現(xiàn)代電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理電纜光纜線路設(shè)計項目資料

1、電纜光纜線路設(shè)計項目資料 現(xiàn)代電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理電纜線路設(shè)計基本問題1、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)規(guī)劃與頻譜劃分2、單位功率密度及應(yīng)用單位功率密度即站點端口的總功率與回傳帶寬之比。每赫茲的功率（dBmW/Hz）=加載到整個帶寬的功率電平-10Log10回傳帶寬實質(zhì)是保證：上行頻率范圍內(nèi)各種應(yīng)用具有相同的上行載噪比，并且使回傳光發(fā)射機工作在線性狀態(tài)，不出現(xiàn)削波現(xiàn)象。3、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)4、單位增益法及應(yīng)用下行通道的設(shè)計設(shè)計依據(jù)：GY/T 106-1999有線電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范下行電平：建議最低入戶電平不低于66 dB，以確保系統(tǒng)輸出口電平不低于60 dB v (經(jīng)用戶室內(nèi)再分配后的電平)。明裝用戶在分支器輸出口的下行

2、電平為734 dB v ，暗埋小區(qū)下行電平設(shè)計值為754 dB v。較高的下行電平為滿足用戶室內(nèi)再分配需要，并且為網(wǎng)絡(luò)電纜老化后信號下降留足余量。分配方式：一般采用“集中分配”方式。電纜分配網(wǎng)的基本設(shè)計步驟1、確定設(shè)計要素：區(qū)域面積、用戶數(shù)量、系統(tǒng)上限頻率、傳送頻道數(shù)、電纜分配網(wǎng)的指標、干線路由、最遠傳距等。2、確定采用延長放大器型號；3、確定采用電纜型號和放大器級數(shù)；4、計算電纜線路CNR；5、計算電纜線路CNR的占比；6、計算電纜線路CTB；7、計算電纜線路CTB的占比；8、確定樓幢放大器型號；9、確定最遠端樓放的允許指標；10、確定最遠端樓放的工作電平；11、計算樓放的實際工作指標；12

3、、計算電纜分配網(wǎng)（干線和樓放）的實際合成指標。 基本設(shè)計步驟1一、確定設(shè)計要素：區(qū)域面積、用戶數(shù)量、系統(tǒng)上限頻率、傳送頻道數(shù)、電纜分配網(wǎng)的指標、干線路由、最遠傳距等設(shè)某小區(qū)面積0.5 1km，光節(jié)點位于小區(qū)中心，用戶數(shù)量約1000；傳送頻道數(shù)q=40CH，上限頻率fmax=750MHz；最遠傳距D=500m；指標要求： CNRD(dB) 49dB， CTB D(dB) 60dB；基本設(shè)計步驟2二、確定采用延長放大器型號采用HGF-750A延長放大器；放大器基本參數(shù)：增益G=30dB；噪聲系數(shù)NF=8dB；組合三次差拍CTBR=57dB（當輸出電平LR= 110dBV；qR=77CH時）基本設(shè)計

4、步驟3三、確定采用電纜型號和放大器級數(shù)n采用SYWLY-75-9電纜；電纜損耗系數(shù) （fmax=750MHz）放大器間距Smax= G/ 100 =（） 100=260m；取整：S= 250m；放大器串接級數(shù)n=D/ S=500/250=2級；基本設(shè)計步驟44、計算電纜干線CNR（1）常溫下：取輸入電平L i =72 dBV單級放大器的 CNR1= L i - NF -2.4 = 72-8 - 2.4 =61.6dB2級放大器的 CNR2= CNR1 10lg2= 61.6-3=58.6 dB（2）溫度對電纜衰減的影響溫度系數(shù) T=0.2%/C；溫度差T=25 C電平差L= （D/100 ）

5、T T=5 （ 25）= 2.88 dB（3）CNR在高溫時最差CNR2minCNR2min = 58.6 - 2.88=55.72 dB 特別應(yīng)當考慮在炎夏時候CNR最差基本設(shè)計步驟55、計算電纜干線CNR的占比CNRT(dB) = CNRD(dB) -10lgaT =電纜分配網(wǎng)CNR總指標-10lg（電纜干線占比）=49- 10lgaT =55.72 dB10lgaT 電纜干線CNR的占比aT =10-(6.72/10)基本設(shè)計步驟66、計算電纜干線CTBT取常溫下輸出電平L o = L i +G= 72+30=102 dBV單級放大器實際的 CTB1要進行電平折算和頻道折算 CTB1 =

