摘要：网络总体规划与工程技术方案是系统设计的依据，总体规划的失误将造成全局性的、不可挽救的损失。因此，在调查研究的基础上，制定高质量的网络总体规划和工程技术方案是建设有线电视网的关键。

一般来说，规划和设计工作分为两个阶段：一是总体规划，二是详细规划和设计。网络总体规划是系统设计的依据，详细规划和设计是工程技术方案的具体化。

关键词： 网络规划 系统设计 工程技术 设计方法

正文：

一．网络总体规划

1.概述

叙述网络规划需要达到的目标、解决的主要问题、规划产生的背景、意义

2.覆盖范围的确定

要根据行政区划详细勘查，然后确定网络覆盖区域、用户数，计算网络传输的最远距离如图一所示

3.节目套数和频道配置

网络规划时应确定传输节目数量，合理规划每套节目所占频道，合理分配人力、物力和财力。

4.系统网络结构和功能的确定

网络拓扑有树形、星形、环形。有线电视宽带综合网络一般采用电缆和同轴电缆混合网（HFC网络）如图二所示

系统的功能包括：

1）传输信号的类型（模拟信号、数字信号）。

2）信号传输的方向（单向还是双向传输）。

5.工程建设规划和步骤

工程建设规划和步骤根据有线电视网络系统规模、功能、传输节目数量和网络结构等方面确定

6.详细施工图的确定

实地勘查、确定光缆、电缆网络干线路由、各光节点及分支点位置、光缆电缆的敷设工艺和方式。

7.工程预算

根据设备清单进行市场调查，逐一进行比较和考查，做出一个准确的工程预算。

8.机构和人员配置。

9.系统建设实施步骤和具体方法  

中小型有线电视网一次性完成，以后再逐渐扩充。大型有线电视网通常是分期、分批、分片实施建设。在前期工作中一定要把前端和主干线搞好，前端设备和主干线设备力争一步到位。对于光节点的服务范围则是逐渐缩小，分阶段实施。

二．工程技术方案

工程技术方案包括下述内容：

1.当地气候条件

主要有全年高低气温差，积雪情况，{zd0}风力。例如（20+35）℃说明当地{zg}气温是55℃，{zd1}的气温是-15℃。

2.当地空间电磁波分布及各种电磁干扰情况

了解电视台、广播台、移动通信、无绳电话、微波通信等所占用的频率范围；调查各种工业干扰如电机火花干扰的时间、强度。

3.当地电力供应情况和用户所用电视机类型

4.确定系统宽带

建议选择550MHz或550MHz以上的带宽。

5.当地道路、电杆、建筑物分布情况

测绘平面图，标注各种类型建筑物的单元数、楼层数、每层每单元户数、总户数，了解多数用户安放电视机房间位置等。

6.设备和器材选型

（1）选择原则 结构应符合国际国内标准；电气性能应国际国内标准；接口符合国际国内标准；具有国际或国内认可的xx机构的测试鉴定证明；具有长期研制和大规模生产能力的公司或研究所的产品；国内各地设有技术服务中心和具有良好售后服务的产品；服从于本地本单位网络规划，适合当地环境条件和经济能力；国际通用的先进设备和器材；同一系统{zh0}采用同一公司产品，以利于升级换代；按照价值工程原理，评估多种设备的性能价格比，并择其优者。

（2）射频前端设备 先阶段前端一般选用邻频设备。从功能方面考虑，前端输出频道一旦配置好后，不需要经常变动。所以，模拟电视信号调制器和模拟电视信号处理器宜选用固定频道输出，每个频道配置一套。频道输出可调节（捷变式）的调制器和信号处理器可以作备用，1~2套即可。

从结构方面考虑，模式是一个频道一个机箱，符合19in（482mm）标准机柜。也有两个或3个结构结构单元组成一个频道，易于维修互换。多数系统采用19in（482mm）标准机柜。

从性能方面考虑，多数设备的多数性能指标接近。特别需要重视的是频率稳定度、再噪比、谐波失真和视频指标。

（3）光发射机和光接收机  国内外有多家公司生产光发射机和光接收机。此类设备的主要厂商有菲利普、通用器材、阿尔卡特等公司。

（4）卫星电视接收机  卫星电视接收机有模拟卫星电视接收机和数字卫星电视接收机，可接收L、C、Ku波段高频头输出的信号，高频头噪声温度（或噪声系数）越低越好。

      国内外卫星接收机型号繁多，适用于有线电视台的卫星接收机一般是工程型，对可靠性、电源等要求较高。

（5）干线器材和设备  电缆干线器材和设备有干线电缆、干线放大器、分支器等。小型系统采用国产高效物理发泡电缆SYWV—12；大中型系统采用国产高效物理发泡电缆SYW—12或国外电缆QR型、MC2型等。

