商業(yè)綜合體有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張麗麗　陳建雄

摘要：本文以呼和浩特市眾和商務(wù)中心有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，重點(diǎn)介紹了HFC有線電視系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)指標(biāo)以及有關(guān)的技術(shù)參數(shù)。

關(guān)鍵詞：HFC有線電視系統(tǒng)；雙向傳輸；衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN949.197文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2017）01-92-03

前言

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，有線電視已由單一單向的共用天線系統(tǒng)，演變成內(nèi)含多系統(tǒng)、多業(yè)務(wù)的有線廣播電視雙向交互系統(tǒng)。我國(guó)已經(jīng)在2015年停止了模擬電視的廣播，取而代之的是交互式有線電視系統(tǒng)。

交互式有線電視系統(tǒng)是基于光纜與同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)（HFC）開展數(shù)字電視業(yè)務(wù)的綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為三網(wǎng)融合提供了技術(shù)上的可能。以光纜為傳輸干線，以同軸電纜為用戶分配網(wǎng)的混合式有線電視網(wǎng)絡(luò)，在傳送現(xiàn)有的模擬電視的同時(shí)，還可以組成1GHz帶寬的雙向網(wǎng)絡(luò)，用于傳送數(shù)字電視、電訊、高速數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)影視、聲音、數(shù)據(jù)為一體的全功能交互式服務(wù)，只有具備了雙向傳輸功能，才能真正實(shí)現(xiàn)建筑智能化。其下行傳輸通道主要傳輸模擬電視信號(hào)和數(shù)字電視信號(hào)，其上行物理傳輸通道的設(shè)計(jì)不針對(duì)某一特定的業(yè)務(wù)和設(shè)備。

1.工程概況

眾和商務(wù)中心位于呼和浩特市北二環(huán)，為一類高層公共建筑，地下二層為停車庫、設(shè)備用房，地下一層為超市、停車庫、設(shè)備用房等，一二三層為商業(yè)，四層為影院、餐飲和商業(yè)，五層為影院設(shè)備層、餐飲、會(huì)議等，五層以上為標(biāo)準(zhǔn)層，分為1孝公寓樓（6F-27F），2#公寓樓（6F-19F），3#酒店（6F-25F），共三個(gè)塔樓。

在地下一層設(shè)置有線電視機(jī)房，3#樓屋機(jī)房層設(shè)置酒店衛(wèi)星電視機(jī)房。

2.有線電視系統(tǒng)方案

本工程有線電視網(wǎng)絡(luò)采用HFC模式雙向網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)采用了空分復(fù)用、頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用技術(shù)，將5-1000MHz的頻段分割為上下行通道。下行通道頻率選擇87MHz-1GHz，主要為普通廣播電視業(yè)務(wù)，傳輸調(diào)頻廣播業(yè)務(wù)、模擬電視節(jié)目、數(shù)字電視節(jié)目、VOD數(shù)字視頻、以及數(shù)字電話和數(shù)據(jù)等，可以傳輸60個(gè)模擬頻道和39個(gè)數(shù)字頻道，下行通道在網(wǎng)絡(luò)前端將信號(hào)混合后經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大器進(jìn)入光發(fā)射機(jī)，變?yōu)楣庑盘?hào)，經(jīng)光分路器后由光干線傳至光接收機(jī)再變?yōu)殡娦盘?hào)分配至用戶：上行通道頻率選擇5MHz-65MHz，主要為非廣播業(yè)務(wù)，傳輸狀態(tài)監(jiān)控信號(hào)、視頻點(diǎn)播信號(hào)以及數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)等，上行信號(hào)從用戶家中的CM發(fā)射至上行光發(fā)射機(jī)，經(jīng)上行光干線至網(wǎng)絡(luò)前端光接收機(jī)。中間過渡頻段65MHz-87GHz。

HFC網(wǎng)絡(luò)路由盡量設(shè)計(jì)為多級(jí)星型傳輸結(jié)構(gòu)，由中心到用戶的分配過程正是由各用戶上行逐級(jí)匯集的過程。只要保證了對(duì)稱性，回傳電平一致，下行電平必然一致。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更有利于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，尤其是雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)。

