有线电视网络双向改造实施方案.docx
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有线电视网络双向改造实施方案
为了加快全市信息化建设的步伐，我台决定对原有线电视网进行网络改造以满足自身发展及市场需求。
通过对传统有线电视网的升级改造，四会有线电视网络将成为一个集广播电视信号及多媒体业务的综合性网络，能够为各类团体用户及居民用户提供高质量的宽带多媒体综合业务。
一、实施原则
1、这次的有线电视网络双向化的改造和建设具有一定前瞻性，改造后能满足今后规划期内网络建设和用户带宽的需求。
从2010年开始，《中国电信互联网需求书》中已经提到，用户对带宽的需求在3年内就能到2～8Mbps/户，并且在5年之内可能到达4～12Mbps/户。
在我市，中国电信已经基本走完了第一步，就是说电信已经向第二部迈进。
至于中国移动与中国联通，正在全四会铺光纤，搞光纤入户，他们都在全面改网，而我们广播电视的网络本来就和他们相比相差很远，再不改网我们将和他们差距得越来越远。
对于我们自己的广播电视网络，虽然经过这次的改网，未一次达到光纤入户，但我们的设计是比较先进的，除了满足基本数字电视的需要以外，在数据带宽上，独享要达到40Mbps以上，共享要达到100Mbps以上。
到时相对光纤入户来说我们都不一定没有优势。
因为以后就算是走全ip的数据，电视节目都变成ip来传，根据高清节目占用带宽10至20Mbps左右，而数据2020Mbps，我们带宽都是足够的。
2、有线电视网络双向化的改造和建设应遵循低故障、易维护、可控制、可管理原则，确保有线电视双向网络的系统安全和可靠运行。
我们这次的有线电视双向网络建设和改造遵循以下原则：
标准性：
技术系统、设备、接口协议要遵循已颁布的国家标准和行业标准，采用的硬件设备应通过广电总局或相关管理机构的入网认定，确保系统设备的互连互通。
可靠性：
网络建设和施工应遵循低故障、易维护、可控制、可管理原则，确保有线电视双向网络的系统安全和可靠运行。
适用性：
系统设计与建设要因地制宜，业务与技术模式要紧密结合本地的业务发展和本地的网络条件。
可扩展性：
系统设计实施应遵循先进性、扩展性原则，充分考虑随着业务的扩展与技术的进步可以实现系统的平滑升级。
为了提高我们网络的可靠性，我们会扩展和加强我们的光纤网络，增加光节点的数目，减少放大器，同时，我们会简化网络结构和有源器件，特别是同轴传输部分，尽量降低维护
的技术要求，提高维护的效率。
二、任务目标
“光进铜退”是有线电视网络宽带化、双向化的发展趋势，有线电视网络双向化改造应将光纤进一步向用户端推进，实现高可靠、高带宽、高承载力、可管理、可运营的目标。
我们的网络新楼盘现大部分都实现光纤到楼，但旧城区部分还是旧有的网络，需要进行改造，使全市的有线电视网络具备承载模拟和标准清晰度数字电视节目、高清晰度电视、广播、视频点播、宽带数据接入、语音服务等多种业务的能力。
其实我们从2004年开始，我们都有用CMTS+CM的方式进行改网，由于当时各种原因，新力公司提供的技术存在一定的问题，因此搞到现在都未能搞好。
所以今次的改网，我们的定位是比较明确的，一定要一部到位，用户的接入带宽和稳定性一定要达到电信级的水平。
三、设计依据
（1）《有线电视广播系统技术规范》（GY/T106—1999）
（2）《有线数字电视广播信道编码与调制规范》（GY/T170—2001）
（3）《HFC网络上行传输物理通道技术规范》（GY/T180—2001）
（4）《HFC网络数据传输系统技术规范》（GY/T200—2004）
（5）《有线数字电视系统技术要求和测量方法》（GY/T221—2006）
（6）《城市有线广播电视网络设计规范》（GY5075—2005）
（7）《广东省广播电视网络股份有限公司网络设计标准》
（8）《四会市广播电视台网络设计标准》（FG001.0—2012）
四、网络改造质量要求
1、网络双向改造工程的设计做到科学、合理、准确。
2、网络设备器材涉及国家强制性安全认证的产品和属于国家广播电影电视总局入网认定范围的广播电视设备（参见《广播电视设备器材入网认定产品目录》）应具有有效的认定标
识，能适应本地环境气候条件，性能符合设计要求。
