GY T 131-1997 有线电视网中光链路系统.技术要求和测量方法.pdf

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1、前中田本标准是根据我回国惰，主要以我周近年来有钱电视网的建设实践为基础编制的。对于有些还缺乏实践经验的内容，或只列了题目.或没有编入。本标准的附录A、附录B都是提示的附录。本标准由中华人民共和国广播电影电视部提出。本标准出广播电影电视部标准化规划研究所归口。本标准由无锡市广播电视局负责起草。本标准主要起草人:周庆衍缪国凡陈海棠寇沪闽中华人民共和国行业栋准有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法GY /T 131-1997 Technical requirements and measurement methods on optical link used in CATV systems 1 范

2、围本标准规定了党纤/同轴电缆?是合有线电视网中光链路系统的技术要求、设计原则和测量方法。本标准适患于区域性光纤/同轴电缆嚣合有线电挠网中黯载波调制光链路的系统设计、调试、贵量评价和运行维护。2 51尾标准下列挥准所包含的条文，通过在本标准中引用百持或为本标准的条文。在标准出版日才，所示极本均为有效。所有标准都会被惨订，使用本标准的各方在探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/6510-1996 电视和声音信号的电缆分重己系统GB 50200-94 有线电视系统工程技术规莲GY/T 106-92 有线电视广播系统技术规莲GY/T 121-1995 有线电视系统割量方法S1/T 10663-199

3、5 电视和声音信号的电缆分配系统光纤设备与部件测量方法3 术语本标准采用下列定义。3.1 光纤/同轴电缆惺含有线电视网hybrid fiber coax CA TV network 期光纤和射频同轴电璋的组合来传辑、分配和交换声音、图像和数据信号的有线电视网络。3.2 光链黯optical link 科用光纤通信技术传赣声音、图像租数据信号的链路。一般由党发送机(电/光转换器)、光纤、无接收税(光/电转换器及其他必需的党器件(如光放大器、光连接器、光分路器和党衰减器等组成。本标准中所叙述的光链路.其谓制党信号的射颜信号是包括副载波残留边带i周疆、副载波i霹频和副载波数字调制等在内的按分复用信号

4、。不加另丹说明时.光链路的莲匿从光发送机的射频输入端开始，经光纤和其他先器件，直至光接收机的慰频输出端为止。3.3光节点optical node 在光纤/同轴电缆混合有线电视网中，光纤干线与同轴电缆分配网之阔的连接点。在光节点处，通常设有下行光接收抗、双向敦大器和上有光发送棍等设备。4 技术要求4.1 光链路的结梅中华人畏共和望广播电影电瓷器1997-02-11批准1998-05-01实施i G丁/丁131-1997光接收机地发送机光分路器光纤阁l下行传输光链路的垦型结构4. 1. 1 干线的光链路宜采用光纤到分配区的盛型结构。下行传输的黑型结构光链路如阁1所示。4.1.2 当有线电视网的覆盖

5、班围较大，只布一级光链路不能满足要求时，可采用两级(或三级)光链路级联的结构。4.1.3 当有线电视闷的穰族范罔较大时，可采用光放大器。4.1.4 环剧结构光锵路待定。4.2 光节点的覆盖施围(电细分配网的规模)目前，以每个光节点覆盖2000户左右，随后的射频放大器级联不剧过4级为宜(包括安装在光接收机中的输出电平超过96dBV的放大器在内)。下一步的目标是得个光节点穰盖500户左右。在当前的建设中就要预计到节一步的发展，在覆盖区的分割、光纤的延伸和光节点的设置等方面作出恰当的安排。4.3 光纤的芯数在盟国锚构中，前端与每个光节点之间至少应安排3芯光纤，即:下行与上行传输备用一芯，另一芯作光纤

6、出现故障时备用。在多条光链路共同经过的路段上，备用的光纤芯数可以适当减少。若条件允许，可适当增加光纤芯数，作下一步发展(如划小电缆分配眩，增加光节点数目及开发新业务等)之用。4.4 光链路的加载颇i尊数目光链路的加辙频道数目应满足有线电视总体规划和技术方案的要求。4.5 光链路的主要技术参数要求4.5. 1 光链路是有线电视系统中的个分系统。应在确保整个有钱电视系统的技术参数满足GB/T 6510一1996和GY/T10692等部准的前提下，统筹安排光链路、前端相同轴电缆分配问等各个分系统的技术磐数要求。在确定光链路的技术参数时，可以根据附中的具体情况，在光链路与其他分系统之间作适当的调黯p也

