广电HFC培训.docx
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广电HFC培训
广电HFC网络培训教材
1、有线电视概述………………………………………………76
1.1什么是有线电视
1.2HFC网络定义
2、南京广电HFC网络结构………………………………76-77
2.1南京广电HFC网络系统组成
2.2南京广电HFC网络的拓扑结构
2.3南京广电HFC网络图纸图例
3、南京广电网络规划及要求…………………………………78
3.1南京广电网络规划
3.2南京广电HFC网络频率配置
3.3南京广电HFC接入网要求
4、南京广电HFC网络中设备介绍………………………80-102
4.1无源设备和同轴电缆
4.2有源设备
5、HFC网络接头工艺规范……………………………102-104
5.1-5，-7接头工艺和要求
5.2-9AL,QR540接头工艺和要求
6、南京广电HFC网络线路调试………………………105-111
6.1光接收机调试
6.2楼栋放大器调试
6.3CM回传线路调试
7、HFC网络工程规范…………………………………111-118
7.1网络线路的敷设规范
7.2HFC网络设备安装规范
7.3HFC接入网防雷、安全与接地
广电HFC网络培训教材
1、有线电视概述
1.1什么是有线电视
有线电视是相对于无线电视而言的一种电视广播方式,是将电视信号通过同轴电缆等传输介质连通起来的，供接收机接收的一个完整的电缆电视闭路系统（CATV）。
1.2HFC网络定义
HFC即是光纤和同轴电缆相结合的混合网络。
HFC通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，HFC的主要特点是：
传输容量大，易实现双向传输，频率特性好，传输损耗小。
2、南京广电HFC网络结构
2.1南京广电HFC网络系统组成
HFC主要由前端分配数据信号，通过光纤网络分配到各个局间站，进行信号处理，在各个局间站中再安排二级局间站，保证信号的传输质量。
这样的光纤网络又分为：
2.1.1FTTH（光纤到户）
2.1.2FTTB（光纤到楼）
2.1.3FTTC（光纤到路边）
2.1.4FTTF（光纤到馈线）
南京广电HFC采用的是从前端通过光纤传输的方式，将有线电视以及其他多功能业务的信号传送到楼栋或路边，接入光-电转换器（光节点），再通过同轴电缆，将信号传到楼栋放大器再分配至用户家，这种方式不仅保证了信号在长距离传输中的质量，而且也减小了投入。
2.2南京广电HFC网络的拓扑结构
为了适应多节目和交互式业务的服务需求，建设一个高可靠、高质量、支持未来交互式业务的广播电视通信平台，南京广电制定了《南京有线电视HFC宽带综合业务网的规划》和《南京有线电视网升级改造技术方案》，根据网络规划，到目前为止，南京广电已基本建成了以光纤环为主干网、以HFC为接入网的城域型有线电视宽带综合业务网。
南京广电网络综合信息网络拓扑结构图
从拓扑结构图中可以看出，南京广电宽带综合业务网采用一级主干环网和二级环网与星、树型结构的860MHz光电混合网（HFC）结合的模式。
从功能上来讲，南京广电网络的网络结构为有线电视传输业务和数据传输业务（即A/B）平台相结合的形式。
2.3南京广电HFC网络图纸图例
3、南京广电网络规划及要求
3.1南京广电网络规划分为二级：
光纤主干网（包括环网）、同轴电缆分配网。
3.1.1光纤主干网：
光纤主干网络采用模拟1550nm外调制激光器和大功率光纤放大器构成光纤有线电视干线环形网络，在每个局间站再直接用大功率光纤放大器进行光放大来覆盖用户。
3.1.2同轴电缆分配网：
即HFC网络结构中采用一至二级电放大形式来覆盖用户。
主要有以下两种情况：
室外分配网结构（光节点至分配放大器）：
