《有线电视技术作者杨清学157835课案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有线电视技术作者杨清学157835课案（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 有线电视网络规划及系统设计,5.1 网络总体规划及工程方案,如果说系统设计不当和施工质量不佳造成局部损失而且可以更改的话，网络总体规划作为系统设计的依据，总体规划的失误则将造成全局性的和不可挽救的损失。因此，制定高质量的网络总体规划和工程技术方案是建设有线电视网的关键。,一般来说，规划和设计工作分为两个阶段：一是总体规划，二是详细规划和设计。网络总体规划是系统设计的依据，详细规划和设计是工程技术方案的具体化。,所谓总体规划包括有线电视网络系统的目的、项目、系统规模、功能、节目数量、频道配置、网络结构、施工计划、工程预算和人员安排等。,工程技术方案包括前端设备、传输设备、设计依据、系统指
2、标分配等。,2.覆盖范围的确定 图5-1 覆盖范围示意图 要根据行政区划图详细勘查，然后确定网络覆盖区域、用户数，计算网络传输的最远距离如图5-1所示。,5.1.1 网络总体规划 网络总体规划包含下述内容： 1.概述 叙述网络规划需要达到的目标、解决的主要问题、规划产生的背景、意义。,3.节目套数和频道配置,网络规划时应确定传输节目数量，合理规划每套节目所占频道，合理分配人力、物力和财力。,4.系统网络结构和功能的确定 图5-2 系统构成 网络拓扑有树形、星形、环形。有线电视宽带综合网络一般采用光缆和同轴电缆混合网(HFC网络)，如图5-2所示。,系统的功能包括： 1)传输信号的类型(模拟信号
3、、数字信号)。 2)信号传输的方向(单向还是双向传输)。,5.工程建设规划和步骤 工程建设规划和步骤根据有线电视网络系统规模、功能、传输节目数量和网络结构等方面确定。,6.详细施工图的确定 实地勘查，确定光缆、电缆网络干线路由、各光节点及分支点位置、光缆电缆的敷设工艺和方式。,7.工程预算 根据设备清单进行市场调查，逐一进行比较和考查，作出一个准确的工程预算。,5.1.2 工程技术方案 工程技术方案包括下述内容： 1.当地气候条件 主要有全年高低气温差，积雪情况，最大风力。例如(2035)说明当地最高气温是，最低的气温是。 2.当地空间电磁波分布及各种电磁干扰情况 了解电视台、广播台、移动通信
4、、无绳电话、微波通信等所占用的频率范围；调查各种工业干扰如电机火花干扰的时间、强度。 3.当地电力供应情况和用户所用电视机类型,4.确定系统带宽 建议选择550MHz或550MHz以上的带宽。 5.当地道路、电杆、建筑物分布情况 测绘平面图，标注各种类型建筑物的单元数、楼层数、每层每单位户数、总户数，了解多数用户安放电视机房间位置等。 6.设备和器材选型,(1)选择原则 结构应符合国际国内标准，电气性能应符合国际国内标准。,(2)射频前端设备 现阶段前端一般选用邻频设备。从功能方面考虑，,(3)光发射机和光接收机,(5)干线器材和设备,(4)卫星电视接收机,(6)分配网络部分,(7)机房其他设
5、备,5.2 网络设计基本要求,有线电视系统设计必须满足国家规定的系统的各种电气参数及其技术指标，即满足有线电视系统的电气参数及其指标有：系统输出口电平、载噪比、交互调比、微分增益、相互隔离、输入输出阻抗等。其中系统输出电平、载噪比、交互调比这几项技术指标依靠设计和调试来保证，而微分增益、相互隔离、输入输出阻抗靠设备质量来保证，与系统设计无关。,5.2.1 网络设计时涉及的参数 1.系统技术指标分配 系统指标分配如表5-1所示。,2.系统输出口电平 在系统中系统输出口电平是一个重要的指标，其目的是提供电视机一个最佳的输入电平范围，它是指射频电视图像信号同步脉冲内未经过调制载波电压的有效值。如果系
6、统输出口电平过低，在电视机屏幕上呈现雪花状；而电平过高，就会因电视机本身的非线性失真产生干扰。所以系统输出口电平应在一个最佳输入电平范围。我国标准有和国家广播电影电视总局标准。,(1)电平范围 由规定，段为d，段为d；由规定为d。,(2)系统输出口电平差 不同频道方式的电平差不同。,(3)频道内幅频特性 任何频道内幅度变化不大于d，任何.内幅度变化不大于.d。,3.载噪比() 载噪比()定义为系统某点图像或声音载波电平与噪声电平之比，通常用分贝表示。国家标准规定系统的图像载噪比不得低于，见表5-。而图像信噪比(/)与载噪比()之间的关系为,视、音频信号以信噪比计算，然后换算为载噪比；通常对于射
