號安排在高頻段，我臺上行使用52mhz下行使用610mhz，來開展互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
5 hfc網(wǎng)絡(luò)反向信號混合
由于用戶分散在各個光節(jié)點中，不可能每一個光節(jié)點對應(yīng)一個cmts的上行端口，所以將多路上行信號混合在一起是不可避免的。
反向光接機(jī)與cmts之間的混合是雙向網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在設(shè)置這部分時，應(yīng)該考慮在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容以及增加其他業(yè)務(wù)的時候，盡量不改動原來網(wǎng)絡(luò)的電平值，并且方便做到設(shè)備的互相備份。如果cmts有多個上行口，應(yīng)該分組使用。
6 反向光接收機(jī)信道輸出電平
在確定反向光接收機(jī)的輸出電平時應(yīng)該綜合考慮。（1）考慮鏈路的光傳輸損耗。（2）所對應(yīng)的光節(jié)點的反向激光器的功率。（3）反向接收機(jī)的最大輸出電平。（4）整個規(guī)劃的加載帶寬。（5）反向信道的帶寬。（6）一定余量的調(diào)節(jié)范圍。
7 hfc網(wǎng)絡(luò)中所需材料的選擇
7.1光纜的選擇
光纜網(wǎng)的建設(shè)一般采用itu-tg652單模光纖，長距離傳輸時可考慮使用g655非零色散位移光纖，光纜可采用層絞式光纜，中心束管式和骨架帶狀光纜等，選擇光纜結(jié)構(gòu)時可按以下原則：（1）光纖芯數(shù)小于140時宜采用中心束管式光纜；（2）光纖芯數(shù)大于144小于576時，宜采用宜絞式中心束管帶狀光纖光纜；（3）光纖芯數(shù)大于576或網(wǎng)絡(luò)位于山區(qū)城市時，宜選用骨架式帶狀光纖光纜。
7.2同軸電纜的選擇
在選擇電纜時應(yīng)從阻抗特性、衰減特性、溫度系數(shù)、屏蔽特性、電纜的使用年限等幾方面來考慮，選擇適合本地環(huán)境、氣候和架設(shè)方式的電纜。
7.3反向光接收機(jī)的選擇
反向光接收機(jī)的選擇應(yīng)該考慮以下幾點：
（1）輸出電平：反向光接收機(jī)的總功率應(yīng)該在40dbmv以上。帶寬：反向光接收機(jī)的帶寬應(yīng)該在200mhz。光接收機(jī)范圍：反向接收機(jī)的光輸入范圍應(yīng)該是在-15~0dbm。（2）增益范圍：反向光接受機(jī)的增益范圍應(yīng)在20db左右，以滿足光鏈路的差異。
8 hfc網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)要求
8.1光纜網(wǎng)的要求
上行通道噪聲的大小與每個光帶點所覆蓋的戶數(shù)成正比，增加雙向網(wǎng)中的光節(jié)點個數(shù)減少每個光節(jié)點覆蓋的用戶數(shù)，可以減少上行通道的噪聲，能有效克服漏斗效應(yīng)，因此，在設(shè)計光纜網(wǎng)時，應(yīng)考慮到放大器是網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生熱噪聲的主要器件在放大器處也可以匯聚噪聲，多開通光節(jié)點，使每個光節(jié)點覆蓋的用戶在200~500戶之間建設(shè)無源電纜網(wǎng)，來減少噪聲的侵入，同時減少了網(wǎng)絡(luò)中的電纜長度，因為電纜網(wǎng)是噪聲侵入的根源，取消電纜干線傳輸，以光纜為干線傳輸，光節(jié)點引出的同軸電纜只作為電纜分配網(wǎng)絡(luò)，我市共開通140個光節(jié)點，每個光節(jié)點4芯，上行和下行各用一芯，剩余兩芯作為備用。
8.2電纜網(wǎng)的要求
（1）電纜支干線的要求。a.在網(wǎng)絡(luò)的電纜支干線設(shè)計時，盡量采用分配器作為分路器件，禁止使用分支損耗大于10db的分支器，以保證各支路的上行路徑損耗近似相等。b.網(wǎng)絡(luò)路由盡量設(shè)計為多級星型傳輸結(jié)構(gòu)，因為多級星型由中心到用戶的分配過程正是由各用戶上行逐級匯集的過程。只要保證了對稱性，上行下行電平必然一致。c.光工作站四個端口所帶用戶的距離不同也會造成下行電平不一致，使上行通道電平不均衡，所以合理的設(shè)計光工作站的位置顯為重要，同時也應(yīng)考慮到每個端口所帶用戶數(shù)量的均衡，如在實際施工中某一端口電纜需要延長時，可用電纜來調(diào)配。（2）用戶分配網(wǎng)的要求。用戶分配網(wǎng)在這里指集線器至用戶端的分配網(wǎng)絡(luò)，大量的實驗數(shù)據(jù)表明，50％干擾信號來自用戶分配網(wǎng)，分配網(wǎng)的抗干擾能力很大程度上決定了整個系統(tǒng)抗干擾性能。a.采用集中分配方式。從理論上講，樓道內(nèi)采用集中分配的方式既保證了各用戶的下行路徑損耗一致，又保證了各用戶的上行路徑損耗一致；同時減少了大量的電纜接頭，降低了網(wǎng)絡(luò)故障率，減少了干擾信號的侵入點，這是一種比較理想的做法。b.用戶分配網(wǎng)的電纜線全部采用四屏蔽電纜不僅減少了上行噪聲的侵入，而且可以防止空中干擾信號對系統(tǒng)的影響。
9 hfc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)更新改造后的效益和結(jié)論
虎林市城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)升級改造工程，均取得了較高社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，且具有較大的應(yīng)用和推廣價值，該系統(tǒng)自2004年初運營以來，以其特有的寬帶入戶，節(jié)目數(shù)量多、圖像質(zhì)量好、頻譜資源豐富雙向傳輸廣播電視節(jié)目外、還具有支持多種通信業(yè)務(wù)和連接千家萬戶的優(yōu)勢。
參考文獻(xiàn)
[1]中國有線電視.
[2]有線電視技術(shù).
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