6、 CTBR +2（ L oR - L o ） -20lg （q/qR ） = 57+ 2（110 - 102 ）-20lg （q/qR ） = 57 + 16- 20lg （ 40/77 ）= 73- 20lg 0.52 = 73+5.7 = 78 .7 dB2級放大器的 CTB2= CTB1 20lg2= 78.7 - 6 = 72.7 dB在低溫時CTB最差，由于電纜損耗變小，造成輸出電平上升L= 2.88 dB最差CTB2min = CTB2 2 L= 72.7 2 2.88 = =66.94 dB必須考慮在嚴寒時候的CTB最差基本設(shè)計步驟77、計算干線CTB的占比CTBT(dB) =

7、CTBD(dB) -20lgaT =60- 20lgaT =66.94 dB20lgaT aT =10-(6.94/20)基本設(shè)計步驟88、確定樓幢放大器樓幢放大器采用HGF-750B；額定參數(shù)：G=30dB；NF=8dB；CTBR=57dB；LOR=110 dBV；qR=77CH基本設(shè)計步驟99、確定最遠端樓放的允許指標（所應(yīng)達到的指標）噪聲指標：（占比之和為1 ） CNR占比aB =1- aT （樓放CNR應(yīng)達到的最低指標） CNRB = CNRD 10lg aB =49- 10lg 0.8=50dB失真指標：（占比之和為1 ） CTB占比aB =1- aT =1-0. 45 =0. 55

8、（樓放CTB應(yīng)達到的最低指標） CTBB = CTBD 20lg aB =60- 20lg 0. 55 = 60+5.2= 65.2 dB基本設(shè)計步驟1010、確定最遠端樓放的工作電平常溫下輸出電平（電平修整和頻道修整）L o = L R -（1/2）CTBB CTBR +20lg（ q/qR）=110- （1/2）65.2-57 +20lg(40/77) =108.7 dBV考慮電平溫度變動L= 2.88 dB，修整輸出電平實際樓放的輸出工作電平取L o（實際） = 105 dBV實際樓放的輸入電平L i（實際） = L o（實際）-G= 105-30=75 dBV基本設(shè)計步驟1111、計算

9、樓放的實際工作指標常溫下CNRB高溫下，樓放CNR最差CNRBmin= 64.4- L= 64.4- dB低溫下，樓放CTB最差CTBRminCTBB=CTBR - 20lg(q/qR) + 2(LR -L) -2 L=57 - 20lg(40/77) + 2 (110-105)- 2 dB（頻道修整，輸出電平修整，由于溫度變化電平波動修整）基本設(shè)計步驟1212、計算電纜分配網(wǎng)（延長放大器干線和樓放）的實際合成指標噪聲指標合成公式CNRD= -10lg 10-CNRT /10 + 10 -CNRB /10 =-10lg 10-55.72 /10 + 10 /10 =49dB失真指標合成公式CT

10、BD= -20lg 10-CTBT /20 + 10 -CTBB /20 =-20lg 10-66.92 /20 + 10 /20 =60dB設(shè)計結(jié)論噪聲指標和失真指標均滿足設(shè)計的要求。噪聲指標余量較大，失真指標指標余量較小。提示放大器的工作電平宜低，而不能再高。電纜分配網(wǎng)設(shè)計結(jié)果綜合噪聲指標CNR(dB)：干線指標，樓放指標，合成指標，要求指標 55.72 61.72 54.75 49失真指標CTB (dB) ：干線指標，樓放指標，合成指標，要求指標 66.92 66.92 60.92 60多級星型拓撲、對稱入戶分配網(wǎng)絡(luò)示意圖三層一分支于第8層分上下兩部分公房私房私房 無論什么方式的單體分配

