CATV网设计方案实例完全板

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某厂CATV网升级改造计方案
一、前言
二十世纪,信息产业将成为社会经济发展的主导因素。

网络的建设与互连使得人们联系的越发紧密,它消除了时间和空间的限制,拓宽了人们获取信息的渠道,使得整个世界变的越来越“小”。

几乎所有的现代人都主动或被动的融入到这个新闻、教育、娱乐、体育、医疗卫生、工农业生产及商务贸易等无所不包的信息流通的网络世界之中。

毋庸置疑,建立广泛有效的宽带多媒体信息服务是信息高速公路的终极目标。

有线电视网以它宽带、高速、覆盖用户多的特点,再信息高速公路的建设、多媒体终合业务的开发应用中,占有重要地位。

HFC光电缆混合的基础网。

又是国内外专家共同认可的一种解决信息高速公路最后一公里的最佳接入网之一。

有线电视同轴电缆的宽带特性,是电话线和五类线有可比拟的,因此,在宽带、高速接入的要求越来越急迫的今天,它的优越性越来越显的重要。

建好有线电视基础网,已成为适应信息社会发展的必要条件之一。

二、某厂网络现状及改造要求
某厂CATU网为300MHZ邻频传输系统,目前传送20多套有线电视节目。

全厂共有有线电视用户3000个左右,生活区占地面积407000平方米左右,有大小职工住宅楼70多栋。

楼群整齐,集中,是CATV 建网的较好环境。

本厂的有线电视系统,从共用天线开始逐步发展,改造成300MHZ邻频系统,电缆分配网有不少为串接式分配,最早的分配网已用几十年以上,大部分已有六、七年之久,已处于老化报废期。

