双向HFC简焦方性.ppt

双向HFC2005年11月29日焦方性,北广电子集团北电科林电子有限公司 副总工程师中国广播电视设备工业协会 专家委员会 委员中国广播电视设备工业协会 有线电视分会专家组 组长广播电影电视总局网络中心培训中心 客座教授,1有线电视在现有各种宽带网络中的位置 除有线电视双向光纤电缆混合网CATV TWO WAY HFC以外，目前，具备规模的各种宽带网络还有：电信网，PSTN、ISDN、ADSL，VDSL；以太网，ETHERNET，FE、GE、TE；电力线通信网PLC。此外，还有无线局域网WLAN。存在即合理，各种网络均有各自的生存空间。事实上，各种网络各有优缺点，但是，都在进行着数据、声音、图像三网融合的工作，都在努力地争取着数字电视业务。各种网络之间，又竞争、又联合，形成了错综复杂的局面。有线电视双向HFC是最佳大容量透明传输网、是最佳广播网、是唯一兼容模拟和数字信号的现实网络、是目前唯一可传输高清晰度电视HDTV的网络。其缺点是，非数字基带信号传输，必须使用大量调制解调器；信号幅度小，易受干扰。未来宽带网络的发展趋势是：最终，国家信息基础设施的智能光纤网，光纤到户，将代替目前所有的有线宽带网络，在此之前重点是发展NGN。,NGN与IPTV 下一代网络NGN，是一个分阶段演进的过程。基于分组交换技术和IP互联协议，将呼叫控制与网络传送层、业务层完全分离，网络具有分布性、开放性、标准性、可管理性，功能的实现与各种保证QOS服务质量的宽带传送技术相对独立，提供语音、视像、数据各种服务，用户可以自由地接入不同业务提供商。NGN包括：下一代互联网NGI，以IPv6及网络技术为中心，改进TCP/UDP等协议；下一代电信网NGT，以软交换技术为核心，向IP多媒体子系统无缝演进；下一代移动网NGM，以3G及3G演进为中心，全IP网络结构；下一代有线网NGC，DVB-IP及IP软交换，交换式数字广播SDB。IPTV是NGN的典型业务。IPTV互联网协议电视，以IP协议为基础，集互联网、多媒体、通信、广电、NGN等技术于一体，提供语音、视像、数据三重播放Triple Play、三网融合的业务，可利用各种互联互通的宽带网络设施，终端可以是电视机、计算机、手机等。,交换式数字广播SDB 数字电视总前端的全部广播、窄播信号，不进行多节目传输流MPTS的组合，不进行QAM调制，以数字基带单节目传输流SPTS群的方式输出；总前端至分前端，采用至少10千兆位以太网10GE的城域网MAN，大容量地向各分前端传输；各分前端只选择总前端送来SPTS群中的广播信号和与本分前端有关的窄播信号组成若干MPTS，一一对应于IP-QAM调制器群向HFC传输，为尽量缓解MAN的压力，靠缓冲服务器解决重复点播的问题。,21卫星、地面、有线数字电视的调制方式 卫星数字电视广播DVB-S，采用正交相移键控QPSK调制，效率抵，但抗宇宙空间的干扰、噪声能力强。地面数字电视广播DVB-T，采用编码正交频分复用COFDM调制；地面数字多媒体广播DMB-T，采用时域扩频同步正交频分复用TDSOFDM。用于地面移动接受，均抗多途径干扰、适应临界区无缝换站接收。有线数字电视广播DVB-C，采用多值正交调幅m-QAM调制，效率高（m值16、32、64、128、256、512、1024）。数字多路微波分配系统MMDS、数字多路超高频分配系统MUDS，采用与DVB-C相同的调制方式。用于地面固定接受，适于空旷、边远地区的固定接受。,22交互式业务是必然趋势 要满足用户不同的个性化需求，就必须互动，互动功能是开展增值业务的前提。有线电视系统中的各种互动方式可以是：双向HFC最理想。还有：单向HFC以太网、单向HFC无线局域网、单向HFC电话线、单向HFC预定可选、单向HFC用硬盘录像PVR等。数字电视可暂用单向，交互业务必须双向。,3 频分复用FDM频谱配置31频谱配置及调制方式 低端上行：565MHz，适应不同业务，频道带宽分别为0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4MHz。