雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計-課件

雙向有線數(shù)字電視光纖同軸電纜網基礎與設計

中國廣播電視設備工業(yè)協(xié)會專家委員會委員中國廣播電視設備工業(yè)協(xié)會有線電視分會專家組組長2007年10月雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計-ppt課件1雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計2精品資料精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計-ppt課件4雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計5雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計6雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計7雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計8

2．1廣電系統(tǒng)數(shù)字化三步走的戰(zhàn)略

2003年開始，發(fā)展有線數(shù)字電視；

2005年開始，開展衛(wèi)星直播數(shù)字業(yè)務和地面數(shù)字電視；

2008年開始，大力發(fā)展地面數(shù)字電視并開播高清晰度電視。衛(wèi)星直播、網絡電視，將成為有線電視強有力的主要競爭對手。

衛(wèi)星直播的優(yōu)點是接收方便、節(jié)目量大；缺點是沒有用戶喜聞樂見的當?shù)毓?jié)目、難以交互。2．1廣電系統(tǒng)數(shù)字化三步走的戰(zhàn)略92．2有線電視從模擬整體轉換為數(shù)字的時間表

2005年，直轄市、東部地以上、中部部分地以上、西部省會；

2008年，東部縣以上、中部大部分縣以上、西部少數(shù)縣以上；

2010年，中部縣以上、西部大部分縣以上；

2015年，西部所有縣。我國將關閉模擬電視。由于種種原因，有線數(shù)字電視計劃2003年100萬戶、2004年1000萬戶、2005年3000萬戶的計劃沒有完成，至2006年底總共只完成了1000萬戶，但是，迫于殘酷的競爭形勢，經過上下努力，2007年必定是大發(fā)展的一年。美國原定2006年12月31日全境關閉模擬電視，現(xiàn)在已推遲到了2009年2月17日。令人欣喜的是，美國有線電視業(yè)從2000年起數(shù)字化改造，采用SDB、雙向HFC結構，2004年起，收入已反超電信業(yè)。2．2有線電視從模擬整體轉換為數(shù)字的時間表102．3有線數(shù)字電視的發(fā)展策略變化廣電總局普及有線數(shù)字電視的策略：政府領導、廣電實施、社會參與、群眾認可、整體轉換、市場運作。理念轉變：網絡為王→內容為王→服務為王。用戶關心：內容、服務、性價比，不關心技術；努力做到使用戶，需要，離不開。

服務項目：視頻服務，直播、點播、時移；信息服務，陽光政務、社區(qū)服務、網絡游戲、互動廣告、電視短信、交通服務；

電子商務，家庭銀行、電視商城、證卷交易、彩票業(yè)務；

IP電話，可視電話。2．3有線數(shù)字電視的發(fā)展策略變化112．4衛(wèi)星、地面、有線數(shù)字電視的調制方式衛(wèi)星數(shù)字電視廣播DVB-S，采用正交相移鍵控QPSK調制，效率低，但抗宇宙空間的干擾、噪聲能力強；DVB-S2，HDTV采用H.264編碼。地面數(shù)字電視廣播DVB-T，采用編碼正交頻分復用COFDM調制；地面數(shù)字多媒體廣播DMB-T，采用時域擴頻同步正交頻分復用TDSOFDM。均抗多途徑干擾、適應臨界區(qū)無縫換站接收，適用于地面移動接受和固定接收。有線數(shù)字電視廣播DVB-C，采用多值正交調幅m-QAM調制，效率高（m值16、32、64、128、256、512、1024）。數(shù)字多路微波分配系統(tǒng)MMDS、數(shù)字多路超高頻分配系統(tǒng)MUDS，采用與DVB-C相同的調制方式。用于地面固定接收，適用于分散、空曠、邊遠地區(qū)的固定接收。2．4衛(wèi)星、地面、有線數(shù)字電視的調制方式122．5交互式業(yè)務是必然趨勢要滿足用戶不同的個性化需求，就必須互動，互動功能是開展增值業(yè)務的前提。有線電視系統(tǒng)中的各種互動方式可以是：雙向HFC是主流。還有：單向HFC＋以太網、單向HFC＋無線局域網、單向HFC＋電話線、單向HFC預定可選、單向HFC用硬盤錄像PVR等。

