小区有线电视系统设计.doc

实 践 周 报 告姓名 彭辉宇 学号 110701107 班级 11广电1班 课程 有线电视课程设计 教师 史慧 2014 年 11 月30日1目录一、实习目的与内容2 1.1目的2 1.2课程设计内容2二、前端设计 3 2.1有线电视节目源信号3 2.2有线电视前端系统4 2.3 有线电视系统前端设备选型4三、干线设计 13 3.1实际地图13 3.2干线传输链路图14 3.3干线传输链路计算13 3.4设备选型14四、接入网设计 18 4.1接入网方案的确定18 4.2楼栋内部接入设计18 4.3接入网网络结构设计19 4.4设备选型19 4.5接入网的链路计算 22五、心得体会 23六、参考文献 23一、实习目的与内容1.1实习目的 广电台网综合实训是课程教学计划中一项集中安排的实践性教学环节，也是理论联系实际和切实提高学生能力的重要桥梁。通过课程设计，使学生加深对广电宽带城域网的基本组成、通道结构、主要特性、设备功能和技术指标等方面的理解，促使学生运用已学过的专业知识，进行实际课题设计，较好掌握有线电视系统常规设计的主要程序、方法和要领，培养学生分析解决工程实际问题能力和创新开拓精神，进一步促使基本概念和设计方法的系统化和具体化，通过查资料、选方案、搞设计和写报告等，使学生得到一次全面的工程设计方面的综合训练，为毕业设计和今后就业打下基础。 1.2课程设计内容1、前端系统设计：根据有线电视系统建设要求和当代有线电视前端的组成原则，设计某小区的前端系统。要求：（1）选定小区、确定节目套数、频道配置；（2）做出前端系统设计以及软件、硬件的设备选型；（3）列出设备清单。2、HFC网络技术指标的分配与设计：按照国家标准和行业标准规定将主要噪声和失真指标在前端、光纤链路和同轴电缆传输网之间进行合理的分配，并留出1dB的余量。3、光纤链路的常规设计：按照分光结构，对光纤链路进行具体设计。要求：（1）确定光发射机功率；（2）确定分光比；（3）确定光缆段长和芯数；（4）估算光链路指标。4、EPON接入网设计：（1）接入网方案的确定；（2）楼栋内部接入设计；（3）设备选型；（4）接入网的链路计算。二、前端设计2.1有线电视节目源信号 表2-1 有线电视节目源注：以编号为序列每6个信号通过一个复用器2.2有线电视前端系统 图2-1有线电视前端系统框图2.3 有线电视系统前端设备选型表 2-2有线电视系统前端设备选型1、 卫星接收机：PBI-DVR1000：PBI-DVR1000 工程专用卫星数字电视接收机采用最新STi-5518芯片，完全符合广电总局颁发的标准和MPEG-2&DVB-S标准，并已预存了国内大量的数字压缩的卫星电视节目，具有图文接收功能，PID手动输入功能，断电记忆功能和EPG节目指南显示功能；采用增强式OSD中英文屏幕显示菜单和QPSK解调一体调谐器，门限低；有网络和转发器自动搜索功能，可方便卫星数字电视信号的接收；且应用最新型软、硬件结合技术，保证长期稳定可靠的运行。其功能齐全，操作方便，画面品质一流，完全满足中国CATV前端卫星数字电视接收的各项要求，是各种有线电视前端系统不可或缺的高稳定的CATV前端卫星数字电视接收机。 图2-2卫星接收机特点 ： 完全符合DVB-S和 MPEG2标准； LED显示，前面板轻触按键操作及友好操作界面； 自动网络和转发器搜索功能并更新码流信息； 可存储 2000 个频道的信息； 可进行视频PID和音频PID的设置； 具有断电记忆功能； 支持OSD电视图文VBI (DVB ETS 300 706)和字幕功能； 256彩色屏幕显示，支持英文、法文、德文、俄文、西班牙文、意大利文、中文及阿拉伯文等多种语言 系统； 电子节目指南EPG功能，并支持PIG（Picture in Graphics）画中画显示功能； 具有NTSC/PAL/AUTO制式转换功能； 通过RS-232接口由电脑或另一台DVR-1000可进行软件的升级（机对机拷贝功能）。 表2-3卫星接收机技术参数技术参数调谐输入符码率2.045 Mb/s可接收包长204，188解调方式QPSKFEC解码率1/2，2/3，3/4，5/6，7/8；卷积深度 K=7LNB电源13/18V (max 350mA)输入输入频率9502150MHz输入电平-25-65dBm输入阻抗75，F-typeMPEG II解码解码标准MPEG-2 ISO / IEC 13818, MPEG-2 MPML输入码流Max. 