数字双向HFC网络的设计与调试 第八讲 光链路传输部分的回传设计
双向HFC网络回传通道的调试
双向HFC网络回传通道的调试
董平
【期刊名称】《有线电视技术》
【年(卷),期】2009(016)006
【摘要】本文介绍如何进行双向HFC网络回传通道的调试.
【总页数】2页(P12-13)
【作者】董平
【作者单位】浙江奉化市广播电视中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN94
【相关文献】
1.双向HFC网络回传通道关键电平点选取及调试 [J], 赵常金
2.浅议对双向HFC网络回传通道的调试 [J], 丁翀;冯维柱
3.数字双向HFC网络的设计与调试第四讲怎样解决HFC网回传通道的两大难题[J], 冯维柱;冯丹
4.数字双向HFC网络的设计与调试第十一讲双向HFC网络回传通道的调试 [J], 冯维柱;冯丹
5.数字双向HFC网络的设计与调试第十讲双向HFC网络设计标准与回传信道设置 [J], 冯维柱;冯丹
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华数双向网络回传通道设计及调试
7
1.
汇聚噪声
回传通道的汇聚噪声包括三类噪声:热噪声(机理性噪声)、模拟和数字信 号非线性失真产生的互调噪声和侵入干扰噪声(缺限性噪声)。总噪声功率就是 这三个噪声分量的功率叠加(对数和)。侵入干扰和互调噪声的贡献要显著大于 热噪声。 侵入噪声(ingress noise)是指侵入电缆网络的电磁干扰,即不期望 的干扰信号进入了同轴电缆支路,并对系统产生影响。包括:短波通信、短 波广播、民用无线电波段信号、家用电气、工业设备、交通设施产生的干扰 等等。 国内有人忽视了互调噪声,认为热噪声比侵入干扰对回传通道的影响小 得多,可不考虑,回传通道的汇聚噪声就只有侵入噪声。“堵”住了侵入噪 声 ,回传通道的汇聚噪声问题就解决了,这个结论是错误的。国内外许多成 功的实践都证明了组合互调噪声对回传通道的设计与建设是决不应该忽视的 问题。特别是当双向业务的用户显著数增加时,回传突发数据信号功率可能 引起反向激光发送机不同程度的过载,回传信号的组合互调噪声会明显劣化 回传通道的NPR,这将导致回传误码率的增加,甚至阻塞回传通道的工作。除 了仔细设计和正确调试之外,适当减小光节点复盖的用户数,仍然是改善载 波/组合载噪比及噪声功率比最稳妥的办法之一。 减小侵入噪声危害的方法是:HFC双向网络中的设备必须满足EMC规范的 要求。即激光发送机、光接收机、放大器、分配器、RF连接器、电缆等等都 应该具有足够的屏蔽性能和抗扰度。同时在施工中要十分仔细,严格控制施 工质量。 此外,用户盒可以选用特制全屏蔽TV-DP式输出口(在TV端加上回传通道 抑制电路来减小用户端的侵入干扰可以采用,但存在固有缺陷)。
13
网络拓朴结构
双向HFC网络的网络拓朴结构从改善回传通道的信号传输质量出发,应 该从传统的树支形拓朴结构变成多级星形拓朴结构。这样改变对回传 通道性能的改善是很明显的: A, 解决了回传通道的电平均衡难题,回传通道调试工作量大大减轻. B, 大大减少了RF接头的数量,系统可靠性显著提高. C, 侵入干扰点显著减少,侵入噪声可以明显减小. D. 回传通道的NPR将会明显改善(回传信号始终保持在—个合适的 电平上,远高于侵入干扰和组合互调噪声电平)。 路由选择、节点位臵设臵应考虑到网络未来能平滑升级,例如应考虑到 今后将可以很方便地将一个光节点升级成2个甚至3个或4个光节点。 光节点升级也可以考虑采用二级星形拓朴,这样升级将大大减少前端或 分前端出纤数量,显著降低系统造价。 在新建网络时,同轴入户分配网最好采用集中方式,对称分配入户(即采 用星形拓朴结构,用分配器分配入户)。
浅议对双向HFC网络回传通道的调试
3 怎样 调 试 回传 通 道
图 2 比较典型的回传通道设计计算值。 是 下面以 图2的各点数值 , 谈对 回传通道各部分 的调试。 对 回传通道 的调试 的方法步骤 ,从前端开始也
那么链路 A E间链路的损耗值 ,就是 C — M的发射电平
值。若设计 A E两点问的链路损耗值为 4 d m 则 、 5 B V, C M发射的电平就是 4 d m (0 d t 。 5 B V 15 Bx V)
入 端 口的四分 配器 为 回传 输入 信 号 的混合 器 , 即 CT M S的每个上行输入端 口可带 四台回传光接收机 ( 四个光 工 作站 ) 或 。若 一 台 C S有 8个上 行 端 口 , MT
最 多可 带 3 2个光 工作 站 。
是 :1保证光接收机有足够 的输人光功率 ;2 保证 () () 回传激光器有一个合理的输入电平值。
321 对 光站 内部 器 件 已调 整 好 情 况 下 的 光链 路 的 . .