送入STB或电缆调制解调器CM的时分复用TDM的数字信号，经QPSK、或m-QAM调制器，符合FDM的要求。调频广播：87108MHz，每频道0.2MHz，最多105个频道，调频FM调制。系统管理：108111MHz，频移键控FSK调制。模拟电视：111550MHz，每频道8MHz，最多54个频道，调幅残留侧边带AM-VSB调制。数字业务：550862(750)将来87862MHz，每频道8MHz，最多96个频道，TDM的数字信号，经m-QAM调制器符合FDM的要求。高端上行：9001000MHz，预留。,32 设备频率范围（MHz）前端 光节点 双向宽放下行光发47862、下行光收47862、下行宽放47862。上行光收 5200、上行光发5200、上行宽放565。无源设备 51000。其中，上行光收发65200MHz，用于在光节点通路口EXIT加入电缆分配网以外的信号，提高了上行通道的通信能力，模拟电视信号多时，用DFB上行光发；原来的另一个用途是，光节点的各电缆端口均为565MHz输入，分别经频谱搬移至65200MHz，再共用一台上行光发射机的技术，由于降低了可靠性，已经不再用了。,33数字信号容量 目前，下行全数字信号的最大容量：每台下行光发射机，64-QAM时，9638=3.6Gbps；256-QAM时，9650=4.8Gbps。64-QAM时，每户最高38Mbps；256-QAM时，每户最高50Mbps。目前，上行全数字信号的最大容量：每台上行光发射机，64-QAM时，930=270Mbps。每户最高30Mbps。数字设备配置与全部交互式业务用户的比例，以最高服务速率并发率估算：图像、乐音1:4；数据、通话1:10。,4叠加及分离系数C 叠加及分离系数C表 4-1,5噪声和失真 51噪声 光链路噪声：光发相对强度噪声、光电转换量子（散粒）噪声。工程上用光链路损耗与C/N对照表查得；光纤噪声，每dB光纤损耗造成C/N下降0.1dB。宽放热噪声:Un0=20lg(un0/10-6)=20lg(pn0R)1/2/10-6=20lg(KTBR)1/2/10-6=20lg(1.3810-23(273+)B75)1/2/10-6(5-1)Pn0=Un0108.75dB(5-2),热噪声电平Un0、Pn0对照表 5-1,52失真 失真，包括：线性失真、非线性失真。线性失真包括：幅度失真、相位失真。非线性失真，即：多信号工作时，非线性器件产生的新生频率成分。在有线电视系统中，谈到失真，如无特指，都是指非线性失真。非线性失真，采用三信号fa、fb、fc，三阶以内，三角函数分析法分析。结果如下。,二阶失真三种：直流成分，设备中的隔直流电容，令其不会叠加；二次谐波，2fa、2fb、2fc；二次互调，fafb、fafc、fbfc。,二次谐波、二次互调，统称复合二次互调CSO，CSO是一个电平值。载波电平C与复合二次互调电平CSO的差值，就是载波复合二次互调比C/CSO。CCSO是+dB，CSOC是-dB。两种表示方法，绝对值相同，正负号不同。载波电平C每升高1dB，复合二次互调电平CSO就升高2dB，两者的差值即载波复合二次互调比C/CSO就减少1dB。,电平,频率,C+1dB,CSO+2dB,C/CSO-1dB,三阶失真五种：基波成分，与原信号同频同相，忽略不计；三次谐波，3fa、3fb、3fc；三次互调，2fafb、2fafc、2fbfa、2fbfc、2fcfa、2fcfb；三次差拍，fafbfc；交扰调制，每频道(N1)个。,三次谐波、三次互调、三次差拍，统称复合三次差拍CTB，CTB是一个电平值。载波电平C与复合三次差拍电平CTB的差值，就是载波复合三次差拍比C/CTB。CCTB是+dB，CTBC是-dB。两种表示方法，绝对值相同，正负号不同。载波电平C每升高1dB，复合三次差拍电平CTB就升高3dB，两者的差值即载波复合三次差拍比C/CTB就减少2dB。