數(shù)字電視廣播可暫用單向，交互業(yè)務必須雙向。

2．5交互式業(yè)務是必然趨勢132．6有線數(shù)字電視機頂盒為開展數(shù)字業(yè)務，有線數(shù)字電視機頂盒STB必不可少。帶有用戶管理系統(tǒng)SMS信息的IC卡，由當?shù)赜芯€數(shù)字電視網絡運營商控制。為給用戶提供方便，應有電子節(jié)目指南EPG、或電子信息指南EIG。為適應自由選用條件接受系統(tǒng)CAS，機頂盒應該通用，方向是軟硬分離、機卡分離。目前，三個方案待市場選擇：清華大卡USB2.0、國微大卡PCMCIA、交大小卡SC。電視機更新周期長、機頂盒更新周期短，兩種更新周期不同的產品不宜合二為一，電視機內置機頂盒基本否定。機頂盒大體分為基本型、增強型、豪華型三類，但是三者之間無嚴格的界線。2．6有線數(shù)字電視機頂盒14功能比較完善的機頂盒應該具備：Java中間鍵；既有下行解調器，又有上行調制器(DOCSIS2.0以上)；MPEG-Ⅱ、MPEG-Ⅳ、H.264解碼，具有自主知識產權的AVS有望取代所有編解碼洋標準，以便各種寬帶網之間互連互通；SDTV、HDTV兼容；既有模擬音像輸出，又有數(shù)字音像輸出；具有存儲功能；具有電纜調制解調器CM的功能；具有IP電話的功能；可以連接其他數(shù)字家庭終端設備。機頂盒更進一步的發(fā)展是家庭網關：具有RJ-11、RJ-45、USB、IEEE1394、HDMI（具有高帶寬內容保護HDCP功能，2006年7月10日已升級至HDMIv1.3，由165MHz、4.95Gbps，升至340MHz、10.2Gbps）、電纜、光纖等各種入出接口；電纜接口具有QPSK、COFDM、TDSOFDM、m-QAM等解調功能；……。功能比較完善的機頂盒應該具備：15雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計16雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計17

低端上行：5～65MHz，適應不同速率的業(yè)務，頻道帶寬分別為0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4MHz。送入STB或電纜調制解調器CM的時分復用TDM數(shù)字信號，經QPSK、或m-QAM調制器，符合FDM的要求。調頻廣播：87～108MHz，每頻道0.2MHz，載頻間隔≥0.4MHz，最多52個頻道，調頻FM調制。系統(tǒng)管理：108～111MHz，頻移鍵控FSK調制。模擬電視：111～550MHz，每頻道8MHz，最多54個頻道，調幅殘留側邊帶AM-VSB調制。數(shù)字業(yè)務：550～862(750)將來87~862MHz，每頻道8MHz，最多96個頻道，TDM的數(shù)字信號，經m-QAM調制器符合FDM的要求。高端上行：900～1000MHz，預留。至今，高端上行國內外從未用過；而且，隨著交互式數(shù)字電視業(yè)務的開展，下行帶寬顯得越來越緊張。2004年以來，一些國際大公司，已經將下行帶寬上限擴展至1000MHz，下行又可以增加17個頻道，變成了最多113個頻道。低端上行：5～65MHz，適應不同速率的業(yè)務，18

3．2設備頻率范圍（MHz）前端 光節(jié)點 雙向寬放下行：光發(fā)47～862、光收47～862、寬放47～862。上行：光收5～≥200、光發(fā)5～≥200、寬放5～65。無源設備5～1000。其中，上行光收發(fā)65~≥200MHz，用于在光節(jié)點通路口EXIT加入電纜分配網以外的信號，提高了上行通道的通信能力，模擬電視信號多時，用DFB上行光發(fā)；另一個用途是，光節(jié)點的各電纜端口均為5~65MHz輸入，分別經頻譜搬移至65~≥200MHz，再共用一臺上行光發(fā)射機的技術，國內還無應用。3．2設備頻率范圍（MHz）19雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計20M（M-QAM點數(shù)）1632641282565121024m=10logM/10log245678910總共比特率fb（Mbps）=m×fs（8MHz頻道fs=6.875）27.5034.3841.2548.1355.0061.8868.75可用比特率fb（Mbps）=m×fs×188/20425.431.738.044.450.757.063.4C/N門限（dB）17.720.723.726.729.732.735.7雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計M（M-QAM點數(shù)）1632641282565121024m21雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計0.8bps/Hz信號速率（r=6.4Mbps/8MHz）MbpsM（M-QAM點數(shù)）1632641282565121024m=10logM/10log245678910R=mr

