HFC網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

HFC網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

有線電視網(wǎng)絡(luò)的歷史和演變最初的CATV：CommonAntennaTV典型的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)帶寬多次提升同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的局限性光纖的引入由全同軸電纜向HFC的轉(zhuǎn)化典型的現(xiàn)代HFC網(wǎng)絡(luò)有線電視的歷史和演變CATV：共用天線電視（CommonAntennaTV）始于1940s晚期（俄勒岡和賓夕法尼亞）使用更大、更高的天線來(lái)增強(qiáng)接收效果同一區(qū)域內(nèi)的用戶(hù)，通過(guò)同軸分配網(wǎng)絡(luò)來(lái)共享電視節(jié)目CATV：CommonAntennaTV多頻道：

頻分復(fù)用：FrequencyDivisionMultiplexing(FDM)如何工作：

每個(gè)頻道使用獨(dú)立的調(diào)制器調(diào)制到不同頻率的載波上將所有調(diào)制器的輸出混合在一起混合之后的信號(hào)通過(guò)同軸網(wǎng)分配到每個(gè)用戶(hù)使用60VAC統(tǒng)一供電

如何通過(guò)同軸網(wǎng)絡(luò)來(lái)分配電視信號(hào)？A/V1A/VnA/V2A/V3射頻放大器射頻分支器典型的同軸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電視調(diào)制器1射頻混合器電視調(diào)制器2電視調(diào)制器3電視調(diào)制器n更多的電視節(jié)目需要更多的頻道資源NTSC制式每頻道6MHz，PAL制式每頻道8MHz下行信號(hào)最低一般從50MHz開(kāi)始主要的幾次帶寬提升：350，450，550MHz一個(gè)550MHz的網(wǎng)絡(luò)可以傳輸60路PAL制式或80路NTSC制式電視節(jié)目現(xiàn)代典型的HFC網(wǎng)絡(luò)帶寬為750MHz或860MHz帶寬提升嚴(yán)重的信號(hào)衰減：RG11電纜大概每公里衰減20dB，并且與頻率有著密切關(guān)系信號(hào)質(zhì)量差：每個(gè)放大器都會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)噪聲和失真可靠性低：如果一個(gè)放大器故障，則其后的所有網(wǎng)絡(luò)全部癱瘓受外界電磁干擾嚴(yán)重BrokenCable全同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的局限性解決方案：由于光纖有著極低的衰減率，因此將網(wǎng)絡(luò)的干線部分替換為光纖傳輸基本原理：光纖進(jìn)行干線長(zhǎng)距離的傳輸，同軸電纜做短距離的接入HybridFiberCoaxnetworks（HFC）光纖的引入光纖光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)前端早期的HFC：?jiǎn)蜗颍M廣播電視升級(jí)：

單向升級(jí)為雙向：交互性光纖延伸：更少的用戶(hù)來(lái)分享同一個(gè)光節(jié)點(diǎn)（包括它提供的帶寬）加入數(shù)字電視頻道加入數(shù)據(jù)服務(wù)

加入語(yǔ)音服務(wù)目的就是讓HFC進(jìn)化成為可以支持多種業(yè)務(wù)（包括視頻、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音）的寬帶平臺(tái)HFC網(wǎng)絡(luò)的演變同軸分配網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)前端分前端光節(jié)點(diǎn)正向傳輸光纖反向傳輸光纖同軸電纜典型的HFC網(wǎng)絡(luò)CATV網(wǎng)絡(luò)中用到的光纖技術(shù)CATV網(wǎng)絡(luò)中用到的光傳輸技術(shù)1310nm系統(tǒng)1550nm系統(tǒng)DWDM數(shù)字傳輸系統(tǒng)CATV網(wǎng)絡(luò)中用到的光纖技術(shù)極低的衰減率：每公里0.25~0.35dB（光纖）大約每公里20dB（同軸電纜）將近100倍的差別完全不受外接電磁干擾體積小、重量輕，并且易于管理為什么要用光纖傳輸？折射定律：n1*sin1=n2*sin2如果n1n2，那么21而且

