第八章有線電視網絡回傳系統(tǒng)

第八章有線電視網絡回傳系統(tǒng)一、廣電網絡的概述二、對建設HFC網絡回傳通道的認識與理論三、雙向HFC網絡一些概念與問題分析四、雙向HFC的設計原（準）則五、回傳通路電平的選擇、設置與調整一、廣電網絡的概述廣電城域網的骨干網的分層結構HFC接入網接入網省節(jié)點核心骨干網中繼網地市骨干網國家骨干網中央傳輸中心省節(jié)點省節(jié)點省節(jié)點HFC接入網廣電城域網的接入網技術方案現有的有線電視接入網雙向改造技術有：１、傳統(tǒng)的CableModem接入方式；２、以太網接入方式：EPON接入方式；MC+LAN接入方式.1）傳統(tǒng)的CableModem接入方式廣電HFC網絡雙向改造傳統(tǒng)的主流技術是CMTS＋CM方案。

CMTS＋CM相關技術標準是J.112和J.122，即DOCSIS1.0、1.1、2.0，其中又區(qū)分為美標和歐標。比較成熟又應用廣泛的是美標DOCSIS2.0版本，主要技術參數為：下行40Mb/s帶寬，采用QAM調制方式，占用一個下行電視頻道；上行帶寬為10Mb/s，采用QPSK、16QAM調制方式，占用5～42MHz低頻頻段。

DOCSIS標準現已發(fā)布了DOCSIS3.0，其主要改進是采用了信道捆綁方式，采用至少4個電視頻道捆綁，以獲得更大的帶寬（典型值為下行160Mbps，上行120Mbps）。CABLEMODEM技術組網按照光纖到樓，每個光節(jié)點覆蓋50戶為模型進行測算：該應用場景中，從有線分前端機房到居民樓之間的網絡是HFC光傳輸網絡，在樓內則繼續(xù)使用原有的電纜分配網絡。在50戶場景的組網中，需要用到匯聚路由器，CMTS，光工作站，CableModem。這些設備的部署關系如下：以一個匯聚路由器可以覆蓋6萬用戶計算，即需要60000個CableModem；每個光節(jié)點覆蓋50個CableModem，即需要1200個光工作站；每個CMTS下行端口帶5個光節(jié)點，設定用戶收斂比為1/5，則需要240個CMTS下行端口。CMTS+CM在我國一直沒有規(guī)模應用的主要原因是：

ⅰ）HFC網絡雙向改造需要對全城域所有的光纖和電纜做雙向改造，投入較高，而產出不確定性較大。

ⅱ）上行信道存在漏斗效應，導致噪聲匯聚和電平匯聚均衡，大大增加網絡維護工作量；

ⅲ）網絡層級較多，網絡屬于共享介質，故障排查困難；

ⅳ）由于CMTS＋CM設備未能規(guī)模國產化，其價格一直居高不下；

ⅴ）CMTS頭端帶寬僅40Mb/s，當用戶的帶寬需求增加時，需要投入大量的CMTS設備、光傳輸設備和光纖資源，不具備和其他電信運營商DSL業(yè)務的競爭優(yōu)勢。依靠CMTS＋CM這種傳統(tǒng)的技術，既無法滿足用戶日益增長的帶寬需求，也無法應對來自DSL技術的競爭壓力。所以，凡是未進行大規(guī)模HFC網絡雙向改造的有線電視接入網絡，建議不要采用這種技術方案。2）MC+LAN以太網接入方式以太網接入技術是一種采用交換機+光纖收發(fā)器、光纖到樓、五類線入戶的技術方案。優(yōu)點：以太網技術是目前應用最為廣泛的局域網技術，產品成熟度很高，針對我國城市居民居住密集的特點，通過五類線的以太網方式接入居民家庭，具有帶寬高、傳輸效率高、協議簡單、端口速率易擴展、網絡簡單等優(yōu)點。缺點：網絡安全行較低，難以達到運營級網絡的要求，選用帶VLAN功能的交換機則增加成本；市場上的以太網交換機基本都屬于室內設備，不符合野外使用的要求，尤其是防雷擊性能不好；網絡中光纖收發(fā)器與交換機等有源設備多，需要設置供電機房，建設和維護成本高，故障率也偏高；光纜需要布置到樓內，全城范圍內的光纖使用量很大；有線電視運營商需要運營和管理兩張不同的網絡，增加了運營維護成本的開支；在有線電視運營商寬帶用戶普遍開通率較低的情況下，以太網接入方式中隱性成本與沉淀資本過高，導致喪失成本優(yōu)勢3）EPON接入方式