25.632.038.444.851.257.664.0C/N門限（dB）17.720.723.726.729.732.735.7雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計22雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計0.8bps/Hz信號速率（Mbps）M（M-QAM點數(shù)）rQPSK8163264128256m=10logM/10log212345678頻道寬度MHz0.20.160.320.480.640.800.961.121.280.40.320.640.961.281.601.922.242.560.80.641.281.922.563.203.844.485.121.61.282.563.845.126.407.688.9610.243.22.565.127.6810.2412.8015.3617.9220.486.45.1210.2415.3620.4825.6030.7235.8440.96雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計0.8bps/Hz信號速23雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計24雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計25雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計26雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計27雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計轉換加值(dB)↘

dBmdBmvdBμvdBm——＋48.75＋108.75dBmv－48.75——＋60dBμv－108.75－60——雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計轉換加值(dB)↘dB28雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計29+dBc的指標疊加及分離：

Z＝-Clg(10(-X/C)＋10(-Y/C))(4-5)X＝-Clg(10(-Z/C)－10(-Y/C))(4-6)-dBc的指標疊加及分離：

Z＝Clg(10(X/C)＋10(Y/C))(4-7)X＝Clg(10(Z/C)－10(Y/C))(4-8)

功率（電壓）的疊加及分離：

Z＝Clg(10(X/C)＋10(Y/C))(4-9)X＝Clg(10(Z/C)－10(Y/C))(4-10)

不同頻率的信號相加是功率疊加。相同頻率的信號相加是電壓疊加；電壓疊加與相位有關。

+dBc的指標疊加及分離：30雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計C/CSO/C/CTB

外調制光鏈路

直調制光鏈路

電纜線路

外調制光鏈路

121010直調制光鏈路

101515電纜線路

101510/20C/N是10NPR是綜合表現(xiàn)，應分別使用C/N、C/CSO、C/CTB各自的系數(shù)

P是10；U是20雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計C/CSO/C/CT31雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計32雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計33雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計BMHz（1Hz）

0.20.40.81.63.25.756.48.0Un0dBμv20℃

-65.2

-12.2-9.2-6.2-3.1-0.12.4

2.93.860℃

-64.6-11.6-8.6-5.6-2.60.43.03.44.4Pn0dBm20℃

-173.9-120.9-117.9-114.9-111.9-108.9-106.3-105.9-104.960℃

-173.4-120.4-117.4-114.3-111.3-108.3-105.8-105.3-104.3雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計BMHz（1Hz34雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計35雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計36雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計37電平頻率①C+1dB②CSO+2dB③C/CSO-1dB電平頻率①C+1dB②CSO+2dB③C/CSO-1dB38雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計39雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計40①C+1dB②CTB+3dB③C/CTB-2dB電平頻率①C+1dB②CTB+3dB③C/CTB-2dB電平頻率41雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計42雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計43雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計44fvfcfafo模擬頻道頻譜數(shù)字頻道頻譜fvfcfafo模擬頻道頻譜數(shù)字頻道頻譜45雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計46雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計47SiSoC/NC/CTBSi+G=SoGSiSoC/NC/CTBSi+G=So485．4指標分配原則眾所周知，系統(tǒng)的噪聲和失真，是由各部分有源設備疊加而成的，必須控制各部分有源設備的指標，才能保證整個系統(tǒng)的指標。關于指標分配，有兩種思路：

5．4指標分配原則49

第一種思路，以指標分配比例為基礎，先分配指標，后選配設備。將各部分指標分配比例，按下列各式，計算成為分指標（系統(tǒng)指標基礎都是系統(tǒng)指標+1dB）：

C/NX=C/NS+1－10lg(x%)(5-3)C/CSOX=C/CSOS+1－Clg(x%)(5-4)C/CTBX=C/CTBS+1－Clg(x%)(5-5)

由于系統(tǒng)規(guī)模千差萬別，產品又各不相同，要事先正確合理地設定分配比例，并且事后準確無誤地實現(xiàn)分配比例，可能性很?。粵r且，靜態(tài)的指標分配，不符合系統(tǒng)實際，指標余量各留1dB遠遠不夠；不少情況下，是倒過來，根據(jù)產品指標，確定指標分配比例，再反過來，算回產品指標，比如，光鏈路指標，基本屬于這種情況。因為，光鏈路指標，是由光收發(fā)產品決定的，改變了，就破壞了噪聲、失真平衡的原則。