當(dāng)入射角1=c=sin-1(n2/n1)時(shí)，出射角2=90o

我們稱(chēng)之為全反射

c即為臨界角n1n212

光纖如何工作？外覆層纖芯n2n1光纖的結(jié)構(gòu)單模和多模玻璃和塑料衰減曲線色散曲線光纖的特性光纖衰減曲線0.00.501.01.52.02.58001000120014001600衰減率（dB/km）波長(zhǎng)，nm1310nm光放大器使用波長(zhǎng)范圍dB：分貝定義：對(duì)于一個(gè)實(shí)數(shù)x，它對(duì)應(yīng)的dB值是10Log(x)舉例來(lái)說(shuō)，如果x=2那么10Log(2)=3dBdB最適合用來(lái)測(cè)量和表示相關(guān)參數(shù)

舉例來(lái)說(shuō)，如果A是B的2倍，那么A比B多3dB什么是dB？光纖的衰減不是一個(gè)線性值，它依賴(lài)于輸入光纖的光功率數(shù)學(xué)描述為：dP=-k*P*dx（k為常數(shù)）所以P(x)=P0*e-kx，P(x)/P0=e-kx

或LogP(x)-LogP0=-[kLog(e)]*x（線性模式）這樣我們使用LogP要比直接使用P方便，并且所有的測(cè)試都是以dB為準(zhǔn)為什么要使用dB？1310nm1550nm光纖色散曲線-120-100-80-60-40-20020408001000120014001600Dispersion,psnm1km-1Wavelength,nmStandardDispersionShiftDispersionFlat通過(guò)光纖將信號(hào)從A點(diǎn)送到B點(diǎn)我們需要什么？在A點(diǎn)需要一臺(tái)光發(fā)射機(jī)將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào)一條從A點(diǎn)到B點(diǎn)的光鏈路在B點(diǎn)需要一臺(tái)光接收機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)光纖通信光纖光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)可行性：半導(dǎo)體激光器，尤其是分布反饋式（DFB）激光器的發(fā)展使其成為可能開(kāi)始的1310nm傳輸系統(tǒng)，以及直接調(diào)制技術(shù)后來(lái)的1550nm傳輸系統(tǒng)，以及外調(diào)制技術(shù)以及波分復(fù)用（WDM）技術(shù)光纖在CATV網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用內(nèi)置波狀光柵，使輸出光信號(hào)波長(zhǎng)的波動(dòng)范圍很小鏡面反射率=100%反射率=4%發(fā)出的光包含很多波長(zhǎng)很多波長(zhǎng)，一般沒(méi)有強(qiáng)制冷卻和輸出隔離，很高的RIN值（-120～-130dB/Hz），受環(huán)境溫度的影響極大Fabry-Perot激光器分布反饋式（DFB）激光器真正意義上的單波長(zhǎng)，并帶有強(qiáng)制冷卻和輸出隔離更低的RIN值（-150～-160dB/Hz）性能基本不受環(huán)境溫度或光纖色散的影響半導(dǎo)體發(fā)光二極管CurrentLaserOutputIbIthP0Ith

:門(mén)限驅(qū)動(dòng)電流強(qiáng)度Ib

:激光器驅(qū)動(dòng)電流強(qiáng)度P0:輸出光功率發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電流

–

光強(qiáng)度曲線圖

直接調(diào)制發(fā)射機(jī)的性能主要依賴(lài)于電子預(yù)校正電路CurrentRFInputPre-distortionLaserOutputTimeOpticalSignalIbIth直接調(diào)制：如何將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)CATV網(wǎng)絡(luò)中用到的光傳輸技術(shù)1310nm系統(tǒng)1550nm系統(tǒng)DWDM數(shù)字傳輸系統(tǒng)CATV網(wǎng)絡(luò)中用到的光纖技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，所以成本低可使網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和升級(jí)變得更加靈活局限性：輸出光功率有限（一般低于15dBm或30mw）相對(duì)于1550nm波段來(lái)說(shuō)衰減率偏大傳輸距離有限，在可接受的傳輸性能下，傳輸距離不超過(guò)50Km抗失真性能有限直接調(diào)制光發(fā)射機(jī)：1310nm系統(tǒng)簡(jiǎn)單的連接：發(fā)射機(jī)+光纖+