主要设备、器材应注有制造厂厂名、质量合格证明、规格型号、性能检验报告、使用说明和技术条件说明。
为了便于管理，相同功能需求网络器材，在同一区域应尽可能使用同种产品。
3、网络工程施工、安装、调试符合设计要求，依据设备、器材生产厂家推荐的参数、方法进行，使网络性能达到最佳。
设备、器材安装点即要便于安装、测试、维护，又要兼顾
安全。
4、双向网络建议在满足安全播出的要求的基础上，具备一定的系统冗余能力、必要的监控手段和应急处理手段。
5、工程建设建议应建立完善的工程、器材质量检验、验收流程。
6、双向网设计、施工及验收建议按照GY5073-2005、GY5075-2005进行设计、施工
及验收。
7、系统各部分技术指标应符合设计规范，达到相关国家、行业标准要求。
8、网络改造中，各项文档建议应齐备，包括网络改造方案、设计及竣工工程图纸、调试记录、HFC网络用户资料等。
六、有线电视网络双向化改造技术
有线电视网络双向化改造要通过建立回传通道以满足终端用户的双向化需求。
目前，国内部分网络双向化改造采用了有线电视电缆调制解调技术（CMTS+CM）、以太网接入技术（LAN）、无源光网络技术（PON）以及各种新的双向接入技术（例如：
EOC等）。
从技术发展趋势上看，这些技术都是向FTTH（光纤到户）发展的过渡技术，但由于现在光纤到户的实际解决方案未成熟，因此选用一个适合我们的双向接入技术是很有必要的。
为了解决我们宽带网络现存的问题，我们反复到其它地方进行参观学习，例如：
广州、禅城、珠海、中山、江门、新会、开平、南海、三水、高明等地，经过多方面的考虑，我们认为中山模式比较适合四会。
因为他们早期也是使用CMTS+CM的接入模式，也是投入了大量的资金，结果也是和我们一样，噪声问题严重、网络的封闭性老是做不好。
而且，他们都深有同感，CMTS的接入方式对维护人员的要求实在是太高了，需要全面的双向网传输知识和电脑网络方面的知识，因此他们在2008年左右就全面采用EPON+EOC方式接入来替代CMTS，他们得到的经验是，采用EOC接入后，噪声问题得到很好的解决，同时一线的维护人员的维护难度大幅减低，增加了维护的有效性。
而且他们经过多年使用任务使用EOC接入是稳定的，是满足网络需要的，他们现在通过EOC接入已经开展的多功能业务，数据用户达到了10万户。
而对于我们四会的网络来说，经过我们网络的实际应用，我们采用的CMTS+CM的接入技术是失败的（原因可能有多方面），这个有使用我们有线宽频网络的人就深有体会。
在2011年，我们向某些厂家要了一部分EPON+EOC的设备做网络测试，在所有网络结构设备不变的情况下，改造了包括电视小区在内几个点，以前用CMTS的时候经常断线不稳定，
但是改网以后一直用到现在都很少断线。
因此，我们认为相对CMTS+CM，EPON+EOC
技术是比较适合我们的网络的。
因此，下一步的网改，我们准备全网使用EPON+EOC技术技术。
由于对于我们来说EPON+EOC技术是一个比较新的概念，因此我们下面就分别作以下介绍：
1、EPON技术光网传输技术，通常分为有源光网络（AON）和无源光网络（PON）两大类。
有源光网络具备传输距离长、需供电、需维护等特点，有源光网络一般是基于点到点的网络拓扑结构，如HFC光网、LAN光网等部分，有源光网络主要应用于干线传输网络和城域网。
无源光网络一般是基于点对多点的传输方式，多采用树型或星型（多级星型）的拓扑结构，是多用户共享系统。
无源光网络具备拓扑结构简单、设备成本低、消除了局端与用户端之间的有源设备等特点。
由于PON技术的网络拓扑与有线电视网络的拓扑结构相类似，无源光网络技术成为一种在广电网上应用的新技术。
EPON是在PON的基础上，用以太网（Ethernet）协议取代ATM作为数据链路层协议，将以太网技术与PON技术结合，构成了一个可以提供宽带、低成本和多业务能力的新一代光接入网技术。
EPON采用点到多点结构、无源光纤传输方式，上、下行速率目前可达到1.25Gbps，因此也称GEPON（G=Gigabit吉比特）。
目前，IEEE已经建立8023av工作组来制定10GEPON标准。
以下为EPON+EOC接入示意图：
EPON是一项采用点到多点拓扑结构、利用光纤和光无源器件进行物理层传输、通过以太网协议提供多种业务的宽带接入技术。
