雙向HFC網(wǎng)絡(luò )的改造

山西電子技術(shù)2006年第1期網(wǎng)絡(luò )時(shí)空雙向HFC網(wǎng)絡(luò )的改造王志剛(臨汾鋼鐵公司有線(xiàn)電視臺技術(shù)部,山西臨汾041000)摘要:介紹了臨鋼雙向HF℃網(wǎng)絡(luò )的改造過(guò)程中的設計思路及經(jīng)驗,光節點(diǎn)、光纜干線(xiàn)及分配網(wǎng)絡(luò )的設計思路。施工過(guò)程中應注意的事項以及選擇器材和設備中的經(jīng)驗。關(guān)鍵詞:匯集均衡;匯集干擾;屏蔽中圖分類(lèi)號:TN915.62文獻標識碼:A臨汾鋼鐵公司位于臨汾市鐵路東,有兩個(gè)生活區,8000術(shù)問(wèn)題。戶(hù)住戶(hù)。1996年建成550MHz有線(xiàn)電視系統,現已不能滿(mǎn)從信號上行回傳方向看,網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)端是上行信號傳輸足有線(xiàn)電視用戶(hù)的需求,860MH系統的改造已于2004年5的起始端,信號經(jīng)不同的電纜路徑和不同的光纖路徑在機房月建設完成?，F將改造過(guò)程中的設計思路及經(jīng)驗介紹如下:匯集到上行數據解調器。由于用戶(hù)端及電纜引入了各種干1系統模式及整體規劃擾并匯集成強大的干擾源,造成上行信號的CN值嚴重下降,我們稱(chēng)這類(lèi)干擾為“匯集干擾”。由于各用戶(hù)上行信號的11建設目標路由不同,其傳輸增益不同,造成各用戶(hù)上行信號回傳匯集將現有550MH網(wǎng)絡(luò )改造成860MH雙向HC寬帶網(wǎng)后呈現的電平值不一致,這就是上行信號的“匯集均衡”問(wèn)絡(luò )并實(shí)現光節點(diǎn)后無(wú)源人戶(hù)。每個(gè)光節點(diǎn)覆蓋小于250題。為了解決這些問(wèn)題在分配結構方面應遵循以下幾條原戶(hù),傳送模擬數字電視節目、調頻廣播節目、開(kāi)通數據業(yè)務(wù)、則:實(shí)現雙向互動(dòng)電視、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)上教育、互聯(lián)網(wǎng)接人等多種1)采用集中式分配結構增強系統的可靠性。信息服務(wù)2)采用星型分配原則,盡可能不用傳統的樹(shù)枝型分配1.2頻率劃分結構,以減小上行通道的不平度。5Mz~65MH為上行業(yè)務(wù)頻段,6MHz~8MHz為過(guò)3)采用“單位增益法”(既在一段鏈路上,放大器“增益渡帶,87MH~108MH為調頻廣播節目,110MHz和電纜“衰減”應當相等),保證系統的電平一致性。750MH為模擬電視數字電視節目,750MHz~862MH用4)采用“單位功率密度法”(既每Hz平均功率法)確定于數據下行業(yè)務(wù)及未來(lái)發(fā)展上行系統的輸人電平。13光節點(diǎn)及光纜干線(xiàn)的設計分配網(wǎng)絡(luò )路由的設計盡量采用多級星型傳輸結構既采以光節點(diǎn)后無(wú)源人戶(hù),每個(gè)光節點(diǎn)覆蓋小于250戶(hù)為設用對稱(chēng)性設計。因為多級星型傳輸結構由中心到用戶(hù)的分計原則,根據臨鋼樓房結構及分布情況按照選擇路徑最短,配過(guò)程,正是由各用戶(hù)上行逐級匯集的過(guò)程,只要保證了對組成各鏈路的原則將本光傳輸網(wǎng)絡(luò )設計成星型網(wǎng)絡(luò )每個(gè)稱(chēng)性,上行、下行電平必然一致。這就解決了“匯集均衡”的光接點(diǎn)4芯光纖以便于網(wǎng)絡(luò )開(kāi)展增值業(yè)務(wù)。光發(fā)射機采用問(wèn)題。盡量減少網(wǎng)絡(luò )接頭,少使用分只、分配器件,有接頭的1310 nmDFB發(fā)射機,根據地域分布計算光鏈路的損耗,一生地方盡量集中,并加以屏蔽(如加單元集中分配箱),以減少活區選用10mw的光發(fā)射機,每個(gè)光發(fā)射機接七個(gè)光節點(diǎn);網(wǎng)絡(luò )噪聲侵入點(diǎn),減少匯集干擾,并便于維修、檢查。二生活區10mw的光發(fā)射機,每個(gè)光發(fā)射機接四個(gè)光節點(diǎn),下各種戶(hù)型的設計都必須滿(mǎn)足上行電平304b±4db、下行行光收用-1dm左右接收;上行光鏈路損耗最大3b左右,電平65db±4db所有電纜均采用四屏蔽電纜,用戶(hù)終端全上向光發(fā)模塊選用-3dm,上下行光收在-6dm~-8dm部采用帶65MHz高通濾波器的雙向數據終端盒計算過(guò)程略)。