網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識15783-5課件

1、第5章有線電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及系統(tǒng)設(shè)計第5章有線電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及系統(tǒng)設(shè)計5.1網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃及工程方案如果說系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)和施工質(zhì)量不佳造成局部損失而且可以更改的話，網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃作為系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)，總體規(guī)劃的失誤則將造成全局性的和不可挽救的損失。因此，制定高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃和工程技術(shù)方案是建設(shè)有線電視網(wǎng)的關(guān)鍵。一般來說，規(guī)劃和設(shè)計工作分為兩個階段：一是總體規(guī)劃，二是詳細規(guī)劃和設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃是系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)，詳細規(guī)劃和設(shè)計是工程技術(shù)方案的具體化。所謂總體規(guī)劃包括有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的目的、項目、系統(tǒng)規(guī)模、功能、節(jié)目數(shù)量、頻道配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、施工計劃、工程預(yù)算和人員安排等。工程技術(shù)方案包括前端設(shè)備、傳輸設(shè)備

2、、設(shè)計依據(jù)、系統(tǒng)指標分配等。5.1網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃及工程方案如果說系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)和施工質(zhì)量不2.覆蓋范圍的確定圖5-1覆蓋范圍示意圖要根據(jù)行政區(qū)劃圖詳細勘查，然后確定網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域、用戶數(shù)，計算網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖钸h距離如圖5-1所示。5.1.1網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃包含下述內(nèi)容：1.概述敘述網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要達到的目標、解決的主要問題、規(guī)劃產(chǎn)生的背景、意義。2.覆蓋范圍的確定圖5-1覆蓋范圍示意圖要根據(jù)行政區(qū)劃3.節(jié)目套數(shù)和頻道配置網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時應(yīng)確定傳輸節(jié)目數(shù)量，合理規(guī)劃每套節(jié)目所占頻道，合理分配人力、物力和財力。4.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能的確定圖5-2系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)拓撲有樹形、星形、環(huán)形。有線電視寬帶綜合網(wǎng)絡(luò)一般采用

3、光纜和同軸電纜混合網(wǎng)(HFC網(wǎng)絡(luò))，如圖5-2所示。3.節(jié)目套數(shù)和頻道配置網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時應(yīng)確定傳輸節(jié)目數(shù)量，合理規(guī)劃系統(tǒng)的功能包括：1)傳輸信號的類型(模擬信號、數(shù)字信號)。2)信號傳輸?shù)姆较?單向還是雙向傳輸)。5.工程建設(shè)規(guī)劃和步驟工程建設(shè)規(guī)劃和步驟根據(jù)有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模、功能、傳輸節(jié)目數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面確定。6.詳細施工圖的確定實地勘查，確定光纜、電纜網(wǎng)絡(luò)干線路由、各光節(jié)點及分支點位置、光纜電纜的敷設(shè)工藝和方式。7.工程預(yù)算根據(jù)設(shè)備清單進行市場調(diào)查，逐一進行比較和考查，作出一個準確的工程預(yù)算。系統(tǒng)的功能包括：1)傳輸信號的類型(模擬信號、數(shù)字信號)。5.1.2工程技術(shù)方案工程技術(shù)方案包括

4、下述內(nèi)容：1.當(dāng)?shù)貧夂驐l件主要有全年高低氣溫差，積雪情況，最大風(fēng)力。例如(2035)說明當(dāng)?shù)刈罡邭鉁厥牵畹偷臍鉁厥恰?.當(dāng)?shù)乜臻g電磁波分布及各種電磁干擾情況了解電視臺、廣播臺、移動通信、無繩電話、微波通信等所占用的頻率范圍；調(diào)查各種工業(yè)干擾如電機火花干擾的時間、強度。3.當(dāng)?shù)仉娏?yīng)情況和用戶所用電視機類型5.1.2工程技術(shù)方案工程技術(shù)方案包括下述內(nèi)容：1.當(dāng)4.確定系統(tǒng)帶寬建議選擇550MHz或550MHz以上的帶寬。5.當(dāng)?shù)氐缆?、電桿、建筑物分布情況測繪平面圖，標注各種類型建筑物的單元數(shù)、樓層數(shù)、每層每單位戶數(shù)、總戶數(shù)，了解多數(shù)用戶安放電視機房間位置等。6.設(shè)備和器材選型(1)選擇原則結(jié)