（6）分配网络部分  分配网络部分设备有用户放大器、同轴电缆、分配器、分支器、系统输出口等。用户放大器用于电缆起分配网络，是信号传输的{zh1}一级放大器，要求有良好的非线性失真特性。

（7）机房其他设备

1）加解扰设备：国外多家公司有寻址收费系统上市，可供选择。

2）音像节目制作系统的功能有字幕、特技、切换等。音像节目制作系统类型有全数字非线性视频工作站、电脑视频操作系统等。

3）视频演播设备：如录像机、视频编辑机。数字特技机等

4）连接器件应与各型光缆、电缆连接器配套，各个设备、部件、器件之间的连接线、插头插座要配套，并注意是公制还是英制。

5）分支分配器一般用金属屏蔽型。

6）光纤系统配套工具盒仪器有光纤熔接机、光纤切割机，光功率计等。

三．网络设计基本要求

有线电视系统设计必须满足国家规定的系统的各种电气参数及其技术指标，即满足有线电视系统的电气参数及其指标有：系统输出口电平、载噪比、交互调比、微分增益、相互隔离、输入输出阻抗等。

（一）网络设计时涉及的参数

1.系统技术指标分配

                           表一 系统技术指标分配

2.系统输出口电平

在CATV系统中系统输出口电平是一个重要的指标，其目的是提供电视机一个{zj0}的输入电平范围，它是指射频电视图像信号同步脉冲内未经过调制载波电压的有效值。

（1）电平范围  由GB-6510规定，VHF段为57~83dBuV，UHF段为60~83dBuV；由GY-106规定为60~83dBuV。

      在进行系统设计时，邻频系统输出口电平为（65+4）dB,在射频电视信号中，伴音的载波电平一般调整到比图像载波电平低17dB。

（2）系统输出口电平差  不同频道方式的电平差不同。

      任意频道：<=10dB;<=8dB

       相邻频道：<=6dB

（3）频道内幅频特性  任何频道内幅度变化不大于+2dB，任何0.5MHz内幅度变化不大于0.5+dB。

3.载噪比（C/N）

载噪比定义为系统某点图像或声音载波电平与噪声电平之比。而图像信噪比（S/N）与载噪比之间的关系为

        C/N=S/N+6.4dB

4.载波互调比（C/IM）

    载波互调比定义为载波电平和互调产物电平之比，用分贝表示。

5.交扰调制比（C/CM）

    交扰调制比定义为需要的载波调制信号电平和其他频道上转移过来的交扰信号电平之比，用分贝表示。

（二）网络设计必须考虑的安全要求

1.系统输出口的安全

   系统输出口直接与电视机相连，必须确保系统外市电不进入系统内，以免造成意外事故。采取的措施较多，例如：在输出端同轴电缆的内导体串接隔离电容器，外导体接地，电容器能够承受3kv直流高压。

2.防雷与接地

   系统设计时应具有防止雷电袭击的措施，例如：天线竖杆装设避雷针，避雷针和天线竖杆要可靠接地，进入前端的馈线要加装避雷针。

3.对有线电视设备和器材的安全要求

CATV设备和器材要按操作规程安装使用和维护。

四．网络设计步骤和方法

（一）设计步骤

      1.资料收集

       1）已经拟制好的网络总体规划和工程技术方案是设计的依据；除此之外还要收集建筑物平面图、层数、单元数、每单元每层户数、河流、道路、电杆位置以及拟选用设备和产品技术说明书等。

       2）服务区的环境与气候。掌握服务区环境状况，便于干线路的设计。了解当地气候状况，包括{zd1}气温、{zg}气温、降雨和雷电发生的频度。

       3）前端、干线和分配网络的指标分表如图一所示。有线电视系统前端、干线和分配网络的指标分配要根据不同的网络结构进行分配。

       4）掌握当地广电规划、建网要求、城市建设规划。

       5）网络规模的确定和网络结构形式的选定。

      2.前端系统的设计

        前端系统参数的确定与计算，绘制前端系统图。

       3.干线系统的设计

       光缆干线、电缆干线、微波干线的设计与计算，绘制干线系统图。

      4.分配系统设计

       分配系统参数的确定与计算，绘制分配网络图

       5.系统供电与防雷设计

（二）设计方法

     不管是单向传输还是双向传输，系统设计方法一般按照信号下行传输方向依次设计和计算，即按前端、干线、分配网络的顺序对各部分进行设计。

  1.网络部分的连接关系

前端与干线的连接分为以下几种连接关系。

（1）前端与电缆干线的连接，如图三所示。

（2）前端与光缆干线的连接，如图四所示。

（3）前端与微波传输接口，如图五所示。

2.前端系统设计

前端系统分析与设计主要考虑邻频前端。邻频前端的主要部件是邻频调制器、频道处理器和解调器。有线电视实现邻频传输，主要是在前端实行了满足邻频传输要求的信号处理方法，包括声表面波滤波器（SAWF），锁相环路（PLL）频率合成技术、图像和伴音分通道处理等。