载波电平C与交扰调制电平CM的差值，就是载波交扰调制比C/CM。载波电平C每升高1dB，交扰调制电平CM就升高3dB，两者的差值即载波交扰调制比C/CM就减少2dB。一般，在一个系统中，两种三次失真，只核算最差的一种：当频道数N少于30时，只核算按算术规律增加的C/CM；当频道数N多于30时，只核算按指数规律增加的C/CTB。现在，几乎所有的系统，频道数N均多于30，今后还会更多。所以，三次失真只需核算C/CTB即可。,C+1dB,CTB、CM+3dB,C/CTB、C/CM-2dB,电平,频率,53双向HFC光电传输上下行通路的噪声和失真 噪声和失真是光电传输的一对基本矛盾，两者同等重要，不能顾此失彼。正确的处理原则只能是：噪声失真平衡。,噪声失真平衡要求：模数共传时，各项系统指标数值不同，噪声和最差的一种失真，电平余量相等；全数字信号，噪声失真都视同为噪声，噪声和最差的一种失真，指标数值相等。模数共传时，系统对噪声和失真要求不同，C/N要求较低，是43dB；而对C/CTB、C/CSO要求较高，是54dB。全数字信号，系统对噪声和失真要求相同，是统一的PNR要求，相比之下，原来的C/N低了，C/CTB、C/CSO高了；必须通过提高光发入、宽放出的工作电平，提高C/N，降低C/CTB、C/CSO，达到PNR最高且一致。即，与模数共传时相比，全数字信号所需的信号总功率必然提高了。,两种信号下的噪声、失真：模数共传时，各模拟电视频道的载波功率，都集中在图像载频上，因此，有载噪比C/N、载波复合二次互调比C/CSO、载波复合三次差拍比C/CTB之分，而且，均可分别测量；全数字信号，由于各数字频道内的载波功率都是平均分布的，C/CSO、C/CTB也成了载波互调噪声CIN，噪声、失真难以区分，C/N、C/CTB、C/CSO无法分别测量，只能用统一的功率噪声比PNR代替。必须清醒地认识到，全数字信号只有PNR，是就表现和测量两个角度而言的，噪声、失真产生的机理，不会随着模拟改数字而发生改变。因此，全数字信号，虽然，噪声、失真指标只有PNR，但是，具体的噪声、失真，仍然是分别计算C/N、C/CTB、C/CSO。,fv,fc,fa,fo,模拟频道频谱,数字频道频谱,模数共传时数字信号的传输环境：模拟信号系统指标C/N43dB、C/CTB54dB；数字信号需要的C/N，64-QAM时27dB、256-QAM时31dB。数字频道功率比模拟频道低，64-QAM时低10dB，256-QAM时低6dB。两种数字频道电平的差值，正好是两种数字频道C/N的差值。64-QAM时：C/N43-10-10lg（8/5.75）43-11.431.6dB；C/CTB54-10-10lg（8/0.3）54-24.329.7dB。256-QAM时：C/N43-6-10lg（8/5.75）43-7.435.6dB；C/CTB54-6-10lg（8/0.3）54-20.333.7dB。结论：合格的模拟信号系统传输数字信号毫无问题。但是，有些模拟信号系统并不合格，为了保证数字信号的正常传输，模拟信号系统的指标下限不得低于：C/N43-（31.6-27）38.4dB；C/CTB54-(29.7-27)51.3dB。,光发入：噪声失真平衡。取决于光发驱动电平，即调制度，低时噪声差、失真好，高时噪声好、失真差；光收输入光功率同时影响噪声。宽放出：输入电平决定噪声，输出电平决定失真，增益不宜太高。模数共传时，干放应噪声失真平衡；支放不属于传输，而属于分配，以失真合格为前提，使用最高输出电平。全数字信号，无论干放、支放，无论下行、上行，均应以各自统一的PNR为准，噪声失真平衡。只是下行支放，稍有特殊。下行支放的输出电平，由用户分配部分的需要决定，一般，会偏离噪声失真平衡电平，但是，必须予以严格限制。,Si,So,C/N,C/CTB,Si+G=So,G,6 前端 前端是系统的信号源，应尽可能选用高质量设备。此外，还应注意：应根据广播、窄播的需要，搭好多路混合的架子，避免随加随改的麻烦；采用插入损耗小的分配式多路混合器，空闲端口必须终接；为了保证噪声和失真，不宜采用带放大器的混合器。