CATV光缆干线传输系统设计

通信光缆传输网络系统的设计与应用1. 引言1.1 背景介绍通信光缆传输网络系统是现代通信领域的重要组成部分，其在实现高速、稳定、安全传输数据的过程中发挥着至关重要的作用。

随着数字化信息时代的到来，人们对通信网络的需求越来越大，传统的有线网络已经难以满足这种需求。

通信光缆传输网络系统应运而生，成为了目前通信领域中的主流技术之一。

光缆传输技术作为通信领域的重要技术之一，有着更高的传输速率、更大的带宽以及更低的信号衰减，能够有效地提高通信网络的传输效率和质量。

在光缆传输网络系统中，数据通过光纤传输，不受距离和干扰的限制，可以实现长距离高速传输。

本文旨在探讨通信光缆传输网络系统的设计与应用，希望通过深入研究光缆传输技术的原理，分析其在通信网络中的应用案例，并总结其性能优势和发展趋势，以期为相关行业和科研人员提供参考，推动通信光缆传输网络系统的进一步发展和创新。

【2000字】1.2 研究目的研究目的是为了探讨通信光缆传输网络系统的设计与应用，深入了解光缆传输技术的原理和优势，分析其在实际应用中的效果和性能，以及未来发展趋势。

通过研究，可以为通信光缆传输网络系统的建设和优化提供理论支持和实践指导，为网络通信的稳定性、可靠性和高效性提供更好的保障。

通过探讨光缆传输网络系统在不同应用场景下的实际案例，可以为相关行业提供参考和借鉴，促进通信技术的持续创新和发展。

最终目的是推动通信光缆传输网络系统的进步，提升网络通信的质量和效率，满足人们日益增长的通信需求。

2. 正文2.1 光缆传输技术概述光缆传输技术是一种利用光纤作为传输媒介进行信息传输的技术。

光缆传输技术具有较高的传输速度和带宽，能够支持大容量的数据传输。

光缆传输技术的主要原理是利用光纤的全内反射特性，将信息通过光的方式传输。

光缆传输技术的基本构成包括发射端、光纤传输线路、接收端。

发射端通过激光器将电信号转换为光信号，然后通过光纤传输线路将光信号传输到接收端，在接收端通过光检测器将光信号转换为电信号。

CATV系统方案CATV（Cable Television，有线电视）系统是一种通过有线电缆传输电视信号的系统，能够为用户提供多个频道的电视节目。

CATV系统的方案包括下面几个方面：1. 基本构成：CATV系统的基本构成包括三个主要组成部分：输入装置（Headend）；分配装置（Distribution Network）；接收装置（Subscriber Equipment）。

-输入装置：输入装置是CATV系统的中心部分，主要包括接收天线、解调器、编码器、调频器、调制器等设备，用来接收外部的广播电视信号，对信号进行解调和调制，并将信号送入分配装置中。

