矿区有线电视光纤传输系统设计

发布时间：2022-03-14 15:11:51 浏览数：次

(神华集团乌达矿区信息管理有限责任公司，内蒙古乌海 016040)
摘要：文章介绍了矿区CATV光纤传输系统设计，目的是以光缆为干线、以RF电缆为分配网络，建设成一个新的CATV传输网络，从而提高CATV传输质量。
关键词：有线电视；光纤；路由；光纤链路；光功率
中图分类号：TN943 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2009)14—0082—02

矿区有线电视台建立于1995年，系统频率为300MHz，传输17套模拟电视节目，覆盖城区及部分郊区，是一个同轴电缆传输网络。由于同轴电缆传输网络难以实现多路电视信号的高质量远距离传输，决定对网络进行升级改造，建设光纤模拟网，系统频率带宽为550MHz传输40套模拟电视节目，形成以光缆为干线、同轴电缆为分配网络的星型结构网络。
1 确定光节点位置及光缆路由长度

由于矿区经济不发达因素限制分为100～2 000户的覆盖原则来确定每个服务小区的光节点，考虑到安全、供电、维护与升级改造等因素，将光节点设置在该城区的中心位置，根据矿区的用户分布情况，设立7个光节点，预留1芯光纤以备后用。

根据前端和矿区7个光节点位置以及矿区规划情况，确定矿区光纤模拟网络的路由图，对各个光节点至前端的光缆线路进行测量，在线路长度基础上再加5%的余量，这就是光缆实际长度。矿区7个光节点的分布与路由如图1所示。

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2 光纤传输系统选定

传输方式选用同轴电缆系统兼容的单模调幅残留边带(AM-VSB)传输方式，以后有条件再向全光缆数字传输系统过度，系统波长为1 310nm。

系统频率带宽由300MHz升级扩展到550MHz,系统传输40个频道，C/N=50db,CTB=50db,CSO=54d b,光接收机的输入光功率为-1dbm(+_-1)。

光缆选用24芯的GYTA光缆，每个光节点配2芯光纤。1芯下传使用，1芯上传备用，目前实际配备7个光节点，即实际配用14芯。

其核心设备是光端机，分为发射机和光接收机，光发射机选用LLT-2-PLUS,光接收机选用7F3 0TSG(采用集中供电方式AC60V)。

光分路器选择随意的1xN路各种分光比例的光分路器。

传输系统采用前端——光缆干线传输——同轴电缆分配网络，网络结构在总体上形成星型结构。
3 光纤传输系统指标计算

矿区有7个光节点，使用1台光发射机组网，使每个光发射机所带动的光节点的距离总数相近，经过优化程序，寻求最最佳方案，以下是各种数据的计算。
3.1 各光路光纤耗

Ln=ALn

上式中，A为光纤衰减常数，A=0.4db/km:Ln，为各点光路的长度(km);Ln为各光路光纤耗 (db)。将各光纤链路的距离数代入上式，可以分别计算出各光纤链路的光纤耗，所得数据见表1。
3.2 各光路光纤的分光比

Kn=Pn/Pt=Pn/(P1+P2+P3+…+P7)

上式中，Pt为同一个光发射机的所有光路光纤损耗的总和光功率；Pn为光纤分路器一条光路的光功率；Kn为光纤分路器各支路的分光比。这里的光功率须转换成以mW为单位，Pt也同样，依照上式，可分别计算出各光点光路的分光比，其计算所得数据表1。
并依此数据绘制出光功率分配图，见图2。
3.3 各分路分支损耗

Lkn=-10 Lg Kn

上式中,Lkn为各分路分支损耗(单位dbm)；Kn为各分路分支的分光比。依据上式，可分别计算出各分路分支损耗值，其计算所得数据见表1的分光损耗。
3.4 计算每条光纤链路损耗

Lon(dbm)[WB]=Ln+Lkn+附加损耗(0.5db)+活接(0.5db/副)x2
=Ln+Lkn+0.5+0.5x2=Ln+Lkn+1.5

上式中，Lon为光纤链路损耗；Ln为各光路光纤损耗，Ln=Axln;Lkn为各分路分支损耗，Lkn= -10 lg kn;附加损耗一般为0.5db；活动接头两副，损耗为0.5x2=1db。因为每条光链路损耗原则上近似相等，设计时可以只计算1条。依据上式，可分别计算出各条光纤链路的损耗值，其计算所得数据见表1的各光节点损耗。
3.5 确定光发射机的光功率

根据某个光节点光纤链路损耗和预定的光接收机输入光功率，可以计算出光发射机输出光功率Pt。
Pt=Lon+Pr

式中，Lon为允许的光路损耗；Pr为光接收机输入光功率，一般取-1dbm。以光节点A(黄白茨矿)为例，Lon=10.74,Pr= -1，则Pt=9.74db,所以，LLT-2——PLUS光发射机(9~11db)的输出光功率选择在10dbmw上，即10mw,光发射机的RF输入电平为79db/CH。
4 指标数据的实际测量

系统的主要技术指标是载噪比C/N、二阶组合差拍CSO和三阶组合差拍CTBC/N>=43db,CSO>=54 db,CTB>=54db,我站各光节点的输入光功率实际测量数据见表2，符合国际通用标准，达到光纤传输设计目的。

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