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浅析模拟前端系统及网络升级改造

2014/6/12 10:19:02      点击:

根据广电行业有关标准,针对我单位电视机房搬迁过程中前端系统扩容、接轨数字化及网络传输方向的倒向在设备选型、细节处理和网络敷设方面实现了搬迁后信号正常传输及系统扩容,而且信号质量得到很大改善。

概述

在目前有线电视从模拟向数字信号过渡的时期,新建机房除了考虑当前使用需要及将来的数字化接轨外,还要在保证信号正常转播的同时完成网络升级改造及传输方向的倒向。我单位原有线电视机房前端为550MHz邻频前端,由卫星接收天线、卫星信号功分器、卫星接收机、邻频调制器、邻频混合器和前置放大器等设备组成。

网络为光纤-同轴混合网(HFC)结构,光纤到节点(FTN),光节点13个(如下图1),同轴网主支干线为星-树型结构,单元内采用串接分配方式,楼栋主要采用550MHz单向放大器。

 经过仔细论证,确定了先进行前端系统的安装调试再进行网络倒向、光节点信号调整及各楼栋放大器的更换调试的方案。

前端系统安装调试

新系统建设既要考虑扩充容量,又要考虑与今后的数字电视接轨。经过充分调研和论证,采用了PBI公司的DCH-3000P-PRO接收机。该接收机具有数字加密信号(QPSK)输入、ASI输入及卫星输入等接口,同时具有模拟的音视频信号和BNC视频输出端口,既能满足当前的模拟系统,又能适应将来的数字前端系统。传输码流率、误码率等各项参数完全满足前端系统的需要。邻频调制器及其他前端设备由于不兼容数字信号,采用了原有性价比高的系列产品,保证了现有系统的稳定性。

新建前端须摒除老机房前端的弊端:(1)卫星接收天线使用的电缆长期裸露在室外,易受湿气和潮气的侵袭,接头防水胶带老化后很容易进水,藕芯电缆的结构特点很易储水,易造成高频头短路烧毁,须经常维护;(2)老机房前端音视频线及连接线采用-5藕芯电缆加Q9头(BNC接头)、莲花头(RCA接头)及5C环扣式接头制作,易受外界电磁干扰,尤其接头常会接触不良,产生斜纹干扰,经常需要处理;(3)机柜间及机柜内设备连接线混乱,卫星接收天线、音视频线、输出线等各种线缆相互缠绕,又无标号,故障时较难排查;(4)各接收机及调制器上贴纸签,很不美观,且使用时间短,需经常更换;(5)原机房采用两个24路简易跳线盒实现3单位4路光分路器和64芯、120芯光缆的连接,跳线不易分清,不利于维护。

根据在机房及外网维护中的经验发现:⑴使用物理发泡电缆能有效减轻潮湿气的侵袭,减小前端系统的维护频次;⑵音视频线采用SYVVW-75-4电缆配合专业Q9头和莲花头制作、连接线采用SYWV-75-5物理发泡电缆及5C六角钳压式接头制作即能减轻外界电磁干扰,有效防止图像斜纹的产生;(3)各设备线缆制作前统一套色环,接收机与调制器同行排列,易于查找;(4)机柜内挂纸质频道表,上面按机柜行号标示各单位节目及发送频道;(5)采用ODF架,将跳线全部上架标号,检查时一目了然。

经过相应处理达到了既美观又便于检修的良好效果(如下组图)

细节处理后,在前端设备安装完毕后对信号电平做了调整,分配至各光发射机输入端口,经检测各项指标全部达标。

网络改造

我们目前使用的网络除了主干线采用的光缆网络是02年敷设的,其余同轴的主干支线仍然是九十年代的藕芯同轴电缆系统,由于使用年限过长,耦芯电缆结构的缺憾,频率传输的衰减特性及网络上放大器级联数多(最多的达到7级)的原因,UHF频段信号衰减很大,VHF频段和UHF频段信号电平相差过大,放大器的均衡范围又有限,用户的信号就常常出现高端不好的情况,很难解决。

在同轴电缆网络暂时不做变动的情况下要解决问题只有使用大均衡,而使用大均衡又会使增益下降,就只有增加级联放大器,而经过多级级联S/N指标会严重变差。经过大量调研,采用了杰和兴公司的4735H双向干线放大器,该放大器频率范围为5-860MHz,上行传输通道为5-65MHz,下行为87-860MHz,标称增益上行-4dB,下行30dB,各项参数均满足目前和数字双向化后的需要,特别是它具有双路输出,两个均衡器插槽,可以根据实际情况选择均衡,对S/N指标影响很小,适用于目前在用的耦芯电缆传输系统。

我单位原来的网络为HFC结构,由于机房搬迁至34#楼,传输中心发生位移,光缆必须倒向(如图2),最简单的方法就是从34#楼直接敷设一根44芯以上光缆到1#楼机房和原有7根光缆熔接就可实现光缆倒向。但实际上由于各小区是逐步扩建而成的,没有现成管网,加上该路段多次施工及受地震影响,从16#楼前手孔到1#楼根本无法敷设,此方案不可行。

经过分析研究我们提出第二方案(如图3):

一、从34#楼新机房敷设一根20芯光缆、一根4芯光缆及一根-9同轴电缆到34#楼负一楼、一根20芯光缆到17#手孔处。

二、由于熔接光缆需要中断信号,为了尽量减少对用户收视的影响,选择在凌晨1点后对光缆集中进行熔接:①将17#手孔处从34#楼新敷设过来的20芯光缆与1#楼来的20芯光缆熔接,然后在1#楼跳线架进行跳线设置,连通原1#楼的6个光节点,解决了1-3区(北区)的网络倒向问题。②在17#手孔处将去往三区20#和四区23#处的两根四芯光缆与原通往34#楼的12芯光缆中的8芯熔接,8芯的另一端与先从34#楼新机房敷设到负一楼的20芯光缆在负一楼熔接,这20芯光缆剩余的12芯与县广电局进线4芯光缆和去往五区8芯光缆熔接,解决了

三区(南区)、四区、五区的网络倒向,并且连通了县地方台的进线。

三、将敷设到34#负一楼的4芯光缆与原去往招待所的光缆熔接,实现了招待所的信号传输。由于取消了34#负一楼的跳接点,缩短了传输距离,开通后招待所内各房间信号质量明显提升。

四、将敷设的-9同轴电缆加二分配分配至原两根同轴电缆,取消原34#负一楼光节点,解决原34#光节点覆盖片区的收视问题。而且由于不用电源,减少了故障频发点。

五、分片区分步更换调试放大器。

至此实现了网络改向和扩容。

机房搬迁后,频道由37套节目增加到目前的52套节目,随机测量的楼栋放大器电平较改造前有了很大提高,各频段均衡(见表1)。

结束语

由于新机房前端在设备选型上考虑较周全、细节处理较完备,且摒除了老机房的弊端。通过优化光缆网络、新放大器的使用以及其他措施,整体线路电平及用户终端电平较改造前显著提高,各频段电平均衡,信噪比(S/N)指标得到很大提升,信号质量得到很大改善,得到了广大用户的好评。■