HFC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用的分支器和分配器的通頻帶為5Hz-1GHz，以適應(yīng)雙向網(wǎng)絡(luò)的要求。

3.HFC有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1前端信號(hào)

信號(hào)來源目前主要是接收當(dāng)?shù)赜芯€電視網(wǎng)節(jié)目信號(hào)，在有線電視機(jī)房設(shè)有線電視前端。3#樓酒店在機(jī)房層設(shè)衛(wèi)星電視及VOD點(diǎn)播機(jī)房，當(dāng)?shù)赜芯€電視網(wǎng)節(jié)目信號(hào)與酒店自辦節(jié)目及衛(wèi)星電視信號(hào)混合后送至酒店個(gè)有線電視出線口。

衛(wèi)星天線主要接收亞洲3S衛(wèi)星和鑫諾一號(hào)衛(wèi)星的節(jié)目。

3.2系統(tǒng)規(guī)模

本工程設(shè)計(jì)中對(duì)于公寓、商鋪、客房均采用一條電纜進(jìn)戶原則，當(dāng)戶內(nèi)安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上終端時(shí)，需加裝用戶放大器，其對(duì)系統(tǒng)指標(biāo)的影響可以忽略不計(jì)。樓內(nèi)分配網(wǎng)絡(luò)采用終端分支器方式。

本工程有線電視終端盒個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)參見表1、表2。

本工程終端用戶數(shù)量為1916個(gè)，根據(jù)《建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJl6-2008規(guī)定本工程的有線電視系統(tǒng)為規(guī)模為C類。

3.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)

C類有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)分配見表3。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)高于運(yùn)行指標(biāo)，二者之差為保證系統(tǒng)運(yùn)行的設(shè)計(jì)余量。

本工程有線電視系統(tǒng)采用鄰頻傳輸系統(tǒng)，輸出口電平取64±4dBuV，輸出口頻道間電平差為2dB。

3.4光傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

光傳輸網(wǎng)絡(luò)為有線電視機(jī)房前端光發(fā)射機(jī)輸出至光節(jié)點(diǎn)輸入之間的系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)。光傳輸網(wǎng)絡(luò)有五種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：光纜一段無中繼（A）方案、光纜一級(jí)中繼（B）方案（光收發(fā)設(shè)備）、光纜一級(jí)中繼（C）方案（光放大設(shè)備）、光纜雙向傳輸方案（D）、光纜雙向數(shù)字傳輸方案（E），其中ABC這三種方案適用于單向傳輸，DE方案適用于雙向傳輸，而E方案適用于長(zhǎng)距離超干線傳輸工程。光纜雙向傳輸方案（D）適用于本工程即一段雙向光纜傳輸系統(tǒng)，下行用1310nm或1550nm，上行用1310nm。

（1）光節(jié)點(diǎn)的選擇。按照光纖到光節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，首先確定光節(jié)點(diǎn)的服務(wù)范圍。雙向網(wǎng)絡(luò)的光節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍可根據(jù)用戶分布情況盡量控制在500戶以下，因此1#樓設(shè)置兩個(gè)光節(jié)點(diǎn)，2#、3#樓各設(shè)置一個(gè)光節(jié)點(diǎn)，裙房商業(yè)及地下超市部分設(shè)置一個(gè)光節(jié)點(diǎn)。每層在合適的位置設(shè)置弱電間，為光節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍將逐步向128戶、64戶、32戶直至光纖入戶預(yù)留條件。

（2）光纖芯數(shù)的選擇。上行和下行通道采用兩條光纖，再預(yù)留兩條光纖，為實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，每個(gè)光節(jié)點(diǎn)至少敷設(shè)4芯光纜，也可設(shè)計(jì)6-8芯光纜，則可以使將來的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)變得容易實(shí)現(xiàn)，能夠滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展。