7、可以在光链路的就噪比和非线性失真性能之间进行边新的折衷。?阿链路句射频分系统级联和光链路与其他光链路级联时，级联后几个技术参数的计算方浩见附最A。4.5.2 在规划和系统设计巾，对下行光链路在传输模拟电视倍号时需要确定的主要技术参数有:载被电平事坦度、载噪比(C/N)、载被组合三次提拍比(C/CT日)和载被组合工阶差拍比(C/CSO)4项。2 GT/T 131一1997当整个有线电视系统的C/N设计值为44d日C/CTB和C/CSO的设计值为55dB时，对于用作干钱的只有叫级墨型结构的光链路，其主要技术参数(设计值)为:载波电平平坦度:在550MHz带宽内不超过土1.5dB C/N: 不低于4

8、8dBC/CTB: 不低于63dBC/CSO: 不低于60dB当采用传输性能更好的光设备时，上述技术参数设计值)应相应提商。光链路在传输数据倍号时的技术寥数要求待定。上行光链路的技术参数要求待定。4.6 光缆的架设施工光缆的架设施工应遵守G日50200-94中的3.1和3.4的规定。5 系统设计原则5. 1 在设计典型的光纤到分配区下行传输光链路系统时，应首先确定:一一光链路的结构;一一光链路传送倚号的带宽及加载频道总数;一一光链路应达到的主要技术参数$一一同轴电缆分配区的划分，光节点位置p一一光缆的路由，各段光锚的芯数，各段光辅的实际距离。5.2 光链路的技术性能是包括光发送机、光接收机、光

9、纤和相应的光器件在内的整个链路的技术性能。在设计中评价或比较光链路技术性能时，必须性意相应光链路的总损耗反损糕的组成情况。当光链路的嘿声性能和非线性失真性能不能同时达到规定的设计值时，可选择采取以下措施:如载噪比有裕最，则降低光调制度m.以改静非线性失真性能。如非线性失真性能有格最，则提高光调制度m.以改静载嘿比。滥用性能更好的光端机。一一果用多光纤传滋方法，减少每芯光纤传送的频谱数。根据需要，控制光调制度，或改善载噪比，或改善非线性失真性能，或同时改善两者。一一采用光放大器光链路的技术性能与加载频道数、光调制度的关系见附录Bo5.3 当一部光发送机要同时给两个或两个以上光节点提供光信号时.通

10、常按各光节点接收的光功率相等的原则，计算光分路器的分光比例，设计光分路器。5.4 光链路的总损耗，应包括从光发送机输出端起到光接收机输入端止的施围内所有的光损艳。光链路的总损耗通常由下列部分组成:一一光纤及其熔点的损耗z光分路器的损耗(包括分光损艳和附加损耗); 光纤连接器的损耗;其他光器件的损辑:一设计时，还应留设计裕最O.5dB-1. OdB。5.5 为了优化设计结果，可选用不同方案作多次计算，如:调整光发送机和光节点的组合:采用不同功率或不同型号的光发送机。然后根据性能、价格和雄护等诸因素，从中选择较优方案。验算设计结果:光链路的主要技术参数应达到j规定的设计值;光接收机的输入光功率不应

11、超过3 GT/T 131 1997 其安金值。5.6 选用的光发送机、光接收机、光奸和光器件应符合相应标准规定的入网技术条件，并取得入网认定证书。5. 7 用图、费和文学黯理结果，其内容应包括:一一光链路的锚构，光节点的位置p一句-光耀路由、芯数与民度:一一光链路传送信号带宽.加载频道总数f选定光端机的型号、数量与性能:光发送机与光节点的编组，光分路器的结构和性能;一一光发觉机的射频输入电平;一一各光接收机的输入光功率和射频输出电平;一一光链路主要技术参数的设计值及验算过眼与结果;主要设备器材的预算等。6 测量方法6. 测最的一般要求被测光链路在j则最中应保持在正常工作状态。各点电平、光功率和

