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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(jì)。
關(guān)鍵詞：hfc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；要求；設(shè)計(jì)
黑龍江省虎林市有線電視臺(tái)始建于一九九三年十月，承載著上千個(gè)有線電視用戶的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)�，F(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(xiàng)、實(shí)施、運(yùn)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(diǎn)，已成為有線電視系統(tǒng)的主要模式，同時(shí)也是多媒體寬帶接入網(wǎng)的最佳方案之一。因此，如何實(shí)現(xiàn)hfc網(wǎng)絡(luò)的回傳通道，是hfc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)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(gè)主要部分組成：信號(hào)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(hào)源設(shè)備
信號(hào)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(chǔ)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(diǎn)處，在交換光節(jié)點(diǎn)處將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為點(diǎn)信號(hào)。電信號(hào)通過同軸電纜分配網(wǎng)傳送到用戶終端，每個(gè)逛街點(diǎn)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(tái)采用的是星型方式，這種方式的特點(diǎn)是每個(gè)光節(jié)點(diǎn)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(diǎn)
在雙向hfc網(wǎng)絡(luò)中，按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)，可以將整個(gè)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(gè)部分。
關(guān)鍵點(diǎn)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(gè)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(diǎn)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(hào)安排在高頻段，我臺(tái)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(hào)混合
由于用戶分散在各個(gè)光節(jié)點(diǎn)中，不可能每一個(gè)光節(jié)點(diǎn)對應(yīng)一個(gè)cmts的上行端口，所以將多路上行信號(hào)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(shí)，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(shí)候，盡量不改動(dòng)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(gè)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(shí)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(diǎn)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(gè)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(shí)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(shí)可按以下原則：（1）光纖芯數(shù)小于140時(shí)宜采用中心束管式光纜；（2）光纖芯數(shù)大于144小于576時(shí)，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(shí)，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(shí)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(diǎn)：
�。�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(gè)光帶點(diǎn)所覆蓋的戶數(shù)成正比，增加雙向網(wǎng)中的光節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)減少每個(gè)光節(jié)點(diǎn)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(jì)光纜網(wǎng)時(shí)，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(diǎn)，使每個(gè)光節(jié)點(diǎn)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(shí)減少了網(wǎng)絡(luò)中的電纜長度，因?yàn)殡娎|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(diǎn)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(gè)光節(jié)點(diǎn)，每個(gè)光節(jié)點(diǎn)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(jì)時(shí)，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(jì)為多級星型傳輸結(jié)構(gòu)，因?yàn)槎嗉壭切陀芍行牡接脩舻姆峙溥^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(gè)端口所帶用戶的距離不同也會(huì)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(jì)光工作站的位置顯為重要，同時(shí)也應(yīng)考慮到每個(gè)端口所帶用戶數(shù)量的均衡，如在實(shí)際施工中某一端口電纜需要延長時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，50％干擾信號(hào)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(gè)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(shí)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(hào)的侵入點(diǎn)，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(hào)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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，且具有較大的應(yīng)用和推廣價(jià)值，該系統(tǒng)自2004年初運(yùn)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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