毕业设计有线电视网络规划与设计.doc

铜陵广播电视大学 设计题目 有线电视网络规划与设计 系 部 专 业 班 级 姓 名 指导教师 二0一四 年 四 月 二十二 日摘要有线电视网络即广播电视传输覆盖网，它包含覆盖和传输两个重要环节。覆盖是信号的分发，由点到面的大面积广播；传输是信号的输送，指广播电视信号由点到点或到多点的单向或双向远距离传送。有线电视网络作为电视网络的一部分，其发展大体上可分为3个阶段：初始阶段、成长阶段、和成熟阶段。本文主要介绍的是有线电视网络成长阶段的组网、布线和系统组成。有线电视系统是一个复杂的完整系统，由许多各种各样的具体设备和部件按照一定的方式组合而成，从功能上说，任何有线电视系统无论其规模大小如何、繁简程度怎样，都可视为由信号源、前端、传输系统、用户分配网四个功能模块构成。本次有线电视设计就来完成有线电视网络系统设计。设计主要内容包括：系统前端、干线前端、用户分配系统设计。目录目录1一 前言2二 有线电视网络的介绍3（一） 什么是有线电视网络3（二） 有线电视网络的组成31 前端32 传输系统43 电缆分配系统4三 有线电视系统设计5（一） 前端部分51 信号源52 频率配置原则53 设备的选择5（二） 干线部分81 光功率分配方案的设计82 核算接收光功率和光链路指标9（三） 用户分配部分9结论11谢辞12参考文献13一 前言电视机已成为我国家庭入户率最高的信息工具之一，CATV网也成最贴近家庭的多媒体渠道，只不过它目前还是靠同轴电缆向用户传送电视节目，还处于模拟水平。当前，CATV城市网、区域网正在加紧改造，力求建成高质量的双向HFC网；农村则通过MMDS实现有线电视覆盖。同时我国有线电视网将从只播送广播电视向综合业务发展，即既开办广播电视业务，又开办付费电视、节目点播以及电话、数据传输业务。有线电视是现代信息传输媒体之一，它具有频带宽、传输节目套数多、投资比较少、图像质量好、可扩展多种业务等优势。因此，世界各国都在快速发展有线电视。二 有线电视网络的介绍（一）什么是有线电视网络有线电视网络源于1948年美国的某一山谷城市，由于高山的遮挡，所要接收的电视信号很弱，那里的大多数居民无法收看当地的无线电视节目。为了解决这一问题，有人在高山上安装了性能良好的电视接收天线 ，然后将接收到的电视信号经过简单的放大处理，用同轴电缆传输分配到各个用户，从而解决了居住在无线电视信号阴影区的用户无法收看无线电视节目的问题。这种简单的共用天线系统（Master Antenna TV, MATV）开创了广播电视信号的有线传输技术，也即形成了初始阶段的有线电视网络。为了有效地提高电视节目传输质量，增加节目容量，约在20世纪60-70年代，出现了配备前端设备并用同轴电缆传输的小规模的有线电视系统，即电缆电视系统（Cable TV,CATV）.从此由信源系统、前端系统、干线系统和用户分配系统组成的有线电视网络逐步发展起来。CATV网是高效廉价的综合网络，它具有频带宽，容量大，多功能、成本低、抗干扰能力强、支持多种业务连接千家万户的优势，它的发展为信息高速公路的发展奠定了基础。就我国最近几年CATV网发展来看，全国已建有线电视台超过1500座，用户数达8000多万，在全国覆盖面达50%，并且每年仍以30%的速度增长。电视机已成为我国家庭入户率最高的信息工具之一，CATV网也成最贴近家庭的多媒体渠道，只不过它目前还是靠同轴电缆向用户传送电视节目，还处于模拟水平。宽带双向的点播电视(VOD及通过CATV网接入Internet进行电视点播、CATV通话等是CATV网的发展方向，最终目的是使CATV网走向宽带双向的多媒体通信网。 （二） 有线电视网络的组成有线电视系统由三部分组成：前端系统、传输系统和电缆分配系统。1 前端位于信号源和传输系统之间，对传输信号进行各种技术处理的设备组合。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能，对整个系统的信号质量起着决定性的作用。2 传输系统对于超大型或大型CATV系统而言，传输系统指远距离传输的超干线或干线。它位于前端系统和电缆分配系统之间。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。3 电缆分配系统位于传输系统和用户终端设备之间，把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配。将信号均匀地分配给各用户，并使各用户终端得到规定的电平。同时，各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。对于双向有线电视系统还必须符合反向回传通道的技术要求。三 有线电视系统设计（一） 前端部分这次设计860MHz系统（预留双向接口），包括前端、干线和用户分配网络。传输40套左右的电视信号，包括模拟电视和数字电视输出。主要内容：1 信号源 模拟电视中接入省光缆传输6套节目、市光缆传输5套节目、卫星接收的中央台6套、外省台8套以及自办节目华数导视1套。