-分配装置：分配装置主要是将输入装置中的信号分配给各个用户，主要包括分配器、线缆和线路。

分配器可以将信号分配到不同的频道和不同的用户，而线缆和线路则承担信号传输的任务。

-接收装置：接收装置主要是用户所使用的设备，包括电视机、电视接收机等设备，用户通过这些设备可以收看分配装置中的信号。

2.信号处理：CATV系统的信号处理包括三个主要过程：调制、解调和编码。

-调制：调制是将输入装置中的信号转换成能够在有线电缆中传输的信号。

常用的调制方式有AM（调幅）和FM（调频）两种。

调制后的信号将被发送到分配装置中。

-解调：解调是将分配装置中的信号还原成原始的电视信号。

解调是调制的逆过程，通过解调器可以将信号恢复成原来的频率和幅度。

-编码：编码是将数字信号转换成模拟信号的过程，因为CATV系统中所传输的信号是模拟信号。

常用的编码方式有BPSK（二进制相移键控）、QPSK（四进制相移键控）等。

3.频道分配：频道分配是CATV系统中的重要工作，通过频道分配可以将不同的电视节目分配给用户。

频道分配要满足以下几个要求：-尽量避免频道之间的相互干扰，保证信号质量；-满足用户需求，提供多种不同类型的电视节目；-合理分配资源，节约成本。

4.信号传输：CATV系统的信号传输主要通过有线电缆进行。

长途通信干线光缆传输系统线路工程设计规范1、光缆线路路由的选择1.1 直埋光缆线路路由的选择1.1.1光缆线路路由方案的选择,应以工程设计任务书和干线通信网络规划为基础,进行多方案比较｡必须保证通信质量,使线路安全可靠､经济合理和便于施工､维护｡在满1.1.2足干线通信要求的前提下,可适当考虑沿线地区的通信需求｡1.1.3选择光缆线路路由时,应以现有的地形地物､建筑设施和既定的建设规划为主要依据,并应充分考虑铁路､公路､水利､长途管道等有关部门发展规划的要求｡1.1.4光缆线路路由一般宜避开干线铁路,且不应靠近重大军事目标｡1.1.5光缆线路路由,在符合大的路由走向的前提下,宜沿靠公路,但应顺路取直,避开路边设施和计划扩改地段,距公路不宜小于50米｡1.1.6光缆线路路由应选择在地质稳固､地势较为平坦的地段,尽量减少翻山越岭,并避开可能因自然或认为因素造成危害的地段｡路由的选择应充分考虑到线路稳固､运行安全､施工及维护方便和投资经济的原则｡1.1.7宜选择在地势变化不剧烈､土石方工作量较少的地方,避开滑坡､崩塌､泥石流､采空区及岩溶地表塌陷､地面沉降､地裂缝､地震液化､沙埋､风蚀､盐渍土､湿陷性黄土､崩岸等对光缆安全有危害的地方｡应避开湖泊､沼泽､排涝蓄洪地带,尽量少穿越池塘､沟渠,在障碍较多的地段应合理绕行,不宜强求长距离直线｡并应考虑建设地域内水利及土地利用长期规划的影响｡1.1.8光缆线路穿越河流,当过河地点附近存在可供光缆敷设的永久性桥梁时,光缆宜在桥上通过｡采用水底光缆时,应选择在负荷敷设水底光缆要求的地方,并应兼顾大的路由走向,不宜偏离过远,对于河势复杂､水面宽阔或航运繁忙的大型河流,应着重保证水线的安全,在这种情况下可局部偏离大的路由走向｡1.1.9光缆线路通过水库的位置,应在水库的上游｡当必须在水库的下游通过时,应考虑水库发生事故,危及光缆安全时的保护措施｡1.1.10光缆不应在水坝上或坝基下敷设｡如需在该地段通过时,必须报批工程主管单位和水坝主管单位,批准后方可实施｡1.1.11光缆不宜穿过大的工业用地,如大型工厂和矿区等｡当必须在该地段通过时,应考虑地层沉陷对线路安全的影响,并采取有效的保护措施｡1.1.12光缆不宜穿越和靠近城镇及开发区,少穿越村庄｡当必须穿越或靠近村镇时,应考虑村镇建设规划的影响｡1.1.13光缆不宜通过森林､果园及其他经济林区或防护林带｡对于地面建筑设施和电力､通信线缆等应尽量避开｡1.1.14光缆线路应考虑强电影响,不宜选择在易遭受雷击､腐蚀和机械损伤的地段｡1.1.15光缆线路路由应考虑到建设地域内的文物保护､环境保护等事宜,减少对原有水系及地面形态的扰动和破坏｡1.2架空光缆线路路由的选择2、光缆线路敷设安装2.1敷设方式选择2.1.1长途通信省际干线光缆线路在非市区地段敷设时应以采用管道或直埋方式为主｡省内干线光缆线路除管道和直埋方式外也可采用架空方式｡2.1.2长途干线光缆线路在市区内敷设应以采用管道方式为主,对不具备管道敷设条件的地段,可采用简易塑料管道､槽道或其他示意的敷设方式｡2.1.3长途干线在下列情况下可采用局部架空敷设方式:(1)必须穿越峡谷､深谷等采用其他敷设方式不能保证安全或建设费用过高的地段;(2)地下或地面存在其他设施,施工特别困难､原有设施业主不允许穿越或陪补费过高的地段;(3)因环境保护､文物保护等原因无法采用其他敷设方式的地段;(4)受其他建设规划影响,无法进行长期性建设的地段;(5)地表下陷､地质环境补稳定的地段;(6)其他不能采用管道或直埋方式敷设的地段,如陡峭山岭等｡