接收機(jī)光接收機(jī)：光電檢測(cè)二極管+RF放大電路簡(jiǎn)單的1310nm光傳輸系統(tǒng)光纖1310nm光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)CATV網(wǎng)絡(luò)中用到的光傳輸技術(shù)1310nm系統(tǒng)1550nm系統(tǒng)DWDM數(shù)字傳輸系統(tǒng)CATV網(wǎng)絡(luò)中用到的光纖技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)：更低的光纖衰減率：0.25dB/Km（0.35dB/km@1310nm）可商用的光放大技術(shù)（EDFA）關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題：光纖色散為什么有關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題：激光器啁啾聲+光纖色散

失真1550nm系統(tǒng)不同波長(zhǎng)的光在光纖中傳輸速率不同沒(méi)有色散存在色散1550nm系統(tǒng)：光纖色散激光器啁啾聲：驅(qū)動(dòng)電流加上后，激光器的輸出光波長(zhǎng)隨輸入信號(hào)的變化而變化光纖色散：不同波長(zhǎng)的光在光纖中的傳輸速率不同1550nm系統(tǒng)：關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題激光器啁啾聲+光纖色散

失真CurrentRFInputPre-distortionLaserOutputTime原始信號(hào)IbIth102失真信號(hào)激光器啁啾聲+光纖色散失真消除光纖色散：使用色散位移光纖成本太高會(huì)把新的色散引入1310nm波段，導(dǎo)致現(xiàn)有系統(tǒng)中出現(xiàn)新的問(wèn)題使用色散補(bǔ)償光纖（DCF）DCF會(huì)帶來(lái)新的光損耗和更高的成本消除激光器啁啾聲：使用外調(diào)制技術(shù)綜上：選擇外調(diào)制技術(shù)可能的解決方案外調(diào)制技術(shù)是如何工作的？線性調(diào)制光信號(hào)LaserSource調(diào)制模塊RFInputSignal(Vin)VmodIoutVmodVin線性預(yù)失真電路Time光強(qiáng)度RF信號(hào)加載到調(diào)制器上要比直接加載到激光器上好，避免了激光器的啁啾聲相位調(diào)制轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度調(diào)制由于調(diào)制器本身的非線性轉(zhuǎn)化函數(shù)：xSin(x)，所以需要額外的預(yù)失真校正電路：Sin-1(x)如果驅(qū)動(dòng)電流控制得好的話，將會(huì)有非常好的二次失真特性：CSO，以及其他性能外調(diào)制技術(shù)特點(diǎn)新型號(hào)：:HLT7XXXE/R增強(qiáng)的傳輸性能雙輸出，可與HLE配合使用來(lái)提高傳輸性能MAXLink系列：1550nm光發(fā)射機(jī)LightOutput1LightOutput2(180degree)調(diào)制模塊DFBLaserEDFA：摻鉺激光放大器工作原理1550nm光放大器：EDFAEr3+:silica能態(tài)等級(jí)圖4I13/24I15/2t

:1ms980nm1520-1570nm4I11/2t

:10ms1480nm哈雷公司光放大器：HOA多種輸出功率：14，17，20，26，31dBm光輸入光輸出Er+3光放大器控制電路Power/CommunicationsPUMPLASERPUMPLASERPDRF監(jiān)測(cè)T隔離器WDM(1550/980/1480)WDMPD聲子波PoutPinPrefPtrans光波在光纖中傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生聲子波部分輸入的光會(huì)被聲子波反射這種反射會(huì)產(chǎn)生干涉噪聲，將嚴(yán)重影響CNR和CSO非線性影響：受激布里淵散射（SBS）NoisedB50100150200250Frequency(MHz)SBS首先導(dǎo)致低頻段噪聲提高PPtt在光纖色散中激光相位噪聲會(huì)轉(zhuǎn)化為幅度噪聲