每個(gè)光接點(diǎn)選用具有四個(gè)獨立RF輸出的15數據業(yè)務(wù)的設計光工作站鏈路指標CN≥52db,CO≥62db,CIB≥68b1.5.1對CM網(wǎng)管要求光站選擇合適位置使光站各個(gè)端口的反向輸入電平基本網(wǎng)絡(luò )設備應提供一種機制,可以使網(wǎng)管軟件對整個(gè)CM致,以便調試及以后維護系統上的現有設備進(jìn)行統一的監測、管理,并對各廠(chǎng)家設備14分配網(wǎng)絡(luò )的設計的事中國煤化工理,邏輯和物理的拓撲以通軸電纜為傳輸媒質(zhì)的支線(xiàn)和分配入戶(hù)網(wǎng)中,正向傳圖形CNMHG二狀態(tài),是否支持以圖片輸已成熟反向傳輸則存在著(zhù)“匯集干擾”和“匯集均衡”等技為背,點(diǎn)。提供如下功能圖收稿日期:2005-08-07作者王志剛男42歲工程師6山西電子技術(shù)2006年形化友好界面添加、刪除CM;支持CM的樹(shù)型拓撲顯示;查纜入網(wǎng)技術(shù)條件和測量方法》;CMTs和CM都選用符合尋CM上行下行通道信息;關(guān)斷激活OM;CPE動(dòng)態(tài)獲取 IP DOCSIS.0標準,具有良好升級性能的產(chǎn)品;數據用戶(hù)盒和地址;CPE靜態(tài)獲取IP地址;CM下CPE流量控制;強制切冷壓F頭選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。斷CM下QE通信;恢復CM下CPE通信;配置CMIS上下經(jīng)過(guò)招標光設備選用昂納明達的T1L3100系列光發(fā)射行通道參數;圖形化監控CM實(shí)時(shí)狀態(tài);CMTs的P接口、備和OMOR000光工作站,電纜選用天屹公司的四屏蔽電CABLE接口流量監測;流量計費數據接口或儲存數據;纜,選用上海華新的系列光纜分支分配器及數據用戶(hù)盒選CMTS遠程重啟CM功能等。用廣東杰士美,CMTS設備選用美國ARSE公司的 Cadent152數據網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)設計C3CMTS。根據實(shí)際情況,在前端配置一臺CMS作為HC網(wǎng)絡(luò )3施工工藝要求置不同的服務(wù)器并配置網(wǎng)管系統及計費系統,于 Int31施工要求連接時(shí)須設置路由器、防火墻。前端設備安裝于標準機柜,美觀(guān)整潔標識明確,光電纜臨鋼雙向HFC網(wǎng)絡(luò )為10個(gè)上行回傳光纖混合成一路從地下管道到架空線(xiàn)路到各個(gè)單元整齊美觀(guān),所有光站及接上型信號進(jìn)入一個(gè)上行端口,N個(gè)上行端口共用一個(gè)下行端續盒的安裝應整齊化一,所有分支分配器都裝于分配箱內,口因此MTS設備的每個(gè)上、下行端口應可承載如下網(wǎng)絡(luò )接地電阻≤4情況:每個(gè)上行回傳光纖覆蓋250個(gè)電視用戶(hù),以上網(wǎng)戶(hù)占32屏蔽要求電視戶(hù)的10%計算,每個(gè)光接點(diǎn)所帶的數據用戶(hù)數:250根據行標相應規定和工程實(shí)際情況,對各種器材的屏蔽10%=25戶(hù),用戶(hù)同時(shí)在線(xiàn)率為60%每個(gè)CMIS板卡所帶性能要求如下的數據用戶(hù)數:25×10×4=1000戶(hù),用戶(hù)同時(shí)數據請求率電纜:干線(xiàn)電纜應選用無(wú)縫鋁管電纜,支干線(xiàn)和人戶(hù)電為10%,每個(gè)CMS板卡下同時(shí)進(jìn)行數據請求的數據用戶(hù)纜應選用壽命長(cháng)、高性能的四屏蔽電纜,以提供大于100dB數:1000×60%×10%=60戶(hù)。下行使用64QAM,下行殆的屏蔽能力。寬27Mbit/s,則每個(gè)數據用戶(hù)可以分到的帶寬:27M÷60=分支器與分配器:室內分支分配器都應采同1GHz、后蓋450Kbit/s,假使上行使用QPK調制,32M頻寬,則帶爆接式、高屏蔽的分支分配器,其外殼應為一體化設計,保證寬為5Mbit/s,假設用戶(hù)平均分配在4個(gè)上行端口每戶(hù)可分屏蔽大于100B。得的上行帶寬為:(5M×4)÷60=400Kbit/可見(jiàn)上下行電纜接頭:室外電纜接頭可采用針型頭,室內電纜接頭帶寬都比較合理使用六角型壓接式接頭,但應注意接頭牢固性。決不可以采15.3數據用戶(hù)終端設備用卡環(huán)式接頭。應注意施工時(shí)使用專(zhuān)用的電纜剝皮器和壓對CM的選擇除應符合 DOCSIS.0的標準外,應具有線(xiàn)鉗規范接頭制作工藝,以提供大于90dB的屏蔽能力。