EPON解決方案，自從2004年IEEE發(fā)布了EPON技術標準以來，EPON作為光接入網的一種優(yōu)選技術，在市場的需求中迅速成熟并得到了廣泛應用。10GEPON已完成標準制定并發(fā)布，相應的產品也已接近完善。1GEPON可以平滑地升級到10GEPON。由于EPON網絡的樹狀無源光分配網絡拓撲和廣電的HFC光纖網絡拓撲的相似性，使EPON網絡技術迅速成為廣電HFC網絡雙向改造的熱點技術之一。我國廣電有線電視城域HFC網絡，從2005年底開始采用EPON技術實現HFC網絡的雙向改造，截止2007年底的用戶數已超過數百萬戶。全面采用EPON解決方案實現網絡雙向改造的城市已有數十座。EPON組網按照光纖到樓，每個光節(jié)點覆蓋50戶為模型進行測算：該應用場景中，從有線分前端機房到居民樓之間的網絡完全是無源的PON光鏈路，在樓內則繼續(xù)使用原有的電纜分配網絡。以上述場景為例，在50戶場景的組網中，需要用到匯聚路由器，OLT，ONU/纜橋交換機，纜橋MODEM。這些設備的部署關系如下：以一個匯聚路由器可以覆蓋6萬用戶計算，即需要60000個纜橋MODEM；每個ONU/纜橋交換機設備帶50個纜橋MODEM，即需要1200個ONU/纜橋交換機；每個OLT有16個PON光口，每個PON光口接1個ONU/纜橋交換機，即需要75個OLT；每個匯聚路由器帶75個OLT。EPON在廣電網絡雙向改造中受到歡迎的因素是：

a）EPON系統(tǒng)是電信運營級多業(yè)務系統(tǒng)，能滿足廣電城域網絡多業(yè)務接入需求，是實現“三網融合”的最佳技術。

b）EPON產品基于IEEE802.3ah的以太無源光網絡標準生產，EPON系統(tǒng)在一根光纖上可以同時為多達32/64個用戶提供以太網數據接入、POTS語音接入和CATV/IPTV視頻接入等不同類型的業(yè)務。

c）EPON系統(tǒng)的目標以提高基礎網絡資源利用效率，以相對低廉的建設成本實現“光纖到用戶”，解決邊緣網絡接入段的帶寬瓶頸問題。

d）EPON采用無源光網絡技術，無論從使用壽命，還是長期的運營維護費用等方面，都是其它技術無法比擬的。e）在現有大用戶接入設備技術當中，EPON具備最佳的投資回報比；同時其方便運行管理的OAM、多業(yè)務技術，可以為用戶提供可靠的數據、語音和視頻等綜合業(yè)務。

f）采用EPON技術對廣電網雙向改造，無需進行復雜的HFC雙向改造，只需利用HFC網絡已經鋪設的光纜中的一芯備纖，作為EPON系統(tǒng)的主干光纖，再通過分光器和分支光纖，將EPON頭端設備OLT（稱為光線路終端）和用戶端設備ONU（稱為光網絡單元）連接起來，就構成了EPON系統(tǒng)。

g）EPON上、下行帶寬為對稱1Gbps。在采用FTTB組網方式時，可以覆蓋至少32/64棟居民樓的寬帶用戶。單位用戶的單位帶寬成本最低。原有的HFC網絡保留為廣播電視網，作為城域網的廣播信道，傳輸廣播電視業(yè)務和數據廣播業(yè)務。所以，凡是未進行大規(guī)模雙向改造的有線電視網絡，建議采用EPON技術對廣電網雙向改造。但是，采用FTTB組網方式時，最后100米的入戶技術應根據網絡實際情況，選用合適的技術。目前，我建議優(yōu)先選用五類線，其次選用同軸電纜/五類線混合纜，最后選用EOC方案。要建回傳通道基于---CMTS-CM接入方式多功能業(yè)務的需求－HFC接入網IPPV等機頂盒業(yè)務高速Internet接入，數據傳送遠程教育交互式游戲家庭銀行智能化住宅視頻點播(VOD)Cable電話及個人通信系統(tǒng)PCS二、對建設HFC網絡回傳通道的認識與理論以Internet為代表的交互式數據接入VOIP語音業(yè)務雙向HFC的回傳系統(tǒng)