相對(duì)強(qiáng)度噪聲正比于L2

f2Dn傳輸距離越長(zhǎng)，頻率越高，CNR下降得越厲害非線性影響：激光相位噪聲u1u2v2v1u1＋u2u1u2光強(qiáng)度變化光纖折射率變化頻率啁啾聲CSO降低+光纖色散

ntotal=n0+n2I自相位調(diào)制長(zhǎng)距離傳輸前端互聯(lián)超過(guò)150km的長(zhǎng)距離傳輸與HLE（鏈路延展器）配合使用提高傳輸性能本地分配高輸出功率，每個(gè)EDFA可以覆蓋很多光節(jié)點(diǎn)低成本典型的1550nm應(yīng)用1550nm系統(tǒng)的性能取決于……調(diào)制度光放大器的噪聲系數(shù)光接收機(jī)的輸入光功率光纖的影響（非線性綜合效應(yīng)）1550nm性能完善的系統(tǒng)EDFAFiberEDFA1550nmTxReceiverFiber1310nm系統(tǒng)與1550nm系統(tǒng)的比較1310nm系統(tǒng)1550nm系統(tǒng)應(yīng)用較小網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的廣播或較大網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的窄播大范圍網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的廣播傳輸距離短距離長(zhǎng)距離或短距離傳輸性能好優(yōu)越成本低高（除了應(yīng)用于高密集用戶(hù)分配）在同一根光纖內(nèi)傳送不同波長(zhǎng)的光信號(hào)為什么要這么做：在不增加新的光纖的條件下，提高通信容量工作原理每個(gè)光發(fā)射機(jī)發(fā)射不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，這些光信號(hào)與普通光發(fā)射機(jī)發(fā)出的光信號(hào)沒(méi)有區(qū)別不同光發(fā)射機(jī)輸出的光信號(hào)經(jīng)過(guò)波分復(fù)用器復(fù)用，然后只需用一根光纖傳輸在接收端，再經(jīng)過(guò)解復(fù)用器將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)分開(kāi)，分別送到不同的光接收機(jī)

WDM：波分復(fù)用密集波分復(fù)用METROLink系列一根光纖內(nèi)可傳輸32個(gè)波長(zhǎng)波長(zhǎng)均在ITU標(biāo)準(zhǔn)指定的1550nm波段內(nèi)正向及反向均可應(yīng)用1611x16MUX11x16DEMUX1611DWDM密集波分復(fù)用分配面向?qū)ο蟮恼シ?wù)BroadcastNarrowcastHFCDWDM接入網(wǎng)CableHeadendHubCWDM：粗波分復(fù)用，將1310nm和1550nm信號(hào)混合在一起DWDM：密集波分復(fù)用，將1550nm波段的不同波長(zhǎng)的光信號(hào)混合在一起CWDM和DWDM節(jié)省光纖：在骨干網(wǎng)的應(yīng)用中意義尤其重大，也包括反向傳輸引入窄播服務(wù)：可以在不需要重建現(xiàn)有系統(tǒng)的條件下插入窄播信號(hào)波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用HFC網(wǎng)絡(luò)組成及性能參數(shù)典型的HFC網(wǎng)絡(luò)要素總前端分前端光節(jié)點(diǎn)用戶(hù)家庭接入點(diǎn)HFC網(wǎng)絡(luò)及其性能參數(shù)信號(hào)源控制中心：廣播服務(wù)和部分窄播服務(wù)典型設(shè)備信號(hào)源衛(wèi)星接收機(jī)電視信號(hào)調(diào)制器和RF信號(hào)混合器視頻服務(wù)器及CMTS傳輸設(shè)備1550nm光發(fā)射機(jī)和光放大器1310nm光發(fā)射機(jī)DWDM發(fā)射機(jī)和波分復(fù)用及解復(fù)用器反向接收機(jī)控制中心網(wǎng)絡(luò)管理總前端供部分窄播設(shè)備和傳輸設(shè)備使用的機(jī)房典型設(shè)備信號(hào)源：本地電視節(jié)目、視頻服務(wù)器以及CMTS傳輸設(shè)備1550nm光放大器1310nm光發(fā)射機(jī)DWDM發(fā)射機(jī)和波分復(fù)用及解復(fù)用器反向接收機(jī)和發(fā)射機(jī)一些運(yùn)營(yíng)商希望減免分前端的有源設(shè)備（無(wú)分前端架構(gòu)）來(lái)降低維護(hù)成本分前端提供光接收機(jī)和反向發(fā)射機(jī)的安裝平臺(tái)給未來(lái)預(yù)留更多的應(yīng)用空間，比如FTTx光節(jié)點(diǎn)意味著光纖網(wǎng)絡(luò)的終端典型設(shè)備：下行光接收機(jī)反向光發(fā)射機(jī)DWDM波分復(fù)用及解復(fù)用器

