商业综合体有线电视系统设计

张丽丽　陈建雄

摘要：本文以呼和浩特市众和商务中心有线电视系统设计为例，重点介绍了HFC有线电视系统的组成、设计指标以及有关的技术参数。

关键词：HFC有线电视系统；双向传输；卫星电视接收系统

中圖分类号：TN949.197文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）01-92-03

前言

随着通信技术的发展，有线电视已由单一单向的共用天线系统，演变成内含多系统、多业务的有线广播电视双向交互系统。我国已经在2015年停止了模拟电视的广播，取而代之的是交互式有线电视系统。

交互式有线电视系统是基于光缆与同轴电缆混合网络（HFC）开展数字电视业务的综合业务系统，为三网融合提供了技术上的可能。以光缆为传输干线，以同轴电缆为用户分配网的混合式有线电视网络，在传送现有的模拟电视的同时，还可以组成1GHz带宽的双向网络，用于传送数字电视、电讯、高速数据通信，实现影视、声音、数据为一体的全功能交互式服务，只有具备了双向传输功能，才能真正实现建筑智能化。其下行传输通道主要传输模拟电视信号和数字电视信号，其上行物理传输通道的设计不针对某一特定的业务和设备。

1.工程概况

众和商务中心位于呼和浩特市北二环，为一类高层公共建筑，地下二层为停车库、设备用房，地下一层为超市、停车库、设备用房等，一二三层为商业，四层为影院、餐饮和商业，五层为影院设备层、餐饮、会议等，五层以上为标准层，分为1孝公寓楼（6F-27F），2#公寓楼（6F-19F），3#酒店（6F-25F），共三个塔楼。

在地下一层设置有线电视机房，3#楼屋机房层设置酒店卫星电视机房。

2.有线电视系统方案

本工程有线电视网络采用HFC模式双向网络，同时采用了空分复用、频分复用、时分复用技术，将5-1000MHz的频段分割为上下行通道。下行通道频率选择87MHz-1GHz，主要为普通广播电视业务，传输调频广播业务、模拟电视节目、数字电视节目、VOD数字视频、以及数字电话和数据等，可以传输60个模拟频道和39个数字频道，下行通道在网络前端将信号混合后经驱动放大器进入光发射机，变为光信号，经光分路器后由光干线传至光接收机再变为电信号分配至用户：上行通道频率选择5MHz-65MHz，主要为非广播业务，传输状态监控信号、视频点播信号以及数据通信业务等，上行信号从用户家中的CM发射至上行光发射机，经上行光干线至网络前端光接收机。中间过渡频段65MHz-87GHz。

HFC网络路由尽量设计为多级星型传输结构，由中心到用户的分配过程正是由各用户上行逐级汇集的过程。只要保证了对称性，回传电平一致，下行电平必然一致。星型拓扑结构比树型拓扑结构更有利于网络技术指标的实现，尤其是双向传输网络。

HFC系统设计时采用的分支器和分配器的通频带为5Hz-1GHz，以适应双向网络的要求。

3.HFC有线电视系统设计

3.1前端信号

信号来源目前主要是接收当地有线电视网节目信号，在有线电视机房设有线电视前端。3#楼酒店在机房层设卫星电视及VOD点播机房，当地有线电视网节目信号与酒店自办节目及卫星电视信号混合后送至酒店个有线电视出线口。

卫星天线主要接收亚洲3S卫星和鑫诺一号卫星的节目。

3.2系统规模

本工程设计中对于公寓、商铺、客房均采用一条电缆进户原则，当户内安装两个或两个以上终端时，需加装用户放大器，其对系统指标的影响可以忽略不计。楼内分配网络采用终端分支器方式。