为了保证现有节目的传送,第年的维修工作量大、维修费用高,已成为本厂的一项较大的开支内容。

目前可接收的节目有50多大套。

本系统最多只能传输28套节目,连正常电视节目都传送不多,更谈不上开展综合信息业务。

而宽带综合信息业务已成为人们生产、生活中不可缺少的一项内容。

因此,本厂CATV网的改造势在必行。

为了尽快解决职工文化娱乐、网上学习的要求,通过网络获到更多的经济技术信息,促进本厂的生产文明和精神文明建设。

某厂党政领导决心在近期内对本厂有线电视网进行改造,无疑是一项英明的决策。

本次网络改造的目的:
1、按国家有关标准规定,符合信息高速公路最后一公里要求的,
先进的HFC光电缆混合网络结构。

2、可传送40套以上电视节目,并能开展数据传输业务,实现宽
带综合多媒体信息业务的应用。

3、利用本网络平台,可完成本厂办公、财务管理、生产监控、
生产指挥的自动化。

4、本网络建设要做到统一设计、分期实施,能根据发展和要求
平滑升级。

5、网络按860MHZ带宽建设,光节点到楼头,无源分配入户,
预留双向传输功能。

6、为了便于管理、维护,采用可寻址网管系统。

三、设计依据
本方案首先符合国家和政府的有关法规、条例和广电总局的有关规划,技术规范以及山西省及太原市的广播电视总体规划。

并且服从国内有关的主要技术规范和有关的国际标准,具体依据目录如下:(1)中共中央办公厅厅字(1995)27号文件:《中共中央办公厅、国务院办公厅关于转发广播电影电视部党组“关于进一步加
强和改进广播电影电视工作的报告”的通知》
(2)国务院228号令:《广播电视管理条例》
(3)广播电影电视部科技司编制《广播影视科技发展“九五”
计划和2010年长期规划》
(4)广播电影电视部科技司编制《全国有线广播电视专用网总体规划》
(5)广播电影电视部科技司编制《广播电视数字传输技术体制》(6)广播电影电视部广以技字(1993)793号文件:《关于有线电视现阶段网络工程建设总体规划》
《山西省有线广播电视网工程建设总体技术方案》
《山西省广播电视综合业务;主干传输网工程初步设计》(7)国内主要技术规范:
①GY/T106-99:《有线电视广播系统技术规范》
②GB51/T46-91:《有线电视系统系统设计、安装、调试验收
规程》
③GB50200-94:《有线电视系统工程技术规范》
④GY/T118-95:《有线电视系统测量方法》
⑤GY/T114-94:《有线电视加解扰通用技术要求》
⑥GY/T131-1997:《有线电视网光链路系统技术要求和测量方
法》
⑦GY/T124-1998:《电气工程接地装置施工及规范》
⑧GB6510-1986:《30MHZ-1GHZ声音和电视信号的电缆分配
系统》
相关的国际标准协议:
STM-1 STM-4 STM-16信号的帧机构
ITU-T建议G707
传输与复用设备:
ITU建议G781 G782 G783 G784 G707 G708 G709
G957 G958 G702 G703 G821 G825 G826 G813
G921
同步时钟的要求:
ITU-T建议G813
光纤标准:
ITU-T建议G652 G653 G654
注:ITU是国际电信联盟的缩写,其建议书内容广泛,是目前国际通用标准。

四、系统规模与频率划分、节目配置
(一)规模:
某厂有线电视用户3000户左右,系中型有线电视网。

根据国家频率划分最新标准规定,以及考虑到综合信息业务的需要,本系统光电缆网络部分,全部采用860MHZ系统。

(二)频率划分:
1、上行业务频率范围,原国标规定为5—30MHz,后扩展到
5—42MHz。

这次把上行宽带扩大到5—65MHz。

主要是为双向综合业务留下了足够的回传通道。

其中5—15MHz的10MHz带宽主要用于监控信号。

15—65MHz的50MHz带宽给宽带多媒体音视频数据及模拟信号回留下了6个8MHz带宽的通道,把原标准中的1-2频道节目全部划在上行频率范围,体现了目前数据业务发展的速度及重要性。

2、65-87MHz的22MHz带宽作为隔离带,以便保证上下行业务
之间不互相干扰。

3、87-108MHz为调频广播节目,共占用21MHz带宽,每400Khz
为一个调频广播节目载频点,共可传送52套调频广播节目。

4、下行模拟频道配置:采用PAL制,每8MHz带宽为一路电视
节目,从110-550MHz即Z1-DS22频道,共计可传送54套模拟电视节目。

5、按照广电总局最新要求数字电视及数据下行业务:
550-860MHz的310MHz带宽,主要用作数据下行业务。

其中,550-650MHz用MPEG-2压缩方式传送100套数字电视。

另200MHz 带宽用256QAM调制方式,数据传输速率可达1.3Gbps。

按新标准,数据业务的带宽可占到1000MHz,从650-1000MHz带宽可传送2.2Gbps的数据速率,这充分体现了同轴电缆的宽带特性。

随着调制方式不断进步,可望达到更高的传输速率,能完全满足综合多媒体信息业务应用的需求。

(三)节目配置
本厂主要节目源由大同市有线台提供,目前传送40多套节目,此外厂内自办节目在前端光电转换中混入本厂网络系统。

五、系统结构、功能及传输方式
1、系统结构(见图)
说明:这是一个从前端到用户终端的、具有双向传输功能的HFC 网络。

本网络结构不公可传送有线电视广播节目,还可开展多媒体综合数据业务。

业务的发展,可根据用户需要和单位经济情况,平滑升级、分步实施。

2、网络功能
有线电视的HFC网,是国内外专家公认的一种宽带、高速的信息网络,它是信息高速公路最后一公里的最佳接入网形式之一。

在这个网上,不仅可传送有线电视节目,也可完成计算机联网,同时也可实现IP电话业务。

这种网络完全具有三网融合的功能,由于它的宽带特性,可以把计算机网、电信网的功能业务全部包融。

①HFC网按国标最新要示可传送54套模拟电视节目,20套以上
调频广播节目。

②在HFC网络平台上,可传送多媒体宽带数据业务,实现数据
广播、Internet接入,VOD点播、远和医疗、远程教育、网上游戏、建立电子商务平台、开展网上购物、网上交易、网上宣传企业形象、网上广告等功能业务。