狀態(tài)應(yīng)答器園區(qū)交換機(jī)、節(jié)點(diǎn)交換機(jī)，等等光節(jié)點(diǎn)現(xiàn)在絕大多數(shù)家庭都有同軸電纜入戶(hù)，接入電視機(jī)或機(jī)頂盒模擬廣播電視：不需要附加設(shè)備數(shù)字電視廣播：?jiǎn)蜗驒C(jī)頂盒

交互式數(shù)字電視（VOD）：雙向機(jī)頂盒數(shù)據(jù)服務(wù)（選擇1）：CableModem數(shù)據(jù)服務(wù)（選擇2）：五類(lèi)線接入，不需要附加設(shè)備數(shù)據(jù)服務(wù)（選擇3）：FTTH，需要家庭網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備（NIU）家庭接入點(diǎn)性能目的：更多的信號(hào)，更低的噪聲及失真主要的性能參數(shù)CNR：載波與噪聲功率比，單位dBCSO：二次諧波組合失真，單位dBcCTB：三次諧波組合失真，單位dBc我們需要更高的CNR及更低的CSO和CTBHFC網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)OMI:m=PS/P0LaserCurrent(I)OpticalOutput(P)IthIbP0PS光調(diào)制度（OMI）：mModulationIndex時(shí)間光強(qiáng)度（Power）光發(fā)射機(jī)直流驅(qū)動(dòng)輸出功率P0調(diào)制后輸出功率PP每頻道調(diào)制度，m=PPP0m<100%，否則將會(huì)出現(xiàn)削波傳輸頻帶內(nèi)的總調(diào)制度在多頻道傳輸系統(tǒng)中，RF載波之間是互不關(guān)連的，那么總的有效調(diào)制度就是每個(gè)頻道調(diào)制度的均方根（RMS）的總和

TotalRMSModulation,s=(N/2)0.5msingle

上式中N是頻道總數(shù)，msingle

是單個(gè)頻道的調(diào)制度

m

調(diào)制度 r

光接收機(jī)光電檢測(cè)器靈敏度Pr

光接收機(jī)檢測(cè)光功率[W] B

傳輸信號(hào)帶寬q

電子電量 Ith

光接收機(jī)熱噪聲RIN

相對(duì)強(qiáng)度噪聲Signal熱噪聲CNR=[]mP2BqPIPRINrrthr++()()rrr2222量子噪聲光相對(duì)強(qiáng)度噪聲10LogCNR定義量子噪聲當(dāng)系統(tǒng)的熱噪聲與相對(duì)強(qiáng)度噪聲可以忽略不計(jì)時(shí)，我們主要關(guān)注量子噪聲所導(dǎo)致的載噪比

CNRshot=m2r

Pr/4qB

=85.0+20Log(m)+Pr[dBm][B=4.2MHz]

=84.2+20Log(m)+Pr[dBm][B=5MHz]