5、構(gòu)應(yīng)符合國際國內(nèi)標準，電氣性能應(yīng)符合國際國內(nèi)標準。(2)射頻前端設(shè)備現(xiàn)階段前端一般選用鄰頻設(shè)備。從功能方面考慮，(3)光發(fā)射機和光接收機(5)干線器材和設(shè)備(4)衛(wèi)星電視接收機(6)分配網(wǎng)絡(luò)部分(7)機房其他設(shè)備4.確定系統(tǒng)帶寬建議選擇550MHz或550MHz以上的帶5.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計基本要求有線電視系統(tǒng)設(shè)計必須滿足國家規(guī)定的系統(tǒng)的各種電氣參數(shù)及其技術(shù)指標，即滿足有線電視系統(tǒng)的電氣參數(shù)及其指標有：系統(tǒng)輸出口電平、載噪比、交互調(diào)比、微分增益、相互隔離、輸入輸出阻抗等。其中系統(tǒng)輸出電平、載噪比、交互調(diào)比這幾項技術(shù)指標依靠設(shè)計和調(diào)試來保證，而微分增益、相互隔離、輸入輸出阻抗靠設(shè)備質(zhì)量來保證，與系統(tǒng)設(shè)計

6、無關(guān)。5.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計基本要求有線電視系統(tǒng)設(shè)計必須滿足國家規(guī)定的系5.2.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時涉及的參數(shù)1.系統(tǒng)技術(shù)指標分配系統(tǒng)指標分配如表5-1所示。5.2.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時涉及的參數(shù)1.系統(tǒng)技術(shù)指標分配系統(tǒng)2.系統(tǒng)輸出口電平在系統(tǒng)中系統(tǒng)輸出口電平是一個重要的指標，其目的是提供電視機一個最佳的輸入電平范圍，它是指射頻電視圖像信號同步脈沖內(nèi)未經(jīng)過調(diào)制載波電壓的有效值。如果系統(tǒng)輸出口電平過低，在電視機屏幕上呈現(xiàn)雪花狀；而電平過高，就會因電視機本身的非線性失真產(chǎn)生干擾。所以系統(tǒng)輸出口電平應(yīng)在一個最佳輸入電平范圍。我國標準有和國家廣播電影電視總局標準。(1)電平范圍由規(guī)定，段為d，段為d；由規(guī)定為d。(2)系統(tǒng)輸

7、出口電平差不同頻道方式的電平差不同。(3)頻道內(nèi)幅頻特性任何頻道內(nèi)幅度變化不大于d，任何.內(nèi)幅度變化不大于.d。2.系統(tǒng)輸出口電平在系統(tǒng)中系統(tǒng)輸出口電平是一個3.載噪比()載噪比()定義為系統(tǒng)某點圖像或聲音載波電平與噪聲電平之比，通常用分貝表示。國家標準規(guī)定系統(tǒng)的圖像載噪比不得低于，見表5-。而圖像信噪比(/)與載噪比()之間的關(guān)系為視、音頻信號以信噪比計算，然后換算為載噪比；通常對于射頻信號以載噪比計算。4.載波互調(diào)比()載波互調(diào)比(/)定義為載波電平和互調(diào)產(chǎn)物電平之比，用分貝表示。系統(tǒng)的載波互調(diào)比不應(yīng)小于d，而頻道內(nèi)載波互調(diào)比應(yīng)大于d。載波互調(diào)比(/)不滿足要求表現(xiàn)為網(wǎng)紋干擾。3.載噪比(