分配网的结构模型采用FTTLan（光纤到最后一级放大器）方式，即由光接收机将光信号变换为电信号，再推动若干分配放大器，分配放大器输出带斜率信号。
分配放大器至用户终端：
分配放大器至用户终端是通过各种型号的无源器件和同轴电缆连接至用户终端，如图所示：
3.2南京广电HFC网络频率配置
南京广电HFC网采用860MHz邻频，上行、下行采用不对称的双向传输中分割方式，以满足双向交互式综合业务流量在传输通道上的需求。
南京广电HFC网络频率配置
3.3南京广电HFC接入网要求
3.3.1南京广电HFC接入网将主前端送来的1550nm和1310nm光信号进行分配覆盖。
并完成B平台最后一公里的双向传输。
南京广电HFC接入网是A平台和B平台（CM接入方式）的融合通道，它直接把广播、电视节目信号、交互式数据和话音送到用户终端，在HFC网络上利用CableModem或其它方式可以实现理想的宽带接入，就目前来看CM能够提供高速数据通信，是HFC双向网络的关键设备。
3.3.2从网络的物理结构上来讲，为了使综合业务更好地在网络上运行，双向HFC接入网需具备以下两个要求：
网络的结构须保证经过线路传输后综合业务的回传信号满足网络上有源设备的指标要求；
网络中同一光站所覆盖的用户回传损耗应大致相等。
通过对传统分配网结构的分析，发现传统分配网的设计方法不符合综合业务的双向传输要求，而南京广电网络的HFC网络在物理结构上已经满足CM双向传输的要求。
4、南京广电HFC网络中设备介绍
4.1无源设备和同轴电缆
4.1.1无源设备主要是分支分配器，包括:
一分支、二分支、三分支、四分支、二分配、三分配、四分配、过流一分支、过流二分支、过流二分配、过流三分配、用户盒等。
分配器是指每一个输出口信号是相同的，分支器是指主出口的信号与分支口的信号则不相同。
插入损耗：
指插入电缆或元件产生的信号损耗,通常指衰减。
插入损耗以接收信号电平的对应分贝（dB）来表示。
分支损耗：
指插入电缆或元件的信号通过分支口输出的信号损耗，分支损耗以接收信号电平与分支输出信号电平的对应分贝（dB）来表示。
目前南京广电所用的分支分配器全部为1G产品，其宽带性能较好，即能保证双向传输的需要。
分支分配器全部采用锡封压铸型，具有120dB以上屏蔽能力。
以下是部分分支分配器的外形和型号：
一分支器108
四分支分配器416
二分配器204
集中分配十二分配
分支分配器的具体标准参考下表：
器件名称
分支损耗（dB）
插入损耗（dB）
一分支器件
F108
8
2
F110
10
1.5
F112
12
1.5
F114
14
1.5
F116
16
1
F118
18
1
F120
20
1
二分支器件
F208
8
4
F210
10
4
F212
12
2
F214
14
1.5
F216
16
1.5
F218
18
1
F220
20
1
F224
24
1
三分支器件
F310
10
4
F312
12
3.5
F314
14
2
F316
16
1.5
F318
18
1.5
四分支器件
F410
10
4
F412
12
3.5
F414
14
2
F416
16
1.5
普通二分配
4
普通三分配
6
普通四分配
7
4.1.2用户盒
用户盒是用户室内电视信号输出的终端设备。
用户盒外壳采用塑料制品，外壳上压铸标明TV、DP（数据），输出口采用F型公制－5母头。
TV口只能单向传输信号，DP口可以双向传输信号，TV口通过频率是87MHz-1000MHz，DP口通过频率是5MHz-1000MHz。
TV口、DP口信号损耗值均为4dB。
DP口配有带负载的锁头防止泄流，锁头必须与现用钥匙配套。
用户盒正面图
用户盒背面图
4.1.3过流型分支分配器：