这项技术充分结合了无源光网络技术和以太网技术的优势，为在局端中心机房（CO）和终端客户现场之间配置宽带接入光纤线路提供了一种低成本的方法。
无源光网络技术具备点到多点的拓扑结构、无源器件、后期维护成本低等特点。
EPON系统可以采用波分复用技术进行数据和电视信号的单纤传输。
使用1490nm波长传输EPON下行数据信号，使用1310nm波长传输EPON上行数据信号，使用1550nm波长传输射频模拟和数字电视广播信号。
合成光波到达ONU后，利用解波分复用技术将其分解为数据光波和电视广播光波，分别接收处理后还原为数据和电视信号，最后通过5类线和同轴电缆或单纯通过同轴电缆传输给最终用户。
2、EOC技术
EOC（EthernetOverCable）是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术。
在用户楼道附近，采用特定的介质转换技术（主要包括阻抗变换、平衡/不平衡变换等），将符合802.3系列标准的数据信号通过同轴电缆传输，接入用户家中。
EOC传输技术基本原理是：
利用有线电视信号在111～860MHz频率传输，基带数据
信号在5－65MHz频率传输的特性，可以使两者在一根同轴电缆中传输而互不影响。
把电视信号与数据信号通过合路器，利用有线电视网络送至用户。
在用户端，通过分离器将电视
信号与数据信号分离开来，接入相应的终端设备。
EOC对现有的有线电视网络系统改造工作量较小，也不用其它有源设备，可以作为有线电视网络双向改造的一种经济实用的技术方案。
七、相关技术指标双向
1、HFC网络波段划分
双向HFC网络的频率范围为5～860MHz，其波段划分如下表所示：
双向HFC网络波段划分
波段
频率范围（MHz）
业务内容
R
5～65
数据业务
X
65～87
过渡带
FM
87～108
广播业务
108～110
HFC网管
A
110～860
模拟电视、数字电视、数据业务
下行传输系统主要技术参数
序号
项目
电视广播（860MHZ）
1
系统输出口电平（dBμV）
模拟信号：
60±5；数字信号：
楼层：
70±3别墅：
75±3
数字QAM信道（RMS）和模拟信道（峰值）的功率电平差（dB）：
－10～0
2
系统输出口频道间载波电平差
任意频道间（dB）
≤10
≤8任（意60MHz内）
相邻频道间（dB）
≤3
伴音对图像（dB）
－17±3（邻频传输系统）－7～－20（其他）
3
频道内幅度/频率特性（dB）
任意频道幅度变化范围为±2（以载频加
1.5MHz为基准），在任何0.5MHz频率范围内，幅度变化不大于0.5。
4
载噪比（dB）
≥43（B=5.75MHz）
5
载波互调比（dB）
≥57对（电视频道的单频干扰）
≥54（电视频道内单频互调干扰
6
载波复合三次差拍比（dB）
≥54
7
交扰调制比（dB）
≥46＋10lg（N－1）（式中N为电视频道数）
8
载波交流声比（%）
≤3
9
载波复合二次差拍比（dB）
≥54
10
色/亮度时延差（ns）
≤100
11
回波值（%）
≤7
12
微分增益（%）
≤10
序号
项目
电视广播（860MHZ）
13
微分相位（度）
≤10
14
频率稳定度
频道频率（kHz）
±25
图像/伴音频率间隔（KHz）
±5
15
系统输出口相互隔离度（dB）
≥30（VHF）
≥22（其他）
16
特性阻抗（Ω）
75
17
相邻频道间隔
8MHz
18
辐射与干扰
寄生辐射
待定
电视中频干扰
（dB）
＜－10（相对最低电视信号）*
抗扰度（dB）
待定
其它干扰
按相应国家标准
19
数字信号
调制误差率
（MER）（dB）
≥24（64QAM，均衡关闭）
误码率（BER）
≤1×10E－11（24h，RS解码后）（短期测量可采用15min，应不出现误码）
数字射频信号与噪声功率比（SD,RF/N）（dB）
≥26（64QAM）
注*：
在任何系统输出口，电视接收机中频范围内的任何信号电平应比最低的VHF
电视信号电平低10dB以上，不高于最低的UHF电视信号电平。
数据传输通道主要技术参数
序号
项目
技术指标
说明
1
标称系统特性阻抗（Ω）
75
2
数据通道频率范围（MHz）
5～65
基本信道
3
Modem发射电平（dBμV）
110
此电平为设计标称值，并非设备实际
