探讨有线电视传输网络前端机房设计

赵光勇

山东广电网络有限公司坊子分公司 山东潍坊 261061

4K 超高清电视具有广阔的发展前景，能够满足千家万户收看高清电视节目的需求，4K 超高清电视实践应用有线电视网传输技术将会成为视频信息传输的核心发展趋势。4K 超高清电视在有线电视网络中的传输对设备、人员、工程、工艺都提出了更高的要求，随着4K 技术的成熟以及4K 电视的普及，相信4K 超高清技术在电视及新媒体中会创造出更多价值，推动整个电视行业稳定持续地发展，为社会创造出更多的经济效益，满足不同层次用户的电视观看需求。

1 4K 超高清电视的有线电视网传输特性

4K 超高清电视的最大优势在于其能够给电视画质带来质的提升，对于追求极致视觉体验的电视产品消费者来说极为适用。4K超高清电视屏幕实际分辨率最高支持4096×2160 像素，其有线电视网传输技术具备较高的传输速率，能够满足对大量信息的快速稳定传输，充分保障电视节目的播放效果。在有线电视网传输技术应用辅助下，4K 超高清电视清晰度高、色域广、色彩更真实，能够最大限度地满足用户的消费体验需求。除此之外，4K 超高清电视节目在通过有线电视网传播时，通常以点对面的形式实现。这种传播方式的优势在于节目传输低延时，能够确保电视广播信号传播的安全稳定，避免用户电视画面出现卡顿、模糊等现象，实现电视画面的流畅传播，这样无疑能够提升电视用户的体验感受水平[1]。

2 现状分析

有线电视用户的接入网以HFC 混合光纤同轴网为主，各用户小区或村屯部署光工作站，并在本地建设同轴分配网，实现双向数字电视的接入。HFC 网络是一种点对多点的广播式网络，仅对单向数字电视而言，无疑是最经济的覆盖方式之一，但在实现交互式业务，实现数据、语言、视频的大带宽接入方面，则出现如下问题。①随着双向业务的增加，各分前端点播IPQAM 和CMTS 设备不断扩增，网络运营成本不断攀升。另外，各分前端机房在设备安装空间、设备用电方面也逐渐达到上限。②双向HFC 网络面临着上行通道中噪声积累的问题。为解决这一问题，需要限制光节点和服务用户数，同一区域内额外增加了网络设备的投资。另外，CMTS 上行通道工作频率在5MHz-65MHz，此频段存在大量的工业和民用电器噪声干扰。③HFC 网络的同轴网对接工艺和网络的隐蔽性要求很高，树型电缆网传输的有源器件和无源器件多，特别是电缆接头很多，这增加了噪声故障排查处理的难度。要想实现系统的高质量传输需要网络维修人员具高水平的技能。

3 有线电视传输网络前端机房的设计要点

3.1 计算机辅助设计

资源管理是有线电视传输网络中的核心部分，而利用有线电视网络的计算机辅助设计，可以促使系统在进行信号传输时调用多种资源，实现网络传输的动化，可有效减少人员操控或传统电气自动化系统中单一重复操控模式的资源消耗。在利用计算机辅助设计时，相关人员可以合理引进CATV 器材模板系统中的管理功能，选择合适的器材符号，根据实际要求开展网络参数计算。相关人员通过这种方式，可以利用计算机强大的运算功能，为设计人员的有线电视传输网络前端机房设计工作提供便利。值得一提的是，进行有线电视传输网络前端机房设计时，要利用计算机强大的编辑功能，将逻辑原理引入设计方案，再开展图形化设计与编辑工作[2]。

3.2 防雷设计

雷击是导致有线电视传输网络前端机房设备故障、引发安全传输事故。如果防雷设计不合理，机房系统遭到雷击，将会直接导致机房设备大面积瘫痪，直接影响用户的有线电视使用体验，甚至还会引发重大的安全事故。所以，在有线电视传输网络前端机房设计中，需要重视防雷设计。首先，技术设计人员需要在机房建筑外部做好防雷措施，比如在建筑顶部、变电器低压侧安装避雷针。其次，在有线电视传输网络前端机房内部，要使用单点接地的方式，做好设备及线路接地。针对有线电视光纤宽带的中心机房，要对相关设备、电源设备进行防雷处理，选择绝缘性、防雷性更强的设备及装置，进一步保证系统不会受雷击。

3.3 分前端机房I-PON 网络建设

在分前端机房，对来自市总前端的I-PON 播出光信号（波长1550nm）进行了一级光功率放大，放大器选用掺铒光纤放大器。如果分前端附近有小区需要由一级放大器承载，则一级放大器也可选用多路输出铒镱共掺双包层光纤放大器，并调整入纤功率。一级放大器输出的光信号先经1:16 分光器（插入衰减参考值取14dB）分光，经光分后光功率降低为5dBm，送入城域光纤网。送入光纤网的信号通过8km-10km 的光缆传输（链路损耗为光纤传输损耗、熔接损耗和光纤活动接头损耗，为3dB-5dB），光功率降为0-2dBm到居民小区，为居民小区模块机房二级光放大器提供输入信号源。

4 结语

总而言之，我国有线网络已经进入快速发展的阶段，阶段性的成果需要各行各业共同体验，并对暴露出的问题提出解决的策略，为下一阶段做好准备。有线网络的发展需要用发展性、开放性的眼光来看待和接纳，未来将会有更高端的技术应用到其中满足社会大众的需求[3]。