主要是HFC网络中用于主干线同轴电缆信号的分支分配，与普通分支分配器不同的是，其设备可以野外使用，防水性好，并且根据
需要可以将上一级线路的电源对其下一级的分支线路进行供电。
其外型如图：
野外型过流外部结构
野外型过流内部结构
过流主要的各分支口的损耗标准参考如下：
器件名称
分支损耗（dB）
插入损耗（dB）
过流F108
8
2
过流F110
10
2
过流F112
12
2
过流F114
14
2
过流F116
16
2
过流F118
18
2
过流F120
20
2
过流F208
8
4
过流F210
10
4
过流F214
14
2
过流F216
16
2
过流二分配
4
过流四分配
7
4.1.4同轴电缆：
是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。
最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，然后整个电缆由聚氯乙烯或聚乙烯材料的护套包住。
同轴电缆主要包括：
-5、-7四屏蔽电缆，-9、QR540铝管等。
它们的屏蔽性能很好，因此抗噪声的能力较强；而用户端的电缆的屏蔽能力却相对较弱，一般认为用户端的电缆的屏蔽能力应在90dB以上，而不是传统的60dB，只有这样，才能有效地防止噪声的侵入。
南京广电目前用的是阻抗为75Ω的同轴电缆，各电缆的形状如图：
—9铝管同轴电缆
—7同轴电缆
-5、-7接头结构
-9、QR540接头结构
-9、QR540转接头结构
双阴接头
对接头
4.1.5光接收机地面箱、放大器集装箱、集中分配防盗盒
地面箱外型
地面箱内部结构
放大器集装箱外型
放大器集装箱内部结构
集中分配防盗盒
集中分配防盗盒内部结构
4.1.6光纤
光纤是传输信息的主要介质。
目前通用的光纤是用石英玻璃制成的横截面很小的双层同心圆柱体。
光纤分为单模和多模型两种，单模光纤的传输模式适合于传输宽频带有线电视信号。
4.1.6.1光纤的纤芯直径为8m；包层的直径为125m。
单模光纤的尺寸参数应符合表1规定：
表1光纤的尺寸参数
项目
单位
技术指标
模场直径
μm
9.3±0.5（1310nm）
芯/包同心度误差
μm
≤0.5
包层直径
μm
125±1
包层不圆度
%
<2
4.1.6.2光纤的衰减、色散和截止波长应符合表2的规定
表2光纤的传输特性和截止波长
项目
波长
技术指标
衰减系数最大值
1310nm
≤0.36dB/km
1550nm
中心束管式、层绞式：
≤0.22dB/km；
带状：
≤0.23dB/km。
零色散波长范围
1300-1324nm
零色散斜率最大值
≤0.092ps/（nm2·km）
截止波长λcc
≤1260nm
1288-1339nm最大色散系数绝对值
≤3.0ps/（nm·km）
1550nm最大色散系数绝对值
≤17ps/（nm·km）
4.1.6.3对光纤从任一端进行检测时，在1310nm波长，一根连续光纤长度上不应有超过0.1dB的不连续点，在1550nm波长，一根连续光纤长度上不应有超过0.05dB的不连续点。
同时，从光纤两端测得的衰减值之差不得超过0.05dB/km。
4.1.6.4识别标志：
按YD/T769-2003标准执行，光纤采用全色谱，其色谱排列为蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿，若松套管中不足12芯时，色谱从左至右依次截取，用于识别的色标应鲜明，并不应迁移到相邻的其他光缆元件上。
4.1.7光缆：
光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。
光缆的作用是保证光纤能适应工程要求的敷设条件，使光纤能承受实用条件下的抗拉、抗冲击、抗弯、抗扭曲等，并保证光纤原有的良好传输特性。