60Mbit/s视频输出比例4：3，16：9视频解析度720x576（PAL）, 720x480（NTSC）视频输出格式NTSC / PAL/AUTO音频解码标准MPEG-1 LAYER I, II,Musicam音频输出模式双声道（Left）和(Right)采样频率32, 44.1, 48KHz主芯片&内存CPUSGS-ThomsonSDRAM存储8Mbyte闪存1 或2Mbyte视频输出输出阻抗75，RCA*2输出电平1.0V20mVp-p频率特性0.5dB (4.8MHz)微分增益5%微分相位5色亮延迟30ns音频输出输出阻抗680，RCA*2输出电平6dB频率特性0.5dB (20Hz18Hz)音频信噪比70dB左右声道电平差0.5dB (20Hz18Hz)数据接口RS-232波特率 9600115200一般特性工作环境温度5C40C工作环境相对湿度10%90%工作环境大气压86106Kpa电源供电AC 90V256V，50Hz60Hz，25W体积483mm270mm45mm重量2.5Kg2、 数字切换矩阵器：名视鸿达生产的广播级数字SDIASI视音频切换器，采用了单片机控制，实现了逆程状态下进行切换，大大缩小了切换时的抖动现象。采用国际先进的广播级专用芯片，具有高指标，性能可靠，操作简便，实时计算机控制，外观精致等特点，其性能符合SMPTE 259M,A、B、C、D标准的SDI以及DVB-ASI信号标准。其性能符合国家有关广播电视级技术指标。 图2-3数字切换矩阵特点： 采用了单片机控制，实现了逆程状态下进行切换，大大缩小了切换时的抖动现象； 输入输出通道都有数码显示，操作简单、明了； 可以通过仪器面板上的按键开关进行单独控制。亦可通过RS232口在计算机上进行远程控制。用户还可按照自己的设置进行同时插播、定时插播、界面锁定、时钟、日期等； 实现了双向传输功能，计算机可以监视和控制切换器的工作状态。切换器控制面板也可以监视和控制计算机的工作状态； 输出每一路都为分配输出，解决了用户外加分配器的烦恼； 有掉电保持功能，遇有断电的情况，切换器保持原状态。注：本产品有一路输出增加了时钟恢复功能，可用于长距离传输 表2-4数字切换矩阵技术指标输入信号符合SMPTE 259M,A、B、C、D标准的SDI以及DVB-ASI信号输出信号符合SMPTE 259M,A、B、C、D标准的SDI以及DVB-ASI信号连接方式BNC接口连接方式BNC接口阻抗75阻抗75幅度800Vp-p幅度800Vp-p控制接口RS-232 DB9接口用以实现计算机控制电源AC220V10% 50Hz温度050尺寸19标准机箱3、 复用器：JD-LFYQ8100复用器是数字广播电视系统TS流再复用器。JD-LFYQ8100复用器将前端经过压缩、编码和复用后得到的多个单节目或多节目传输流根据用户需要合成为一路传输流，并可在输出码流中插入EPG（Electronic Program Guide）、CA（Conditional Access）以及数据广播等信息。它最多可同时对8路输入码流进行复用，支持串行ASI接口，输入码流的码率最高为270Mbps，输出码率则可达270Mbps。通过设备辅助数据输入通道，可将外部SI（Service Information）服务器上生成的SI Table等数据实时插入输出码流，从而实现EPG及数据广播等增值业务。其体积为标准1U机箱，通过前面板液晶显示屏可实现完全的脱机设置和运行。 图2-4复用器特点： 符合ISO13818和EN300 468标准； 支持MPEG-2传输流再复用； 对SPTS和MPTS码流均可进行复用； 具有SDT表映射功能； 可外接独立加扰器，能对指定的节目或服务进行加扰； 产生SPI/SI信息； 支持PCR校正和PID重新映射； 超大缓存，抗突发码流； 具有报警功能； 支持多台设备之间的级联； 可实现集中网管，远程升级和维护； 液晶显示，操作方便灵活； 高可靠性设计，运行稳定。