7、频信号以载噪比计算。,4.载波互调比() 载波互调比(/)定义为载波电平和互调产物电平之比，用分贝表示。系统的载波互调比不应小于d，而频道内载波互调比应大于d。,载波互调比(/)不满足要求表现为网纹干扰。,5.交扰调制比() 交扰调制比()定义为需要的载波调制信号电平和其他频道上转移过来的交扰调制信号电平之比，用分贝表示。 由表5-1可见，系统交扰调制比为(lg()dB， 为频道数。 若交扰调制比不合格，则表现为串像雨刷状干扰或滚动的白道。,5.2.2 网络设计必须考虑的安全要求 1.系统输出口的安全 系统输出口直接与电视机相连，必须确保系统外市电不进入系统内，以免造成意外事故。采取的措施较多
8、，例如：在输出端同轴电缆的内导体串接隔离电容器，外导体接地,电容器能够承受kV直流高压。,2.防雷与接地,系统设计时应具有防止雷电袭击的措施，例如：天线竖杆装设避雷针，避雷针和天线竖杆要可靠接地，进入前端的馈线要加装避雷针。,3.对有线电视设备和器件的安全要求 设备和器件要按操作规程安装使用和维护。,5.3 网络设计步骤和方法,5.3.1 设计步骤 1.资料收集 1)已经拟制好的网络总体规划和工程技术方案是设计的依据；除此之外还要收集建筑物平面图、层数、单元数、每单元每层户数、河流、道路、电杆位置以及拟选用设备和产品技术说明书等。,2)服务区的环境与气候。掌握服务区环境状况，便于干线路的设计。
9、了解当地气候状况，包括最低气温、最高气温、降雨和雷电发生的频度。 3)前端、干线和分配网络的指标分配如表5-1所示。有线电视系统前端、干线和分配网络的指标分配要根据不同的网络结构进行分配。,4)掌握当地广电规划、建网要求、城市建设规划。 5)网络规模的确定和网络结构形式的选定。,3.干线系统设计 光缆干线、电缆干线、微波干线的设计与计算，绘制干线系统图。 4.分配系统设计 分配系统参数的确定与计算，绘制分配网络图。 5.系统供电与防雷设计,5.3.2 设计方法 不管是单向传输还是双向传输，系统设计方法一般按照信号下行传输方向依次设计和计算，即按前端、干线、分配网络的顺序对各部分进行设计。,1.
10、网络部分的连接关系 前端与干线的连接分为以下几种连接关系。,(1)前端与电缆干线的连接，如图5-3所示。,(2)前端与光缆干线的连接，如图5-4所示。,(3)前端与微波传输接口，如图5-5所示。,2.前端系统设计 前端系统分析与设计主要考虑邻频前端。邻频前端的主要部件是邻频调制器、频道处理器和解调器。有线电视实现邻频传输，主要是在前端实行了满足邻频传输要求的信号处理方法，包括声表面波滤波器()，锁相环路()频率合成技术、图像和伴音分通道处理等。,(1)质量要求 保证射频、视频、音频技术指标，满足相邻频道的传输要求。,(2)前端载噪比的计算 有线电视系统总载噪比和等指标，要在各子系统中进行分配，
11、各子系统指标与总指标之间的关系式为,式中 ()子系统的载噪比指标； ()n全系统总噪比指标； K分配系数。,国家标准规定有线电视系统d，前端载噪比的分配系数为 .，代入式(5-2)得,由于前端输入信号有空间开路射频信号和视音频信号两类，前端处理也分为空间射频通道和视音频通道两类。所以分别对这两个通道进行计算，前者得到的是载噪比，后者得到的是信噪比，将信噪比换算为载噪比后进行比较，以载噪比小的那个通道载噪比作为前端输出口的载噪比。,(3)空间射频通道载噪比 单台设备输入端电平入与输出端载噪比/()的关系为,(4)、通道载噪比 一般情况下，卫星电视接收机、录像机等设备图像信噪比都高于，国家标准规定
12、调制器的信噪比最小为d。,(5)前端值的计算 有线电视系统要在各子系统中进行分配，各子系统指标与总指标间关系为,式中 ()z子系统的指标； ()n全系统总指标； 分配系数。,3.同轴电缆干线的设计,根据系统规模、用户密度及其分布状况，进行干线电缆和路由的选择，通常采用树形网络结构，考虑的原则要求如下：,1)干线的敷设应尽可能选择短而直的路由，以减少放大器的个数，节约电缆，降低工程造价。 2)传输干线应远离强电线路和干扰源敷设。 3)干线放大器一般设置在其增益刚好抵消前一段电缆损耗的位置，满足零增益设计。 4)需要将干线分成两路传输时，可在干线中接入分配器。 5)高寒和温度变化大的地区以及为了传
13、输干线的稳定、安全需要，应采用直埋式地下敷设电缆。,4.光缆干线的设计 光缆干线设计应考虑以下几方面问题。 (1)光节点布局 根据用户数和居住情况划分片区，一般按每个光节点服务户设计，延长放大器的级联数用级。 (2)选择光缆路由 光缆路由尽量短且考虑备用路由，做到易施工，省投资，尽量争取多纤共缆，减少光缆接头。,(3)光纤用量的确定 一般安排根光纤，一根主传信号通道，一根回传，一根备用，如图5-10所示。,(4)光功率分配 光缆路由确定后，可根据光链路构成计算光链路损耗，如图5-11,可按下式计算：,光纤的损耗常数,一般取.d/； 光缆长度(km)； 光分路器的分光比； .d光分路器的附加损耗； .d光接收机活动连接器的插入损耗及光链路损耗余量。,光接收机接收光功率的数值公式为,式中 o发射光功率()； 光链路损耗。,