（3）光節(jié)點(diǎn)選用光工作站。光工作站具有檔次變換、備份路由切換和工作參數(shù)監(jiān)測(cè)的功能。

3.5同軸電纜網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

（1）光接收機(jī)后同軸電纜網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)按照雙向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，采用星形網(wǎng)，選用雙向的延長(zhǎng)放大器和分配放大器。同軸電纜傳輸射頻信號(hào)，上限頻率為1GHz，特性阻抗為75Q，各種設(shè)備與同軸電纜的連接必須達(dá)到良好的匹配。同軸電纜干線的長(zhǎng)度不超過100m。

（2）同軸電纜干線采用75-9L每條電纜上延放的級(jí)聯(lián)臺(tái)數(shù)不超過3，相鄰兩臺(tái)延放之間的插入損耗與延放的工作增益相等，延放的增益小于等于26dB。

（3）在光節(jié)點(diǎn)設(shè)置AC60供電器，供電的終端點(diǎn)在分配放大器輸出端。

（4）終端分支器和可尋址器不能串接，用它們組成星型網(wǎng)絡(luò)，可以補(bǔ)償由用戶電纜長(zhǎng)度不同形成的電平差，減小上行電平匯集后的不平衡度。

（5）入戶線采用75-5電纜，雙向系統(tǒng)采用四屏蔽電纜。

（6）用戶弱電箱（ATD）至AVP箱電纜長(zhǎng)度宜在30m以內(nèi)。

（7）同軸電纜分配網(wǎng)采用分配一分配方式（最好集中分配方式），不采用或盡量少采用分支分配方式。

（8）1#樓有線電視層箱如圖1所示，其他層箱由終端分支器組成。

3.6家庭網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

HFC網(wǎng)上綜合多種數(shù)字業(yè)務(wù)是依靠電纜調(diào)制解調(diào)器（CM）和機(jī)頂盒（STB）

（1）公寓、客房、商鋪內(nèi)設(shè)有弱電配線箱（ATD），采用一條75-5P4同軸電纜敷設(shè)到配線箱內(nèi)。進(jìn)戶線在戶內(nèi)弱電配線箱內(nèi)加戶內(nèi)放大器（TH），放大器的輸出端與戶內(nèi)無源分配網(wǎng)相連。采用75-5P4同軸電纜連接室內(nèi)系統(tǒng)出線端組成戶內(nèi)家庭網(wǎng)絡(luò)。家庭網(wǎng)絡(luò)的出線端與用戶終端相連。

（2）戶內(nèi)放大器（TH）的增益應(yīng)為8-10dB。

（3）有線電視雙向網(wǎng)用戶面板盒比單向網(wǎng)面板盒多一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸口TD，內(nèi)部線路針對(duì)電視機(jī)和調(diào)頻接收機(jī)的干擾加裝了濾波器。TD口通過電纜調(diào)制解調(diào)器（cM）連接計(jì)算機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)，在計(jì)算機(jī)上看到的電視節(jié)目叫做網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）。輸出端面板上TV.FM、TD端口的可以任意組和選用。模擬電視機(jī)接收數(shù)字電視信號(hào)需要接入機(jī)頂盒（STB）。三網(wǎng)融合后CM和STB功能合一，可以單獨(dú)設(shè)置，也可設(shè)置在弱電箱內(nèi)，用戶終端可以是電視機(jī)、電話機(jī)、計(jì)算機(jī)合而為一。

（4）戶內(nèi)弱電箱如圖2所示。

4有線電視系統(tǒng)圖如圖3

5.小結(jié)

有線電視網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常寶貴的資源，通過雙向化和數(shù)字化的發(fā)展，有線電視系統(tǒng)不但能夠提供更多、更豐富、更有質(zhì)量的電視節(jié)目，而且還有著足夠的頻帶資源來提供其他非廣播業(yè)務(wù)，其他空閑頻段仍然可用于有線電視信號(hào)的傳輸。光纖到戶（FTFH）的傳輸網(wǎng)絡(luò)將逐步取代現(xiàn)有的光電混合網(wǎng)絡(luò)而成為最理想的傳輸網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)高速、大容量的數(shù)據(jù)、語音、圖像的傳輸，為用戶提供寬帶高速的信息服務(wù)。