1、從CMTS至反向光收，前端混合電路

2.從前端至光節(jié)點,正反向光鏈路的計算

3.從光節(jié)點至各放大器,正反向增益的計算

4.從放大器至最終用戶,正反向損耗的計算反向矩陣分配網絡反向光鏈路支線電纜分配系統(tǒng)用戶分配系統(tǒng)Lv1Lv2Lv3Lv4Lv5Lv6Lv7光站延長放大器樓放CMTSCMabcdCMTS反向鏈路總損耗45dBCM決定CM發(fā)射電平高低的因素CMTS接收電平的設置值反向路徑損耗大小發(fā)射電平：105dBμv接收電平：60dBμv匯聚噪聲很難解決？匯聚噪聲的確很可怕，同時也是建立雙向HFC網絡所遇到的“第一個”問題MOT/GI公司的經驗是您最好的朋友！《寬帶有線電視HFC網絡的回傳系統(tǒng)》經驗豐富的技術人員，設計人員全面而高品質的產品匯聚噪聲的問題不是孤立的阻斷濾波只是暫時解決問題有一些規(guī)律性的東西相信MOTBCS，相信理論的指導一個實例：抑止來源于用戶家的噪聲最主要的外界侵入噪聲來源于用戶家中和入用戶電纜（80%）你可以解決分配系統(tǒng)及入戶電纜的問題，但并不能完全解決用戶家中出現的問題為了給系統(tǒng)的載波/侵入噪聲之比留有余量，盡可能地提高用戶家發(fā)射機的輸出電平記住下面的方法，有些家庭需要采用，有些家庭不需采用回傳衰減器是一種“方法”，使用任何一種能帶來回傳通路改善的方法，必須遵循其準則。不能“濫用”回傳通路改善的方法有許多。。。要“綜合”使用匯聚均衡產生及解決方法一、定義：上行信號電平“匯聚均衡”問題，是指千家萬戶的用戶信號上行回傳時，由于經由的路徑各不相同，各路由的上行傳輸增益各不相同，必然出現“眾”用戶信號上行到各級匯聚點的電平嚴重不一致，形成上行路由增益差，這就是“匯聚均衡”問題。二、接入網部份：1、產生原因：電纜對信號的衰減與頻率的非線性關系和頻率器件對信號的衰減與頻率成線性關系在網絡中混合應用。2、解決方法：A、對稱性設計（處處用分配方式（光站輸出口、放大器、路由分配，不用超過8dB的分支器）B、按上行電平設計，下行電平就高不就低C、有源設備輸入端的多路信號差控制在＜2dB，輸出電平保持一致（105dBuV）匯聚均衡產生及解決方法三、光鏈路部分：1、原因：光節(jié)點距前端接收機的距離差和光發(fā)射機的過載2、解決方法：A、輸出自動電平控制B、滿負荷設計，選擇最佳上行光發(fā)激勵電平回傳很容易嗎？從國內的“試驗網”的啟示“只要把光鏈路建成雙向，把射頻放大器升級為雙向，分支器為雙向，就構成雙向的HFC網絡了?！眹鴥扔性S多“試驗”類型的網絡，不具有普遍意義事實上這樣的網絡還存在太多太多的問題太“感性”的東西往往會將我們引入歧途現有的回傳系統(tǒng)已經很好了！“現在回傳業(yè)務已經運行得很好，我們的雙向網改造是成功的”情況一：機頂盒業(yè)務已經運行的很好IPPV是轉發(fā)存儲方式－－非實時性調制方式FSK－－健壯但低效情況二：CableModem已開通國內所開通的幾乎都是試驗性質用戶數很少，只有一兩個CM回傳信道沒有其它的回傳業(yè)務－－頻帶共享問題業(yè)務量較少時...回傳激光器的總功率是固定的1994年經濟比較發(fā)達的城市開始建設光纖有線電視網絡1998年一些城市開始搞實驗小區(qū)(非標準系統(tǒng)）2000年由于技術、經驗、設備價格等多種原因，雙向網絡的建設遭遇了困難，部分城市建設以太網2002年3月法輪功事件促進了雙向網絡改造的速度2002年10月在杭州國際有線電視技術研討會上，確定了雙向HFC網絡是有線電視運營商的首選方案雙向HFC網絡在我國的發(fā)展歷程雙向HFC網絡真的很難搞嗎？國情不同，國外的方式不能完全照做早期改造的所謂預留雙向網根本不適合雙向HFC網絡的傳輸理論技術國內設備生產廠家對雙向網絡技術掌握的不夠，為了急于占領市場，推出了極不成熟的網絡產品；國外有經驗的大廠家根本無能力顧及中國如此大規(guī)模的網絡改造缺乏標準目前只有一個所謂的上行信道的物理標準，反向激光器、放大器等標準至今沒有出臺我們走過的彎路：不論網絡規(guī)模大小，不論是否有技術力量，都搞實驗網絡，結果。。。。遇到困難后，搞以太網入戶。。。極端做法：巨額網絡投資，4屏蔽電纜，一個單元一個放大器，全部使用高通濾波器。。。另類系統(tǒng)：非標準CMTS、XX天網系統(tǒng)。。。。實際上雙向HFC網絡是成熟的技術北美、歐洲、臺灣、新加坡、韓國等地普遍發(fā)展目前世界上有3000萬個CM在運行噪聲不是問題，完全可以控制國外的人工成本比我們高目標：建設一個專業(yè)化的雙向HFC所有類型的業(yè)務都可以開通機頂盒，CableModem，VoIP設備等等少量業(yè)務可以開通，也要保證以后新增業(yè)務的順利常常開始時只有一兩個回傳信道將來回占滿整個回傳頻帶（5～65MHz）所有的住戶都可以順利開通回傳回傳衰減小的用戶可以開通，回傳衰減大的用戶無法開通幾個常見的“理論”“集中分配器”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“分支串”好處：“回傳損耗一致”討論：什么才叫一致？采用傳統(tǒng)“分支串”結構，末端不能采用分配器“隔離不夠”實際上是該方法的一個副產品“回傳差異減小”住戶家發(fā)出的CM載波在40dBmV時效果最好有的高，有的低，怎么辦？我們的觀點：只掌握“準則”無論何種網絡結構，都可以實現雙向和正向一樣，有各式各樣的網絡難道要徹底推翻原來的網絡嗎只要記住一些準則，就像正向系統(tǒng)所要求的CNR：43dBCTB：54dBCSO：54dB500～2000戶/光站RF放大器不超過3級三、雙向HFC網絡一些概念與問題分析１、單位增益單位增益點２、總功率每Hz固定功率法３、長環(huán)路AGC4、噪聲功率比（NPR）５、回傳系統(tǒng)的噪聲及干擾６、激光器的問題討論７、電平的平衡問題１、單位增益正向設計要求單位增益即每個站點的輸出一致，每個放大器用以補償站點之間的損耗。因此各站點的輸出口之間的增益為0dB(即1)，謂之“單位增益”例如：97dBuV@50MHz104dBuV@550MHz107dBuV@750MHz回傳路徑同樣要求單位增益單位增益的定義47dBmV(F)28dBmV(R)47dBmV(F)28dBmV(R)47dBmV(F)28dBmV(R)aAmp1Amp4Amp5Amp3Amp2cbSection1Section4Section3Section254dBmV54dBmV54dBmV47dBmV(F)28dBmV(R)單位增益點的位置為什么單位增益點的位置如此重要?如果單位增益點選擇有誤，則會發(fā)生與單位增益未獲得正確調節(jié)同樣的問題有些信號將無法達到正確電平通常的單位增益點回傳模塊的輸入點站點的輸出端口（即回傳的輸入口）單輸出雙向放大器的結構AHHLL正向放大器反向放大器B雙輸出放大器結構HLHLHL反向放大器正向放大器BA２、總功率正向設計時參考的電平是各頻道的電平。例如下面的電平是指頻道電平97dBuV@50MHz104dBuV@550MHz107dBuV@750MHz通常站點的正向輸出是具有一定斜率的50MHz550MHz750MHz業(yè)務量較少時...回傳激光器的總功率是固定的總功率回傳設計時建議采用總功率的概念回傳業(yè)務種類繁多基本上數字調制，QAM,QPSK,FSK,BPSK沒有統(tǒng)一的帶寬各種業(yè)務信道電平不盡相同建議采用“每Hz固定功率法”，是根據業(yè)務帶寬進行信道電平規(guī)劃總功率總功率即運行各業(yè)務功率之和例如：20個CM回傳信道，每信道電平為20dBmV，則總功率為20dBmV+10log20=33dBmV50個FSK機頂盒回傳信道，每信道電平為13dBmV，則總功率為13dBmV+10log50=30dBmV20個CM回傳信道與50個機頂盒回傳信道總功率為10log(10^(33/10)+10^(30/10)=34.8dBmV測試信號總功率回傳測試時常用梳狀線發(fā)生器每條線的電平為XdBmV總功率為XdBmV+10log(N)各種業(yè)務回傳頻帶

