黑龍江省虎林市城鎮有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )升級改造與業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)

摘 要：主要介紹HFC網(wǎng)的回傳通道設計。

關(guān)鍵詞：HFC網(wǎng)絡(luò )系統；要求；設計

黑龍江省虎林市有線(xiàn)電視臺始建于一九九三年十月，承載著(zhù)上千個(gè)有線(xiàn)電視用戶(hù)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)?，F就虎林市城鎮有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )系統升級改造（HFC——光纖/同軸電纜混合寬帶用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )）工程立項、實(shí)施、運行及所獲取的效益做一全面的總結

1 HFC網(wǎng)絡(luò )系統概述

HFC網(wǎng)絡(luò )結構的提出不僅解決了傳統的有線(xiàn)電視廣播業(yè)務(wù)，而且通過(guò)采用先進(jìn)的光纖傳輸技術(shù)、數字傳輸技術(shù)和新型的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，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(xiàn)電視系統的主要模式，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HFC網(wǎng)絡(luò )的回傳通道，是HFC網(wǎng)絡(luò )設計中非常關(guān)鍵的問(wèn)題。

2 HFC網(wǎng)絡(luò )系統的構成與基本原理

HFC網(wǎng)絡(luò )由四個(gè)主要部分組成：信號源設備、前端、光傳輸鏈路用戶(hù)同軸電纜分配網(wǎng)和用戶(hù)設備。

2.1信號源設備

信號源設備包括衛星地面接收設站、地面廣播電視節目接收設備、自辦廣播電視節目源設備、諸多多功能增值業(yè)務(wù)信息源設備。

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(kāi)始，其目的是有效地利用傳輸寬帶、提高數據存儲效率和向用戶(hù)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點(diǎn)處，在交換光節點(diǎn)處將光信號轉換為點(diǎn)信號。電信號通過(guò)同軸電纜分配網(wǎng)傳送到用戶(hù)終端，每個(gè)逛街點(diǎn)可連接成具有100~200用戶(hù)范圍的局域網(wǎng)絡(luò )。

2.4用戶(hù)終端設備

用戶(hù)終端設備安裝在用戶(hù)家中，我臺采用的是星型方式，這種方式的特點(diǎn)是每個(gè)光節點(diǎn)可以使用回傳光收發(fā)設備的全部帶寬。

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 )結構的不同特點(diǎn)，可以將整個(gè)傳輸系統分成：反響矩陣分配系統；反向光傳輸系統；支線(xiàn)電纜分配系統；用戶(hù)分配系統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(guò)下行鏈路給該CM發(fā)出調整指令最終使之達到60dBμV。

Lv2 根據光鏈路損耗大小及反向光接收機最大輸出電平而定，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(guò)反向接收機內置衰減控制。

4 HFC網(wǎng)絡(luò )系統頻率規劃

根據我國CATV系統的現狀和將來(lái)發(fā)展的需求，系統入戶(hù)電平64+4dB指標根據國家標準，達到C/N＞44dB，CTB＞55dB，COS＞55dB，系統的寬帶為860MHz，頻率配置，上行通道5~65MHz；過(guò)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(lái)開(kāi)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(hù)分散在各個(gè)光節點(diǎn)中，不可能每一個(gè)光節點(diǎn)對應一個(gè)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。

反向光接機與CMTS之間的混合是雙向網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵環(huán)節，在設置這部分時(shí)，應該考慮在網(wǎng)絡(luò )擴容以及增加其他業(yè)務(wù)的時(shí)候，盡量不改動(dòng)原來(lái)網(wǎng)絡(luò )的電平值，并且方便做到設備的互相備份。如果CMTS有多個(gè)上行口，應該分組使用。

6 反向光接收機信道輸出電平

在確定反向光接收機的輸出電平時(shí)應該綜合考慮。（1）考慮鏈路的光傳輸損耗。（2）所對應的光節點(diǎn)的反向激光器的功率。（3）反向接收機的最大輸出電平。（4）整個(gè)規劃的加載帶寬。（5）反向信道的帶寬。（6）一定余量的調節范圍。