③利用HFC网络平台,还可建设智能化小区,智能化社区,完
成远传自动抄表(水、电、气表),防盗报警,紧急救助,可视对讲,家庭办公、电子巡更、安全防卫、停车场管理等等。

目前物业公司需要的管理业务和住房现代化生活的各种需求功能都可在本平台上实现。

④通过HFC网络平台,还可实现内部电话业务联网,只要与外
网接口就可进入全国、全球网络。

而且全国有线电视网连通以
后,只要与上级有线电视网接口,本网络系统就可实现全国联
网。

⑤通过HFC网络平台,还可完成本厂办公、财务、生产管理自
动化,实现生产监控、调度、指挥功能,厂领导不仅在办公室
可以及时掌握和了解全厂的生产、经营情况,做出正确决策。

家里安装计算机在家就可办公。

以上功能的实现,不仅需要一个很好的HFC网络平台,而且还需要相应的头端及终端设备,比如交换机、路由器、各种服务器和相应软件支持。

每一项功能的开发,都有需要相应设备技术的支持,工厂可根据发展需要逐步实施。

但HFC网络必须建好,目前建好一个HFC 网络平台是今后各种业务开展的最基础的条件,这个平台建得不好,亦即路要修得不好,就要影响今后业务的开展。

那么,什么样的HFC 网络平台是既能完成目前功能需要,又能满足将来综合信息业务需求的网络平台。

根据我们的多年的工程实践,国内外专家的研究,认为HFC网络每个光节点留4芯光纤,每个光节点覆盖用户不超过500户为较好模式。

当然光节点覆盖用户范围越小越好,比如250户、125户或50户达到光节点到楼头最好但成本造价相对较高。

3、传输方式:
有线电视网,作为党和政府的宣传喉舌,采用模拟单向广播传输方式,将会作为一种功能常期存在下支。

它的设备,技术都很成熟,这里不再多作介绍。

为了适应将来综合信息业务功能的开展,HFC 网必须具备双向功能,传输方式根据不同的解决方案,有不同的方式,下面分别介绍。

①基于CABLE MODEM的方式
这是经过多年研究,国内外专家首先提出的一种解决方案,并制订有国际标准,前端采用CMTS调制解调器把数据信号变成射频信号,通过HFC网把综合数据业务送到用户家中,用户用CABLE MODEM 进行调制解调,用频分复用方式,开展互动的双向多媒体业务。

这种方案技术成熟,设备也配套,但对电缆网的屏蔽衰减要求较高,比如要用优良屏蔽电缆,一体化焊封分支分配器,全封闭冷压接头,高隔离屏蔽的专用数据终端盒。

网络改造费用高,用户覆盖面最好在500户以下,否则回传噪声问题解决不好,就不能开展数据业务。

本方案使用两芯光纤即可,一芯下传,一芯回传,另两芯备用。

②第二种方案是双平台方案
双平台方案,顾名思义,就是建两个网络平台,一个电视网,一个数据网,在有线电视HFC网上,光纤部分利用空分复用方式,电缆
部分用同轴电缆和五类线双线入户的方式。