（1）质量要求  保证射频、视频、音频技术指标，满足相邻频道的传输要求。

      对前端设备中的频道处理器和电视调制器的输出信号要求计生输出分量小，带外抑制特别是邻频道抑制大，频率总偏差小，输出幅度稳定（+1dB),相邻频道抑制>=60dB，带外寄生输出抑制>=60dB，任意频道电平差<=2dB，任意频道间电平差<=10dB,V/A比按规定在14--23dB之间，通常以17dB为宜。

      （2）前端载噪比的计算   有线电视系统总载噪比和CTB等指标，要在各子系统中进行分配，各子系统指标与总指标之间的关系式为

        （C/N)z=(C/N)n-10lgK

式中  （C/N)z---子系统的载噪比指标；

       (C/N)n---全系统总噪比指标；

         K---分配系数。

        （3）空间射频通道载噪比  单台设备输入端电平S入与输出端载噪比C/N（dB）的关系为          C/N=S入—Nf—2.4

式中  Nf—噪声系数。

（4）A、V通道比  一般情况下，卫星电视接收机、录像机等设备图像信噪比都高于46dB，国家标准规定调制器的信噪比最小为46dB.

（5）前端CTB值的计算  有限电视系统CTB要在各子系统中进行分配，各子系统指标与总指标间关系为       (CTB)z=CTBn—20lgK

式中(CTB)z—子系统的CTB指标；

     (CTB)n—全系统总CTB指标；

       K—分配系数

3.同轴电缆干线的设计

以550MHz邻频系统为例来进行同轴电缆干线的设计。

干线传输系统设计要满足技术指标要求，如C/N、CM、CTB等指标，同时还要满足一般应遵循的设计原则或注意事项，如网络结构形式、干线的布置和路由选择、系统规模、用户分布情况等，然后绘制干线系统图并进行计算、验算和调整。

根据系统规模、用户密度及其及其分布状况，进行干线电缆和路由的选择，通常采用树形网络结构，考虑的原则要求如下：

1）干线的敷设应尽可能选择短而直的路由的选择，以减少放大器的个数，节约电缆，降低工程造价。

2）传输干线应远离强电线路和干扰源敷设。

3）干线放大器一般设置在其增益刚好抵消前一段电缆损耗的位置，满足零增益设计。

4）需要将干线分成两路传输时，可在干线中接入分配器。

5）高寒和温度变化大的地区以及为了传输干线的温度、安全需要，应采用直埋式地下敷设电缆。

五．工程概算

在网络总体规划和工程技术方案阶段可结合系统初步设计来进行有线电视工程概算，由于各个地区和各个时期的差别，没有统一的预算方法，可根据具体情况由甲乙双方共同商定。大体上有以下几种预算方法：

（1）按前端、干线器材，分配网络器材（{zh1}一级延长放大器输出口以后算为分配网络）、辅材等实际用量计价。另外加上设计、调试、安装费（多少元/户）*总户数。设计、调试、安装费根据用户分散程度、入户率高低、楼房和平房比例等确定。

（2）全包工程：以器材预算总金额+劳务及劳务税验收费+运费+不可预计费。

（3）有的地方自己承担分配网络部分工程，仅前端、干线需乙方承担。计算方法与全包工程相同，只是去除网络部分。

结论：本论文的目的是学会有线电视系统的网络规划与系统设计，并能够结合本地或本单位规定网络规划和工程技术方案，已经建设好有线电视网的地方也能借鉴本论文的网络规划和工程技术方案。

本论文的参数，是整个系统的，而不是某器件、部件和设备的技术参数（器件、部件和设备的技术参数有相关标准规定），应于区分。本论文仅供参考。

参考文献：

1.刘健，金正，洪海涛等编著。有线电视工程设计、安装与维护。北京：人民邮电出版社，2004

2.彭明全等编著。有线电视教程。北京：电子工业出版社，2002

3.杨清学编著。有线电视技术。北京：机械工业出版社，2006

4.杨其富编著。有线电视与网络通信系统运行管理与维护.北京：中国电力出版社，2003