12、控制信号服设置在规定值。除在下述测量方法中另布规定外，在整个测量过程中均应保持不变。6. 2 光技术参数的测量方法4 光链路的示意罔如阁2.所示。斗一!l-一一JL叫CN1光发送机光连接器光分路器阁2光链路示意即由一机牛一CN 光发送机光连接椿光功率计图3光发送机输出光功串的测量光连接辅G丁/丁13119976.2.1 光发送机输出光功事因2中光发送机处于.n:常工作状态，加射频载被调制。断开光连接器CNl，将光功事计接入此处，如困3所示。恻得的光功率，若忽略由光连接器损糙的重复性引进的误差，即为图2中A点的光功率，即光发谦机在实际工作状态下的输出光功率凡，以dBm表示。6.2.2 光接收机输

13、入光功率因2中的光发送机处于正常工作状态，加射频载波调制。断开光连接器CN2，将光功率计搬入此处，如阁4所熬。测得的光功率，若忽略由光连接器损糙的重复性引进的误差，即为图2中日点的光功率，即光接收机在实际工作状态下的输入光功率凡，以dBm表示。光发送机光连接器光分路器光纤因4光接收机输入光功幕的测量6.2.3 光链路损辄按6.2. 1和6.2. 2分别测出光发送机输出光功事PA和光接收机输入光功率凡，则光链路损辑zL=PA-PB 以dB表示。L中包含了光分路器的损耗，光纤及其熔接点的损耗、光连接器的损辑和其他光器件的损糙。6.2.4 光府向散射酣线6.2.4.1 用途用光时域反射仪测得的光后向

14、散射曲线，反映了被测光路光纤的长度及附途的损辑状况。保留好在光链路正常工作时测得的光后向散射曲线。在以后的日常维护中，或在光链路出现断纤等故障时，再测其光后向散射曲线，并与工作.n:常时的曲绒相比较，可掌握光损艳的变化情况，和较快地判断查找故障。6.2.4.2 测最步瞬当朋2中的光分路器输出端接有光连接器时:断开该光连接器，把光时域反射仪接至该处，如阔S(a)所示，依次测出每路的光后向散射曲线。这些曲线可分别反映各路光纤的民度及附渝的损耗状况。当图2中的光分路器输出端来接光连接器时:一一断开图2中的CN1，在此处接入光时域反射仪，如图S(b)所乐。测得的曲线包含有和该光分路器输出端口相同数目的

15、反射峰，反映各路光纤的长度。5 G丁/丁131-1997一一关闭图2中的光发送机(或断开CN1);在光节点处断开CN2，确认此处无光功事;然后在此处接入光时域反射仪，如剧5(c)所斌，测出该路的光腊肉散射酣钱。此曲线可反映该路光纤的伏度及情瑜的损辑状况。6 厂1日，mBF可光时翩翩I一。一一一一才口!光接收机光时城反射仪 CN !光纤叩J.J 光连接器叩(8) 光接收机光连接器光分路器光纤光连接器(b) B CN 。.0: 光时城反射仪光分路楞A光纤光连接棉(c) 图5光后向散射曲绒的测量GT/T 131 1997 6.3 传输模拟电视倍号条件下射频技术参数的测量方法6.3.1 载波输出电平及

16、其平坦股6.3. 1. 1 定义制就被输出电习z，:当光链路输入端的图像就被电平保持平坦的规定值时，在光链路输出端的图像载披输出电平，以dBV表示。平相度:在规定的传送信号带宽内载被输出电平最大值与最小值相对两者平均值的正负偏藉值，以dB司是示，即平坦皮z士载被输出电平最大值2载披输出电呼最小健6.3. 1. 2 测量步骤a.测量方框图测量方枢阁如回6所示。被测光链路曾倚号电平表或颇谱分析仪回6载披输出电平及其平坦皮测最方榷图. b.前端各频道均加视频调制。调整并保持各颇遵信号在被测光链路输入端的载波电平为规定值。C.用情号电平亵或频谐分析仪测量被测光链路输出端各载挫的输出电事。d.整理测量锚