一般称为一个A平台,一个B平台。

本方案用一芯光纤与同轴电缆构成广播式的电视节目传送平台,用另两芯光纤,一芯下行,一芯回传与五类线建成数据平台。

剩余一芯备用。

这种方案两种技术设备都很成熟,成本造也不高,相当于在有线电视HFC网上,又单独建成了一个数据LNA 局域网。

目前采用的较为多,缺点是两线入户,施工量增大,布线不如单线进户简单美观。

③S—CDMA方案。

同步码分多址扩频技术方案
这是一种既可解决HFC网电缆改造高成本投入的问题,又可是解决方案2双线入户问题的方案。

在光纤部分仍然要单独占用两芯光纤做数据通道。

在电缆部分采用一种新的S—CDMA调制解调方式,从光节点处把数据信号与模拟电视信号混合在一起,利用原同轴电缆系统,把数据信号和电视信号同时送道助记词家中,用户家中用同样的解调、调制方式的终端设备,分别对电视和数据信号进行接收,开展双向数据业务。

这种方案抗干扰能力强,对噪声指标要求低,目前是一种较好的解决方案。

美国TERAYON公司有全套解决方案的技术和设备。

④外交互式的数据广插方案
本方案可在HFC网络进行。

数据业务,如INTERNET浏览,股市行情、远程教育、资料查询等下行业务,占用一个8MHz带宽频道,广播式单向下传。

要开展交互业务,需通过电话公网回传上行信号。

这种方案目前主要用于有线电视的增值业务。

比如:网上点歌,准视频点播、与电话运营商配合收费。

就现阶段来讲,其下传的数据广插业务深受群众欢迎。

所需成本费用不高,而实际效果很好。

目前很多有线台用这种方法传送数字节目,既受用户欢迎,又创造了较好的经济效益,是现阶段值得推广的一项增值业务。

六、系统指标分配
国际要求用户出口电平要达到60-80 dB,C/N≥43 dB ,CSO ≥54dB,CTB≥54dB这是面对全国各地不同网络的统一标准,但根据实际经验,邻频传输系统要保证C/N、CSO、CTB指标的实现,用户电平一般应为64±4dB左右。

