县城有线电视网络改造中应注意的几个问题.doc

县城有线电视网络改造中应注意的几个问题经验交流有线电视技术县城有线屯视网!络:改遣中瘦注意的几个问题余铁张黎陈昌华刘克友湖南省华容县广播电视局摘要:本文基于一般县城HFC网络的现状.提出目前HFC网络更新改造规划中着重考虑的几个问题.关键词:QoS双向市场投资效益随着有线电视事业的发展和网上新业务的增加,早期建设的HFC更新改造摆在我们面前,已成为有线电视的建设重点.建设一个宽带的,双向的,多功能的综合信息传输网,要综合考虑诸多因素.根据县城规模不断扩大的特点,在县城有线电视网络改造中,应注意以下几个方面的问题.1以保证Qo$为中心,建设环状+星状的拓扑结构网络网络用户的增加和综合业务的发展,都要求城市应构建一个完整的具有自愈功能的有线电视环状网络,以提高网络的可靠性和系统性.在环网上可多设几个分前端,分前端与有线电视中心构成环状(可多环),并形成以分前端为基点,向各光节点传输的星状结构.这种结构组网简洁,施工容易,以后升级方便;多设分前端,光纤用量减少,可靠性提高,敷设熔接方便,减少光功率损耗,可降低分前端覆盖光节点数,这样分前端可使用小功率的光发射机或光放大器,进一步降低设备成本.2考虑双向市场发展的需要,适度减少光节点覆盖用户数GY/T1311997有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法要求:目前以每个光节点覆盖2000户左右,随后的射频放大器级联数不超过4级为宜(包括安装在光接收机中的输出电平超过96dBtW放大器在内).十年后的现阶段,考虑到数据综合业务,应该以每个光节点覆盖500户以内为目标.因此,在当前的建设中就要在覆盖区的分割,光纤的延伸和光节点的设置等方面作出恰当的安排.国家广电总局广播科学研究院2007年的有线电视接入网双向改造研究成果表明:利用目前先进的视频编码技术,网络要承载点对面的广播业务和点对点的按需业务,接入网在相当长时间内12Mb/s下行带宽能够满足绝大部分用户的需求,上行带宽通常不会超过512kb/s.因此,采用DOCSIS3.0标准CTMS+CM接入方案,光节点覆盖用户数控制在500户以内是保证双向化网络畅通的上限.对于双向业务市场占有量很大的住宅小区,光节点的覆盖用户控制在200户以内为宜.光节点进一步向用户延伸,使服务区的用户覆盖范围不断缩小,减少放大器的级联数,这样不但避免了光节点到用户之间的多级电放大器的串接,有效地解决反向信道噪声干扰和漏斗效应,提高网络的可靠性,安全性和服务质量,而且为今后有线电视网络开展数据传输,因特网接入,视频互动点播等多功能业务提供良好的基础.另外,根据特殊用户需求,有条件的小区亦可将光节点覆盖用户数控制在50户,采用光接收机直接入2007年第11期(总第215期)有线电视技术经验交流户方式,通过光接收机直接将信号分配到用户,不用电放大器(光接收机本身电放大除外).3考虑到投资效益,适时采用1550nm光平台十年前,很多设计是将联网或40kin以上的远距离传输,采用1550nm光传输,城区分配网采用1310nm光传输.在光节点逐步分小后,在有分前端的地方,用光接收机接收后经处理再将射频信号送至l310nm的光发射机上,进行下行分配.这种办法使系统理论指标降低(据我们运营经验来看,肉眼还是难以区分的).而且在光节点增加到40多个以后,网络的总体造价比采用1550nm光传输不相上下.随着1550nm光传输设备的价格下调,预计采用1310nm光传输达到80个光节点时,其成本比采用1550nm光传输还要高30%左右,达到120个光节点时成本高50%以上.还有,采用1550nm平台,以后系统升级投资少,为多种业务开展提供基础,同时减少运行中的维护工作.显然,光网规划可统一在1550nm平台上.1550nm在环网上传输,在各分前端利用光放大器作分配输出(区域比较小的县城可在有线台用光放大器放大后分配送至分前端或光节点),让1550nm一直传到每个光节点上,优点是光纤损耗小,可直接进行光放大,CTB,CSO几乎没有影响,系统指标高.光放大器的输入信号强度要适当.运用光放大器一般要求光输入信号大于3dBm.光输入信号在3dBm时,一般光放大器CNR劣化2dB左右,输入光信号在67dBm时,CNR劣化在ldB左右.如果城网分前端较多,这就要求有线电视中心的光输出信号较强,有人担心会引起SBS效应导致系统CNR劣化.SBS是发生在入射光功率超过某一阀值时的一种物理现象,即入射光在光纤中被转换成后向散射的斯托克斯(Stokes)光,使前向传输的信号光被非线性衰减,而后向传输的光可能返回发射机引起输入光功率的波动,形成噪声,是一个光波与声波的参数作用过程,SBS是在1550nm光纤长距离传输中积累起来的.城网中有线传输中心与分前端距离一般在20kin之内,当SBS还没有积累时便对功率进行分配,不会导致系统CNR劣化,有关研究资料表明:20dBm输入光纤中可传到15kin,25dBm输入光纤传到5kin再进行分配以小功率入光纤是可行的.光缆干线部分CTB,CSO指标不宜设计过高.很多规划设计认为光缆干线部分的设计值是比较容易满足的,在设计书中将环网和星网的光传输部分的分配比例K定在30%以下.在城网建设中,前端,一级环网(或一级光缆),二级星网(或二级光缆),电缆分配网之间的分配比例亦要设计适当.