易用性和很強的適應性,價(jià)格應適當,性能和指標應達到要用戶(hù)終端盒及連接電纜:用戶(hù)盒應選用雙向高屏蔽的用求;另外對CM中產(chǎn)生的電器噪聲,信號通過(guò)設備時(shí)產(chǎn)生的戶(hù)盒,以提供大于90dB的屏蔽能力,用戶(hù)連接電纜也應采用離散偏移、相位偏移等問(wèn)題都不能忽視。因此應選擇低噪聲四屏蔽電纜的CM設備,而且相位和頻率的穩定度要高不易產(chǎn)生漂移。3.3接頭要求產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)的CM設備應具備在設定的頻段內能自動(dòng)尋找干在傳輸數字信號時(shí),電纜接頭的瞬間斷開(kāi),接頭的老化擾最小的頻率點(diǎn)來(lái)進(jìn)行信號的回傳并且可根據線(xiàn)路的狀況引起的耦合效應等會(huì )對系統產(chǎn)生嚴重影響如接頭的松動(dòng)造來(lái)適應調整后的信號的發(fā)送速率也就是好的CM應具備自成的瞬間信號中斷,如中斷頻率較高對模擬電視節目傳輸動(dòng)調頻的功能;另一方面要能調整上行輸出信號的電平來(lái)沒(méi)有特別影響但對數字信號傳輸將產(chǎn)生數據丟失嚴重影確保傳輸中最佳的信嗓比。與所連的PC機空閑時(shí)能及時(shí)響數字信號傳輸效率甚至會(huì )使系統不能工作。應在系統設關(guān)斷上行信號的載波,這樣可以降低系統噪聲的匯聚。備選型時(shí)考慮相應因素,并盡量避免。接頭的回波損耗也應2設備材料選型相應提高,以保障整個(gè)系統的回波損耗滿(mǎn)足指標要求。下行調幅激光發(fā)送機性能參數和光工作站下行光接收34提高上行通道CN應采取措施模塊的技術(shù)指標應符合GY/1432000《有線(xiàn)電視系統調幅系統輸出口(用戶(hù)終端盒):TV輸出口應加65MH高激光發(fā)送機和接收機入網(wǎng)技術(shù)條件和測量方法》中的有關(guān)規通濾波器。系統輸出口的屏蔽盒采用一體式結構(壓鑄),后定;分支分配器應滿(mǎn)足GYT173199有線(xiàn)電視系統調用分蓋與盒體連接處為錫焊。支器和分配器(5-1000MH)人網(wǎng)技術(shù)條件和測量方法》中中國煤化工屏蔽盒采用一體式結所規定的技術(shù)要求;光纜應使用G652光纖組成的光纜,所構(壓CNMHG用光纜應符合廣電總局行業(yè)標準GY/30198《有線(xiàn)電視現按頭:厘選用壓八電瑰頭。施工前應對施工人用光纜入網(wǎng)技術(shù)條件》;使用電纜應符合廣電總局行業(yè)標準員進(jìn)行培訓考試合格后方能上崗。用專(zhuān)用工具(壓力鉗)制GYT135-1998《有線(xiàn)電視系統物理發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電作接頭。第1期王志剛:雙向HFC網(wǎng)絡(luò )的改造室內電纜用四屏蔽電纜室外電纜用鋁管電纜。-5四齊接地良好,主觀(guān)評價(jià)4.5以上,各項指標都符合設計要屏蔽電纜應專(zhuān)門(mén)制作。兩層屏蔽網(wǎng)分別為72網(wǎng)和112網(wǎng),求。此次改造完成后的雙向HFC網(wǎng)絡(luò )具有傳輸電視節目鋁箔厚度為10m-15μm(普通國產(chǎn)電纜鋁箱厚度為3m~調頻廣播以及 Internet業(yè)務(wù)的功能。5m)。參考文獻4建設完成后的臨鋼有線(xiàn)電視網(wǎng)[1]廣播電影電視行業(yè)標準.有線(xiàn)電視系統及設備標準匯2000年5月通過(guò)對臨鋼有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )的驗收認為:臨編[M].北京:中國廣播電視出版社,1989.4鋼有線(xiàn)電視雙向HFC網(wǎng)絡(luò )工程設計先進(jìn),施工工藝規范整[2]黃吳明,張萬(wàn)書(shū)有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )技術(shù)手冊[M].