11、方式，到達第一級放大器反向模塊的電平應(yīng)盡可能一致，各電平差不得超過6dB。雙向改造實例端口1輸出104dB，連接樓棟放大器。端口2輸出108dB，直接連接單體，無源到戶。單體過長，分段。每段分配信號。太湖花園三期線路設(shè)計圖設(shè)計光鏈路首先確定要素光鏈路的結(jié)構(gòu)光鏈路傳送信號的帶寬和加載頻道數(shù)光鏈路應(yīng)達到的主要技術(shù)指標同軸電纜分配片區(qū)的劃分、光節(jié)點的位置光纜的路由走向、各段光纜的芯數(shù)和實際距離（一）調(diào)查研究和收集資料1.調(diào)查研究：對服務(wù)區(qū)域內(nèi)的基本自然條件、用戶分布和地理環(huán)境全面了解，尤其是行政管轄范圍、交通道路設(shè)施、通信或廣播桿路、橋梁管孔位置、城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃等實際情況，在詳細調(diào)研勘察基礎(chǔ)上，進行綜

12、合分析，做到心中有數(shù)，并進行必要的數(shù)據(jù)整理。2.收集資料：尤其是光設(shè)備（光發(fā)射機、光接收機、光分路器、光活動連接器）的技術(shù)參數(shù)和價格，廠商提供的光鏈路實測性能指標曲線、光纖傳輸特性和光纜機械物理性能等，并進行性能價格比較，為器材選用、設(shè)定估算標準提供依據(jù)。（二）確定結(jié)構(gòu)和劃定片區(qū)1. 按照本地區(qū)有線電視系統(tǒng)的整體規(guī)劃和技術(shù)方案，充分考慮未來業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，根據(jù)“布局合理、路徑最短、易于施工、便于升級”的原則，確定出光纜干線、支線的拓樸結(jié)構(gòu)、路由走向及分叉點位置。（二）確定結(jié)構(gòu)和劃定片區(qū)2.根據(jù)當前所采用的HFC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式和工作帶寬，劃定片區(qū)，確定光節(jié)點具體位置。片區(qū)的大小要考慮今后光纖進一

13、步向用戶端延伸和再分割小區(qū)的需要。一般說來，若采用光纖到路邊的FTTC形式，片區(qū)的用戶數(shù)約為500戶，若采用光纖到最后一個放大器的FTTLA（無源同軸網(wǎng)）形式，片區(qū)的用戶數(shù)約為100戶。片區(qū)范圍越小，工作帶寬就越寬。光節(jié)點原則上應(yīng)定在片區(qū)的中央。（二）確定結(jié)構(gòu)和劃定片區(qū)3. 在光路結(jié)構(gòu)和光節(jié)點確定的基礎(chǔ)上，實測出各段光纜的段長、各光節(jié)點至光分路器的距離，并給各光纜段、各熔接點、各光節(jié)點及各片區(qū)命名編號。繪制設(shè)計圖：（1）光纜干線結(jié)構(gòu)圖（2）片區(qū)分布示意圖圖中應(yīng)明確標定各段光纜路由走向、各熔接點和各光節(jié)點具體位置、各片區(qū)分布的范圍。（三）計算損耗和定分光比1根據(jù)所設(shè)定的光接收機平均輸入光功率Pr

14、(dBm)和光分路器輸入光功率Pt(dBm)（若光發(fā)射機后不加光放大器，即為光發(fā)射機平均輸出光功率；若光發(fā)射機后加有摻鉺光纖光放大器EDFA，即EDFA的飽和輸出光功率）以及工作波長，確定：（1）光纖鏈路所允許的最大鏈路損耗A（dB）， （2）分別計算出各光節(jié)點至光分路器的光路損耗 Bi（dB），（3）光分路器該路輸出臂處的所需要的光功率Pi(dBm)，（4）該路的光分路器允許插入損耗Li(dBm)。（各符號意義詳見后述）（三）計算損耗和定分光比2. 通過四個步驟：（1）“歸類”（即按各路Bi（dB）的數(shù)值大小依次排列）（2）“分組”（即將同一個光分路器后所帶動的光接收機編成一組，編組中應(yīng)考慮

15、充分利用光發(fā)射機的輸出光功率，并盡可能將同一干線上的光節(jié)點由同一臺光發(fā)射機驅(qū)動）（3）“定比”（即具體確定各光分路器各路輸出的分光比）（4）“復(fù)算”（對全網(wǎng)光發(fā)射機、光放大器、光節(jié)點配置方案及分光方案進行多次估算和反復(fù)驗算），以達到最隹的設(shè)備配置和最優(yōu)的分光效果。（計算方法詳見后述）（四） 歸納整理和計算指標1列出片區(qū)基本數(shù)據(jù)表，表中包括片區(qū)編號、片區(qū)名稱、片區(qū)面積、所轄行政范圍、覆蓋用戶數(shù)、光節(jié)點至前端（或分前端）距離、分支熔接點編號、備注等。2按照干線結(jié)構(gòu)、光纜長度、所劃定片區(qū)位置及光分配方案，確定各光纖熔接點和接續(xù)盒位置以及各段光纜的光纖芯數(shù)。繪制光纜干線熔接示意圖，圖中重點注明每條干線