4、 加扰器: SYS099C1型DVB数字电视独立加扰器按照DVB通用加扰算法对指定节目或者传输流进行加扰。与 CAS 条件接收系统和 SMS 用户管理系统配合使用，实现数字电视节目的管理与收费，保护网络运营商的利益。 图2-5加扰器产品特性 TS码流输入：DVB标准ASI格式，BNC/75接口，一主一备; 2路TS码流输出：DVB标准ASI格式，BNC/75接口，一主一备; 网管接口：RJ45以太网接口（10/100M自适应）。技术参数 对指定节目和传输流进行实时加扰； 符合DVB通用加扰算法DVB-CAS； 支持DVB同密接口，兼容多个CAS条件接收系统； 输入有效码率160Mbps； 可发送固定或可变控制字加扰，加扰周期最小为5秒； 支持码率自适应，PCR校正； 最多可对100个不同的节目进行加扰，支持PID加扰方式； 处理和复用与CA相关的PSI/SI信息； 支持可自动切换的输入备份功能； 支持网络管理功能。常规特性 行温度 545； 储温度-2580； 湿度 1075%； 供电 AC90260V，50/60Hz。5.编码器：AOKU HT9001是北京北极星通公司最新推出的一款机架式全接口高标清H.264编码器，支持HDMI，SDI，VGA、CVBS等视频源输入，支持HDMI及SDI嵌入音频输入，支持左右声道线性音频输入，支持H.264 -HP，BP等多种模式编码，支持高标清编码，支持同步编码多种码率，编码延时小于300ms，支持1080P 60帧输入源，支持1080I、720P、720I、576P、576I、480P、480I等信号源输入，输出码率、分辨率可自定义，GOP长度可自定义。 图2-6编码器特点： 1.高清晰、低码流：编码采用目前最先进的视频压缩标准H.264-HP（High-Profile）、实现了VGA信号高清晰、低码流的编码传输； 2.支持设置DHCP，PPPoE，设置固定IP等多种网络接入方式； 3.全接口支持，支持SDI、HDMI、VGA、CVBS等多种输入源，对于各种输入的信号能够自动识别； 4.支持SDI/HDMI内嵌音频输入，也支持线性双声道立体声音频输入，支持音频输入的音频增益功能，可增大或者降低音量； 5.支持视频亮度、对比度、锐度等参数调整，支持视频翻转、镜像等多种特技，支持视频及音频码率调整，视频支持100kpbs到20Mbps可调，音频支持32k、64k、128k、256k可调； 6.支持单播、组播及广播传输，支持UDP、RTSP、RTMP、HTTP、TS等多种流媒体协议，可直接向Flash Media Server、Aoku Media Server、RED5等流媒体服务器推送直播流，通过Windows Media Player，Flash Player、VLC等播放器进行观看； 7.系统采用高性能DSP处理芯片，编码效率及传输效率更高，实时性好，视频、音频同步性好，延时低于300ms； 8.支持透明数据传输（RS232/RS485），支持标准云台控制协议，能够满足多种应用； 9.输出的视频分辨率可自定义，并且支持同步输出三种不同分辨率、三种不同码率、三种不同协议的网络视频流，满足不同条件下的网络需求； 10.提供专用的解码插件，支持http方式接入低延时解码音视频流，允许客户端对正在直播的流进行录制，可设置录制任务。 11.提供客户端SDK，可满足客户端解码、录制、云台控制等多种需求； 12.配备前置液晶面板，通过设备前置面板实现对设备的控制，也可以直接通过任意一台联网的计算机中的浏览器访问HT9001，实现对编码器的控制； 13.完善的日志信息查询，可以查询用户接入，信号源状态，流发布状态等信息； 14.内置AMS+流媒体服务软件，能够实现rtsp、rtmp客户端接入，满足手机、机顶盒、平板电脑、PC机等多种形式的接入； 15.支持在线升级，在线维护。 