工作电平。
4
传输路由增益差（dB）
≤10
服务区内任意用户端口上行
5
通道频率响应（dB）
≤10
7.4～61.8MHz
≤1.5
7.4～61.8MHz任意3.2MHz范围内
6
最大过载电平（dBμV）
≥112
三路载波输入，当二次或三次非线性
产物
为－40dBc时测量。
7
载波/汇集噪声比（dB）
≥22（Ra波段）
≥26（Rb、Rc波段）
电磁环境最恶劣的时间段测量，一般为18:
00～22:
00；注入上行载波电平为100dBμV。
8
通道传输延时（μs）
≤800
序号
项目
技术指标
说明
9
回波值（%）
≤10
10
通道群延时（ns）
≤300
任意3.2MHz范围内
11
信号交流声调制比（%）
≤7
12
用户电视端口噪声抑制
能力（dB）
≥40
13
通道串扰抑制比（dB）
≥54
2、网络建设总体标准
（1）网络按双向HFC网络标准建设，按双向HFC网络标准设计。
（2）系统带宽860MHz。
（3）光节点覆盖用户数50～200户。
（4）光节点覆盖范围的半径不超过150米（新建网不超过100米，改网不超过150米）。
（5）放大器级联数不超过1个（新建网不带放大器，改网最多只有一个放大器）。
（6）末级有源设备以下网络采用星型无源集中分配结构。
（7）每光节点配置12芯光缆，其中1芯上行传输，1芯下行传输。
（8）光工作站、放大器均按双向配置。
3、光传输链路设计
新建网用小功率1310发射机，改网条件不成熟地区可用1550加光放。
下行光传输链路从分前端机房下行光发射机起，经光分路器至光工作站止。
下行光传输链路只设置一级光分路器，一般设置在分前端机房、接入机房（特殊情况可在野外，以后条件具
备时全部接回机房）。
A、光功率要求
（1）下行光发射机输出光功率，一般为8～10dBm（现时采用8db）。
（2）光工作站输入光功率在规定的合理范围内，一般为0～－2dBm，特殊情况可-3db
或者-4db，但不能低于-4db。
B、光链路损耗
（1）光链路损耗＝光分路器插入损耗（dB）＋光纤长度（km）×0.4（dB/km）＋活动接头个数×0.25（dB）＋设计余量。
（2）上式中0.4为光纤在1310nm波长处的衰减系数（单位为dB/km），此值已包括光纤熔接损耗；1550nm波长衰减系数取0.25；设计余量取1dB。
C、光分路器
（1）光分路器原则上采用等光分比设计。
（2）光分路器分路数采用1×2、1×4，1×8、1×16、1×32五种，选用时应综合考虑EOC、IPQAM等系统的指标控制。
（3）光分路器插入损耗计算值分别为：
1×2为3.2dB、1×4为7.2dB、1×8为9.63dB、1×16为13.24dB、1×32为17.45dB。
D、光传输网主要设备配置
光传输网应配置的主要传输设备有下行光发射机、光分路器、光工作站、OLT、ONU、
EOC局端等。
设计时除应确定设备的数量外，还应确定下行光发射机输出光功率、光分路器分路数等。
光传输网应配置的主要线路设备器材纳入光缆线路设计。
4、光网络结构设计
根据工程建设规模，HFC光缆网络结构应统一规划。
HFC光缆网络结构为星型结构。
HFC光缆网络的接续分歧节点，一般采用光缆接续盒、光缆交接箱或小区接入机房等形式实现。
A、光缆纤芯配置HFC光传输网光缆纤芯配置应从光节点处开始，向机房端逐段进行配置。
光节点光缆纤芯配置：
（1）至光工作站L1级光缆段纤芯数统一按12芯标准配置，下行光传输链路、数据传输链路各使用1芯，要求熔通4芯至分前端机房。
中间节点B至中间节点A的L2级光缆段纤芯数：
（1）L2级光缆段纤芯数净需求＝中间节点A至所覆盖光节点的所有L1级光缆段熔通纤芯数之和。
（2）L2级光缆段纤芯数实际需求＝纤芯数净需求＋纤芯余量。
（3）L2级光缆段实际纤芯数应按光缆纤芯序列向上规整。
中间节点C至中间节点B的L3级光缆段和机房至中间节点C的L4级光缆段与L2级光缆段纤芯数配置方法相同。
根据光缆段级别及覆盖区域实际状况，合理确定各级光缆段纤芯余量。
光缆纤芯数序列为8、12、24、36、72、96、144、216芯。
光缆纤芯采用全色谱标识，色序为：
蓝、桔、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿。