大中型系统，前端肯定需要宽频带放大器。前端宽放，是系统的首台干放，必须严格控制噪声和失真。必须采用高线性（硅前馈、砷化镓倍功率）、低增益（1822dB）宽放，必须使用干放中心输出电平，宁可并行多台，也要避免串接。执行两次一点接地的原则。每个插盒在机柜内的汇流条（棒、板、管）第一次一点接地；每个机柜的汇流条单独引线，在机房的地线汇流条第二次一点接地。同时，机房内必须执行电源地、信号地彻底分离的原则，所有插盒电源插头的地线端必须无效。送入各下行光发射机的信号，信号交流声比60dB，即0.1%。前端上下行信号强而集中，容易相互干扰，无论射频、音视频，均应采用高屏蔽电缆和连接器。,7 双向HFC接入网的光电交接 光链路：光发高频入至光收内光电转换出的线路。下行光收内，光电转换后的宽放，属于电缆线路中的第一台宽带放大器，具有两重性：光节点下有宽放时，按干放使用；无宽放时，按支放使用。光节点：下行接收光电转换、上行发射电光转换的组合。至少光纤到支线FTTF，光节点以下2000户、串接宽放3台；一般光纤到路边FTTC，光节点以下 500户、串接宽放2台；最好光纤到建筑FTTB，光节点以下 125户、串接宽放1台。,宽放,宽放,光/电,电/光,光链路,电缆网,光发射机,光接收机,双向交互群体：最终2000户，初期可归并。光发带光收：下行FTTF约1台、FTTC约4台、FTTB约16台；上行均1对1；若干上行光收混合中继时，应严格控制上行光收的数量，以避免过多的噪声叠加。光节点尽量小，系统可靠性高，且：下行通道，信号质量高；上行通道，户均速率高、干扰噪声小。,8下行1310nm光链路 光发射机：直接调制，DFB激光器光功率随信号变，220mw/313dBm系列光功率。为防止SBS，不用14dBm的光功率。一/二级星形模拟光链路光收输入光功率：-20/01dBm。,1310nm星形逆算法：先求输入分路器的各路光功率dBm，并转成mW：Pa=Pr+La0.32+(Ma+2)0.03+Ca0.25(dBm)，pa=10(Pa/10)(mW)；Pb=Pr+Lb0.32+(Mb+2)0.03+Cb0.25(dBm)，pb=10(Pb/10)(mW)；Pn=Pr+Ln0.32+(Mn+2)0.03+Cn0.25(dBm)，pn=10(Pn/10)(mW)再求各自的分路比、插入损耗：a%=pa/(pa+pb+pn)，l a=10lg(a%)0.n；b%=pb/(pa+pb+pn)，l b=10lg(b%)0.n；n%=pn/(pa+pb+pn)，l n=10lg(n%)0.n 任一路dBm与插入损耗的代数和，均为分路器的输入光功率：Pi=Pal a=Pbl b=Pnl n,9射频同轴电缆 决定电缆损耗，最根本的是两个因素：高频集肤效应、介质损耗。高频集肤效应要求，内导体表面、外导体内表面电阻率必须小，为此，必须有防氧化措施。由于低频透入深度深，为保证低频损耗符合规律地小，外导体必须有足够的厚度，否则，低频损耗会增大。理想的介质是真空，只有在真空条件下，才会是理想电缆。即，在双对数坐标上，电缆损耗特性，是一条斜的直线。但是，内外导体之间，必须有介质支撑，才能保持同轴，所以，不可能有理想电缆。实际电缆，总有高频跌落现象，介质损耗越大，高频跌落越严重。,f,理想,实际,内导体是回路线之一，其材料依直径不同，分别是：铜包钢、紫铜、铜包铝、铜管。外导体是回路线之一，同时担负对内导体的屏蔽作用，其屏蔽系数：连续氩弧焊铝管120dB、四屏蔽100dB、两屏蔽60dB。为保证屏蔽系数、减少供电压降，室外应使用硬电缆。室内使用软电缆。注意：外导体的厚度不足时，由于低频干扰透入深度深，低频屏蔽系数会降低。外护套，室外PE抗紫外线老化、绝水；室内PVC阻燃、柔软。,影响电缆损耗六因素：介质、频率、直径、长度、温度、老化。,介质：对介质的基本要求是：尽量增大空气的比例，同时封闭防潮防水。真空的介电常数0=1，空气的相对介电常数r1，低密度高压聚乙烯的相对介电常数r=2.3。