資源和功率共享:每Hz固定功率法如何使各信道電平正確各種各樣的業(yè)務配置情況變化很大，有先有后地部署回傳所載的信號的帶寬各異與正向所傳輸的視頻信號不同放大器和激光器所加載的總功率有限必須用一種合適的方法使得各項業(yè)務可以順利開展將來可以順利增加業(yè)務52每Hz固定功率法從激光器的可用總驅動功率開始將該總功率分配到整個頻帶（計算每Hz功率）基于信道帶寬給每個業(yè)務分配功率53每Hz固定功率法54計算每Hz功率用對數表示：55計算信道功率56每Hz固定功率法57每Hz固定功率法不管其帶寬多大，所有的業(yè)務都具有相同的C/N在頻譜分析儀上看，所有的業(yè)務都一樣平功率分配簡單較寬的信道所收到的匯聚噪聲大，但所分配的功率也大58廠家推薦的輸入電平表2-1:光發(fā)射機的輸入電平概念3：長環(huán)路AGC前端應用接收機（CMTS）用戶端應用接收機（CM）雙向HFC網絡接收箝位置：0dBmV連路損耗40dB發(fā)射電平？３、長環(huán)路AGC所有的回傳電平都要由AGC電路控制處于前端的應用接收機期望得到某一電平假如接收從一特定Modem來的信號電平不正確，應用接收機會通過正向通路向該Modem發(fā)出指令，改變其電平所有的電平都被前端嚴格控制在激光器的電平變化很小激光器與前端之間的增益差異很小Modem發(fā)射機的輸出電平變化范圍很寬由RF系統(tǒng)、入戶電纜、戶內損耗等因素引起許多增益差異如果沒有長環(huán)路AGC，則回傳通路無法正常工作概念４：噪聲功率比（NPR）一種表示反向系統(tǒng)綜合參數的新概念特別是表示反向激光器性能指標的參數-NPR正向系統(tǒng)中的失真情況圖像載波CSO產物CTB產物反向系統(tǒng)的失真情況f反向數據業(yè)務信號基礎噪聲失真產物合成后的總噪聲NPR定義為了更準確的表示數字系統(tǒng)中噪聲與信號的相互關系，行業(yè)內提出了一種新方法，噪聲功率比（

