HFC电缆分配网的规划和设计

金色家园小区HFC接入网规划设计摘要：有线电视网络发展到今天，从组网技术到网络功能都发生了革命性的变化。

特别是数字电视的发展，以及有线电视用户对Internet 接入、VOD 点播、V oIP (语音IP 电话) 业务的新需求，使当前的有线电视网络面临着巨大的压力。

因为当前的CATV(有线电视) 网只是一个专门提供广播电视业务的网络，无法向CATV 用户提供语音和数据业务，更无法提供双向的VOD 视频点播功能。

因此，有线电视网络正在逐步升级改造。

其工作带宽由原先的450 MHz到750 MHz 到目前的860 MHz 或1000 MHz ，以及未来的2 600 MHz ；同时广大有线网络运营商也一直在探索一个先进合理的宽带接入技术。

关键字：HFC接入方案可靠性一、研究现状EPON (Ethernet over Passive Optical Network) 是以太网无源光网络的简称，是目前有线电视网络宽带化的主流技术。

一个典型的EPON 系统由OLT、ONU、POS 组成。

OLT ( Optical Line Terminal，分前端) 既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，它提供面向无源光纤网络的光纤接口( PON接口)。

在广电组网系统中OLT 放置于分前端，对于住宅小区则是放置在弱电机房内; 因成本等因素的制约，在光纤铺设到楼的条件下，ONU ( OpticalNetwork Unit，光网络单元) 放置于楼道竖井内，下连EoC 局端设备。

POS ( Passive Optical Splitter，无源分光器) 是一个简单设备，它不需要电源，对设置环境的要求相对宽松。

一般一个POS 的分光比为8、16、32、64、128，并可以多级连接。

OLT 到ONU间的距离最大可达20km。

EPON 系统使用单模光纤，在一芯光纤上利用上下行两个波(上行波长：1 310nm，下行波长: 1 490nm) 传输双向数据。

关于双向HFC网络的规划计算双向HFC网的设计更多的是从反向通道方面来进行考虑，通常以怎样实现反向通道的载波噪声功率比（CNR）和反向通道的稳定性为目的，因为CNR达标了，数字方面的误码率（BER）和调制误码率（MER）基本也能达标。

所以CNR是反向通道的一个核心指标。

在作双向HFC网络的规划时，我们常常提到一个光节点应该覆盖多少个用户的问题，其实这个问题涉及范围很广。

我认为在网络规划时应以一个CMTS能覆盖多少用户的提法更贴切些，因为在整个反向通道中以保证CMTS反向端口的CNR指标最为重要那么如何规划呢？首先我们要按照投资的规模来确定分配给每个双向需求用户的下行传输速率，因为用户对下行速率的要求比上行速率的要求更高。

CMTS的上下行带宽和调制方式决定了上下行通道的传输速率，大家都知道CMTS的正向通道的带宽都是共享式的，那么应该由多少用户来分享这一速率比较合理呢？这是双向HFC网络规划的基础的依据。

对于Internet业务来说，每一个用户所得到的最小下行速率为256kBps是比较合理的，速率过高则设备投资大，速率过低则用户不满意。

下行速率设定后，我们还需对一些称为环境变量进行摸底和估算作为规划计算依据，它们有：双向业务需求率、CM在线率、在线CM同时下载率，然后还根据下行信道的调制方式、带宽来算出一个CMTS能带多少个CM（此时可根据这一数据结合上行通道的带宽和调制方式来推算出上行通道的数据速率）和CMTS能覆盖的用户数。

当CMTS覆盖的用户数确定后，我们可根据系统的CNR设计值（通常选>25db）、环境的噪声情况（侵入噪声）、光设备的CNR值和用户的分布情况来推算出一个光节点覆盖多少用户及CMTS汇聚多少个光节点最合理。