光缆选用松套层绞式结构。
B、纤芯功能规定光节点处：
（1）12芯光缆按色序使用。
（2）第1芯（蓝）为信号下行主用，接光工作站光接收输入口。
（3）第2芯（桔）为信号下行备用，成端待用并熔通分前端机房。
（4）第3芯（绿）为信号上行主用，接光工作站光发射输出口。
（5）第4芯（综）为信号上行备用，成端待用并熔通分前端机房。
（6）第5～12（灰、白、红、黑⋯.）预留其它用途。
中间节点处：
（1）光缆按光纤束对应配置。
（2）光纤束内纤芯按色序对应配置。
5、HFC同轴电缆传输网设计
HFC同轴电缆传输网设计内容主要包括确定光节点覆盖范围、分配方式、电平控制、设备安装及供电、布线。
根据“光节点划分原则”确定设计范围内的光节点数量、每个光节点位置和每个光节点覆盖范围。
HFC同轴电缆传输网结构为星—树型结构，末级有源设备以下网络采用星型集中分配结构。
各支路尽量采用对称性设计，用户数量尽量相等。
A、设计电平控制
HFC网络同轴电缆传输链路需要控制的关键点有光工作站输出口A点、放大器输入输出口B点和C点、门头节点D点、用户盒E点。
双向HFC网络需要控制A点、B点、C点、D点、E点的下行电平值和E——C段、D—
—C段、C——A段上行链路损耗值。
电平计算参考频点：
下行链路电平计算参考频点为
数据链路电平计算参考频点为
下行电平控制
（1）光工作站下行输出电平103±2dBμV。
（2）分配放大器输入电平75±3dBμV，输出电平为103±3dBμV。
（3）下行电平预置均衡：
光工作站、放大器下行输出电平预置均衡6～8dB。
（4）用户入户端电平：
70±5dBμV。
（5）用户终端电平值应遵从《HFC网络建设规范第1部分：
总体技术规范》的规定。
（6）上述电平值已考虑1dB设计余量。
B、上行链路损耗控制
（1）有源设备上行链路设计遵循单位增益法则，即级间链路增益补偿相应的链路损耗以保持各有源设备上行注入端口电平一致。
（2）用户终端至末级有源设备上行放大模块的最大链路损耗不超过30dB，同一放大器所覆盖用户的上行链路损耗差不大于3dB。
（3）光工作站不同支路间上行链路损耗差不大于6dB。
供电设计方面光节点与放大器应采用集中供电方式，并做好用电功耗计算。
。
电源供电器的输入电压应满足220V（±15%）、输出电压应满足60V（±5%）的波动，要求供电稳定可靠。
供电设计应有裕量，一般要求保留30~40%的裕量，作为以后增加器件和解决超负载等问题。
6、同轴电缆网主要设备配置
HFC同轴电缆网络应配置的主要传输设备有光工作站、放大器等。
HFC同轴电缆网络应配置的其它设备（器材）有供电器、分支分配器、设备箱、同轴电缆、电缆接头等。
设计时应确定供电器规格、分支分配器型号、设备箱规格及样式、同轴电缆规格型号及长度、电缆接头规格及数量等。
A、同轴电缆选型
同轴电缆选型参照《HFC网络建设规范第4部分：
通用设备器材技术要求》的规定。
光节点至分支箱电缆采用－9铝管电缆。
光节点至放大器主干电缆采用－9铝管电缆。
放大器以下支干电缆可采用－9铝管电缆。
楼内及用户室内电缆采用－5电缆。
B、同轴电缆预留同轴电缆预留长度应包括在设备安装箱内盘留长度以及施工工艺需要的长度。
同轴电缆在光节点落地安装箱处预留5m；在光节点架空安装处预留5m。
同轴电缆在放大器落地安装箱处预留4m；在放大器挂墙安装箱处预留3m。
八、分部实施方案
1、机房建设
因为机房是真个网络的核心，在整个网改的过程中，机房的作用是十分重要的，我们的网络改造都是围绕着中心机房和分前端机房来进行。
野狸岗机房是必定要改造的，因为是几十年以前建成的，无论从空间、环境等各方面都不能满足新网络的要求，东区机房主要是空间小，如果不改网的话根本安装不了新的设备，唯一可以使用的是中心机房，但是我们的改
网却主要集中在旧城区和东区，因此机房的升级改造时势在必行的。
当然，这方面台领导是十分重视的，现在野狸岗机房和东区机房正在升级改造中，预计在下个月中就能完成投入使用。
为了方便维护，野狸岗机房从山顶搬到了山脚的2楼，东区机房由原来的一个房间扩展到成个套件那么大，从设计容量来说，基本上可以满足以
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