NoisePowerRatio，簡稱

NPR），這個曲線包含了載噪比和各種非線性失真，即C/（N+IMD）。這里不包含突發(fā)噪聲NPR的測試為什么把“噪聲塊”加載到激光器上？數字調制信號“看上去”像噪聲而噪聲信號與真實的數字信號一樣具有很高的“峰值/均值”之比數量有限的CW載波并不具備較高的“峰值/均值”比必須采用較高“峰值/均值”比的信號加載到激光器上，只有這樣才能真實模仿實際信號加載所造成的削波NPR的測試NPR的測試步驟定義在《NCTA建議的有線電視系統(tǒng)測量步驟》之“SupplementonUpstreamTransportIssues”（上行傳送問題的補充說明）章節(jié)可從NCTA或

索取NPR的測試En帶通濾波器帶阻濾波器寬帶噪聲源被測試的系統(tǒng)誤碼率測試儀信號源調制到帶阻頻率上的QPSK信號源QPSK信號噪聲槽注入的噪聲NPR的測試注入噪聲QPSK信號l噪聲槽NPR的測試NPR誤碼率激光器的輸入總功率誤碼率誤碼率曲線DFB激光器NPR特性曲線FP激光器NPR特性曲線5、回傳系統(tǒng)的噪聲及干擾回傳噪聲漏斗效應HEReceiverReturnlasernode有源器件匯聚結構噪聲反向回路結構噪聲熱噪聲二次交調IM2三次交調IM3將二次,三次非線性失真與熱噪聲一起考慮反向回路參數計算例舉