表2-5编码器性能指标项目 指标 信号输入接口 HDMI、SDI、VGA、CVBS，1路双声道音频输入 信号输出接口 1个RJ45百兆网络，1个485串口 最大分辨率 1080P 60帧 帧率 1帧/秒-30帧/秒 默认视频编码算法 H.264 High Profile 5.0 音频算法 AAC LC，MP3等 音频增益 支持 自动侦测分辨率 支持 颜色质量 256色、16位、32位色支持 延时 300ms 协议 支持UDP/TCP/RTMP/RTSP/DHCP/FTP/HTTP等 码率 100kpbs-30Mbps可调 工作温度 -2070 相对湿度 595 总量 0.92kg 电源 220V 功耗 50mV/uw光探测器： PINFET工作波长： 0.85,1.30um工作带宽： 6Hz10MHz输出信号： 2Vp-p响应时间： 45 频率范围MHz47 750/862 射频输入功率dBV72 88 带内平坦度dB0.75 射频输入阻抗75 输入反射损耗dB16 载噪比C/NdB51 载波组合三阶差拍比C/CTBdB65 载波组合二阶差拍比C/CSOdB60 AGC控制范围dB 5 供电电压VAC 160V 250V（50 Hz） 消耗量W30 工作温度-10 +45 存储温度-30 +70 外形尺寸mm42333045 测试条件：与10KM标准光纤、光衰减器和标准光接收机组成测试链路，并在规定的链路损耗条件下，在550MHz频率范围内配置59个PAL-D模拟电视频道信号，在550 862MHz频率范围内传送数字调制信号，数字调制信号的电平（8MHz带宽内）比模拟信号的载波电平低10dB，光接收机输入光功率为-1dBm时，测量载波组合三阶差拍比（C/CTB）、载波组合二阶差拍比（C/CSO）及载噪比（C/N）。(2)1x4分光器: 技术特性: 表3-4分路器性能表产品类型标准型宽带型双窗口工作波长1310或1550nm1310或1550nm1310和1550nm带宽20nm40nm40nm附件损耗≤0.10dB≤0.15dB≤0.15dB均匀性≤0.6dB≤0.6dB≤0.6dB偏振平坦度≤0.1dB≤0.1dB≤0.1dB方向性55dB55dB55dB 表3-5分路器环境测试可靠性试验条件高温试验852，2000小时湿热试验752905RH，2000小时低温试验-405,2000小时浸水试验432PH5.50.5，168小时温度环试验-402至752，500个周期振动试验10Hz至2000Hz，振动幅度1.52mm，3个方向，4小时/方向冲击试验1.8m高，3个方向，8次/方向 表3-6分路器性能指标型号121418116132164工作波长（nm）12601650插入损耗（dB）典型值3.67.010.013.316.320.0最大值（P/S级）3.8/4.07.2/7.410.5/10.713.5/13.716.5/16.920.5/21损耗均匀性（dB）典型值最大值回波损耗（dB）（P/S级） 55/5055/5055/5055/5055/5055/50偏振相关损耗（dB）典型值最大值方向性（dB）最小值555555555555光纤长度（m）1.2（0.1）或客户指定光线类型康宁SMF-28e或客户指定波长相关损耗（dB）典型值最大值温度稳定性（-4085）（dB）典型值最大值工作温度（）-45+80存储温度（）-45+80 (3)光接收机：外形尺寸： 450mm150mm250mm重 量： 约5Kg 主要技术指标响 应 度： 50mV/uw光探测器： PINFET工作波长： 0.85,1.30um工作带宽： 6Hz10MHz输出信号： 2Vp-p响应时间： 1000次10kg-40-+854.5接入网的链路计算 本小区宽带总容量根据用户数考虑。根据式带宽计算公式：上行带宽=用户数最大并发率每用户带宽用户浏览特性值推荐经验值：最大并发率：70%（这个数值比实际值大）。用户浏览特性值：20%（下载时间/阅读时间）。上海花园共576户，按4Mbps/户计算。则： 57670%4M25%403.2M，设小区宽带总容量为410M。 表4-6光功率分配计算过程PLC光分路器参数单位指标1418116132232164插入损耗典型值dB7.110.013.516.617.519.6最大值7.410.313.817.018.020.5 光分路器132插入损耗取17.0dB，活动接头损耗0.2dB，损耗富余度取0.05dB/km。本小区采用的光纤为G.652常规单模光纤。其最大衰减系数取0.4dB/km。 表4-7G.652光纤的性能及应用 为了能正常提供小区每一个