其一、符合国际要求。

其二、能保证CSO、CTB指标的实现。

某厂系3000户左右的中型有线电视网,仪号源由大同有线台光缆提供,因此我闪按照以下情况作系统指标分配,可保证用户达到满足的收视效果。

计算公式:
(C/N)a=C/N-101ga
(CSO)b=CSO-101gb
(CTB)c=CTB-201gc
式中:C/N、CSO、CTB为系统设计值。

C/N=44dB CSO =55 dB CTB=55 dB分dB别按国际提高1dB
a b c为各部分分配比例代号,公式来源于GB50200-94国家标准。

系统总性能指标,用叠加公式计算:
C/N总=C/N前+C/N光+C/N电=43。

99 dB
CSO总=CSO前+CSO光+CSO电=55 dB
CTB总=CTB前|+CTB光+CTB电=54。

97 dB
计算证明:分配指标高于国标规定值,符合设计要求。

七、前端系统设计
主要仪号源由大同有线台提供,用光接收机进行光电转换后,把本厂商自办节目增值业务等混入本厂HFC网络系统。

八、光缆系统设计与设备选型
根据某厂提供的平面图纸及用户分布情况,初步确定设19个光节点,每个光节点留4芯光纤,每个光节点覆盖用户200户左右。

光纤传输以星型结构设计,以有线台15号楼前端向厂生活区住户辐射,并给厂区办公大楼留一个光节点。

1.激光发射机
选用860MHz1310nm,10mw光发射机两台,输入光接收机功率-1dB 左右。

选860MHz野外型双输出光接收机20台,输出口电平≥105dB预备回传。

2.光传输系统C/N≥51dB CSO≥60db CTB≥65dB
九.电缆系统设计与设备选型
1.设备要求与选型。

某厂CATV网络系统,要求光节点下无源分配入户。

并系用可寻址集线器管理模式。

在电缆分配网仅需要-9、-7、-5电缆。

干线分支器需过流分支器,用户部分全用可寻址集成器。

-9电缆选用铝管产品,-7、-5电缆选用64编网以上的双屏蔽电缆即可。

接头全部选用冷后式F头。

根据以上要求,我们准备选用四川江油江虹电缆厂的产品,本产品经实使用效果最好。

性价此高。

技术参数超过国家检测标准。

有广电部入网证。

F型冷压头要与电缆配套,避免接头接触不好。

分支分配器选用用国内屏蔽指标符合双向开通要求的产品。

可寻址集线器,选用北京胜龙专利产品,无源永确开头式集线器。

本集成器平时工作不带电,也不用电。

需要开关控制时瞬间供电。

供电和开关由光收机输出口加装可寻址楼栋处理器完成。

前端由一台控制信号的数据编码调制器和计算机,管理软件购成全套可寻址管理系统。

国内的可寻址用户管理系统有多种产品,经过调研分析,我们选择胜龙产品。

详见调研分析报告。

光节点下无源分配系统,由于没有放大器等有源器件,系统指标对C/N,仅减去2.4dB系统热噪声,即C/N=51-2.4=48.6dB、CSO、CTB 与光接收机指标相同,没有必要进行细致计算。

2.电缆分配网设计
根据本厂楼房分布和结构情况进行设计,相同结构只出一张图纸。

详见设计图纸。

十、系统电源程序配置
1、前端系统电源
前端电源是保证不间断播出的关键,一旦前端停电,整个系统网络将停止工作,影响很大,为此前端至少要有两路一同供电站的电源供电。

必要时可自备一台发电设备,前端的供电质量应符合前端用电设备的要求。

2、电缆部分供电
由于本系统是一种光电混合网络,光缆部分是主干线,距离长面积大,而且每个光节点覆盖小区范围在200户左右,电缆部分无放大器,不宜采用集中供电。

因此本系统的电缆部分包括光节点的供电都采用就地分散供电方式,但要保证供电质量。

必要时可采用一些稳压设备。

这种方式虽然较为凌乱,由于区域范围小,出现问题影响也不大。

维修方便。

十一、系统的防雷接地要求
不稳定的气流是积云带电的原因。

带电的积云同大地感应的异性
电荷中和过程就形成雷电。

雷电有直接雷、雷电感应和雷电波侵入。

这些都能对CATV系统造成较大的影响。

雷暴的频数是随着地理纬度的减少而增加,越接近赤道频数越高,从地形上讲,山区>平川>沙漠。

山西省大同市位于华北区中部,雷暴频数中等,防雷接地措施必须完善,才能保证系统安全。

1、前端系统接地
(1)前端系统的接收天线,一般都架设在高层建筑的顶端,形成雷击目标。

接收天线必须安装单根避雷针,它的保护范围象帐
篷状,它的边界是双曲线,垂直夹角45º避雷针采用φ25mm
镀锌圆钢,地线采用50×3mm扁钢带或φ12钢筋。

与埋于地
下1.5m深的1×2m铜网相焊接,接地电阻小于4Ω。

(2)所有信号引入线昀安装避雷保安器,雷电到来时,避雷器中的放电管被击穿放电,雷电过后自动恢复正常。

(3)CATV系统机房是安装前端设备的场所,如雷击发生在机房附近,机房内的金属都要感应出高电压,会危及设备和人身安全。

因此机房内所有设备、输入、输出电缆的屏蔽层,金属管道都
要进行接地处理,且不宜与房屋建筑避雷接地互通。

最好与房
屋建筑避雷接地以及工频交流供电系统接地,分别在总接地处
连接在一起。

2、干线即分配系统的防雷接地
(1)光纤本身不受雷电干扰,但架设光缆的钢绞线及光缆的金属保扩外套,必须按GBJ79-85R规定,每隔250米左右接地一次,
电缆更应这样要求,接地电阻小于20Ω。