設備輸入電平輸出電平熱噪聲CNR累加互調噪聲

累加

dB

VdB

VdBdBdBdB電纜調制解調器1086540個用戶終端-16.0248.98

末級放大器709065.648.8852.64個放大器-6.0242.8652.6

次末級放大器709065.642.8452.649.54個放大器-6.0236.8249.5

光鏈路607544.0736.0944.2543.508路-9.0327.0643.50系統(tǒng)總CNR26.94反向回路參數計算例舉(續(xù))用戶終端5120個CNR1=65-10Log5120=65-37.09=27.9181.9%放大器160臺CNR2=65.6-10Log160=65.6-22=43.62.2%光鏈路8路CNR3=44.07-10Log8=44.07-9.03=35.0415.9%總熱噪聲CNR=27.06dB侵入噪聲---Ingress短波電臺廣播業(yè)余電臺無線電愛好者戶內用電力線數據傳輸太陽黑子(約11年為周期)瞬間沖擊噪聲侵入噪聲的侵入點TV2TV2stereoCrackorbrokencablePoororNon-ExistentBondLooseconnectorNoweathershieldtapSingleshieldCustomerpreparedandinstalledFconnectorUnterminatedsplitterCustomerinstalledsplitterNoisyconsumergradeRFamplifierPoorreturnlossTVtunerSet-topIngress:ImpulseNoise侵入噪聲的侵入點nodeLoose,OpencorrodedordamagedhousingUnbanlancedreturnlegs,additivenoisecontributionPowersupply,noise&humStandingwavesUnterminatedtaps&looseterminationsCommonpathduetocorrodedorlooseconnecorsRadialcracksduetoimproperlyformedexpansionloopPoorsplicesnoweathersealPoororno-existetgroundingCracksordeformedcableLaserclippingOpticalreflectionsDirtyconnectorsIngress:Ham&shortwaveVoiceofAmericaCBLand&MobilePagingIngress噪聲分布情況回傳噪聲測試舉例公共路徑失真在接插件的觸點有氧化層作用象一個微小的二極管由于二極管的非線性引起正向信號的混頻差拍會落入回傳頻帶！這種現象明顯當正向信號的幅度較大，回傳信號較小其變化與時間和環(huán)境溫度無明顯關聯CommonPathDistortion

ReturnPathTransmitterOutput6121824303642如何減小公共路徑失真確保所有的接觸點用同樣材料確保所有的接觸點都清潔確保所有的接觸點接觸緊密確保水密性哼聲和電源干擾哼聲少量的AC未被濾除進入ICs的偏置通常由于RF耦合電容引起電源雜散DistributionAmplifierACBypassRF+ACRFRFHLHLAC/DCAmplifierPowerSupplyACRF+ACRFSystemPowerSupplyPowerInserter哼聲調制哼聲調制CompositeVideoPeakTimePeak-PeakVoltageFluctuation解決的方法正確的雙向設計正確選擇材料、設備專業(yè)人員安裝施工正確的雙向調整正確的噪聲控制手段有效的監(jiān)測手段完善的維護保養(yǎng)解決的方法新建網絡采用全雙向的設計單向網改造為雙向網仔細分析計算實施合理的改造計劃6、激光器的問題討論回傳激光器FP還是DFB？加不加隔離？需要不需要制冷？97激光器的

L-I曲線削波是一種自然現象正常削波削波對信號傳輸的影響引起誤碼率惡化BERdegradationforQPSK18dBdynrangeat40C/N激光器動態(tài)范圍

(DFB激光器)小結:激光器工作點電平采用

NPR測試找出激光器的“崩潰”點所有的激光器的崩潰點大約等于100%的OMI確定在工作點與崩潰點之間留有多大余量從崩潰點減去所留的余量就得到你的工作點這個工作點應該等于加到激光器上的所有激光器的總功率GeneralInstrument將功率定義為

“RecommendedTotalInputPower” （建議的總輸入功率）該功率已考慮到所留的余量推薦的最大的總輸入功率103回傳放大混合模塊的工作點回傳放大器可以用

NPR進行測試混合模塊具有很高的“崩潰點”輸出總功率可以高達+55dBmV

仍能保持槽的深度>50dB現實中的家用發(fā)射機并不會造成混合模塊的過載從用戶家發(fā)射機至混合模塊的損耗較高從而限制了混合模塊的電平系統(tǒng)設計應盡可能將到達混合模塊的電平提高大的匯聚噪聲并不增加總功率Ingress(31.4dBmV)Payload(45.0dBmV)Total(45.2dBmV)1057、電平的平衡問題回傳路徑損耗變化室內接線及分配器損耗拉線電纜Feeder系統(tǒng)系統(tǒng)平坦度溫度變化光鏈路損耗前端接收機精度回傳路徑損耗變化一個典型的正向設計最小的分支器引入匯聚噪聲最大解決方案目的：保障回傳信號簡單、正確接收方案一：改變用戶發(fā)射電平可以保障接收機接收到固定電平以簡單處理每個用戶調整復雜且不能保障可能有些用戶電平調整滿足不了要求增益(損耗)差別太大(如上例：電平差別為51dB)方案二：設計上調整，減少電平差別設計較復雜對用戶及用戶設備要求較小解決方法:回傳均衡器113解決方法:回傳均衡器114注：均衡器的值是指所補償的電纜的損耗值，例如24dB的均衡器是用于補償24dB電纜損耗(750MHz)的頻率響應，因此24dB均衡器在40MHz時的損耗為19.3dB。115匯聚噪聲的改善明顯如果第一個和最后一個分支器差