2.1.4在长距离直埋地段局部架空时,可以不改变光缆外护层结构｡2.1.5长途干线光缆穿越河流的敷设方式,应以线路安全稳固为前提,并结合现场情况按下列原则确定:(1)路由附近有永久性坚固桥梁可以利用的,光缆应当在桥上敷设｡(2)不具备桥上敷设条件,或建设费用过高时,河床情况适宜的一般河流可采用定向钻孔或水底光缆的敷设方式｡采用定向钻孔时根据实际情况可不改变光缆护层结构｡(3)遇有河床不稳定,冲淤变化较大,或河道内有其他架设规划,或河床土质不利于施工,无法保障水底光缆安全时,可采用架空跨越方式｡注:(1)其他预留按实际需要｡(2)由管道或直埋至架空引上每处增加6~8m.2.3 直埋式光缆线路的敷设与安装要求注:1.采用钢管保护时,与水管､煤气管､石油管交越时的净距可降低为0.15m｡光缆与热力管靠近时,应采取隔热措施;2.大树指直径30cm以上的树木,对于孤立大树,还应考虑防雷要求;3.穿越埋深与光缆相近的各种地下管线时,光缆宜在管线下方通过;4.地下光缆与采取了防腐蚀措施的高压石油､天然气管接近时,除满足表中的距离要求外,还应考虑防腐蚀的距离要求或采取有效的防腐蚀措施;5.地下光缆采用了防腐蚀和防机械损失措施后,与积肥池等易腐蚀地带的净距可降为1~1.5m;6.光缆与易塌方土井的净距不宜小于5m;7.与高压电力线路的交叉跨越角度:宜不小于30度;8.距电厂､变电站的接地装置:一般情况宜大于200m;2.3.2埋深:注:1.边沟设计深度为公路或城建管理部门要求的深度;2.石质､半石质地段应在沟底和光缆上方各铺100mm厚的细土或沙土,此时可将沟深视为光缆的埋深;3.上表中不包括冻土地带的埋深要求,对此在工程设计中应另行分析取定;(2)缆沟a.光缆沟的尺寸必须把光缆沟挖到所需的深度,光缆沟底部宽度(W b)随光缆的数目而变,顶宽(W a)可用下式来计算:W a=W b+0.1D(cm)式中:D-埋深(cm)挖沟深度(d)由光缆类型而定｡通常,由下式来确定:+D+10(cm)注:沼泽､盐盖土视作软石;2.3.2 光缆可同其他通信光缆或电缆同沟敷设,但不得重叠或交叉,缆间的平行净距不应小于10cm｡2.3.4 光缆线路标石的埋设应负荷下列要求(1)下列地点应埋设光缆标石a.光缆接头､转弯点､预留处;b.适于气流法敷设的长途塑料管的开断点级接续点;c.穿越障碍物或直线段落较长,利用前后两个标石或其他参照物寻找有困难的地方;d.装有监测装置的地点及敷设防雷线､同沟敷设光､电缆的起止地点,直埋光缆的接头处应设置监测标石;此时可不设置普通标石;e.需要埋设标石的其他地点;(2)利用固定的标志来标示光缆位置时,可不埋设标石;(3)光缆标石的埋设要求:光缆标石宜埋设在光缆的正上方｡接头处的标石,埋设在光缆线路的路由上;转弯处的标石,埋设在光缆线路转弯处的交点上｡标石应当埋设在不易变迁､不影响交通与耕作的位置｡如埋设位置不宜选择,可在附近增设辅助标记,以三角定标方式标定光缆位置｡2.3.5直埋光缆接头应安装在地势较高､较平坦和地质稳固之处,应避开水塘､河渠､沟坎､道路等施工､维护不便,或接头有可能受到扰动的地点｡光缆接头盒可采用水泥盖板或其他适宜的防机械损伤的保护措施｡2.3.6 光缆线路穿越铁路､通车方忙或开挖路面受到限制的公路时,应采用钢管保护,或定向钻孔地下敷管,但应保证其他地下管线的安全｡采用钢管时,应伸出路基两侧排水沟外1m,光缆埋深距排水沟沟底不小于80cm,并符合相关部门的规定｡钢管内径应满足安装子管的要求,但应不小于80mm｡钢管内穿放塑料子管,子管数量视实际需要确定,一般不小于两根｡2.3.7 光缆线路穿越允许开挖路面的公路或乡村大道时应采用塑料管或钢管保护,穿越有动土可能的机耕路时应采用铺砖或水泥盖板保护｡2.3.8 光缆线路通过村镇等动土可能性较大地段可采用大长度塑料管､铺砖或水泥盖板保护｡2.3.9 光缆穿越有疏浚和拓宽规划或挖泥可能的较小沟渠､水塘时,应在光缆上方覆盖水泥盖板或砂浆袋,也可采取其他保护光缆的措施｡2.3.10 光缆设在坡度大于20°,坡长大于30m的斜坡地段宜采用“S”形敷设｡若坡面上的光缆沟有受到水流冲刷的可能时,应采取堵塞加固或分流等措施｡在坡度大于30°的较长斜坡地段敷设时,宜采用特殊结构(一般为钢丝铠装)光缆｡2.3.11 光缆穿越或沿靠山涧､溪流等易受水流冲刷的地段时,应根据具体情况设置漫水坡､挡水墙或其他保护措施｡2.3.12 光缆在地形起伏比较大的地段(如台地､梯田､干沟等处)敷设时,应满足规定的埋深和曲率半径要求｡光缆沟应因地制宜采取措施放置水土流失,保证光缆安全｡一般高差在0.8m及以上时应加护坎或护坡保护｡2.3.13 光缆在桥上敷设时,应考虑机械损伤､振动和环境温度的影响,并采取相应的保护措施｡2.3.14以上文字性表述可以参照远“长途光通信系统电信工程设计手册”中的对应叙述;;注:光缆在各类管材中穿放时,敷设安装后,管口应封堵严密。