第一種思路，以指標分配比例為基礎，先分配指標50

第二種思路，以合理使用產品為基礎，根據(jù)規(guī)模、實力、環(huán)境，先優(yōu)選設備，后核算指標。原則是：前端指標盡量高；光電傳輸噪聲失真平衡；分配放大器充分利用最惡劣條件下前端、光電傳輸疊加后剩余的系統(tǒng)指標，確定輸出電平范圍。這種思路的優(yōu)點是：可操作性強，強調動態(tài)合格，符合系統(tǒng)實際。缺點是：必須由前向后逐段認真計算，比較麻煩。

第二種思路，以合理使用產品為基礎，根據(jù)規(guī)模、51雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計52雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計53雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計54雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計55寬放寬放光/電電/光光鏈路電纜網光發(fā)射機光接收機寬放寬放光/電電/光光鏈路電纜網光發(fā)射機光接收機56雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計57雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計58

下行光發(fā)平坦輸入電平設置：根據(jù)下行光發(fā)射機說明書設置平坦輸入電平?；?7~550MHz正常電平，550MHz懸崖跌落10dB。模數(shù)共傳時，以AM-VSB為準，F(xiàn)M和64-QAM－10dB、256-QAM－6dB。以AM-VSB為準，QAM電平最大范圍，-10~0dB

（GY/T170）。全數(shù)字信號，以原C/N0、C/CTB0、C/CSO0和原平坦輸入電平為基數(shù)，為達到NPR一致，應將電平提高xdB：

C/N0+x=C/CTB0－2xx=(C/CTB0－C/N0)/3(8-1)

或

C/N0+x=C/CSO0－xx=(C/CSO0－C/N0)/2(8-2)

以上兩個x，以小者為準。特殊的，若兩x相等，恰好符合下式：

C/N0+x=(C/CTB0－2x+C/CSO0－x)/2C/N0+x=1/2C/CTB0+1/2C/CSO0－1.5xx=(1/2C/CTB0+1/2C/CSO0－C/N0)/2.5(8-3)下行光發(fā)平坦輸入電平設置：59

下行光發(fā)平坦輸入電平提高xdB之后，核算NPR的最簡算式是：

NPR=C/N0+x(8-4)

或依(10-1、2、3)被取中者，分別用：

NPR=C/CTB0－2x或(8-5)NPR=C/CSO0－x或(8-6)NPR=(C/CTB0－2x+C/CSO0－x)/2(8-7)

公式(8-4)與(8-5、6、7)中的被取中者，NPR的計算結果相同。模數(shù)共傳時，一/二級光鏈路指標：

C/N≥50/48dB、C/CSO≥60/58dB、C/CTB≥65/63dB。全數(shù)字信號，一/二級光鏈路指標：以模數(shù)共傳時的一/二級光鏈路指標為基礎，用公式(8-1~7)算得，NPR≥55/53。一/二級光鏈路的數(shù)字信號誤碼率BER≤10-8/10-7

。下行光發(fā)數(shù)字信號輸入電平。模數(shù)共傳時，數(shù)字信號比模擬信號低6~10dB；全數(shù)字信號，提高了6~10dB，同時，由于NPR的統(tǒng)一，又增加了約5dB，兩項之和，總共提高了約11~15dB。

下行光發(fā)平坦輸入電平提高xdB之后，核算NPR的最簡60雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計61雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計62雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計63雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計64雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計65雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計66fα理想實際fα理想實際67雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計68

影響電纜損耗六因素：介質、頻率、直徑、長度、溫度、老化。影響電纜損耗六因素：69雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計70雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計71雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計72雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計73雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計74雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計75雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計76Lf平坦傾斜PhPlPlSlopeSlope/2PmPmLf平坦傾斜PhPlPlSlopeSlope/2PmPm77雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計78雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計79

干放使用中心輸出電平：噪聲失真平衡；適應電平波動；級連能力最強。

干放使用中心輸出電平：80So10lgnSmaxSmidSminSo10lgnSmaxSmidSmin81雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計82雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計83雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計84雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計85雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計86雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計87雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計88雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計89雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計90雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計91雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計92雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與設計雙向有線電視光纖同軸電纜網基礎與