HFC电缆分配网的规划和设计

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电缆分配网络的电平计算
•以系统上限频率为主要计算点，系统的下限频率为 辅助计算点。
– （1）倒推法：从分配网络的最末端即用户终端开始， 以最后一个用户电平为基础，电平范围一般取66dBμV 到74dBμV之间。逐级往前加上电缆损耗、分支分配器 损耗，最后计算出楼栋放大器的输出电平。 – （2）正推法：以最后一级放大器输出电平为基础，从 前往后逐步减去电缆损耗、分支分配器损耗，最后得 到用户电平。
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小区北面（9栋楼其中3栋） 供电等效电路
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供电等效电路图
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二、双向无源用户分配网设计要点
•
•
（1）双向无源用户分配网组成和分配误 差 双向无源用户分配网组成两个部分。双向 无源用户分配网的总体分配误差为±3 dB
1. 分组分配 2. 分支器组
•
分组分配和分支器组分配误差各占 ±1.5dB左右。
电缆分配网的规划和设计 陈 柏 年
浙江传媒学院
电缆分配网的规划和设计
• 目的：
– 按照指标分配原则，设计放大器的工作状态， 电缆路由，合理选择器件的规格，确保系统 输出口电平符合行业标准。
•
设计任务：
1. 同轴电缆线路设计（从光节点到最后一级放 大器） 2. 无源分配系统设计（从最后一级放大器到用 户系统输出口）
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楼内无源用户分配网设计
• 要求：按照选定单体楼房结构设计出用户 同轴电缆分配网标准设计、安装和施工模 板。采用星形分配方式：分串以分配器为 主，分支器为辅；分户尽可能使用终接型 分支器。 • 符合均等、均衡的分配原则： • （1）尽量星形分配，串接分支器尽量少； （2）无源决定均等，合理搭配分配方案； （3）电缆决定均衡，合理组合长粗短细。
•以光工作站东侧最远楼幢情况为例，进行计算同轴电缆线 路的技术指标。 •同轴电缆线路包括两级延长放大器和一级楼幢放大器组成。
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同轴电缆线路基本设计步骤
• 7、计算电缆线路CTB • 1、确定设计要素； • 2、确定采用延长放大 的占比； • 8、确定楼幢放大器型 器型号； • 3、确定采用电缆型号 号； • 9、确定最远端楼放的 和放大器级数； • 4、计算电缆线路CNR； 允许指标； • 5、计算电缆线路CNR • 10 、 确 定 最 远 端 楼 放 的工作电平； 的占比； • • 6、计算电缆线路CTB； 11 、 计 算 楼 放 的 实 际 工作指标； • 12、计算电缆分配网 （干线和楼放）的实 际合成指标。
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2、确定光节点
• 光节点的服务户数应该控制在500户以下。 • （1）从结构上提高网络的可靠性。部分支线的故 障不影响其它线路，线路的故障也容易判别和排除。 由于每支线覆盖较少的用户，即使发生故障也影响 面较小。 • （2）在交互的业务中，一方面可以克服用户太多 引起的汇聚噪声问题，另一方面可以防止用户过分 集中，上行带宽不足的问题。 • 按照上述原则，根据设计范围的用户分布情况、 建筑物结构和地理特点，结合光缆传输系统的设计 过程确定光节点的位置。确定光节点开始进入线路 设计。 5
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②用无源分配器保证均等分配
•均衡主要取决于电缆。
– 相对电缆来说，分配器的高低端损耗差值要小 得多（约小一个数量级），可近似认为无源分 配器的分配损耗、插入损耗与频率无关。 – 因此，正好可利用分配器的这个特性来保证各 分配点处功率的均等分配。 – 在无源用户分配网中，频率高低端损耗差值可 近似认为是由电缆所造成，因此，各分配点的 均衡主要是对电缆高低端损耗差值进行均衡。
•正推法和倒推法一般结合使用，在设计中可以相互 验证计算结果。
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楼房用户分配设计举例
• 采用7层楼，每栋楼4个单元，为一体2户的 结构，总共9栋楼，504户。 • 假设每层楼高3m，预留10m电缆，则7楼需 要的电缆长度为31m，6楼为28m，以此类 推。 • 楼内通过楼栋放大器通过4分配器输送到4 个单元，每个单元通过一个八分支器，每 个分支器通过一个2分配器传输给每1层的2 个用户。
–
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10户
10户
20户
20户
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30户
30户
F(频率)
75-12 75-9 75-7 75-5 L(损耗)
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④尽量多采用集中分支器组，减少串接分支器组中 分支器数量。
•集中分支器组方式
– 将分支器组中多个分支器集中安装在一 处并加装外屏蔽箱，通过电缆线损与分 支器插损互补，以星形方式连接各用户 终端。
•串接分支器组方式
– 分支器分别安装在不同地点，构成链形 分支器串接，电缆线损与分支器插损积 累，从各分支器的分支端连接用户终端。
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集中分支器组
0.4/0.8 0.4/0.8 0.4/0.8 0.4/0.8 0.4/0.8 0.4/0.8 85.7/90.2dBμ V 0.4/0.8 0/0 0.4/0.8 0.8/1.6 1.2/2.4 1.6/3.2 2.0/4.0 2.4/4.8 2.8/5.6 15 15 15 15 15 15 15 15 0 0 0 0 0 0 0