CATV 卫星电视系统一、概述CATV 系统是用高频电缆、光缆、微波等传输，并在一定的范围内进行分配和交换声音、图象及数据信号的电视系统。

因开路电视信号是在可视距离内传输的，由于城市中高楼大厦的阻挡和反射，使位于“阴影区”的电视机受到弱场强和“重影”的影响。

CATV 系统利用方向性好的天线和最佳安装位置，较好的避免了反射波和其它杂波的干扰，并利用电视恢复技术提高信号质量，通过屏蔽性好的电缆和设备传送到终端。

开路信号受到频率资源的限制，在一般大城市最多只能发6-8 套节目。

CATV 是一个大型的宽带网络，能传输几百套电视节目和大量综合数据信息。

卫星电视是现代人们随时把握政治、商务、娱乐和机遇的重要媒体。

其具有覆盖面广，节目容量大，播出质量高等特点。

近几年来，国际上卫星电视技术的发展速度惊人。

该技术在国内许多大酒店、新闻单位、金融机构等部门得到了大量的应用；我公司紧跟国际高新技术发展的潮流，在实际应用中取得了大量的有益成熟的经验，我们将已认真的设计和精湛的施工，竭诚为“东胜集团石油开发综合楼”服务。

二、设计依据1.〈〈有线电视广播系统技术规范〉〉GY/T106-122.〈〈住宅建筑共用天线电视系统设计规范〉〉GBJ08-21-913.〈〈民用建筑电气设计规范〉〉JGJ/T1-924.〈〈彩色电视图象质量主观评价办法〉〉GB7401-875.〈〈30MHz-1000MHz 声音和电视信号的电缆分配系统〉〉GB15086三、设计原则1.先进性该系统的技术水平要达到国内外同类系统的领先水平，并能适应今后发展7A 版优质实用文档的需要。