18dB116增益差別的改善雙向HFC的回傳系統(tǒng)總結：１、單位增益，單位增益點２、總功率每Hz固定功率法３、長環(huán)路AGC４：噪聲功率比（NPR）5、回傳系統(tǒng)的噪聲及干擾6、激光器的問題討論，采用每Hz固定功率法分配加載功率7、電平的平衡問題避免錯誤認識回傳很容易？匯聚噪聲很難解決？現有的回傳系統(tǒng)已經很好？四、、雙向HFC的設計原則如何設計雙向HFC？假設我們大家都對正向HFC設計熟悉雙向HFC網的設計方法基本上就是沿下行的方向計算正向電平再沿上行的方向計算方向衰減(增益)無論正向或反向，每一個環(huán)節(jié)或位置都要滿足設計原則正向設計準則已經成熟---已有現成標準反向設計準則尚未形成標準回傳設計準則？沒有統(tǒng)一的設計準則沒有明顯判定對錯的根據HFC的系統(tǒng)架構Blaster設計理論常規(guī)設計BLASTER-Servingareaselectionandmicro-celldevelopmentBLASTER-Servingareapopulatedwithmicro-cellsBLASTER-Placenodeandconnectmicro-cells,providingformigration.Thenumberofamplifiersperlegwillbedeterminedbyfuturedownsizingrequirementsanddensity.BLASTER-Upstreamrelief(PhaseI)canbeaccomplishedbyutilizingasecondreturntransmitterinthenodeanddirectingtwoofthefourlegstoeachtransmitter.BLASTER-Downstream&upstreamrelief(PhaseII)canbeaccomplishedbyco-locatinganothernode,providing2timesthebandwidth(downstream&upstream)perhomepassed.BLASTER-Downstream&upstreamrelief(PhaseIIA)canbeaccomplishedbyco-locating3morenodes,providing4timesthebandwidth(downstream&upstream)perhomepassed.BLASTER-Downstream&upstreamrelief(PhaseIII)accomplishedbymigratingtoaFTLAarchitecture.Orignalexpresscoaxcablemaybeusedforpowering.雙向HFC的設計準則HFC分為四部分１、從前端匯聚點至各回傳光收前端回傳信號混合準則２.從各回傳光收至光節(jié)點正反向光鏈路的計算３.從光節(jié)點至各放大器正反向增益的計算４.從放大器至最終用戶正反向損耗的計算反向矩陣分配網絡反向光鏈路支線電纜分配系統(tǒng)用戶分配系統(tǒng)Lv1Lv2Lv3Lv4Lv5Lv6Lv7光站延長放大器樓放CMTSCMabcd雙向HFC系統(tǒng)反向部分路徑CMTS反向鏈路總損耗45dBCM決定CM發(fā)射電平高低的因素CMTS接收電平的設置值反向路徑損耗大小發(fā)射電平：105dBμv接收電平：60dBμv正向設計要求回顧要符合我國標準CNR>43；CTB>54；CSO>54電平：65dBuV+/-5dB一般性規(guī)律單位增益設計光節(jié)點500~1000戶光節(jié)點后放大器不超過3級回傳(雙向)設計準則光鏈路單位增益準則每Hz固定功率法準則RF單位增益準則適當RF運行電平準則---30dB法則(@28dBmV)用戶電平差異準則--6dB法則升級性準則--Blaster設計法前端混合準則適配衰減器呈現40dB損耗掃頻儀分配器CMTS××反向光接收機前端反向分配網絡前端混合準則前端的混合會引起載噪比的損失至少在業(yè)務初期混合是不可避免的兩路相同載噪比的回傳通路混合，損失3dB四路相同載噪比的回傳通路混合，損失6dB要避免過多的組合允許混合4~8路但要有方便去掉混合的方案不同鏈路長度混合一定要將不同鏈路長度的信號混合（４-８路）因為如果將所有長鏈路的信號混合一定會得到最壞的信噪比例如將4條35dB的鏈路信號混合得到29dB將43dB,41dB,38dB,35dB的4條鏈路混合得到32.2dB光鏈路反向光鏈路損耗CMTS混合分配網絡反向光收光站ABCabc鏈路長度：A≠B≠C鏈路損耗：a＝