本工程有线电视终端盒个数统计参见表1、表2。

本工程终端用户数量为1916个，根据《建筑电气设计规范》JGJl6-2008规定本工程的有线电视系统为规模为C类。

3.3系统设计指标

C类有线电视系统的设计指标分配见表3。系统的设计应高于运行指标，二者之差为保证系统运行的设计余量。

本工程有线电视系统采用邻频传输系统，输出口电平取64±4dBuV，输出口频道间电平差为2dB。

3.4光传输网络设计

光传输网络为有线电视机房前端光发射机输出至光节点输入之间的系统传输网络。光传输网络有五种拓扑结构：光缆一段无中继（A）方案、光缆一级中继（B）方案（光收发设备）、光缆一级中继（C）方案（光放大设备）、光缆双向传输方案（D）、光缆双向数字传输方案（E），其中ABC这三种方案适用于单向传输，DE方案适用于双向传输，而E方案适用于长距离超干线传输工程。光缆双向传输方案（D）适用于本工程即一段双向光缆传输系统，下行用1310nm或1550nm，上行用1310nm。

（1）光节点的选择。按照光纤到光节点的设计，首先确定光节点的服务范围。双向网络的光节点覆盖范围可根据用户分布情况尽量控制在500户以下，因此1#楼设置两个光节点，2#、3#楼各设置一个光节点，裙房商业及地下超市部分设置一个光节点。每层在合适的位置设置弱电间，为光节点覆盖范围将逐步向128户、64户、32户直至光纤入户预留条件。

（2）光纤芯数的选择。上行和下行通道采用两条光纤，再预留两条光纤，为实现双向传输，每个光节点至少敷设4芯光缆，也可设计6-8芯光缆，则可以使将来的网络升级变得容易实现，能够满足未来业务发展。

（3）光节点选用光工作站。光工作站具有档次变换、备份路由切换和工作参数监测的功能。

3.5同轴电缆网络设计

（1）光接收机后同轴电缆网络设计按照双向网络设计，采用星形网，选用双向的延长放大器和分配放大器。同轴电缆传输射频信号，上限频率为1GHz，特性阻抗为75Q，各种设备与同轴电缆的连接必须达到良好的匹配。同轴电缆干线的长度不超过100m。

（2）同轴电缆干线采用75-9L每条电缆上延放的级联台数不超过3，相邻两台延放之间的插入損耗与延放的工作增益相等，延放的增益小于等于26dB。

（3）在光节点设置AC60供电器，供电的终端点在分配放大器输出端。

（4）终端分支器和可寻址器不能串接，用它们组成星型网络，可以补偿由用户电缆长度不同形成的电平差，减小上行电平汇集后的不平衡度。

（5）入户线采用75-5电缆，双向系统采用四屏蔽电缆。

（6）用户弱电箱（ATD）至AVP箱电缆长度宜在30m以内。

（7）同轴电缆分配网采用分配一分配方式（最好集中分配方式），不采用或尽量少采用分支分配方式。

（8）1#楼有线电视层箱如图1所示，其他层箱由终端分支器组成。

3.6家庭网络的设计

HFC网上综合多种数字业务是依靠电缆调制解调器（CM）和机顶盒（STB）

（1）公寓、客房、商铺内设有弱电配线箱（ATD），采用一条75-5P4同轴电缆敷设到配线箱内。进户线在户内弱电配线箱内加户内放大器（TH），放大器的输出端与户内无源分配网相连。采用75-5P4同轴电缆连接室内系统出线端组成户内家庭网络。家庭网络的出线端与用户终端相连。

（2）户内放大器（TH）的增益应为8-10dB。

（3）有线电视双向网用户面板盒比单向网面板盒多一个数据传输口TD，内部线路针对电视机和调频接收机的干扰加装了滤波器。TD口通过电缆调制解调器（cM）连接计算机接入互联网，在计算机上看到的电视节目叫做网络电视（IPTV）。输出端面板上TV.FM、TD端口的可以任意组和选用。模拟电视机接收数字电视信号需要接入机顶盒（STB）。三网融合后CM和STB功能合一，可以单独设置，也可设置在弱电箱内，用户终端可以是电视机、电话机、计算机合而为一。

（4）户内弱电箱如图2所示。

4有线电视系统图如图3

5.小结

有线电视网络是一个非常宝贵的资源，通过双向化和数字化的发展，有线电视系统不但能够提供更多、更丰富、更有质量的电视节目，而且还有着足够的频带资源来提供其他非广播业务，其他空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。光纤到户（FTFH）的传输网络将逐步取代现有的光电混合网络而成为最理想的传输网络，从而实现高速、大容量的数据、语音、图像的传输，为用户提供宽带高速的信息服务。