17、巢，计算载披输出电平的平坦皮。如被测光链路输入端各颇遭载被电平间有电平慧，在计算平坦度时应给予修正，并在测最记录中性明。e.测量传送信号带宽超过550MHz的光髓路时，在550MHz蓝最高传输颇事这一黯围内，要创造条件测量几个频事点的输出电早，并碰测量记最中加以说明.6.3.2载噪比C/N6.3.2.1 定义在被测光链路输出端图像就披电略有效值与规定等效噪声带宽内系统噪南电亭均方根值之比，用dB费斌，即回像载波电平有放假C/N皿201在f冉冉四十圃叩.、l.w-.:a:.;:6. 3. 2. 2 测最步骤a.测量方报图测量方框图如图7所示。7 前端被测光链路GT/T 131-1997 可变带通

18、预放衰减器滤波器图7载噪比测量方框图频谱分析仪b.测量频道数目z在550MHz带宽内至少应测量8个频道。其中应包括最高和最低频道。c.测量步骤和结果修正参照GY/T 121-1995中4.2.2和4.2. 3的规定。d.利用前端信号作为测量信号源时，应先测量前端输出(即被测光链路输入端的载噪比(C/N前。在测量光链路输出端的载噪比(C/N总)后，再按下式计算被测光链路的载噪比(C/N光): C/N光=-1 Olg c1 O-C/N总+IO_10-C/N前+10)式中:C/N光为被测光链路的载噪比(dB); C/N总为前端与被视l光链路级联后的载噪比(dB); C/N前为前端部分的载噪比(dB)

19、。6.3.3 载波组合三次差拍比与载波组合二阶差拍比6.3.3. 定义载波组合三次差拍比(C/CTB):在光链路输出端，图像载波电平与围绕在图像载波频率或特定频率附近群集的组合三次差拍产物平均电平峰值之比，以dB表示。即图像载波电平有效值C/CTB=201g 层组合三次差拍产物的平均电平峰值载波组合二阶差拍比(C/CSO):在光链路输出端，图像载波电平与围绕在特定频率附近群集的组合二阶差拍产物平均电平的峰值之比，以dB表示。即:图像载波电平有效值且_LL中_-_.I.tIL_-I二_I.陪6.3.3.2 测量方框图测量方框图如图8所示。6.3. 3. 3 测量步骤及穷法参照GY/T121-19

20、954.4中的规定。在测量中要注意组合差拍产物的群集频率点。在配置59个频道的550MHz系统中zCTB产物主要群集在各图像载波频率(fv)附近(OS4与OS5两个频道除外);在OS13一OS22中，除fv外，在fv+1.0MHz处也有相当数量的CTB产物群集。CSO产物:在OS4与OS5中主要分布在fv+2.75MHz;在Z1一Z18和OS6一OS12中主要分布在fv一O.25MHz;在Z19-Z37中主要分布在fv+O.25MHz;在OS13一OS22中主要分布在fv+1. 25MHz. 8 被测光链路GT/T 131 1997 可变衰减器因8载被组合楚拍比测量方框罔频谱分析仪6.3.3.

21、4 利用前端倍号作为测最倍号源时，测得的结果实陈上是包括前端和被测光链路在内的载榄组合楚拍比。当前端的载被组合援拍比相当高时，测得的结果即可近似地表征被测光链路的性能。沓则，要先测量前端的载被组合撞拍比，并将其结果与在被测光链路输出端测得的结果一鹉列入记录。测1段时加载的颇道数目和频道配置应列入记录。6.4 传输数据信号条件下技术参数的测量方法待定。9 附录AC提示的附录者光链路句射频部分或其它光链路级联厉几个技术参数的计算方法在光纤/同轴电缆槐含有铺电视网中，光链路总是与射频部分成真它光链路级联的。在工程设计中，两个分系统级联后总的技术参数可由两个分系统的相应参数按下边方法计算z10 S苟且

22、-klg(10-S1/k十10-82/k)式中:S1、S2分别为两个分系统的C/N成C/CTB或C/CSO，(dB); s为级联盾的C/N或C/CTB或C/CSO，(dB) ; k为银联加算蕉镜，由褒A给础。辙A光链路与其它部分级联膛的加算系数k级联的分系统DFB光链路与射频部分DFB光链路与DFB光链路DFB光链路与外调制光链路外调制光链路与射频部分i唱、. 飞k 值计算C/N计算C/CTB10 15 10 15 10 10 10 10 计算C/CSO15 15 10 10 附录B(提示的附录)光链胳性能与加载频道数(N)光调制度(m)的关系+1-(呻当加载频i院数或光调制度改变时光链路的性