=83.4+20Log(m)+Pr[dBm][B=6MHz]CNRshot

與接收光功率的dB值直接關(guān)聯(lián)相對(duì)強(qiáng)度噪聲RIN當(dāng)接收光功率特別高時(shí)，相對(duì)強(qiáng)度噪聲起主導(dǎo)作用：

CNRRIN=m2/2BRIN

=20Log(m)-69.2-RIN[dB/Hz] 這里B=4.2MHz熱噪聲當(dāng)接收光功率特別低時(shí)，熱噪聲將起主導(dǎo)作用：

CNRThermal=m2/2Ith2B

=20Log(m)-69.2-20LogIth

這里B=4.2MHzRIN=-155dB/Hz,3%ModulationIndexCNR與接收光功率曲線圖RINLimitedShortNoiseLimitedThermalNoiseLimitedCNR與調(diào)制度的平方（m2）成正比關(guān)系CNR與傳輸?shù)念l道數(shù)量無(wú)關(guān)家庭接收信號(hào)的CNR典型值：43dB家庭接收信號(hào)的CNR與整個(gè)鏈路的各個(gè)部分都有關(guān)：前端，光纖，同軸電纜，等等圖像質(zhì)量在CNR低于38dB時(shí)開(kāi)始明顯降低CNR和圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)非線性失真不管我們?nèi)绾卧趥鬏斚到y(tǒng)的線性轉(zhuǎn)換上如何努力，總會(huì)有很小的非線性響應(yīng)存在這些非線性響應(yīng)疊加起來(lái)將會(huì)在其他載波頻段內(nèi)產(chǎn)生干擾——通常稱(chēng)為“節(jié)拍（beats）”InputOutputfHighlyLinearizedSystemf+af3+bf3+…wherea,b<<1非線性失真-CSO二次諧波混合—兩個(gè)載波的非線性疊加

fCSO=fi±fj

例如：

20個(gè)NTSC頻道內(nèi)（55.25,61.25,121.25~223.25）：

在54MHz產(chǎn)生9個(gè)節(jié)拍，在176.5MHz產(chǎn)生1個(gè)節(jié)拍，在222.50MHz產(chǎn)生2個(gè)節(jié)拍非線性失真-CTB三次諧波混合—三個(gè)載波的非線性疊加 fCTB=fi±fj

±fk

例如：

20個(gè)NTSC頻道內(nèi)（55.25,61.25,121.25~223.25）：

在55.25MHz產(chǎn)生16個(gè)節(jié)拍，在175.25MHz產(chǎn)生135個(gè)節(jié)拍，在223.25MHz產(chǎn)生74個(gè)節(jié)拍

CSO/CTB節(jié)拍數(shù)與頻道數(shù)的關(guān)系（1）CSO/CTB節(jié)拍數(shù)與頻道數(shù)的關(guān)系

CSO節(jié)拍數(shù)CTB節(jié)拍數(shù)

Cannel Freq. 80Chs110Chs 80Chs110Chs 2 55.25 7099 15002857 41 325.253667 2400 4433 78 547.252948 1800 4322 110 745.25 46 3150CSO/CTB節(jié)拍數(shù)與頻道數(shù)的關(guān)系（2）CSOBeatsCTBBeats40202000100050400300200100500MHz60NTSCCSO/CTB視頻率而定CSO最高點(diǎn)一般在載波的兩端CTB最高點(diǎn)一般在載波的中心系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，必須至少測(cè)試三個(gè)頻率點(diǎn)才能正確得出CSO與CTB的性能指標(biāo)CSO和圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)載波功率與載波所在頻段內(nèi)所有二次失真諧波的功率總和之比