根据实际需要，南京广电所用的光缆分为以下三种：
中心束管式光缆、层绞式光缆以及带状光缆。
下面分别介绍这三种光缆的结构。
以上三种光缆的基本组成单元是二次被覆松套管，松套管的结构如下：
4.1.7.1中心束管式光缆
从对光纤的保护来说，束管式结构光缆最合理，其特点是护层内有细钢丝来增强，光纤则在束管内。
束管式光缆具有强度好，尤其耐侧压，能防止恶劣环境和可能出现的野蛮作业的影响。
同时束管式结构的光纤与加强芯分开，因而提高了网络的稳定可靠性。
按YD/T769-2003标准执行，光纤采用全色谱，其色谱排列为蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿，若松套管中不足12芯时，色谱从左至右依次截取，用于识别的色标应鲜明，并不应迁移到相邻的其他光缆元件上。
4.1.7.2层绞式光缆
层绞式光缆是由松套管扭绞在中心增强件周围，用包带方法固定，以PVC或AL-PE粘接护层作外护层，有时还增加皱纹钢或钢丝铠装层。
层绞式光缆中的光纤识别标志按YD/T901-2001标准执行，光纤采用全色谱，其色谱排列为蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿，若松套管中不足12芯时，色谱从左至右依次截取，用于识别的色标应鲜明，并不应迁移到相临的其他光缆元件上。
4.1.7.3带状光缆
带状结构光缆的优点是可以容纳大量的光纤，它由一定数量的光纤带松套管、填充元件以一定的节距绞合在中心加强芯周围并用扎纱紧固、阻水油膏填充成带状光缆缆芯。
光纤识别标志按YD/T901-2001标准执行，光纤采用全色谱，其色谱排列为蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿，若松套管中不足12芯时，色谱从左至右依次截取，用于识别的色标应鲜明，并不应迁移到相临的其他光缆元件上。
4.2有源设备
4.2.1放大器
放大器是指为了保证电视信号的标准输出在HFC网络最后一公里所使用的信号放大设备。
南京广电使用的是860MHz的双向楼栋放大器，有室外型和室内型两种标准。
室外型双向放大器
室内型双向放大器
放大器的工艺要求
4.2.1.1正向和反向输入输出口都有-20dB检测口（测试值比实际值低20dB），精度为高低导频±0.5dB，其它频点±0.75dB，其中860MHz系统高、低导频分别设定为743.25MHz和98.5MHz。
4.2.1.2楼栋放大器的电源和信号输入端应采取可靠的防雷保护措施。
4.2.1.3正向通道为两级放大，前级为推挽硅放大模块，后级为功率倍增硅放大模块，每一级前有衰减和均衡，第一级均衡用于调整输入信号的平坦特性，第二级均衡用于设置放大器输出需要的斜率。
反向通道为一级推挽硅放大。
放大模块均采用Philips系列产品。
4.2.1.4正向通道输入、输出衰减插片出厂设置均为0dB衰减，第一级均衡为0dB，第二级均衡为5dB（指98.5MHz导频比862MHz电平低5dB，且线性良好）。
反向通道输入衰减插片出厂设置为0dB衰减，输出衰减插片为20dB，均衡为0dB。
4.2.1.5楼栋放大器的插片式均衡、衰减的插脚需镀金、电路封闭，并采用网络已使用的放大器的相同结构，接插牢靠，有导引槽道。
4.2.1.6楼栋放大器结构及安装尺寸符合要求，分室外型和室内型，外壳有良好的接地连接点。
4.2.1.7室外型的楼栋放大器，除了满足室内型的技术指标要求外，还应具备防水和散热的能力。
4.2.1.8楼栋放大器应包装齐备，内附说明书、指标测试记录、质保卡等。
4.2.2光接收机
光接收机是将光信号转换为电信号并能够按照一定标准输出电信号的设备。
光接收机有室内型和野外型，如按供电方式又可分为220V供电和60V供电。
光接收机主要由两部分组成：