一、同轴电缆线路设计
• 根据：设计区域内建筑物的分布和路由情况， 结合楼栋设计情况，进行线路设计。 • 原则：参照“单位增益原则”。延长放大器 的位置应放在电缆引起的电平损耗刚好超出 放大器要求输入电平的位置（需要考虑预留， 以补偿将来电缆老化引起的电缆损耗增加）。 一般延长放大器不宜超出两级。 • 拓扑结构：首选星形结构，使串联的放大器 最少，同时便于控制上行通道的衰减。
• ①图像载波电平 60～80dBμV。 • ②调频载波电平 47～70dBμV（单声道或立体声）。 • ③伴音载波电平比图像载波电平低17dB，并在17±4dB间可调。 • ④ 任 意 频 道 间 图 像 载 波 电 平 差 ≤ 10dB ， 在 任 意 60MHz范围内频道间图像载波电平差≤8dB，相邻频 道间图像载波电平差≤3dB。 • ⑤任意调频频道间载波电平差≤8dB，在任意 600kHz范围内调频频道间载波电平差≤6dB。
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（2）无源分配的基本要领
•①尽量采用星形分配，尽量减少串接分支器 的数量。
– 经计算，采用一连串串接分支器的链形分组方 式使各分配点处频率低端积累分配误差很大 （往往达到20多dB），频率高端分配误差太大 （近20多dB），远超过分配误差允许的范围。 – 因此，若能使分组分配输入电平的倾斜量=频 率高端分配损耗中心值－频率低端分配损耗中 心值，则分配电平的误差为零。
5m 0.1/1.1
14m 0.3/3.1
11m 0.2/2.4
0.2/1.8
20m 0.4/4.4
17m 0.3/3.7
17.9/21.7 67.8/68.5dBμ V
17.6/21.6
23m 0.5/5.1
26m 0.5/5.7
17.2/21.4
16.9/21.3
16.5/21.1
16.2/21.0
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同轴电缆线路具体设计步骤
• • • • • • 1、确定电缆传输线路基本结构 （1）确定采用延长放大器型号，列出主要参数； （2）确定采用电缆型号和延长放大器级； （3）估算电缆传输线路的指标。 2、确定楼幢用户分配放大器 （1）确定最远端楼放的允许指标（所应达到的指 标）； • （2）确定最远端楼放的工作电平； • （3）计算楼放的实际工作指标。
① 楼栋间分组设计 ② 楼栋内用户分配设计
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1、系统输出口电平
•系统输出口电平：用户终端盒输出端口的电 平。 •要求：不能过高或过低，否则，对接收质量 均有不良影响。 输出电平对接收质量的影响情况
电平 图像 过高 串像或网状干扰 过低 雪花状干扰
声音
产生变调
交流哼声
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（2）系统输出口电平主要规定
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楼内无源用户分配网设计步骤
• 1、确定设计要素 • （1）选择单体楼房结构，并按照实际情况设定层 高，连接电缆长度等； • （2）设定系统输出口电平和楼内的具体分配形式； • （3）选择连接的电缆。 • 2、确定楼幢内分支器组结构 • （1）选择一种较为合理的分配结构，确定分支器 和分配器型号，列出其相关参数； • （2）按照“正推法”和“倒推法”，反复计算并 确定分配方式。
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•
•
确定分组分配结构
• （1）设定楼幢间分组分配要素，如距离、 连接电缆等； • （2）提出楼幢间分组分配一个方案，并用 文字和图表说明。
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楼幢间无源分组分配举例
（1台楼幢放大器在六个门洞单元之间分配）
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用户无源分配网结构图
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四、用户无源分配网常规设计
• 任务：按照“正推法”和“倒推法”，对用户分 配放大器后的（包括楼间或楼内）用户无源分配 网进行具体设计。 • 具体设计任务举例：按照城市单体楼房的一般结 构，设计862MHz双向HFC网络楼幢放大器以后的 无源用户同轴电缆分配网标准设计、安装和施工 模板。楼内分配形式可在集中分配方式和三层一 分支分配方式中选择一种；推荐使用终接负载型 集中分支器组成的分支器组以保证用户间的相互 隔离≥44dB；单体楼房结构可在一体1户、一体2 户、一体3户和一体4户中选择一种；楼房层数定 为最高为12层。
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无源分配的基本要领
•具体计算表明，集中分支器组方式在电平均匀度、 可靠性、方便计算和管理方面都优于串接分支器组 方式。 •在串接分支器组方式中，采用分支端数多的分支器 串接（如6~8分支器）优于分支端数少的分支器（如 1~2分支器）。 •若采用串接分支器组方式时，则应采用分支端数多 的分支器串接，以减少串接分支器的数量。
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同轴电缆线路具体设计步骤
• 3、确定电缆分配网性能 • （1）计算电缆分配网（延长放大器电缆干线和楼 放）的实际合成指标估算电缆传输网合成指标； • （2）确定电缆传输网供电方式。 • 4、确定电缆分配网技术资料 • （1）全部设计验算完成后，整理设计计算的数据， 列出电缆分配网设计结果； • （2）绘制电缆分配网接示意图，图中重点注明放 大器、供电器、过电流分支、分配器的型号、输 入输出电平和参数； • （3）列出电缆分配网基本数据表，表中包括各种 有源、无源器材的名称、编号和数量等。