單位是dBcCSO與N*m2成正比，N為所傳輸?shù)碾娨曨l道數(shù)家庭接收信號(hào)的典型CSO不能超過(guò)-53dBc圖像質(zhì)量在CSO超過(guò)-48dBc時(shí)開(kāi)始明顯降低CTB和圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)載波功率與載波所在頻段內(nèi)所有三次失真諧波的功率總和之比單位是dBcCTB與N2*m4成正比，N為所傳輸?shù)碾娨曨l道數(shù)家庭接收信號(hào)的典型CTB不能超過(guò)-53dBc圖像質(zhì)量在CTB超過(guò)-48dBc時(shí)開(kāi)始明顯降低提高調(diào)制度將會(huì)提高CNR，但會(huì)降低CSO和CTBCNR增加1dB會(huì)導(dǎo)致CSO降低1dB，CTB降低2dB需要根據(jù)系統(tǒng)需要來(lái)選擇性能參數(shù)的平衡點(diǎn)，然后才能確定調(diào)制度如何調(diào)節(jié)并找到系統(tǒng)性能參數(shù)的平衡點(diǎn)因?yàn)樾盘?hào)在各鏈路間傳輸時(shí)始終保持功率不變，所以我們只要考慮噪聲與失真的增加就可以了CNR：噪聲只是功率的疊加，所以CNR的疊加基于10Log計(jì)算CSO和CTB：失真的疊加并不簡(jiǎn)單地基于功率或電壓，因此他們的計(jì)算不能簡(jiǎn)單地遵循10Log或20Log的規(guī)則設(shè)計(jì)中我們可以拿實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)做參考各級(jí)鏈路的性能參數(shù)疊加網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)各部分鏈路性能參數(shù)共同作用的結(jié)果：前端、光纖和同軸部分一般來(lái)說(shuō)，前端部分不會(huì)引起太多的失真和噪聲，所以網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù)主要取決于光纖和同軸部分HFC網(wǎng)絡(luò)的鏈路性能參數(shù)數(shù)字頻道一般設(shè)置在550MHz到870MHz，并且主要用于數(shù)字電視和數(shù)據(jù)服務(wù)數(shù)字頻道一般采用QAM調(diào)制數(shù)字頻道會(huì)給模擬頻道帶來(lái)新的噪聲和失真解決方案：將數(shù)字頻道電平調(diào)節(jié)到低于模擬頻道電平10dB哈雷公司的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中指出的模擬頻道的CNR都是在同時(shí)加載了數(shù)字頻道（200MHz，-10dBc）的測(cè)試結(jié)果

加入數(shù)字頻道將會(huì)帶來(lái)什么后果？對(duì)于模擬視頻回傳，性能參數(shù)可通過(guò)測(cè)試CNR、CSO和CTB來(lái)衡量，與下行通道一樣

對(duì)于數(shù)字回傳，性能參數(shù)可通過(guò)測(cè)量噪聲功率比（NPR）和誤碼率（BER）來(lái)衡量反向通道的性能廣播簡(jiǎn)單HFC系統(tǒng)：星型分配結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單HFC系統(tǒng)：樹(shù)型結(jié)構(gòu)備份系統(tǒng)：環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)加入窄播后窄播在分前端直接加入1550/1310nm光傳輸窄播在分前端通過(guò)波分復(fù)用加入1550/1310光傳輸窄播在分前端通過(guò)DWDM加入窄播在前端通過(guò)DWDM加入并在分前端直接加入1550/1310光傳輸窄播在前端通過(guò)DWDM加入并一直傳輸?shù)焦夤?jié)點(diǎn)回傳CATV網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢(shì)1310nm或1550nm系統(tǒng)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸光節(jié)點(diǎn)1310nm系統(tǒng)1550nm系統(tǒng)光節(jié)點(diǎn)廣播：星型分配結(jié)構(gòu)PWL49xxSPWL49xxS前端光分路器光分路器前端廣播：樹(shù)型結(jié)構(gòu)1310nm或1550nm系統(tǒng)1310/1550nm光發(fā)射機(jī)光分路器光接收機(jī)備份：環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)一般用于干線傳輸，使用1550nm系統(tǒng)具備光信號(hào)或RF信號(hào)自動(dòng)倒換功能TX1TX2RX1RX2主環(huán)備環(huán)前端分前端A/B切換BC:05001000BCVideoNC:05001000NC窄播在分前端直接加入1550/1310nm光傳輸NCn(RF)NC1(RF)BC1550nmTxPWL49xxSPWL49xxS前端BC分前端RxRFSplitter光節(jié)點(diǎn)#1光節(jié)點(diǎn)#nBC:05001000BCVideoNC:05001000NC窄播在分前端通過(guò)波分復(fù)用加入1550/1310光傳輸NCnNC1BC1550nmTxPWL49xxSPWL49xxS前端1550nm分前端EDFAOpticalSplitter光節(jié)點(diǎn)#1光節(jié)點(diǎn)#nNC1+B