16、所屬各段光纜段長和芯數(shù)、光纖之間的相互熔接關(guān)系。3. 列出干線基本數(shù)據(jù)表，表中包括干線編號、所屬片區(qū)數(shù)量、分支熔接頭和直通接頭數(shù)量、各類多芯光纜的段數(shù)及段長等。（四） 歸納整理和計算指標4. 根據(jù)廠商提供的光鏈路實測性能指標曲線，進行實際使用指標的換算，判斷光鏈路是否達到設(shè)計要求。（詳細換算法則后述）5. 綜合各種基本技術(shù)資料，結(jié)合實際實施階段的要求，制定光纜干線施工方案。應(yīng)當指出，上述四個步驟在具體設(shè)計中往往是“交叉作業(yè)、反復(fù)計算、仔細推敲、綜合考慮”的過程，不是一蹴而就的。考慮的重點：（1）光纖的最大損耗、（2）光發(fā)射機的最大輸出光功率、（3）光鏈路的性能指標、（4）分光器的插入損耗、（5

17、）光接收機允許的最小輸入光功率、（6）整條光鏈路的裕度等都應(yīng)是貫徹始終應(yīng)考慮的重要因素。設(shè)計實例設(shè)計要求：采用=1310nm，光發(fā)射機Tx帶W1、W2、W3三個光節(jié)點。設(shè)定接收光功率Pr=-2dBm ，Lm=0. 5dB ，Lc = 0. 5dB ，= ， Li =0. 5dB 。計算：（1）確定Tx發(fā)射光功率Pt；（2）確定分光比；（3）確定光纜段長、芯數(shù)；（4）估算光鏈路指標。2km/82km/120.2km/41.2km/40.6km/4W1W3W2三個光節(jié)點的邏輯結(jié)構(gòu)圖TxW1W2W3D3=5.2kmD2=4.6kmD1=2.2km一、反向推算（倒算）1、各光節(jié)點的光纖損耗DiD12.

18、2=0.88dBD24.6=1.84dBD35.2=2.08dB2、初定分光器輸出端的光功率Pi公式簡化：Pi- Di -Lc-Lm =Pi- Di-1 =Pr=-2Pi= Di-1P1= 0.88 P2= P3= 中間有dBm換算成mW3、計算P、分光比Ki和理論分光損耗10lg(100/ Ki)分光器總輸出功率 P =0.97+1.21+1.3=3.48mW=5.4dBm分光比Ki:部分功率與總功率真值的比例。K1=(P1/P)100= (0.97/ 3.48) 100=28K2=(P2/P)100= (1.21 / 3.48) 100=35K3=(P3/P)100= (1.3 / 3.4

19、8) 100=37各路的理論分光損耗10lg(100/ Ki)10lg(100/ K110lg(100/ K210lg(100/ K3一、反向推算（倒算）4、估算Tx的平均輸出光功率Pt分光器輸入光功率 P =Pt-Lc -Li =Pt-1光發(fā)射機輸出功率Pt = P +1 =5.4+1=6.4dBm=4.37mW確定實際采用平均輸出光功率Pt=6mW= 7.78dBm光發(fā)射機將分光器（1 3 ）提供給生產(chǎn)廠家定制，并提出相應(yīng)的技術(shù)要求。一、反向推算（倒算）1、計算分光器各臂輸出功率Pi公式簡化：Pi=Pt-Lc-10lg(100/Ki)- Li = Pt- 1 -10lg(100/Ki)=(7.78-1) -10lg(100/Ki)= 理論分光損耗dBmP1= 6.78-10lg(100/K1)= 6.78-5.3=1.48dBmP2= 6.78-10lg(100/K2)= 6.78-4.56=2.22dBmP3= 6.78-10lg(100/K3)= 6.78-4.33=2.46dBm二、正向驗算（正算）2、計算光節(jié)點處的實際接收光功率Pri公式簡化：Pri =Pi- Di -Lc-Lm =Pi- Di-1Pr1 =P1 - D1Pr2 =P2 -