调 试
对 这种 情况 下 的光链 路 的调 试 , 际是调 试 反 向 实 光 接收 机 的增益 。而不 是光 站 内 的反 向衰减 器 , 这是
因为反向激光器的输入总功率与光站的输入 回传端 口的总功率确定之后 , 光站内的节点 回传增益也就是 固定的 , 不能随意改动光站 内的回传衰减器 , 衰减器
2 调 试 信 号 的 注入 方 法
() 1在预调整设备 注人 口注入测试信号 , 电平 其
值的大小与设计计算上行信道在此点 的电平值相等。
图 1 反 向系统单元划分
() 2 在注人点注入的载波信号电平值与注人点的
设计计算 电平值不等。通过调整相关设备与器件 , 使 测试点与信号注入点 的电平差等于两点间这段链路
HFC网络光纤链路设计与调试
正确的余量。 F 网络光纤干线的计算十 络主干线支干线使用光缆, HC 用户网使用同 星- 树形、 环形结构中选择其中一种或两种 分简单, 所用到的数学工具都是普通的代 轴 电缆 , 提高信号传输质量。 下行电视业 以上的结构作为H c F 网络光纤干线网的拓 数公式。 但是, F  ̄络光纤干线设计 的 务带宽 ̄7 0 z 每个光接收机给5 户 扑结构。 HC ] 5 MH , O 关键不只是一个光链路的计算, 它还涉及 左右的用户服务。 每个光节点8 下行广 芯, 第三步: 根据 已选定的网络拓扑结构 到前端/ 中心设备配置、 光节点的分布安排、 播方式电视信号 占用两芯 , 数据业务及互 将光缆实 际路由图变为 可方便计算的光纤 同轴 分配网以及用户端设备的技术指标 动点播回传占用两芯光纤, 四芯作为备用。 网络计算图, 并在网 络计算图 上标注相关 考虑等。 () 6 网络结构采用星型结构为主, 光 的距离及参数值。 第四步: 将网络计算图上的相关数值 , () 2 考虑未来发展需要 , 光缆芯数 节点的用户覆盖范围划分因遵循不跨越公
短) 采用1 1 n 30 m波长, 光缆采用1 1n 性, 3O m 并结合实际情况综合安 排。
要有充分的预留。 光缆链路 ( 因为距离较 路、 不出规模小区、 不跨越街道等 自 代入相应的 然属 计算 公式, 计算出 相应的结果。
22技术参数 . 在计算时需要的 技术参数有:
一 专 / 题/ 般术
New o kT c no o y I t r e h lg I 。 …
HF 网络光纤链路设计与调试 C
文/ 石河子广播电视局广电网络传输中心 孪笑一 / /
摘 要 :本 文 简 述 了 H C 网 络 光 纤 链 路 设 计 与 调 试 方 法 、 有 线 电 视 F
双向HFC系统调试.