有源器件部分全部为中外合资设备，各项技术指标均超过国家和部颁标准。

2.科学性在保证系统工程先进性的同时，科学的设计系统的前端部分，是整个系统能否高水平运行的重要条件。

合理和充分的利用设备的技术指标，满足系统节目扩容和信息量发展的需要。

3.可靠性全部系统常年加电运行，无人值守，采取相应的技术手段，使系统能适应各种气象条件和供电要求。

CATV光纤网络设计培训教材CATV光纤网络设计培训教材这里我们介绍CCTV光纤网络的设计，一个好的网络设计要综合考虑技术、成本和未来发展的需要。

1 CATV光纤网络的拓扑结构（1）先进的光纤同轴电缆混合网HFC（Hybrid Fiber Coax）主环分前端：6000～10000户，主环应为数字环或1550nm模拟环子环分前端：1000～2000（二级网）子环一般为1310或1550nm模拟环分配网：200～500户/每个光节点（三级网）HFC网光纤到光节点，同轴电缆到家同轴线上回传为5～65MHz光纤上回传为5～200MHz（2）网络结构超干线：从前端到分前端干线：从分前端到子前端到光节点分配网：光节点到用户RF性能要求CNR（dB）CSO／CTB (dBc)超干线>53≤－65干线50－60分配系统48／45－58最终用户46／43－55网络拓扑与结构超干线：线型、环型、星型干线：环型、星型、树型需备用回路（如自愈环）时用环型星型直接分配系统，维护方便有源星型相当于线性超干线加星型分配线状树型，光纤利用率最高在光纤利用上，无源星型，树型也很有效。

（4）型HFC网络的各种结构2 光纤网络设计（1）CATV光纤网络的构成及设计指标网络指标分配：（根据系统的规模、用户的分布情况和经济实力进行指标分配）用户端口项目国家设计前端光缆干线电缆支线及分配网CNR（dB）4344555049CSO（dBc）5455706160CTB（dBc）5455746560对一级光纤网：CNR宜取50 dB；60个频道时，CSO≤－61 dBc；CTB≤－65 dBc。

对三级光纤网的级联：CNR宜取47 dB；用户口的CNR降为44 dB。

设计前，根据所建系统的范围、用户数、可靠性和组网的灵活性来综合进行考虑。

从而，选择指标、传输波长、网络结构和光收发设备等。

（2）光节点布局的选择按用户居住情况及今后发展规划划分小区，半径1km内（3）光缆路由的选择尽量短，重要干线应考虑备用路由容易施工并节省投资（根据地理杆路或管道的情况）尽量减少光缆野外接头通向不同目的地的光纤，尽量走同一路由，多纤共缆（4）光纤用量的确定每个光节点安排几根光纤？二根、四根或更多（5）光路损耗与光分路比的计算从发射机到接收机的全程光路损耗值决定光纤干线的CNR。

CATV系统干线电平设计CATV系统的干线是整个系统的大动脉，它关系到整个系统的用户收看电视节目质量，因此干线电平设计极为重要。

在CATV系统中，每个干线放大器输出电平不能太高，输入电平也不能太低。

它主要受两种因素影响：由放大器的非线性造成的交扰调制和相互调制限制其最高输出电平，载噪比限制其最低输入电平。

下面就从这两个方面进行讨论。

干线放大器的交扰调制随着放大器串接台数n的增加而增加，其增加量为20lgn分贝。

另一个影响交扰调制因素是系统传输频道数N，传输频道数越多，N越大，交扰调制越大。

其增加量为10lg(nN-1)分贝。

当干线放大器的数目和电视信号的频道数增加时，欲保持交扰调制率不变，必须降低放大器的输出电平。

可以看出，输出电平的降低量为X=0.5[20lgn+10lg(N-1)]干线放大器的最大输出电平Umax=U0-10lgn-7.5lg(N-1)U0------单台放大器的最大输出电平n-------放大器串接台数N------电视信号频道数相互调制也和系统中串接放大器的台数n有关。