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)的建設一般采用ITU-TG652單模光纖，長(cháng)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，選擇光纜結構時(shí)可按以下原則：（1）光纖芯數小于140時(shí)宜采用中心束管式光纜；（2）光纖芯數大于144小于576時(shí)，宜采用宜絞式中心束管帶狀光纖光纜；（3）光纖芯數大于576或網(wǎng)絡(luò )位于山區城市時(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)應從阻抗特性、衰減特性、溫度系數、屏蔽特性、電纜的使用年限等幾方面來(lái)考慮，選擇適合本地環(huán)境、氣候和架設方式的電纜。

7.3反向光接收機的選擇

反向光接收機的選擇應該考慮以下幾點(diǎn)：

（1）輸出電平：反向光接收機的總功率應該在40dBmv以上。帶寬：反向光接收機的帶寬應該在200MHz。光接收機范圍：反向接收機的光輸入范圍應該是在-15~0dBm。（2）增益范圍：反向光接受機的增益范圍應在20dB左右，以滿(mǎn)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(hù)數成正比，增加雙向網(wǎng)中的光節點(diǎn)個(gè)數減少每個(gè)光節點(diǎn)覆蓋的用戶(hù)數，可以減少上行通道的噪聲，能有效克服漏斗效應，因此，在設計光纜網(wǎng)時(shí)，應考慮到放大器是網(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(kāi)通光節點(diǎn)，使每個(gè)光節點(diǎn)覆蓋的用戶(hù)在200~500戶(hù)之間建設無(wú)源電纜網(wǎng)，來(lái)減少噪聲的侵入，同時(shí)減少了網(wǎng)絡(luò )中的電纜長(cháng)度，因為電纜網(wǎng)是噪聲侵入的根源，取消電纜干線(xiàn)傳輸，以光纜為干線(xiàn)傳輸，光節點(diǎn)引出的同軸電纜只作為電纜分配網(wǎng)絡(luò )，我市共開(kāi)通140個(gè)光節點(diǎn)，每個(gè)光節點(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(xiàn)的要求。a.在網(wǎng)絡(luò )的電纜支干線(xiàn)設計時(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 )路由盡量設計為多級星型傳輸結構，因為多級星型由中心到用戶(hù)的分配過(guò)程正是由各用戶(hù)上行逐級匯集的過(guò)程。只要保證了對稱(chēng)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(hù)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，所以合理的設計光工作站的位置顯為重要，同時(shí)也應考慮到每個(gè)端口所帶用戶(hù)數量的均衡，如在實(shí)際施工中某一端口電纜需要延長(cháng)時(shí)，可用電纜來(lái)調配。（2）用戶(hù)分配網(wǎng)的要求。用戶(hù)分配網(wǎng)在這里指集線(xiàn)器至用戶(hù)端的分配網(wǎng)絡(luò )，大量的實(shí)驗數據表明，50％干擾信號來(lái)自用戶(hù)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)系統抗干擾性能。a.采用集中分配方式。從理論上講，樓道內采用集中分配的方式既保證了各用戶(hù)的下行路徑損耗一致，又保證了各用戶(hù)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，減少了干擾信號的侵入點(diǎn)，這是一種比較理想的做法。b.用戶(hù)分配網(wǎng)的電纜線(xiàn)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的影響。

9 HFC網(wǎng)絡(luò )系統技術(shù)更新改造后的效益和結論

虎林市城鎮有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )系統升級改造工程，均取得了較高社會(huì )效益和經(jīng)濟效益，且具有較大的應用和推廣價(jià)值，該系統自2004年初運營(yíng)以來(lái)，以其特有的寬帶入戶(hù)，節目數量多、圖像質(zhì)量好、頻譜資源豐富雙向傳輸廣播電視節目外、還具有支持多種通信業(yè)務(wù)和連接千家萬(wàn)戶(hù)的優(yōu)勢。

[1]中國有線(xiàn)電視.

[2]有線(xiàn)電視技術(shù).