有线电视城网规划应注意的几个问题

论文导读：随着有线电视事业的发展和网上新业务的增加,早期建设的以同轴电缆为主干线的城市有线电视网的更新改造成为有线电视的建设重点。因此,必须要有一个完善的有线电视网络规划系统,才能保证有线电视网络建设的顺畅有序,保证有线电视网络结构清晰、布局合理,使有线电视网络高质量,高稳定性的运行。
关键词：有线电视，有线电视网络规划
 

随着有线电视事业的发展和网上新业务的增加,早期建设的以同轴电缆为主干线的城市有线电视网的更新改造成为有线电视的建设重点。建设一个宽带双向多功能综合信息传输网,要综合考虑诸多因素,城市有线电视分配网络规划除常规的A ,B平台、链路损耗、“光发”、“光收”等参数设计外,还应注意以下问题。

1．多设分前端组成环状+星状的拓扑结构

网络用户的增加和综合业务的发展,都要求城市应构建一个完整的具有自愈功能的有线电视环状网络,以提高网络的可靠性和系统性。在环网上可多设几个分前端,分前端与有线电视中心构成环状(可多环) ,并形成以分前端为基点,向各光节点传输的环状+星状的拓扑结构。这种结构组网简洁、施工容易,以后升级方便;多设分前端,光纤用量减少,可靠性提高,

敷设熔接方便,减少光功率损耗,可降低分前端的光节点数,这样分前端可使用小功率光发射机或光放大器,进一步降低设备成本。论文参考网。

2．光节点覆盖尽量控制在500 户以内

GY/ T131-1997《有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法》要求:目前每个光节点覆盖2000户左右,下一步的目标是每个光节点覆盖500户左右。因此,在当前的建设中就要预计下一步的发展,对光节点的设置作出恰当安排。光节点的覆盖用户尽量控制在500户以内,这样不但避免了光节点到用户之间的多级电放大器的串接,有效地解决反向信道噪声干扰和漏斗效应,而且为今后有线电视网络开展数据传输、因特网接入、视频互动点播等多功能业务提供良好的基础。有条件的地方应考虑光节点到小区甚至到楼栋,将光节点覆盖用户控制在200户左右,最好通过光接收机直接将信号分配到用户,不用电放大器(光接收机本身电放大除外) 。

3．采用1550nm光传输

很多设计是联网或传输距离在40km以上采用1550nm光传输,城区分配网采用1310nm光传输,即有线台用1310nm传送至分前端,在分前端用光接收机接收后再将射频信号送至1310nm 的光发射机上,进行下行分配,这种办法使系统指标降低,而网络的总体造价并未降低。光网规划可统一在1550nm平台上,在环网上传输,在各分前端利用光放大器作分配输出(区域比较小的县城可在有线台用光放大器放大后分配送至分前端或光节点),一直传到每个光节点上,优点是光纤损耗小,可直接进行光放大, CTB ,CSO几乎没有影响,系统指标高。论文参考网。实践证明,随着1550nm光传输设备的价格下调,当城网光接收点超过40个时,1550nm系统无论投资效率还是系统指标都超过1310nm系统,采用1550nm平台,以后系统升级投资少,为多种业务开展提供基础,同时减少运行中的维护工作。

4. 光放大器的输入信号强度

运用光放大器一般要求光输入信号大于3dBm。光输入信号在3dBm时,一般光放大器CNR

劣化2dB左右,输入光信号在6～7dBm时, CNR 劣化在1dB左右。如果城网分前端较多就要求有线电视中心的光输出信号较强,有人担心会引起SBS 效应导致系统CNR劣化。SBS 是发生在入射光功率超过某一阈值时的一种物理现象,即入射光在光纤中被转换成后向散射的斯托克斯(Stokes)光,使前向传输的信号光被非线性衰减,而后向传输的光可能返回发射机引起输入光功率的波动,形成噪声,是一个光波与声波的参数作用过程,SBS是在1550nm光纤长距离传输中积累起来的。城网中有线传输中心与分前端距离一般在20km之内,当SBS还没有积累时便对功率进行分配,不会导致系统CNR劣化,有资料表明20dBm输入光纤可传到15km,25dBm输入光纤传到5km再进行分配以小功率入光纤是可行的。论文参考网。

5．光缆干线部分CTB 与CSO 指标不宜设计过高

很多规划设计认为光缆干线部分的设计值比较容易满足,在设计中将环网和星网的光传输部分的分配比例K定在30%以下,根据CTB光=CTB设计值-15lgK,CSO光=CSO设计值-15l gK(系统的CTB, CSO 国标为54dBc ,设计值一般采用富裕1dBc方式定为55dBc) 得出,K =25%时CTB光,CSO光为67.4dBc；K =28%时CTB光,CSO光为63.3dBc。在城网建设中,前端、一级环网(或一级光缆) 、二级星网(或二级光缆)、电缆分配网之间的分配比例K 要设计适当。光传输部分CTB，CSO设计过高对整个系统贡献不大,没有必要,但要达到这一指标,就要严格控制光传输设备的分项指标。在光发射和光接收器件中,国内很多厂家生产的设备(性价比较好)不能满足设计要求(大多数国产光设备CTB≤-65dBc，CSO ≤-63dBc),不能使用,而能达到这样指标的进口设备价格很高。如果在设计时将光传输部分的分配比例K 值定在30%,CTB光，CSO光为62.8dBc,光传输设备的选择范围就较广。