目前使用的竹节、物理发泡两种半空气电缆，参数中，没有r，可以通过传输速率r（又称波长缩短系数），间接地得到r。因为r=1/（r）1/2，则r=（1/r）2(9-1)进口竹节介质，r=0.93，r=1.16；进口发泡介质，r=0.89，r=1.26；国产发泡介质，r=0.87，r=1.32；全聚乙烯介质，r=0.66，r=2.30；如果电缆进水，r=0.11，r=78。介质的r决定电缆损耗曲线高频端的弯曲度。r越大，高频损耗越大；电缆损耗曲线高频端的弯曲度越大，越难校正。应该尽量选择传输速率r高，也就是相对介电常数r小的介质。介质的发泡度，与内导体外径、外导体内径一起决定特性阻抗75。如果发泡度不均匀，阻抗偏离，就会发生反射，造成某些频率的陷波现象。,频率：对于r大、r小的电缆，不同频率的电缆损耗，可以用下式近似求得：Lx=Lh(f x/f h)1/2(9-2)直径：电缆越细，缆损越大。长度：电缆越长，缆损越大。温度：电缆温度系数0.2%/。生产厂给出的是20时的电缆损耗值L0，各地温度范围不同，应根据本地的电缆温度范围，确定中心缆温m和等值正负差，算出中心缆温的电缆损耗Lm，及正负极限温度时的等值偏差L。Lm=L01+0.2%/(m20)(9-3)L=0.2%/Lm(9-4),老化：美国规定，电缆寿命50年，20年电缆损耗增加5%。我国尚无规定，一般，按5年电缆损耗增加20%。室外电缆，按老化后取段长；室内电缆，预留3dB老化余量。,室外设备均为5/8-24连接器，尽量直通连接；室内设备均为冷压英制F连接器。,10双向高频无源设备 分配器是可逆器件：正用分路；反用混合。分支器的核心是定向耦合器，特点是：电路全对称、对角线隔离、横向是插损、纵向是支损。模数共传双向系统输出口：TV、FM端内经高通、DP端双向损耗小。数字信号双向系统输出口：系统输出口仍是一体化铸铝外壳、塑料面板；电路则以用户需要为准。只需一端的，就是一个转接器；需两端以上的，就是普通分配器电路。应特别注意，由于没有滤波器隔离，不允许有空闲端；端口可以连接STB、CM，不允许直接连接普通电视机、调频广播接收机。,11下行宽带放大器(包括前端和光节点内宽放)111两种宽放及其增益 双向宽带放大器分为干放、支放，两种宽放的基本配置大致相同，关键是增益不同。必须做到干支分离。干放，低增益、中心输出电平、只级连、不带户；支放，高增益、较高输出电平、末单台、只带户。主输出模块：硅推挽 硅倍功率 砷化镓倍功率 砷化镓推挽 干放增益(dB)1822 1826 1830 支放增益(dB)各种模块均为3040,112电平倾斜改善失真 平坦输出时的信号总功率PF=Ph+10lgN 倾斜输出时的信号总功率PS=(Ph+Pl)/2+10lgN 倾斜比平坦信号总功率降低了 PFPS=Ph(Ph+Pl)/2=(PhPl)/2=Slope/2(11-1)二次失真改善了Slope/2；三次失真改善了2Slope/2，即Slope。干放按说明书使用倾斜，单模块干放不能使用倾斜；支放按用户分配部分的需要使用倾斜，并根据倾斜的变化量，相应修正失真。为了保证倾斜不损失C/N，只能使用半倾斜方式，不能使用全倾斜方式。,L,f,平坦,倾斜,Ph,Pl,Pl,Slope1,Slope/2,1131干放中心输出电平及其噪声、失真 宽放最低输出电平：SOmin=C/N+G+NF+Un0+10lgn+L(11-2)宽放最高输出电平：SOmax3=SO010lg(N/N0)C/CTB(C/CTB0+SlopeSlope0)/210lgnL(11-3)或 SOmax2=SO010lg(N/N0)C/CSO(C/CSO0+Slope/2Slope0/2)10lgnL(11-4)两个SOmax应选用低的。SOmin和SOmax共同描述的，就是传统的倒“V”形曲线。,干放使用中心输出电平：噪声失真平衡；适应电平波动；级连能力最强。