它随着n的增加而变坏10lgn分贝。

相互调制还和放大器的输出电平有关，输出电平降低1分贝，相互调制改善1分贝。

综上所述，为了确保相互调制和交扰调制满足要求，必须降低放大器的输出电平。

放大器的最大输出电平主要由交扰调制决定。

上述讨论是由于串接放大器的台数n的增加，交扰调制和相互调制指标下降，同时噪波系数也增加。

一般串进n台放大器，其噪波系数增大10lgn分贝。

也就是说载噪比将降低10lgn 分贝。

为了保持载噪比不变，只有提高放大器的输入电平。

串接n台放大器，应提高输入电平10gn分贝。

这时输入最低电平应为Umin=(C/N)+10gn+F+2.4（C/N）------系统载噪比n------放大器串接台数F-----单台放大器的噪波系数2.4---信号源内阻的噪波电平计算实例某系统工程干线为2000m，需传输60个频道信号，该系统为750MHZ系统，要求载噪比为43dB。

一、CATV系统设计概述CATV系统采纳邻频传输的系统模式。

要紧分为前端系统、干线传输系统和用户分派系统。

前端系统，接收DS-4、DS-8、DS-10、DS-19 四个频道的开路信号，从一颗卫星上接收四路卫星信号，还接收两套自办节目。

关于四路开路信号经引向天线接收，用天线馈线引至前端设备间，这四路信号别离接入各自的解调器中，对其进行滤波解调出图像信号V和伴音信号A，在讲它们送入调制器中，调制到某个频道，并使其有必然的输出电平，也是A、V信号的幅度相差15~20dB，以知足邻频传输的要求，进入多路混合器混合。

卫星信号由卫星接收天线接收后，经功分器别离送到各卫星电视接收机。

卫星电视接收机输出A、V信号，即音、视频信号。

自办节目输出的也是音、视频信号。

它们以后的处置方式和开路信号经解调后的音、视频信号相同。

前端的输出是以上十路已调制的信号经混合器混合后的信号，送入干线传输。

干线传输系统，采纳同轴电缆进行传输。

前端到那个住宅小区有约2km的距离，需要在干线上设四级干线放大器，以补偿线路上的电平损耗，均衡干线电缆对高频率的信号衰减大、对低频率信号衰减小的不均衡性，将前端提供的高质量信号，保质保量地传输到用户分派系统。

用户分派系统，依照那个小区实际的用户规模和散布情形，将干线引入2号楼的二单元的三分派器，用三分派器三输出别离引入1、2、3号楼。

2号楼的信号在经三分派器引入三个单元，从一楼引向六楼。

在每层再用两分支器的分支引出信号给两边用户。

1号楼的分派模式与2号楼的完全相同，只是在进入1号楼的二单元时，需加一级放大器。

引入3号楼的信号经一级放大器再通过两分派器，别离送入低六层和高六层，从地向高引入，每层先用两分支分给南北双侧，再用三分派器引入南北各三户。

为了系统结构简单、保护方便，再选择设备和电缆时尽可能统一型号，使型号数量不要太多，在调剂调制输出电平常，统一电平，提高信号质量。

二、前端系统前端系统的要紧设备、电缆型号和要紧技术指标：1、DS-4的接收天线：V4LH5T，接收4CH，增益=2、DS-8、 DS-10 的接收天线：VQLH8T，接收6~12CH，增益=12dB；3、DS-19的接收天线U20LH17T，接收19~21CH，增益=16 dB；4、天线的馈线：SYKV-75-9，20m；5、解调器：GOBOXTV，42~862MHZ，输入电平50~90 dB；6、调制器：SXT-99，输出47~860MHZ，输出电平≥110 dB，输出电平调剂：0~20 dB，信噪比≥55 dB；7、多路混合器：OC-12D(无源)，插损－18 dB，最大输出电平115 dB；8、DS-8的天线放大器：TF03，增益20 dB，噪声 dB。