23、能也将相版变化.具体的性能数据应向光端机制谶厂家索取，或按下述方法计算.则在光调制度由光发潜机中的AGC电路自动调整的光链路中，当加载频道数由Nl变为N2时:光调制度由ml改变为m2，m2=ml .jN1/N2 载啸比由C/Nl变为C/N2，C/N2皿C/Nl+ 101g(Nl/N2) 载被组合三次盖拍比和载搅组合二阶援拍比均基本保持不变。B2 在光调制度由人工调庭的光链路中zB2.1 光调制度保持不变，加辙频道数由Nl减为N2，且Nl/N22时z戴噪比保持不变。载被组合三次提拍比的改静量暂按下式估算sL.:，C/CTB皿201g(Nl/N2)载披组合二阶援拍比的改善量暂接下式估算zL.:,C

24、/CSO= lOlg(Nl/N2) B2.2 当加载频道数保持不变，光调制度由ml减为m2时z载噪比的思化量L.:,C/N = 201g(ml/m2) 载被组合;三次整拍比的改善最暂按下式估算zL.:,C/CTB= 301g (ml/m2) 载搅组合工阶楚拍比的改善最暂按下式估算zL.:,C/CSO=201g(ml/m2) 11 有线电视网中光钝路系统技术要求和测量方法编制说明1 任务来满匈编制过程本标准的编制任务由广播电影电视部科技词广技监字(1996)590号文下边，项目编号为359005 1996。白无锡市广播电视周承担该标准的蝙制工作。接受任务盾，找们先拟订了一份提纲，在上海分别征求了

25、几个单位专家的意见。1997年2月苟出征求意见梢。1997年3月，在，97全国有线电视、卫恩、微波及视频技术研讨余期间，邀请中回电子学会有线电视专业委员会部分专家，开会讨论了这个征求意见稿。根据讨论中提出的意见，在广电部标准规划所的指导下，写成了送审稿。1997年9月，由部科技词组织审查委员会审查通过了本标准。2 编制原则2. 1 当前的光链路技术日新月异，有线电视综合业务网处在发展之中;罔际上又没有相应的标准可以采用或参考。因此，本标准是在收集和分析国内专家的论文和国外有关资料盾，主要以我国近年来有线电视闷的建设实践为基础编制的。对于一些较新的技术，及那些在国内实践还不多的技术，我们在编制中

26、还难以把掘，有的暂缺，有的只列出了标剧，留待本栋准修订时再补充。2.2 已经发市或日经报批的罔家标准和行业标准，是我们编写中的重要依据。2.3 光链路本身不是一个独立的系统，只是有线电视网中的个子系统。标准的内容也必然反映出于藏锐的特点。凡有关整个有线电视系统的问题，本标准一般不予静及。3 于内容的着干说明3. 1 关于标准的范围已经发布和已经报批的有关栋准，大多是以全问袖电缆传输方式为对象的，对光纤与问轴电缆混合传输方式论述较少。根据当前状况及对今盾若干年的预计，除可能出现的先导试验网以外，我国的有线电视附中还不大可能采用全光纤传输方式，副载i皮调制的光链路在有线电视系统中仍将二主要承担千钱

27、(成越干线)的传输任务。据此，本标准以区城性光纤/间轴电榄棍含有钱电视网中的思型结掏光链路为虫要对象，安排了技术要求、系统设计原则和测最方法三部分内容。3.2 关于技术要求仅从系统设计的角度，选择了光链路的结构、光节点的覆盖施阁、光纤的芯数、光链路的力日载频道数目、主要技术参散及光缆的架设施工等几项技术要求。对光节点的寝旗袍国(电缆分配网的规模)问时使用了糠盖户数和射频放大器的级联数附琐数字来表述。这是为了适应各地人口痛度兹别较大的实际情况。标准中强调了下一步目标是梅个光节点覆盖500户左右，并要求在当前的建设中就要预计到下步的发展，作出滔当安排。对光纤的芯数只规定了最低要求。为以后发展升级而