即光电转换部分和电信号模拟放大部分。
电信号放大部分与普通的干线放大器相似，也有均衡调节和增益调节。
但均衡调节是固定均衡，一般不宜再调。
功能比较多的光接收机有些还含有网管功能和回传功能。
如图所示：
光接收机
光接收机面板图
光接收机的工艺要求
4.2.2.1供电方式：
光接收机应采用50Hz60VAC或50Hz220VAC开关电源，各射频端口均可以供电，必须有一个独立的供电口，相应工作电压需要具备检测口，电源和信号输入端应采取可靠的防雷和浪涌保护措施。
4.2.2.2工作方式：
正向通道的工作方式为输入光信号经光检波射频预放一体化模块后输出射频信号，再通过两级推挽硅放大（两端口光接收机仅为一级推挽放大），最后每个端口经功率倍增硅放大后高电平输出。
反向通道为一级推挽硅放大。
光检波射频预放一体化模块和放大模块均选用Philips系列产品。
4.2.2.3插片式均衡、衰减的插脚需镀金、电路封闭，并采用南京广电网络已使用的光接收机的相同结构，接插牢靠，不易接插的插片应设计导引槽道。
每端口独立拥有插拔式双工滤波器，阻带频率范围为5至65MHz，通带频率范围为87至862MHz，阻带抑制≥40dB。
正向通道有两级衰减器、两级均衡器，提供增益调整和斜率调整。
反向通道有两级衰减器、一级均衡器和一级三态开关。
三态开关为独立选件，每端口各有一个，衰减特性有三种状态，分别为0dB、－6dB、－40dB（关断）。
4.2.2.4光接收模块和光发送模块都具有LED状态指示。
光接收模块具有光功率和射频电流检测口，光发送模块具有光功率和激光器偏置电流检测口，可以用万用表测量。
4.2.2.5冗余要求
电源冗余：
提供主备双电源热备份功能。
4.2.2.6备份要求
光接收热备份功能（仅针对四端口）：
光接收机可插入至少2个以上的光接收功能模块，分别接收不同路由的光信号。
当一路出现故障时，控制单元将及时切换到另一路，也可进行手动切换。
光发送热备份功能（仅针对四端口）：
光接收机可插入至少2个以上的回传发送模块，由前端网管设备和光接收机内的应答器来组成回传模块热备份。
当一路出现故障时，控制单元将及时切换到另一路，也可进行手动切换。
上述所有的主备单元模块可以实现热插拔。
4.2.2.7结构及安装尺寸符合要求，外壳采用铸铝工艺，具有良好的接地连接点，还应具备防水和散热的能力。
4.2.2.8应包装齐备，内附说明书、指标测试记录、质保卡等。
4.2.3供电器
是向光接收机提供60VAC50Hz或220VAC50Hz开关电源。
功能要求：
外部设计应方便安装，采用野外防水型机箱设计。
具有良好的接地连接点。
拥有可靠的防雷保护措施。
供电器采用环形变压器或磁饱和型变压器。
具有线路供电器和电源插入器两个功能。
具有过载报警和状态指示功能。
当外电路故障排除后能自动恢复，也可以手动实现提前复位。
具有电源输入端的电流开关控制和保险装置。
采用电流表显示电流输出值，并提供输出电流状态指示功能。
环境适应性。
作为线路供电器使用时输出电压变化超过±10%；
作为电源插入器使用时在通过规定的安全电压和载流量后，其插入损耗变化超出2dB。
供电器外观
供电器面板
5、HFC网络接头工艺规范
5.1-5，-7接头工艺和要求
-5-7头应采用胀压式接头。
接头如图所示：
-5、-7接头外观
制作-5、-7头步骤：
第一步、用剪刀剥开-5-7电缆，大约20mm即可，不要让外屏蔽层与轴心导线缠绕在一起，防止剥开的-5-7电缆的端面有短路现象，
第二步、接头应旋到位，使介质绝缘层的端面与接头内面平行，防止脱出。
第三步、用剪刀减去突出接头端面多余的内导体，使内导体突出接头端面大约5mm左右即可。
第四步、用夹钳将胀压圈压紧，胀压圈应压到位，作好后-5-7接头应用拐手上紧牢固在分支分配器上。