b＝

c光站的端口總功率CMTS0dBmv40dBmv?回傳光鏈路根據鏈路長度選擇回傳激光器GI的回傳激光器有許多種類-4dBm,0dBm,+3dBmGI的RPR/2C接收機接收范圍為-16~0dBm為了得到較好的載噪比，接收范圍最后為-10dBm~0dBm鏈路越長，載噪比越差回傳通路噪聲考慮所以一般不進行回傳噪聲的計算設計而侵入噪聲不易進行數學計算，并且在很多情況下，它占主要成分回傳設計要主要考慮光纖鏈路噪聲鏈路越長，噪聲越壞注意廠家的技術指標光鏈路的單位增益光鏈路應遵守“單位增益”準則選擇一“參考鏈路”，以其鏈路增益(損耗)為基礎將其它鏈路的增益(損耗)調整為與參考鏈路相同RPR/2C有20dB的調整范圍光鏈路的調整在“回傳調整”中介紹激光器驅動功率激光器會出現“削波”現象激光器的總功率是一定的(激光器指標)系統(tǒng)運行是一項一項的業(yè)務應控制好每項業(yè)務的運行工作電平防止某項業(yè)務電平過高，“吹跑”其它業(yè)務防止業(yè)務不斷增加而出現的削波采用“每Hz固定功率法”按照業(yè)務的“占有”帶寬進行功率分配每Hz固定功率法適應于系統(tǒng)任何地方如果一直是不全部占用回傳帶寬，每Hz功率會相應增加147光節(jié)點至放大器RF“單位增益”準則LaserLevelPlantLevel激光器電平RF系統(tǒng)電平RF“單位增益”準則各站點之間要保持“單位增益”特別小心直通電纜上的定向耦合器是否可以不采用“單位增益”?維持單位增益DC-2420dBmV44dBmV28dBmV28dBmV放大器的失真與噪聲不要讓放大器過載保持各放大器組合的輸出功率不超過60dBmV在滿載的系統(tǒng)中，放大器會引起額外的失真和限幅放大器的噪聲對整個系統(tǒng)影響很小是否可以讓放大器運行在低電平？例如，-10~-20dBmV對噪聲性能不利是否具有足夠的回傳放大增益、放大器至最終用戶回傳路徑損耗變化6dB準則目的是盡力減少電平差，而不是消除電平差。回傳均衡器的選擇不必要太精確，否則…...低頻回傳電纜損耗與高頻電纜損耗差別是造成回傳電平差別的原因。電纜越長，造成的差別也越大，因而……如設計是對稱的，用戶回傳電平差是否…...回傳設計舉例回傳設計舉例個人經驗從最差的用戶至最近的放大器站點的損耗30dB~32dB以下既滿足正向的要求亦要滿足回傳的要求計算量劇增成本？？？運行電平盡量工作在高電平，以得到最好的載噪比電纜系統(tǒng)的侵入噪聲占相當比重RF系統(tǒng)的電平

－饋線及分支器損耗第一個分支器具有最大的損耗RF系統(tǒng)的電平該電平是由系統(tǒng)設計及終端設備的位置確定目的－盡可能保持系統(tǒng)處于較高的電平維持信號高于匯聚噪聲方法找出最低的發(fā)射機功率的業(yè)務找出最大路徑損耗從最低的發(fā)射機功率減去最大路徑損耗，確定出放大器的輸入功率RF系統(tǒng)的電平

－折衷的方案表2-9:選擇合適的系統(tǒng)電平－折衷方案RF系統(tǒng)的電平結論:

具有最大戶內損耗以及最大帶寬的業(yè)務必須具備 最大的發(fā)射電平如果采用其它方式－讓某一業(yè)務運行在低電平則該業(yè)務要承受低的C/N整個系統(tǒng)難于進行故障檢測除非客戶要求我們使用另外的設計準則，GI所采用的系統(tǒng)電平如下:28dBmV

總功率網絡升級雙向不會是立即大規(guī)模普及，現有網絡可以應付一部分回傳系統(tǒng)升級、網絡改造可以循序漸進進行噪聲會在網絡最薄弱處進入，然而正是在這點，雙向最容易實現五、回傳通路電平的選擇、設置與調整無論正向還是反向

都需要已知的節(jié)點增益

(光發(fā)射機與射頻系統(tǒng)電平互相獨立)兩種情況下光鏈路電平的設置都獨立于RF系統(tǒng)比較正向與回傳調整的步驟正向通路信號電平固定固定的發(fā)射機輸入電平光鏈路輸出電平不同站點的輸出電平固定（單位增益）節(jié)點增益必須調整回傳通路突發(fā)式信號Burstysignals站點回傳輸入電平固定（單位增益）回傳發(fā)射機的輸入電平固定節(jié)點增益必須予以設定光鏈路輸出電平不同“往返信使”前端的設備監(jiān)測從回傳通路傳回的信號，并通過正向通路將該信息向下發(fā)送到系統(tǒng)中頻譜分析儀和視頻調制器掃頻系統(tǒng)必須由外場技術人員將信號注入系統(tǒng)中“往返信使”SpectrumAnalyzerHLFiberNodeReturnTransmitterOpticalReceiverVideoModulatorOpticalTransmitterReturnPathReceiverFiber