数字电视中传输中央台6套节目和外省台6套用2个传输。2 频率配置原则 频道配置原则:从信号源能够提供的所有节目中作出合理规划,优选出一批信号质量好.节目内容丰富的开路或卫星电视节目,一定不要把信号很弱.接收效果较差的节目注入到有线电视系统中.自办节目开办的频道数量应视节目制作能力和资源丰富程度而定.为了避免出现前重影和同频干扰,应避开当地强开路电视信号所使用的频道.同样,也应避开当地调频广播的干扰.现已规定DS-5频道不用,以能传输更多的调频广播节目.还应避开当地无线通讯的干扰.为了减轻用户购买接收机变换器的经济负担, 应优先考虑采用标准频道的多数电调谐彩色电视机能接收的Z3Z9和Z35Z37等频道.因为交调组合三次差拍比失真在高频端比较严重,故应优先考虑使用频率较低的频道.尽可能将收视率高. 群众喜闻乐见的节目安排在低端的标准频道上.进行频道变换时应尽可能使传输频道与接收频道的频率差不接近中频.3 设备的选择作为一个传送用户量比较大的系统，前端的设备选择显得尤为重要，一般考虑选择专业级广播级的专用设备。接收光纤的设备选择用泰克MCF光机，卫星接收机选用Scopus较新型号接收机，模拟和数字的调制器都选用巴可调制器。（二） 干线部分一个完整的单向光缆有线电视系统由前端,光缆干线,电缆支线和分配网组成,如图2所示: 单向光缆有线电视系统 1 光功率分配方案的设计 光功率的分配是光缆干线设计的关键,从光发射机到光接收机的全程光路衰耗值将决定光缆干线的载噪比.光缆路由确定之后,每一条光路的损耗实际上就清楚了,适当搭配光分路器分光比,可以使不同的光路具有基本相同的损耗值.如果计算出来的光路损耗过大,就应减少光分路器的分支数,最后决定需要的光发射机的台数和每一台的输出光功率.光链路损耗可按下式计算：A=aL10lgK+0.5+1.0（dB）式中，a光纤的损耗常数； L光缆长度（KM） K光分路器的分光比 0.5光分路器的附加损耗（不同分路的附加损耗值参见下表） 1.0光接收机活动连接器的插入损耗及光链路损耗余量对于a值的选取可根据光纤传输波长所给定的值，但考虑到光缆会有熔接点，应适当多加一些。比如，光纤的损耗常数为0.35dB/kM，可按a=0.4dB/kM计算，就不必另外计算熔接点的损耗。如表2：光分路器的附加损耗分路器n2345678910111216附加损耗（dB）0.20.30.40.450.50.550.60.70.80.91.01.22 核算接收光功率和光链路指标接收光功率P按下式计算：P=P。-A（dBm）式中，P。发射光功率，单位dBm；A光链路损耗。 光链路指标可由所选的光端机的产品说明书中查出。 （三） 用户分配部分有线电视系统中与用户最接近、分布最广泛的部分，即分配系统，它将传输系统中来的信号通过支干线、延长放大器等送入用户分配网络，并均匀地分给各用户端，使各用户的电视机得到适合的电平信号。在HFC网络中也是使用同轴电缆最多的部分。在分配系统中，分支分配线路多采用星型呈放射状分布，其特点是线路短，放大器少，覆盖效率高，经济合理。 分配系统的设计任务是依据技术指标要求，计算设计放大器工作状态/分配系统电平，合理选择设备和部件，向用户提供优质稳定的输出信号。分配系统的设计工作包括户外分配系统和户内分配系统两部分。所谓户外分配系统即楼与楼/建筑物与建筑物之间的分配系统。户内系统即信号进入建筑物内以后将信号分配到各个房间或住户。 分配系统的信号来自干线传输系统的分配点。所谓分配点，对大中型系统而言，可能是干线分支口或光接收机输出口，对小型系统而言，则是前端。要将信号分配到所覆盖的区域，最好采用星形辐射状分布，使串联的延长放大器最少，一般延长放大器不能超过两级。在实际工程中，要根据施工地区建筑物及用户分布位置、线路布置绘制平面路由系统结构框图。设计图纸上应标明分配点及线路走向、电缆型号、规格、长度，分支分配器规格，延长放大器位置等。然后，根据图纸进行计算设计，将确定选用设备的型号、规格、主要部位的电平等内容标注在图纸上，作为实际分配系统安装的依据。现以西辛小区12号楼为例进行分配,用户输入电平为70dB,楼道内采用-5电缆,损耗为2dB/10M,主干线采用-9电缆,损耗为1dB/10M. 1#楼用户数为20户. 2#楼30户. 3#楼30户. 4#楼40户. 5#楼20户. 6#楼20户.楼道内的分支箱全部放在一楼。楼道内分配图如下图3所示:楼道内分配图小区电平分配图如下图4所示： 小区电平分配图结论通过本次有线电视网络毕业设计的研究与规划得出，有线电视系统主要由三部分组成：前端系统、传输系统和电缆分配系统。前端，位于信号源和传输系统之间，对传输信号进行各种技术处理的设备组合。它是系统信号处理的中枢。传输系统，它位于前端系统和电缆分配系统之间。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。电缆分配系统，位于传输系统和用户终端设备之间，把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配。将信号均匀地分配给各用户，并使各