在HFC网中并不是汇聚的光节点数越多越好，因为有源器件中，光设备的噪声贡献比放大器大，所以汇聚太多的光节点其系统总的CNR反而会变坏。

但，光网比电缆网的稳定性好，电缆网本身和空接口处会感应出杂散噪声，电缆网的各种接头也因为接触不好而产生噪声。

XX小区HFC接入网规划设计设计内容：一、宽带接入网概述概括介绍接入网的基本概念和宽带接入网的概念等。

二、××宽带接入网建设需求分析1、××地区网络现状要求结合设计对象情况，对原有网络运行情况和性能指标进行数据分析。

2、建设宽带接入网的必要性根据上述分析说明建设宽带接入网的必要性和可行性。

三、几种常用的宽带接入网技术介绍几种宽带接入技术（ADSL、HFC、EPON/GPON、FTTX+LAN和无线宽带接入）的概念及优缺点，并加以比较、说明选择哪种。

四、××双向HFC接入网络的设计方案1、网络结构的设计要画出所设计的网络详细的网络结构图，从用户端画到如何接入Internet,标出各种设备类型及所处地点名称，并有组网说明。

2、设备选型（可选）设备选型要写明选型过程，对可选设备进行必要的对比分析，并给出选型结果（包括所用设备的厂家、型号、功能特点）。

3、基本参数的计算（可选）具体计算所设计的网络传输损耗、信噪比等。

4、接入业务的设计所设计的HFC网络可以接入哪些业务。

5、IP地址的规划要求写出本设计具体的IP地址字段，并说明是如何使用的？五、网络安全的设计（可选）说明所设计的网络使用了何种安全措施？如何实施的？六、××HFC接入网络的性能分析1、网络的性能指标介绍2、网络性能分析（可选）利用网络测试数据说明网络性能。

任务书使用注意事项：?学生必须将任务书中××改为具体地名；?上述可选内容，需至少选择2项内容；?根据所设计的具体内容，可自行调整任务书细目；?任务书设计内容中本人具体设计内容是论文中的重点，将来写论文时一定要写详细；?主要参考文献请学生根据情况自己填写。

HFC网络设计规范一、双向HFC网络设计说明双向HFC网络设计包括下行及上行设计,系统频段划分上行为：5～65MHz、下行为87～1000MHz。

1.1图象等级目前国标规定系统的图象等级为五级（五级评分法)，图象等级与信噪比的计算关系为：S/N=23-Q+1。

1Q2C/N=S/N+6。

4S/N=C/N—6。

4—Iw式中:Q—图象质量，为1、2、3、4、5.Iw-统一加权系数，PAL—D制式的Iw=12dB1。

2系统各部分指标分配及计算系统各部分指标分配需符合标准《有线电视系统工程技术规范》（GB50200—94）,分配系数可根据网络的实际情况合理分配,不能一概而论（分配系数可参考附录设计模块）.在本设计中主要是对载噪比（C/N)、复合二次差拍比（CSO）、复合三次差拍比（CTB）三个指标进行计算，其它指标在设计时可只作简单的计算。

国标规定：系统载噪比(C/N)=43dB系统复合二次差拍比（CSO）=54dB系统复合三次差拍比（CTB）=54dB系统设计要求:系统载噪比(C/N）=44dB系统复合二次差拍比(CSO）=55dB系统复合三次差拍比（CTB）=55dB1.2。

1载噪比(C/N)（C/N）分系统=43(国标值）或44(设计值）-10lgn（C/N）分系统—分系统载噪比(C/N)分系统在整个HFC网络系统所占比例值（dB）43（国标值）44(设计值）n—分系统在整个HFC网络系统所占比例系数1.2.2复合二次差拍比(CSO）（CSO）分系统=54（国标值)或55(设计值）-15lgn(CSO）分系统-分系统复合二次差拍比（CSO)分系统在整个HFC网络系统所占比例值(dB)54(国标值)55（设计值）n—分系统在整个HFC网络系统所占比例系数1。