北京:電子工業(yè)出版社,202.2Innovation of Bidirectional HFC Networkang zhigang(Dept. of Technical Network, CATV of Lingfen Iron and Steel Company, Lingfen Shanti 041000, chinaAbstract: This article introduces the design idea and experiences in innovating process of bi-directional HFC network, the designideas of light pitch point, the optical cable skeleton line and the assignment network. also the items that should be paid attention toin oonstructing period and the experiences for facilities and equipment selecting are describedKey words: collecting equalization; collecting interference; screen(上接第4頁(yè))2kHz,最大幅值為10mV的正弦信號和方波信號進(jìn)行雙通道工程單位對信號幅度進(jìn)行標定。經(jīng)過(guò)實(shí)際測試,采樣數據除采集,采樣頻率為441Hz,16位量化,得到的采樣數據的時(shí)以100后為毫伏單位域波形如圖4所示?？梢?jiàn),聲卡采集系統采集的數據與實(shí)際數據的存儲信號一致,達到了預期的效果。輸人緩沖區中的采樣數據最終保存在Wave文件中wave文件是一種簡(jiǎn)單的RIFF(資源交互文件格式)塊結構文件,其結構如圖3所示。用這種格式保存的數據可以非常方便地利用 Matlab等信號處理軟件進(jìn)行分析。1060110011201140116011801200標志符(“RFF數據大小(占4字節)格式類(lèi)型(“wAVE")波形塊格式塊標志符("fr")DFORMATEX結構體的大小(占4字節)}格式子塊0010201040L06010801100l201140l601801200WAVERORMATEX結構體(占18字節)圖4正弦和方波售號的采樣波形數據塊標志符(“daa”)波形數據大小(占4字節)數據子塊結論波形數據本文設計了一種簡(jiǎn)單的基于聲卡的信號采集系統,該方圖3波形文件,wv的結構案的主要優(yōu)點(diǎn)是:硬件和軟件的設計簡(jiǎn)單,開(kāi)發(fā)成本低,靈活225波形輸入設備的停止與關(guān)閉性好,采樣精度高,可用于各種中低頻模擬信號的長(cháng)時(shí)間連在關(guān)閉錄音設備前要先使用 waveIn Get Position函數和續采集還可以同時(shí)使用多塊聲卡組成多通道采集系統因MMME結構來(lái)查詢(xún)設備的錄制狀態(tài)即查詢(xún)當前緩沖區此具有較大的應用前景。中已錄制數據的字節數根據該字節數保存緩沖區中剩余的參考文獻段已錄制數據。緊接著(zhù)調用 waveInReset函數停止向波形[1]黃偉倫 MS Windows多媒體程序設計實(shí)務(wù)與范例輸人緩沖區存儲數據,并用 wavell Close函數關(guān)閉波形輸入[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1996設備。最后調用 wavelnUnprepareHeader、 GlobalUnlock和2]王小寧祝軒,閏麗基于 Sound blaster聲卡數據采集GlobalFree這三個(gè)函數將兩個(gè)內存緩沖區釋放。系統[]電子測量技術(shù),2001,(1):23-243采樣實(shí)驗[3]高建華,李朝友基于PC聲卡的生物醫學(xué)電信號采集采用 Realtek AC’97集成聲卡,按照上述方法,對頻率為法[冂.生物技術(shù)通訊,2003,14(2):131-135A Data Acquisition System Based on Sound CardDong Hua Yi KechuState Key Laboratory of Integrated Services Networks,Xidian中國煤化工yl,Cnin)Abstract: This paper presents a data acquisition system based on souC Gesign of system softwareby use of the low-level waveform-audio API functions in VC++ 6.0 programmimg environment. An example is used to demonstratethe data acquisition performance This system can display the sampling signals in real time and store the data into filesKey words: sound card; data acquisition; low-level waveform-audio API