8、)載噪比()定義為系統(tǒng)某點圖像或聲5.交擾調(diào)制比()交擾調(diào)制比()定義為需要的載波調(diào)制信號電平和其他頻道上轉(zhuǎn)移過來的交擾調(diào)制信號電平之比，用分貝表示。由表5-1可見，系統(tǒng)交擾調(diào)制比為(lg()dB， 為頻道數(shù)。若交擾調(diào)制比不合格，則表現(xiàn)為串像雨刷狀干擾或滾動的白道。5.交擾調(diào)制比()交擾調(diào)制比()定義為需要5.2.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計必須考慮的安全要求1.系統(tǒng)輸出口的安全系統(tǒng)輸出口直接與電視機相連，必須確保系統(tǒng)外市電不進入系統(tǒng)內(nèi)，以免造成意外事故。采取的措施較多，例如：在輸出端同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體串接隔離電容器，外導(dǎo)體接地,電容器能夠承受kV直流高壓。2.防雷與接地系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)具有防止雷電襲擊的措施，例如：

9、天線豎桿裝設(shè)避雷針，避雷針和天線豎桿要可靠接地，進入前端的饋線要加裝避雷針。3.對有線電視設(shè)備和器件的安全要求設(shè)備和器件要按操作規(guī)程安裝使用和維護。5.2.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計必須考慮的安全要求1.系統(tǒng)輸出口的安全5.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)計步驟和方法5.3.1設(shè)計步驟1.資料收集1)已經(jīng)擬制好的網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃和工程技術(shù)方案是設(shè)計的依據(jù)；除此之外還要收集建筑物平面圖、層數(shù)、單元數(shù)、每單元每層戶數(shù)、河流、道路、電桿位置以及擬選用設(shè)備和產(chǎn)品技術(shù)說明書等。2)服務(wù)區(qū)的環(huán)境與氣候。掌握服務(wù)區(qū)環(huán)境狀況，便于干線路的設(shè)計。了解當(dāng)?shù)貧夂驙顩r，包括最低氣溫、最高氣溫、降雨和雷電發(fā)生的頻度。3)前端、干線和分配網(wǎng)絡(luò)的指標分配如表5-1所

10、示。有線電視系統(tǒng)前端、干線和分配網(wǎng)絡(luò)的指標分配要根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行分配。4)掌握當(dāng)?shù)貜V電規(guī)劃、建網(wǎng)要求、城市建設(shè)規(guī)劃。5)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的確定和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式的選定。5.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)計步驟和方法5.3.1設(shè)計步驟1.資料收集3.干線系統(tǒng)設(shè)計光纜干線、電纜干線、微波干線的設(shè)計與計算，繪制干線系統(tǒng)圖。4.分配系統(tǒng)設(shè)計分配系統(tǒng)參數(shù)的確定與計算，繪制分配網(wǎng)絡(luò)圖。5.系統(tǒng)供電與防雷設(shè)計3.干線系統(tǒng)設(shè)計光纜干線、電纜干線、微波干線的設(shè)計與計算，5.3.2設(shè)計方法不管是單向傳輸還是雙向傳輸，系統(tǒng)設(shè)計方法一般按照信號下行傳輸方向依次設(shè)計和計算，即按前端、干線、分配網(wǎng)絡(luò)的順序?qū)Ω鞑糠诌M行設(shè)計。5.3.2設(shè)計方法不管是單

11、向傳輸還是雙向傳輸，系統(tǒng)設(shè)計方1.網(wǎng)絡(luò)部分的連接關(guān)系前端與干線的連接分為以下幾種連接關(guān)系。(1)前端與電纜干線的連接，如圖5-3所示。1.網(wǎng)絡(luò)部分的連接關(guān)系前端與干線的連接分為以下幾種連接關(guān)系(2)前端與光纜干線的連接，如圖5-4所示。(2)前端與光纜干線的連接，如圖5-4所示。(3)前端與微波傳輸接口，如圖5-5所示。(3)前端與微波傳輸接口，如圖5-5所示。2.前端系統(tǒng)設(shè)計前端系統(tǒng)分析與設(shè)計主要考慮鄰頻前端。鄰頻前端的主要部件是鄰頻調(diào)制器、頻道處理器和解調(diào)器。有線電視實現(xiàn)鄰頻傳輸，主要是在前端實行了滿足鄰頻傳輸要求的信號處理方法，包括聲表面波濾波器()，鎖相環(huán)路()頻率合成技術(shù)、圖像和伴音