2。

3复合三次差拍比（CTB）（CTB)分系统=54（国标值）或55（设计值)—20lgn（CTB）分系统—分系统复合三次差拍比（CTB）分系统在整个HFC网络系统所占比例值(dB）54（国标值)55（设计值）n—分系统在整个HFC网络系统所占比例系数二、双向HFC网络系统设计依据工程方案的制定、设计，依照国家有关文件、标准和规定，主要有：1、《有线电视管理规定》（广电部94年12号令)2、《30—1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统》（GB11318—1996）3、《有线电视广播系统技术规范》（GY/T106-99）4、《有线电视加解扰系统通用技术要求》（GY/T114—94）5、《有线电视系统工程技术规范》（GB50200—94）6、《建筑物防雷设计规范》（GB50057—94）7、《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79—85)8、《市、县有线广播电视设计规范》（GY5063—1998)9、《有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法》(GY/T131-1997）10、《有线电视系统测量方法》（GY/T121-95）11、《有线广播电视系统安装工程预算定额》(GY5212-1997）12、《XXXXXXX光纤电视网络建设的相关要求》13、《HFC网络上行传输物理通道技术规范》（GY/T180-2001)14、《有线电视系双向放大器技术要求和测量方法》（GY/T185-2002)三、系统设计程序及方法3。

HFC 网络设计规范一、双向HFC 网络设计说明双向HFC 网络设计包括下行及上行设计，系统频段划分上行为：5 〜65MHz、下行为87 〜1000MHz 。

1.1图象等级目前国标规定系统的图象等级为五级（五级评分法），图象等级与信噪比的计算关系为：S/N=23-Q+1.1Q 2C/N=S/N+6.4S/N=C/N-6.4-Iw式中：Q —图象质量，为1、2、3、4、5。

Iw —统一加权系数，PAL—D 制式的Iw=12dB1.2系统各部分指标分配及计算系统各部分指标分配需符合标准《有线电视系统工程技术规范》（GB50200-94 ），分配系数可根据网络的实际情况合理分配，不能一概而论（分配系数可参考附录设计模块）。

在本设计中主要是对载噪比（C/N ）、复合二次差拍比（CSO）、复合三次差拍比（CTB）三个指标进行计算，其它指标在设计时可只作简单的计算。

国标规定：系统载噪比（C/N ）=43dB 系统复合二次差拍比（CSO）=54dB 系统复合三次差拍比（CTB）=54dB系统设计要求：系统载噪比（C/N ）=44dB 系统复合二次差拍比（CSO）=55dB 系统复合三次差拍比（CTB）=55dB1.2.1载噪比（C/N ）（C/N ）分系统=43 （国标值）或44（设计值）—10lgn（C/N ）分系统—分系统载噪比（C/N ）分系统在整个HFC 网络系统所占比例值（dB ）43（国标值）44（设计值）n—分系统在整个HFC网络系统所占比例系数1.2.2复合二次差拍比（CSO）（CSO）分系统=54 （国标值）或55 （设计值）一15lgn（CSO）分系统一分系统复合二次差拍比（CSO）分系统在整个HFC网络系统所占比例值（dB）54（国标值）55（设计值）n—分系统在整个HFC网络系统所占比例系数1.2.3复合三次差拍比（CTB）（CTB）分系统=54 （国标值）或55 （设计值）一20lgn（CTB）分系统一分系统复合三次差拍比（CTB）分系统在整个HFC网络系统所占比例值（dB）54(国标值)55(设计值)n—分系统在整个HFC网络系统所占比例系数二、双向HFC 网络系统设计依据工程方案的制定、设计，依照国家有关文件、标准和规定，主要有：1、《有线电视管理规定》 (广电部94 年12 号令)2、《30-1GHZ 声音和电视信号的电缆分配系统》 (GB11318-1996 )3、《有线电视广播系统技术规范》 (GY/T106-99 )4、《有线电视加解扰系统通用技术要求》 (GY/T114-94 )5、《有线电视系统工程技术规范》 (GB50200-94 )6、《建筑物防雷设计规范》 ( GB50057-94 )7、《工业企业通信接地设计规范》 (GBJ79-85 )8、《市、县有线广播电视设计规范》(GY5063-1998) 9《、有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法》(GY/T131-1997)10、《有线电视系统测量方法》 (GY/T121-95 )11 、《有线广播电视系统安装工程预算定额》 (GY5212-1997 )12、《XXXXXXX 光纤电视网络建设的相关要求》13、《HFC 网络上行传输物理通道技术规范》 (GY/T180-2001 )14、《有线电视系双向放大器技术要求和测量方法》 (GY/T185-2002 )三、系统设计程序及方法3.1设计准备设计准备工作,主要指调查、分析情况,搜集有关资料、数据。