,干放中心输出电平，即，最低、最高输出电平的平均值：SOMID=(SOmin+SOmax)/2(11-5）（11-5）式在合并同类项时，原来(11-2)、(11-3)、（11-4）式中的10lgn和L均被约掉。说明，中心输出电平与宽放串接台数、波动电平无关。,12光电传输供电 为了提高系统的可靠性，应该集中供电。集中供电，可减少供电故障、减少雷击损坏、便于采用不停电供电措施。应采用磁饱和、准方波供电器，适应市电波动的能力强。响声大的缺点，可以用选择安装位置、采取防震措施解决。供电器的功率，应能满足：实际用电功率不超过其供电能力的60%。光节点、宽放的用电电源，应优选开关电源，适应电压范围宽、效率高。由于开关电源是大电流方波工作，处理不当，容易产生对上下行通带的高频干扰，选购设备时，应注意检查频谱是否干净。,13双向用户分配系统 用户分配线路设计控制：下行分配损耗约35dB、上行分配损耗约30dB。用户分配部分是系统的末端，优质的前端、光链路、电缆线路，全年约有3dB的电平波动，用户电平也将随之波动；用户分配部分的设计用户电平，必须控制在3dB以内。两部分用户电平误差之和，总共6dB。各用户数字信号上行输出信号，传输路径刚好相反。先通过用户分配，混合误差控制在3dB以内；再通过电缆线路、光链路、前端，误差也在3dB以内。两部分用户电平误差之和，总共6dB。模数共传的用户电平(dBv)：模拟电视信号696、调频广播信号4780；下行数字信号接收6015，上行数字信号发射TDMA1083、CDMA1033。全数字信号用户电平(dBv)：下行信号接收696，上行信号发射TDMA1083、CDMA1033。,均等、均衡的分配原则：尽量星形分配，串接分支器尽量少；无源决定均等，合理搭配分配方案；电缆决定均衡，合理组合长粗短细。,7.5/8.0dB(50/800MHz),2.0/8.0dB(50/800MHz),四分配器,同轴电缆,10户,20户,30户,30户,20户,10户,6,应废止串接单元。串接链形器件、外环节多可靠性差、最不均衡、隔离散、设计量最大、维护管理困难。少用串接分支器。串接链形器件、外环节多可靠性差、较不均衡、隔离低、设计量较大、维护管理较难。提倡集中分支器。终端星形器件、外环节少可靠性高、均等均衡、隔离高、设计量最小、维护管理容易。有些地方，为了减少用户分配部分的损耗，全部使用分配器分配用户，与分支器分配用户方案比，有两个缺点：根据多年的运行维护经验教训，用户室内线路故障率最高，当用户室内的线路开路、短路时，造成的阻抗失配反射波较重。由于电缆对低频反射波的衰减小，尤其是对上行传输不利；集中分支器的相互隔离，VHF40dB，UHF35dB。而分配器的相互隔离，VHF25dB，UHF22dB。即，分配器分户，抗用户相互影响的能力差。所以，任一用户与分配电缆之间，至少应有一个定向耦合器。,系统由多段组成，任一段的信号出端即信号源，信号入端即负载。信号源、传输线、负载匹配时，传输至负载的行波信号功率被负载完全吸收；失配时，未被负载吸收的信号功率，就成为反射波；一次反射波与行波传输方向相反，对负载没有影响；二次反射波与行波传输方向相同，延时2Lm5010-12F75（秒）后与行波叠加送入负载；假定高低频的反射波相同，二次反射波经两段电缆损耗，高频反射波被大大衰减，低频反射波衰减很小。低频反射波对负载的影响远远大于高频反射波。,信号源,负载,行波 50/800MHz,一次反射波-5/-20dB,二次反射波-10/-40dB,可寻址中国独有，只是为了解决收费难；大中城市城区的正规网络都不用可寻址。因为，成倍增加有源设备，将导致系统可靠性降低。国家推进有线电视数字化，中国东部县以上地区，2008年全部实现数字化。届时，全部使用机顶盒，可寻址就没用了。但是，还存在着两个问题：1、每台双向可寻址都必须有双向放大器，为了降低造价，可寻址内的双向放大器质量远低于单体的双向放大器。可寻址内的下行放大器，非线性失真差，影响数字电视的正常接收，改进非常困难；同时，上行放大器数量大大增加，将造成上行通道内部噪声增加，不利于双向工作。2、可寻址不用了，仍必须加电，否则，信号通路将全部关断。