商業綜合體有線電視系統設計

張麗麗　陳建雄

摘要：本文以呼和浩特市眾和商務中心有線電視系統設計為例，重點介紹了HFC有線電視系統的組成、設計指標以及有關的技術參數。

關鍵詞：HFC有線電視系統；雙向傳輸；衛星電視接收系統

中圖分類號：TN949.197文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）01-92-03

前言

隨著通信技術的發展，有線電視已由單一單向的共用天線系統，演變成內含多系統、多業務的有線廣播電視雙向交互系統。我國已經在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。

交互式有線電視系統是基于光纜與同軸電纜混合網絡（HFC）開展數字電視業務的綜合業務系統，為三網融合提供了技術上的可能。以光纜為傳輸干線，以同軸電纜為用戶分配網的混合式有線電視網絡，在傳送現有的模擬電視的同時，還可以組成1GHz帶寬的雙向網絡，用于傳送數字電視、電訊、高速數據通信，實現影視、聲音、數據為一體的全功能交互式服務，只有具備了雙向傳輸功能，才能真正實現建筑智能化。其下行傳輸通道主要傳輸模擬電視信號和數字電視信號，其上行物理傳輸通道的設計不針對某一特定的業務和設備。

1.工程概況

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

在地下一層設置有線電視機房，3#樓屋機房層設置酒店衛星電視機房。

2.有線電視系統方案

本工程有線電視網絡采用HFC模式雙向網絡，同時采用了空分復用、頻分復用、時分復用技術，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務，傳輸調頻廣播業務、模擬電視節目、數字電視節目、VOD數字視頻、以及數字電話和數據等，可以傳輸60個模擬頻道和39個數字頻道，下行通道在網絡前端將信號混合后經驅動放大器進入光發射機，變為光信號，經光分路器后由光干線傳至光接收機再變為電信號分配至用戶：上行通道頻率選擇5MHz-65MHz，主要為非廣播業務，傳輸狀態監控信號、視頻點播信號以及數據通信業務等，上行信號從用戶家中的CM發射至上行光發射機，經上行光干線至網絡前端光接收機。中間過渡頻段65MHz-87GHz。

HFC網絡路由盡量設計為多級星型傳輸結構，由中心到用戶的分配過程正是由各用戶上行逐級匯集的過程。只要保證了對稱性，回傳電平一致，下行電平必然一致。星型拓撲結構比樹型拓撲結構更有利于網絡技術指標的實現，尤其是雙向傳輸網絡。

HFC系統設計時采用的分支器和分配器的通頻帶為5Hz-1GHz，以適應雙向網絡的要求。

3.HFC有線電視系統設計

3.1前端信號

信號來源目前主要是接收當地有線電視網節目信號，在有線電視機房設有線電視前端。3#樓酒店在機房層設衛星電視及VOD點播機房，當地有線電視網節目信號與酒店自辦節目及衛星電視信號混合后送至酒店個有線電視出線口。

衛星天線主要接收亞洲3S衛星和鑫諾一號衛星的節目。

3.2系統規模

本工程設計中對于公寓、商鋪、客房均采用一條電纜進戶原則，當戶內安裝兩個或兩個以上終端時，需加裝用戶放大器，其對系統指標的影響可以忽略不計。樓內分配網絡采用終端分支器方式。

本工程有線電視終端盒個數統計參見表1、表2。

本工程終端用戶數量為1916個，根據《建筑電氣設計規范》JGJl6-2008規定本工程的有線電視系統為規模為C類。

3.3系統設計指標

C類有線電視系統的設計指標分配見表3。系統的設計應高于運行指標，二者之差為保證系統運行的設計余量。

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

3.4光傳輸網絡設計

光傳輸網絡為有線電視機房前端光發射機輸出至光節點輸入之間的系統傳輸網絡。光傳輸網絡有五種拓撲結構：光纜一段無中繼（A）方案、光纜一級中繼（B）方案（光收發設備）、光纜一級中繼（C）方案（光放大設備）、光纜雙向傳輸方案（D）、光纜雙向數字傳輸方案（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，下行用1310nm或1550nm，上行用1310nm。

（1）光節點的選擇。按照光纖到光節點的設計，首先確定光節點的服務范圍。雙向網絡的光節點覆蓋范圍可根據用戶分布情況盡量控制在500戶以下，因此1#樓設置兩個光節點，2#、3#樓各設置一個光節點，裙房商業及地下超市部分設置一個光節點。每層在合適的位置設置弱電間，為光節點覆蓋范圍將逐步向128戶、64戶、32戶直至光纖入戶預留條件。

（2）光纖芯數的選擇。上行和下行通道采用兩條光纖，再預留兩條光纖，為實現雙向傳輸，每個光節點至少敷設4芯光纜，也可設計6-8芯光纜，則可以使將來的網絡升級變得容易實現，能夠滿足未來業務發展。

（3）光節點選用光工作站。光工作站具有檔次變換、備份路由切換和工作參數監測的功能。

3.5同軸電纜網絡設計

（1）光接收機后同軸電纜網絡設計按照雙向網絡設計，采用星形網，選用雙向的延長放大器和分配放大器。同軸電纜傳輸射頻信號，上限頻率為1GHz，特性阻抗為75Q，各種設備與同軸電纜的連接必須達到良好的匹配。同軸電纜干線的長度不超過100m。

（2）同軸電纜干線采用75-9L每條電纜上延放的級聯臺數不超過3，相鄰兩臺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）在光節點設置AC60供電器，供電的終端點在分配放大器輸出端。

（4）終端分支器和可尋址器不能串接，用它們組成星型網絡，可以補償由用戶電纜長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，雙向系統采用四屏蔽電纜。

（6）用戶弱電箱（ATD）至AVP箱電纜長度宜在30m以內。

（7）同軸電纜分配網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家庭網絡的設計

HFC網上綜合多種數字業務是依靠電纜調制解調器（CM）和機頂盒（STB）

（1）公寓、客房、商鋪內設有弱電配線箱（ATD），采用一條75-5P4同軸電纜敷設到配線箱內。進戶線在戶內弱電配線箱內加戶內放大器（TH），放大器的輸出端與戶內無源分配網相連。采用75-5P4同軸電纜連接室內系統出線端組成戶內家庭網絡。家庭網絡的出線端與用戶終端相連。

（2）戶內放大器（TH）的增益應為8-10dB。

（3）有線電視雙向網用戶面板盒比單向網面板盒多一個數據傳輸口TD，內部線路針對電視機和調頻接收機的干擾加裝了濾波器。TD口通過電纜調制解調器（cM）連接計算機接入互聯網，在計算機上看到的電視節目叫做網絡電視（IPTV）。輸出端面板上TV.FM、TD端口的可以任意組和選用。模擬電視機接收數字電視信號需要接入機頂盒（STB）。三網融合后CM和STB功能合一，可以單獨設置，也可設置在弱電箱內，用戶終端可以是電視機、電話機、計算機合而為一。

（4）戶內弱電箱如圖2所示。

4有線電視系統圖如圖3

5.小結

有線電視網絡是一個非常寶貴的資源，通過雙向化和數字化的發展，有線電視系統不但能夠提供更多、更豐富、更有質量的電視節目，而且還有著足夠的頻帶資源來提供其他非廣播業務，其他空閑頻段仍然可用于有線電視信號的傳輸。光纖到戶（FTFH）的傳輸網絡將逐步取代現有的光電混合網絡而成為最理想的傳輸網絡，從而實現高速、大容量的數據、語音、圖像的傳輸，為用戶提供寬帶高速的信息服務。