6．要充分考虑地埋管道的建设

目前大多数中小城市的有线电视城网干线,主要依靠供电或电信部门的架空立杆进行线路附挂,也有很多城市建立了自己的广电架空杆路。但随着城市建设的规范化和美化,光缆、电缆线路入地是必然趋势,广电必须建设自己的城市地埋管道,其好处一是光缆、电缆下地后网络的安全性、稳定性提高,二是可摆脱城网干线依附于人、受制于人的状况,三是可以出租和转让管道的富裕部分而获取利益。地埋管道可以独立建设,也可与其他通信部门共同建设。

7．光纤损耗的具体计算

城网设计时,都会遇到光节点之间距离较近的问题,特别是单位用户和居民用户集中区,光节点之间距离仅几百米,若遇到光节点就将光缆打断熔接,一则增加了光纤的熔点损耗,二则增加了光纤的故障点,特别是干线段,光缆纤芯多,不宜每隔几百米就打断熔接一次。这就要求在规划设计时,不能完全按路由图上的距离来进行光纤的损耗计算,而是要从实际出发统筹综合考虑,将有些光节点从上一个节点或下一个节点引出返回到接收点,按实际距离计算光纤损耗。另外,因城网光纤接续较密,链路损耗不能按1310nm 0.4dB/km,1550nm 0.25 dB/km 进行计算,应按1310nm0.35dB/km,1550nm 0.20 dB/km再加上实际光接续数乘以0.05计算实值,以确保规划与实际建设指标的一致性。

8．光缆芯数要有充分的预留

有线电视规划都建立模拟和数据A,B两个平台,考虑到新业务的开展和城市建设的不确定性,规划设计时主干环网上光缆宜采用24芯,城区光节点宜在6芯以上,乡镇联网光节点宜在4芯以上,光缆纤芯要有充分的预留。有人认为随着DWDM技术的应用,光缆芯数的多少不会影响业务量的增加,然而DWDM的传输设备比较昂贵,加之DWDM中光复用器和解复用器的插入损耗均为-4.25dB,其插入总损耗将达到-8.5dB,这就要提高光发射机或光放大器的功率,因此在有线电视城网改造中,地、县级城市网络预留一定的纤芯更为合理。

9．系统的综合指标

城网规划不但要计算前端、光缆网络和同轴分配网的各项指标,而且要计算整个系统的合成指标。对于电放大在计算出N 级放大器的级联指标后,还要考虑电缆在恶劣环境下,温度引起系统指标的变化。在HFC中,光链路是与射频部分和其他光链路级联的,在工程设计中两个分系统级联后的技术参数可由两个分系统级联的相应参数按S = -K(10-S1/K +10-S2/K) 计算得出, 式中S1,S2 分别为两个系统的CNR 或CTB 或CSO, S为级联后的CNR , CTB , CSO , K 值由下面表1 给出:

表1

10．其他方面

(1) 设备统一型号、统一规格、统一功率

规划设计时,光传输设备尽量统一型号、统一规格,光发射机、光放大器统一功率,这样设备可互换,便于维护。

(2) 光接收机采用-2dBm接收

理论计算光纤损耗是按1310nm 0.4dB/km,1550nm0.25dB/km 进行的,实际情况是线路损耗均小于以上数值。光接收机在0～1dBm 接收时CTB ,CSO 变差,光接收机按照-2dBm接收设计,长距离的乡镇联网实际运行时光接收功率大约在-1dB左右,对以后故障断缆熔接或线路改造有1dB裕量是可行的。

(3) 安全防雷设计

机房、分前端和架空光缆、电缆线路以及光接收机、放大器都要进行安全防雷设计。接收机和放大器要分别安全接地,接地电阻≤4Ω；光缆、电缆长距离传输,每隔500m处钢绞线安装接地极,其接地电阻≤6Ω；机房、分前端的防雷设计按规范进行。

(4) 光节点覆盖区的分割

光节点的覆盖范围划分应遵循不穿越公路、不出规模小区、不跨越街道等原则,并结合实际情况综合安排,放大器与用户宜取同一变压器供电,以减少供电、线路故障引起交叉影响。

总之，有线电视城市网络规划工作过程虽然看似简单, 但却是有线电视网络设计中非常重要的一个环节。因此, 必须要有一个完善的有线电视网络规划系统, 才能保证有线电视网络建设的顺畅有序, 保证有线电视网络结构清晰、布局合理, 使有线电视网络高质量, 高稳定性的运行。

参考文献
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[3] 张跃.有线电视的网络规划工作[J]. 科技信息，2008年第12期.