每年每万户多花电费：10000户/平均10户一台可寻址（每台可寻址20W每天24小时每年365天）/每1000瓦小时一度电）每度电0.5元=8，7600元。,14上行干扰噪声分类及其对策 141分类 1411内部噪声 光链路的噪声，决定上行载噪比；宽放的热噪声，用中心输出电平时，PNR70dB，对HFC影响不大。双向HFC，最大的光节点FTTF，不过约2000户，光节点以下的宽放总数，不会超过30台，所有宽放的PNR7010lg3055.2dB，比光链路的噪声好约20dB，对上行通道的噪声贡献极小，几乎可以忽略不计。,1412内部干扰 下行二次互调差频n8MHz、宽放振荡、开关电源、连接腐蚀。,1413外部干扰 家用电器：系统输出口TV、FM内经高通；CM、STB频谱纯净；单向用户插入高通、或上行寻址关断。杂散电磁波(天电干扰、工业干扰、短波干扰)侵入、感应：杂散电磁波侵入内导体干扰，加强屏蔽、严格工艺。杂散电磁波感应外导体干扰，加强接地。上行慎用时分多址TDMA，需C/N25dB；主用同步码分多址S-CDMA(DOCSIS2.0)，只需C/N15dB。杂散电磁波干扰一般在28MHz以下，过强时，只好躲避。,142对策 克服上行干扰噪声的六项措施是：节点小、星形分、隔离好、屏蔽高、接地多、防腐严。,15每Hz功率法 上行通道，现在就是全数字信号工作，适用每Hz功率法；下行通道，改为全数字信号工作以后，适用每Hz功率法。,151每Hz功率 全数字信号最佳PNR时的信号总功率和通道总带宽决定每Hz功率。PHz=PT10lgBT(15-1)通道内所有频道每Hz功率相同，频道带宽不同则频道功率不同：PCH=PHz10lgBCH(15-2)以上功率用dBm表示，依计算需要，也可以用dBv表示：xdBm108.75dBxdBv,中、低档电平表的测量带宽均为0.3MHz，频道带宽0.3MHz时，测得功率即为实际功率；频道带宽0.3MHz时，测得功率只是实际功率的一部分，应用下式修正：PCH=PM+10lg(BCH/BM)+1(定义域：BCHBM)(15-3),152每Hz、各频道载噪比 C/NHz=UHz inNFUn0Hz=UHz inNF65.2dBv(15-4)C/NCH=UCH inNFUn0CH=(UHz in10lgBCH)NF(Un0Hz10lgBCH)=UHz inNFUn0Hz=UHz inNF65.2dBv(15-5)(15-4)、(15-5)说明：C/NHz=C/NCH 全数字信号，每Hz热噪声电平是计算宽放C/N的基础，只要测量带宽与信号带宽一致，C/N与带宽无关。,16上行光电链路设置调试 合理使用产品，适应系统需求；测试信号设定，工作信号服从；由前向户，逐段控制。,不同下行光发，交互频道可重复使用；不同上行光收组合，交互频道可重复使用。,为保持对ADSL的竞争优势，下行户均速率应0.5Mbps。我国使用欧标，CMTS每频道8MHz，64-QAM、38Mbps时可带760个有效户，256-QAM、50Mbps时可带1000个有效户；下行接口速率应符合CMTS的能力，如不足，采用代理服务器。上行速率一般不成问题。,CMTS的每个下行调制器，最大服务能力3000户。但是，必须明确两个问题：10%用户下行并发最高速率时，户均速率只有127Kbps，仅是ADSL承诺速率的1/4，不利于竞争；当每个光节点双向用户少时，为了多带用户，势必导致多个上行光收混合，共用解调器，造成C/N严重降低。,支放必须配置上行宽放；干放只要电平足够不必全配上行宽放。为了尽量平衡各条外线的上行损耗，各分配点，不宜使用大分支损耗的分支器。,16.1.数字信号下行电平 16.1.1.模数共传，调频、数字模拟电视频道电平；全数字，数字原模拟电视频道电平。16.1.2.模数共传时前端混合后各种信号下行电平 用户接收需要的下行电平（dBV）：AM-VSB 696，FM 4780，m-QAM 6015。