NCn+B

1310nmOpSplitterBC:05001000BCVideoNC:05001000NC窄播在分前端通過(guò)DWDM加入NCnNC1BC1550nmTxHLD7805THLD7805T前端分前端EDFAOpticalSplitter光節(jié)點(diǎn)#1光節(jié)點(diǎn)#n1+B

n+B

n1B窄播在前端通過(guò)DWDM加入并在分前端直接加入1550/1310光傳輸N1N1HLD7805THLD7805T1xnMUX1xnDEMUXNCnNC1BC1550nmTxPWL49xxSPWL49xxS前端BC分前端RxRFSplitter光節(jié)點(diǎn)#1光節(jié)點(diǎn)#nRxEDFA窄播在前端通過(guò)DWDM加入并一直傳輸?shù)焦夤?jié)點(diǎn)單接收機(jī)接收N1N1HLD7805THLD7805T1xnMUX1xnDEMUXNCnNC1BC1550nmTx前端分前端EDFAOpticalSplitter光節(jié)點(diǎn)#1光節(jié)點(diǎn)#n1+B

n+B

BEDFA窄播在前端通過(guò)DWDM加入并一直傳輸?shù)焦夤?jié)點(diǎn)雙接收機(jī)接收N1N1HLD7805THLD7805T1xnMUX1xnDEMUXNCnNC1BC1550nmTx前端分前端EDFAOpticalSplitter光節(jié)點(diǎn)#1光節(jié)點(diǎn)#nB

BEDFAHLHLDWDM分配與光ADM模塊密集波分復(fù)用METROLink系列一根光纖內(nèi)可傳輸32個(gè)波長(zhǎng)波長(zhǎng)均在ITU標(biāo)準(zhǔn)指定的1550nm波段內(nèi)正向及反向均可應(yīng)用N1N1HLD7805THLD7805T1xnMUX1xnDEMUXNCnNC1前端分前端RxEDFA11ADM利用DWDM來(lái)分割反向通道只將少數(shù)的光節(jié)點(diǎn)回傳信號(hào)混合輸入到一個(gè)獨(dú)立的反向發(fā)射機(jī)提供了應(yīng)用動(dòng)態(tài)范圍極廣的回傳通道，例如可以在一個(gè)很寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)控制回傳信號(hào)和噪聲分前端反向光發(fā)射機(jī)l31x16WDM1x16WDMl1l2l3l8光節(jié)點(diǎn)RxRxRxRx射頻混合器RxRxRxRx反向光發(fā)射機(jī)l2反向光發(fā)射機(jī)l1Tx前端TxTxTx反向通道：在分前端通過(guò)DWDM混合傳輸28*03/08/99*1光纖延伸架構(gòu)及無(wú)源同軸網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)HFC網(wǎng)絡(luò)前端分前端2,000戶(hù)光環(huán)網(wǎng)同軸網(wǎng)RFAmpUPS光分配網(wǎng)傳統(tǒng)的HFC網(wǎng)絡(luò)光節(jié)點(diǎn)典型的同軸網(wǎng)絡(luò)：每公里3.5個(gè)放大器典型的同軸網(wǎng)絡(luò)贏得市場(chǎng)的關(guān)鍵光纖延伸架構(gòu)及無(wú)源同軸網(wǎng)絡(luò)前端光節(jié)點(diǎn)分前端<500戶(hù)光環(huán)網(wǎng)無(wú)源或準(zhǔn)無(wú)源同軸網(wǎng)光分配網(wǎng)減少61%的有源