5.2-9AL,QR540接头工艺和要求
-9、540接头应用专用绞刀按要求作好接头，作好端面处理，绞刀应绞到位，如铝管上有柏油，应用汽油去除，以保证接头与铝管表面接触良好；接头如图示：
-9铝管接头外观
制作-9AL,QR540接头步骤：
第一步、用钢锯将-9AL,QR540端面锯平，用相应的绞刀除去铝管内的介质绝缘层，绞刀一定要绞到位。
第二步、当介质绝缘层已被绞断后，直接拔出绞刀，拉出残留的绝缘物。
第三步、用绞刀的去掉外层的绝缘护套。
第四步、按照顺序依次套上-9AL,QR540专用接头绞好后。
逐节逐步拧紧，不能一步到位，拧的同时注意铝管要上到位，不能脱出，最后要用双扳手并紧。
安装在野外的器件的接头，应上好防水胶，缠好自粘胶带，并作好防水余兜。
6、南京广电HFC网络线路调试
6.1光接收机调试
输入光功率：
-2～+1dBmw
输出电信号：
93dBuV（98.5MHz）/103dBuV（743.25MHz导频DS42）/105dBuV（855.25MHz导频DS56）目前因机房高、低导频电平低10dB，故调试时（855.25MHz高导频为95dBuV，743.25MHz为93dBuV，低导频98.5M电平为83dBuV）。
注：
由于855.25MHz高导频还未部署，目前网络调试暂沿用743.25MHz高导频。
6.1.1光接收机正向通道调试技术表
项目
参数
备注
射频底板带宽
1GHz
光波长
1310nm、1550nm双窗口
接收光功率
－4～＋2dBmW
输入光反射损耗
>45dB
RF频率范围
87～862MHz
平坦度
±0.75dB
链路要求
输出电平
≥106dBuV，标称值为104dBuV
C/N
≥51dB
9dB损耗链路，-1dBmW接收，输出104dBuV（87~550M，59CH，PAL-D；550～862M为数据，数字信号电平低于模拟载波10dB）
C/CTB
≥65dB
C/CSO
≥60dB
RF输出阻抗
75欧
RF输出反射损耗
≥16（87~550）MHz
≥14（550~862）MHz
等效输入噪声电流
≦8PA/
6.1.2光接收机反向通道调试技术表
项目
参数
备注
光波长
1310nm±20nm
激光器类型
FP激光器（带隔离）
输出光功率
1mW（0dBmW）
输出光功率稳定度
初始值±1dB
-25℃～＋55℃
RF频率范围
5～65MHz（每端口）
RF输入反射损耗
≥16dB
RF输入阻抗
75欧
链路平坦度
±1.5dB
回传RF输入电平
75～85dBuV
在RF端口电平在80±5dBuV时，能保证回传光发模块的要求
噪声功率比（NPR）动态范围
≥20dB（NPR≥30dB）
NPRmax
≥45dB
60MHz回传通带内，
满频段加载条件下
6.1.3光接收机的调试步骤：
第一步、工具和材料准备，数字万用表、1/2英寸的套筒扳手、频谱分析仪、RF端口测试探针、测试口探针、平口螺丝刀、不同数值的均衡、不同数值的衰减。
第二步、用1/2英寸套筒扳手松开把盖板固定在底座上的六个螺丝，拆卸、安装顺序如图所示：
第三步、检查光接收机的光输入电平，标准输入光功率：
-2～+1dBmw；检查第一级以及每个端口的RF信号的电平和斜率。
并把它们调整到需要的状态。
标准输出电平为：
83dBuV（98.5MHz）/93dBuV（743.25MHz导频DS42）。
第四步、检查回传信号电平，并做适当调整。
标准为：
光接收机接受34MHz反向输入电平为80dB，机房测试口应检测到60dB为标准。
第五步、关上光接收机，正确拧好螺丝。
注意事项：
不要看任何光纤的末端或者来自能激活的光发的光连接头。
因为可能有不可见光，而且这些不可见光能对
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