前端混合后各种信号的相对电平（dB）：AM-VSB 0，FM、64-QAM-10，256-QAM-6。数字频道实际电平仪器测得电平+10lg(频道带宽/测量带宽)+1dB。（定义域：BCHBM）16.1.3.下行宽放（含驱放、光节点）：干支分离。级连干放电平，噪声失真平衡；带户支放电平。,16.2.数字信号上行电平,16.2.1.上行光收输出电平，必须全部一致，以便于组合，还应同时符合三个条件：所有上行光收的输入光功率一般应在-4-10dBm之间；最低、最高输入光功率对应的两个上行光收输出电平，必须在可调范围重合值之内；为求较好的噪声、失真，上行光收输出电平应在说明书规定范围之内，且中间偏上。n收混合，C/N-10lgn，n宜8。上行混和后C/N:TDMA25dB、S-CDMA15dB。各种上行光发的C/N：FP30dB，带隔离FP40dB，DFB50dB（模拟电视必用）。上行光发功率一般0.52mW/-33dBm。,16.2.2.上行解调器输入电平 DOCSIS2.0的上行解调器输入电平范围，依不同速率对应的不同频道带宽差别很大。例如：TERAYON，最窄0.2MHz是4480dBV，最宽6.4MHz是5695dBV，其重合值是5680dBV，设定输入电平68dBV。ARRIS，4086dBV，设定输入电平63dBV。极端频道带宽时，至少12dB调整余量，其余带宽余量更大。,16.2.3.上行光收至解调器输入间的衰减量 上行光收至解调器输入间的衰减量 上行光收输出电平-上行解调器设定输入电平。衰减量错，送入电平设定电平；但送入电平设定电平，所有设定均将反偏其差值。,16.2.4.带户有源设备需要上行输入电平 带户有源设备需要上行输入电平 上行调制器输出电平-上行用户分配衰减量中心值。,16.2.4.1.上行调制器输出电平 为保证尽量高的C/N，在上行调制器输出电平68118 dBV的范围内，应尽量高些；还应预留：运行调整余量6dB；用户分配误差3dB；电缆线路、光链路、前端误差3dB。根据以上四个要求，及目前设备的实际能力，设定上行调制器输出电平及其允差：TDMA，10812dBV；S-CDMA，10312dBV。一系统两方式时，服从低的。,16.2.4.2.上行用户分配衰减量中心值 用户应均等均衡分配设计，用户分配典型衰减量中心值：下行约35dB，上行约30dB。一旦安装完毕，只能承认现状，实际数值难以改变。可行的对策是：改外不改内。,16.2.4.3.带户有源设备需要上行输入电平 上行光链路决定上行HFC的PNR。上行输入电平应尽量符合说明书的规定，以保证满频带工作时以每Hz功率为基础的最佳PNR；但是，带户有源设备必须设定为需要上行输入电平。因此，只能在设备内做相应调整：若需要输入电平比规定高，在上行宽放模块前增加差值衰减量，以防CIN变差；（容易）若需要输入电平比规定低，在上行宽放模块前减少差值衰减量，以防C/N变差。（困难）,16.2.5.光节点上行通路调试 光节点直接带用户时，必须设定为需要输入电平，按16.2.4.3.处理；光节点不直接带用户时，可按规定输入电平或需要输入电平。增或减上行通路衰减器，使光节点上行输入电平监测或激光器输入电平监测符合要求。,16.2.6.宽放上行通路调试 干放不应带户，可按规定输入电平或需要输入电平；支放肯定带户，必须设定为需要输入电平，按16.2.4.3.处理。光节点某路电缆各宽放上行路径损耗均不同，分别调整各上行宽放的输出衰减器、均衡器，使光节点上行输入电平监测或激光器输入电平监测均符合要求。非规范的，若上行宽放无输出衰减器、均衡器，应先调上行路经损耗最大的宽放，以防C/N过低。,16.3.上行通道的干扰噪声及对策要求 干扰噪声：光链路噪声决定上行载噪比；宽放热噪声对HFC影响不大。内部干扰有源设备产生；外部干扰有家用电器，杂散电磁波侵入、感应。对策：节点小、星形分、屏蔽高、隔离好、接地多、防腐严。要求：高通应是上行终接的双工滤波器，不宜采用限制上行通带的滤波器；两级光链路时，第一级上行光链路混合数n宜4；设备、系统上行通道频谱干净。,谢谢！,