12、分通道處理等。(1)質(zhì)量要求保證射頻、視頻、音頻技術(shù)指標，滿足相鄰頻道的傳輸要求。(2)前端載噪比的計算有線電視系統(tǒng)總載噪比和等指標，要在各子系統(tǒng)中進行分配，各子系統(tǒng)指標與總指標之間的關(guān)系式為式中()子系統(tǒng)的載噪比指標；()n全系統(tǒng)總噪比指標；K分配系數(shù)。2.前端系統(tǒng)設(shè)計前端系統(tǒng)分析與設(shè)計主要考慮鄰頻前端。鄰頻前國家標準規(guī)定有線電視系統(tǒng)d，前端載噪比的分配系數(shù)為 .，代入式(5-2)得由于前端輸入信號有空間開路射頻信號和視音頻信號兩類，前端處理也分為空間射頻通道和視音頻通道兩類。所以分別對這兩個通道進行計算，前者得到的是載噪比，后者得到的是信噪比，將信噪比換算為載噪比后進行比較，以載噪比小的那

13、個通道載噪比作為前端輸出口的載噪比。國家標準規(guī)定有線電視系統(tǒng)d，前端載噪比的分配系(3)空間射頻通道載噪比單臺設(shè)備輸入端電平入與輸出端載噪比/()的關(guān)系為(4)、通道載噪比一般情況下，衛(wèi)星電視接收機、錄像機等設(shè)備圖像信噪比都高于，國家標準規(guī)定調(diào)制器的信噪比最小為d。(3)空間射頻通道載噪比單臺設(shè)備輸入端電平入與輸出端載噪(5)前端值的計算有線電視系統(tǒng)要在各子系統(tǒng)中進行分配，各子系統(tǒng)指標與總指標間關(guān)系為式中()z子系統(tǒng)的指標；()n全系統(tǒng)總指標；分配系數(shù)。(5)前端值的計算有線電視系統(tǒng)要在各子系統(tǒng)中進3.同軸電纜干線的設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模、用戶密度及其分布狀況，進行干線電纜和路由的選擇，通常采用樹形

14、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，考慮的原則要求如下：1)干線的敷設(shè)應(yīng)盡可能選擇短而直的路由，以減少放大器的個數(shù)，節(jié)約電纜，降低工程造價。2)傳輸干線應(yīng)遠離強電線路和干擾源敷設(shè)。3)干線放大器一般設(shè)置在其增益剛好抵消前一段電纜損耗的位置，滿足零增益設(shè)計。4)需要將干線分成兩路傳輸時，可在干線中接入分配器。5)高寒和溫度變化大的地區(qū)以及為了傳輸干線的穩(wěn)定、安全需要，應(yīng)采用直埋式地下敷設(shè)電纜。3.同軸電纜干線的設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模、用戶密度及其分布狀況，進4.光纜干線的設(shè)計光纜干線設(shè)計應(yīng)考慮以下幾方面問題。(1)光節(jié)點布局根據(jù)用戶數(shù)和居住情況劃分片區(qū)，一般按每個光節(jié)點服務(wù)戶設(shè)計，延長放大器的級聯(lián)數(shù)用級。(2)選擇光纜路由光纜路由盡量短且考慮備用路由，做到易施工，省投資，盡量爭取多纖共纜，減少光纜接頭。4.光纜干線的設(shè)計光纜干線設(shè)計應(yīng)考慮以下幾方面問題。(1