(2)所有放大器、光接收机、电源插入器、电源供给器等都要良好接地,接地电阻小于10Ω。

有必要时应加装气体放电保护管。

(3)系统中所有的金属配管、接线盒,转接盒,金属制作的用户终端盒等都应可靠的接地。

用户终端安全背景指标应达到
GB6510-86中规定的要求。

十二、系统的可靠性及安全性
1、系统的可靠性:
人所共知,用光纤传输技术的优点是频带宽,损耗低,搞干扰能力强,保真度高,工作性能可靠。

重量轻,架设方便。

本系统采应用HFC模式的光缆一同轴电缆混合系统。

特点是使于升级,提高可靠性,光缆的使用寿命一般大大优于电缆,最少在30年以上,光缆的低薪损耗特性,使光发光收间踞相当于包括10—20台放大器或更远的距离。

同轴系统设备多,连接点多,故障率高是不可避免的。

而光纤产品的长度平均为2KM,接续点少,可靠性得到大大提高。

同轴电缆系统中干线放大器及供电系统较多,故障率高是不可靠的主要因素。


光传输中只对应光发光收设备,电缆部分由于区域划小,设备减少,故障率大大减少,所以光缆一同轴电缆混光缆传输部分,与外电源隔离,本身又不怕电干扰。

信号质量的可靠性也大大加强。

由于电缆分配部分范围变小,产生故障范围确认与恢复处理也都容易了,从维护的高效率和及时性业说,也给用户带来信任感。

系统的所以设备、器材,在设计时都进行了可靠性分析,所选设备、器材,不论国内、国外的产品,有的经过实践验证,有产品质量保证书。

因此,整个系统的可靠性及维护性都能达到较高水平。

2、系统的安全性
有线电视系统连接千家万户,应绝对保证用户的生命,财产安全和系统安全。

系统定全我指标指系统的防雷击、防高压、防火灾。

防雷出:在系统的防雷接地一节中,已作了较为充分的说明,安要求施工可达到防雷目的。

前端净化电源要求采取防浪涌措施,同轴电缆供电电源也要采取防浪涌措施。

光缆、电缆架设高度尤其在跨越公路、铁路河流、梁时,应符合有关规定,尽量采用桥下穿越的方式,但必须加设相诮的防护措施禁止楼顶飞线。

当与高压线同杆架设时,应符合GB50200-94 有关要求:
种类间距
1kv—10kv 2.5m
1kv以下 1.5m
广播线 1.0m
通迅线 0.6m
线路禁止与一万伏以上高压并行。

系统输出口采用高压隔离型用户盒,耐压大于等于2kv.建筑物内电缆采用阻燃型.前端供电电源,按设备,照明,动力等分别设置.
十三、系统对施工的要求
1、按照设计方案要求,根据系统地理特征和用户分布状况,绘出
光缆干线走向图。

支干及用户网络图,电平图等,按图施工。

2、应对所用设备、器材、进行抽查验收,检查合格才准使用。

3、前端设备的安装调试必须符合有关规定。

4、光缆架设必须采用光缆施工的有关规定进行。

5、电缆部分施工,必须符合电缆施工的有关规定要求。

6、施工前必须对施工人员包括工人进行技术培训,达到标准方可
上岗。

7、施工前必须作出详细的施工方案,经讨论认可后,才能开始施
工。

十四、培训和验收
1、培训:
我公司对于用户使用、维修人员的培训采取两个步骤:
第一、在施工开始后,由用户方指派维修人员跟随施工,便于掌握工程工艺、系统特性、施工后段等。

第二、工程全部完成后,对使用、维护人员进行集中培训,做系统原理、使用方法、维修维护基本方法、故障判断等多方面的培训,使用户完全掌握本系统的使用、维护维修技术。

2、验收:
工程完工后,按照GB51/T46-91《有线电视系统设计、安装、调试验收规程》GY/T118-95《有线电视系统测量方法》GY/T131-1997《有线电视网光链路系统技术要求和测量方法》的具体要求和标准进行工程验收。

验收答标准要求既为合格,不符合要求部分需10日内改造达标。

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