28、预阁的光纤，因渺及数量较大，没有作出明确规定。12 关于光链路的主要技术参数:作为个子系统，光链路的技术参数要求M在有线电视网的总体规划和技术方案中结合具体实际予以确定。标准中规定了光链路的技术参数应在确保黯个有线电视系统技术要求的原则下安排。为了充分发挥光链路的潜力，求得系统的最佳化，在确定光链路的技术参数时，可以在各子系统之间作出某些调整，也可在光链路的噪声性能与非线性失真性能之间作某些折中，对于用作干钱的只有级星型结构的光链路，标准中给出了4项技术参数的最低设计值。这些要求比光发送机和光接收机的入网技术条件中的要求低不少。这婆是考虑到，在进行各子系统之间技术参数的调整和光链路中噪声与非线

29、性之间的折中时，可能要求其中某项指标采取较低的设计值。在通常情况下，光链路的几个技术参数不会同时取栋准中的最低设计值。另外，上述技术参数的最低设计值是根据当前广泛使用的由DFB激光器组成的光链路的性能确定的。当来用传输性能更好的光设备时，这些技术参数设计值2虽然要相应提高。3.3 关于系统设计原则这只是系统设计的若干原则性规定，即不是具体的设计规施。这样既提高了适应性，又有利于发挥工程技术人员的主观能动性。这些设计原则主要是按只有一级墨型结构的下行传输光链路编制的。但在理解和掌握了这些原则以后，要进行其他光链路(如两级级联、反向和超干钱等光链路)的设计，不会有更多的困难。3.4 关于测最方法对

30、传输网络中的一个子系统一一光链路规定其测量方法，主婆是为了确保光链路的正常运行，并为以后的日常维护和故降排除提供可靠的参考数据。即:为检查光链路是沓处于正常状态提供一个基本的观寐方法;当光链路出现异常现怀疑它出现异常时，可进行必要的测量，并与正常状态时的测量数据进行对照，以便更快地确定故障是否存在，判断故障的性质和位置，有利于尽快地排除故障。现在标准中列出的光技术参数相传输模拟电视倍号条件下的射频技术参数的测量项目，就是根据以上的思路班择的。光技术参数的测量方法，是根据实践铅验编写的。其中的光盾向散射刷钱，为清晰计，以测量每一路的酣线为好。由于目前各命在光发逃端的接法稍有差异，标准中根据光分路

31、器输出端是否接有光连接器，分别规定了不同的测量方法。传输模拟电视倍号条件下的射颇技术参数的测最方法，在已发布的行业标樵中大多巳有详尽规定。为了与这些标准一致，为了简化文学，本标准中引用了这些栋准，且只说明出处，不再撞复原文，但对某些问题作了一些补充规定。3在于传输数据恼号条件下的技术磐数测髓问题，只列了一个标题，内容待窟。3.5 央于两个附录在全电缆网络中，前端、干线和分配网络等几个子系统级联时.C/N、C/CTB和C/CSO通常分别按101g、20lg和10lg的法则计算级联后的性能。在引入了光链路以后，当前端与光链路、光链路与分配网络、第一级光链路与第二银光链路级联时，除了反映随机白噪声特

32、征的C/N仍然按照10lg法则计算外，由于光链路中产生非线性失真的机理比电缆系统更为复杂，级联后非线性失真的计算法则也有所不同。这个问聪关系到整个系统的指标分配，关系到两银光链路级联腊的性能.本标准在附录A中给出了光链路与射频部分或其它光链路级联厨计算几个技术参数的公式和加算系数。由制造厂家给出的光链路性能，通常都是在光调制度由AGC电路控制下的结果。在实际的设计中，为了充分发挥光链路的潜力，有时需要由人工适当控制光调制度。另外，实际的加就颇遭撤回13 有可能少于规定的满频道配置数吕。本标准在蹄录B中给出了党链路性能与加载赞道和光谓击tl度的几组关系式。在这两个醋录绘出的加算系数和关系中，有一部分M.mI外资料中搞录的数据还未经国内实验验证J才有的关系式可能还有不同看法。但这些问题在系统设计和工程设计中都难以图避。现在的处理办法是z这两个醋录均以提示的附录押方式提供给设计者F对其中有的关系式细了誓接下式倍算等字样.无锡市广播电视局1997年10月FFM咛14