光传输部分CTB,CSO设计过高对整个系统来讲贡献率不大,没有必要.4其他方面一是要充分认识地埋管道建设的重要性.目前大多数中小城市的有线电视城网干线,主要依靠供电或电信部门的架空立杆进行线路附挂,也有一些城市建立了自己的广电架空杆路.但随着城市建设的规范和城市美化的要求,光缆,电缆及供电,电信等通信线路下地是必然趋势,广电必须在城网规划建设时充分认识到缆线下地的重要性,建设自己的城市地埋管道,一是光缆,电缆下地后网络的安全性,稳定性提高,二是可摆脱城网干线依附于人,受制于人的状况,三是可以通过出租和转让管道的富余部分而获取利益,适应广电产业化需求,应尽早规划和抢占城市地下管道有利地形,建设地埋管道.地埋管道可以独立建设,也可与其他通信部门共同建设.地埋管道是有线的地下房地产.二是对光缆芯数要有充分的预留.有线电视规划考虑到新业务的开展和城市建设的不确定性,规划设计时主干环网上光缆宜采用24芯以上,城区光节点宜在6芯以上,乡镇联网光节点宜在4芯以上,光缆纤芯要有充分的预留.有人认为随着DWDM技术的应用,光缆芯数的多少不会影响业务量的增加,然而DWDM的传输设备比较昂贵.一般光缆的价格是按一个基价和光缆的纤芯数的价格累计相加的,在基价确定后同缆增加芯数光缆的价格并没有成比例增加.加之在DWDM中光复用器和解复用器的插入损耗均为一4.25dB,DWDM的总插入损耗将达到一8.5dB,这就要提高光发射机或光放大器的功率.有线电视城网改造中,地,县级城市的网络预留一定的纤芯更为合理.三是对设备统一型号,统一规格,统一功率.规划设计时将光传输设备尽量统一型号,统一规格,光发射机,光放大器统一功率,提高设备的可互换性,便于维护,可降低设备的备用品种和数量,降低运行成本,系统的可靠性,安全性得到加强.光接收机在0ldBm接收时CTB,CSO变差,光接收机理论按照一2dBm接收(下转第121页)2007年第11期(总第215期)有线电视技术经验交流使其在实际使用中不能发挥其预计的作用.(1)由于实际反向系统中没有连续固定幅度的信号,这种控制不是一个闭环的增益控制,只能是尽力而为的前向控制,控制电路不知道其控制量输出电平准确变化了多少,这使得其控制的输出电平很难保持一致.(2)为使反向激光器工作在最佳工作点,在调试时需要根据不同厂商的不同型号反向光发射机及其配属的光站在反向人口加一个适当的连续波信号,在接收端调节接收机放大增益使各路输出电平一致.并调整到CMTS人口需要的电平上(OdBmV).光功率控制电路无法对此进行控制(调制度).(3)其控制的输入光功率范围有限,不能满足大范围的输入光功率变化范围.(4)当一路光链路发生故障时,控制电路会将放大增益完全释放,这时的噪声会很大,有时会干扰混合在一起的其他链路信号.以上几个问题都是我们在实际系统调试中遇到过的.综上所述,虽然光功率控制电路可以部分弥补输出电平不一致,但在实际系统中还是需要一个光站,一个反向链路地调整,其功能形同虚设.2反向激光器输出功率和放大模块增益随温度变化较大反向光路损耗不一致,光纤链路损耗变化并不是反向系统的难点.它们都可以在系统调试时很好地解(上接第119页)决.反向激光器输出功率和放大模块增益随温度变化是反向系统的难点.光站内部温度在南方冬季只有lO左右,夏季可达65左右.这么大的温差范围激光器的输出功率会有较大变化,放大模块增益随温度变化较小.设计调试良好的系统(反向不平度小于+lOdB)对于这种变化CMTSCM系统的测距功能一般都能校正.无需多虑.对于这个问题在设备电路也可采取一些措施.反向光发激光器一般采用不带制冷的FP激光器,工作温度一般要求在55以下,可以使用一个温控电路在温度增加时适当提高激光器的偏置电流.以增加输出功率,这一方法作用有限,特别是温度较高时.另一种方案是在接收机上增加光功率控制电路,这种电路与前节控制电路一样.只是控制范围小一些.ACE光收AOS03R的控制范围为一3-+ldB(在正常工作点下,其他控制范围需特别调整).出厂时为全释放状态即不控制.这一方案需要在常温下针对每条光链路的衰减量调整每一台光接收机工作点.增加了调试工作量.由于前节所述一些相同的原因.其实际控制效果并不理想,还不如就让CMTS的测距功能来调整.ACE设备具有上述的电路功能.在实际网络应用中(包括对有相同功能其他厂家产品使用),发现了上述问题.对于此问题以下两点很重要:(1)夏季光站的工作环境是问题重点.一定要通风良好.最好不要太阳直晒;(2)良好的网络设计及其调试,一定要每个光站端口都要调整.使其反向光收的输出电平一致.A设计,长距离的乡镇联网实际运行时光接收功率大约在一ldB左右,对以后故障断缆熔接或线路改造有ldB余量.四是对光节点覆盖区的分割.光节点的用户覆盖范围划分应遵循不穿越公路,不出规模小区,不跨越街道等自然属性原则.并结合实际情况综合安排,放大器与用户宜取同一变压器供电.减少因供电,线路损坏而引起的交叉区域相互影响,尽可能将出现的故障控制在较小的范围内.五是安全防雷设计.机房,分前端和架空光缆,电缆线路以及光接收机,放大器都要进行安全防雷设计.接收机和放大器要分别安全接地.接地电阻4Q.光缆,电缆长距离传输.每隔500m处钢绞线安装接地极.其接地电阻6Q.机房,分前端的防雷设计按规范进行.参考文献1杨杰.有