双向HFC系统调试焦方性2004年10月合理使用产品,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。
下行户均速率应≥0.5Mbps,CMTS每8MHz、64-QAM、38Mbps能力是760有效户。
下行接口速率应符合CMTS能力,如不足,采用代理服务器;上行速率一般不成问题。
1.数字信号下行电平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。
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(dBμV):AM-VSB 69±6,FM 47~80,m-QAM 60±15。
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:B CH≥B M)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。
2.数字信号上行电平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:TDMA≥25dB、S-CDMA≥15dB。
各种上行光发的C/N:FP≥30dB,带隔离FP≥40dB,DFB≥50dB(模拟电视必用)。
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:最窄0.2MHz是44~80dBμV;最宽6.4MHz是56~95dBμV。
其重合值是56~80dBμV。
双向HFC网络传输系统设计与调整
伸 酵
CH I A G N D
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
・建・ 网设 络
中 图 分 类 号 :N 4 . T 936
文 献 标 识 码 : B
文 章 编 号 : 0 7 2 (0 6 0 0 0 0 1 7— 0 2 20 )9— 9 4— 5 0
7 0~1 0 z 下 行 ) 5 0 MH ( 0
点, 在光 节点 把 射频 电信 号 变成 光信 号 , 经上 行 光纤 到 达前 端或 分前 端 的光 接 收 机 , 接 收 机 把 光 信 号 还原 光 成射 频 电信号 , 给信 息 接受 系统 , 馈信 息 经下 行通 送 反 道传 送 到用户 终端 , 成 信息 循环 。 完
HFC n t r . ewo k
K yw r stow yH C n tok s u tr ; hrc r d s n ajs e t e o d : — a F e r ; t cue c aat ; ei ; dut n w w r e g m
随着社 会信 息 化 的 发 展 , 线 电视 传 输 网 络 以 其 有 频 带宽 、 容量 大 、 传输 质 量好 而成 为 多媒 体信 息 的主 要 载 体 , 线 电视 光 纤 同轴 混 合 网— — H c是 综合 信 息 有 F
网的基 础平 台 , 业 务 的开展 对 HF 网络 提 出 了双 向 新 C
双 向 HF C网络 系统 由光 传 输 部 分 和 电 缆分 配 部 分 组成 , 光传 输 部分 上 行信 号和 下行 信 号共 缆不 共纤 ,
即用不 同的光纤分别传输上行信 号和下行信 号; 电缆 分配部分则是上行信号和下行信 号共 缆传输 , 由双 向 放 大器 、 配器 、 支器 和 电缆组 成 , 向 H C网络 系 分 分 双 F
HFC双向网络回传通道的设计研究
图1 对 称 分配入 户 方式 ( 正 向通 道 ) 拓扑 结构 示意 图
图1 所示通 过减 少 R F接头数量 ,降低侵入噪声 ,回传通 道的N P R明显 改善 , 回传通道调试工作量减少 , 系统可靠性得 到显著提高 。多级 星型 网络拓扑结构 HF C网络 的路 由选择 、节 点位置 的设 置可 以考虑采用二级 星型拓 扑结 构 ,采用集 中方式 对称分 配入 户的 同轴人户分配 网络方式 ,可以减少光纤数量 , 降低成本 ,
随着数字电视 的发展 , 对 多媒体业务需求 的提高 , 传统 的单 向有线电视网络向互联 网接人 、视频点播、远程教育等综合 型业 务进一步拓展 。由于双 向 HF C 网络改造投资 巨大 ,双向设计 、 改造过程 中 , 对 回传通道中存在 的汇聚噪声和上行汇聚均衡 问题 影响 了全 国有线 电视网络双 向改造工 程的进展 ,因此 围绕 HF C 双向网络回传通道 的技术问题进行研究 , 解决上行通道 汇聚均衡 的不匹配 ,汇聚噪声的严 重干扰等问题 , 通过几种设计实例进行 比较 分析 ,以便根据不同条件要求 ,选择较好的设计方案 。
3 H F C 双 向网络 回传通 道 主要 设计 与调试
3 . 1 对称分 配入户 确保 电平均衡 由于双 向 H F C 网络 中不 同位 置的用户 回传到前端 的信号 电平很难均衡 ,为了解决 这个问题 ,我们可 以改变 网络拓 扑结 构 ,采用多级星型拓扑 、对称分配入户 ,见 图 l 所示 。
1 H F C 双 向网 络 回传 通 道设计 的基本 原则
由于上传通道很容 易受 到噪声干扰 , 为 了提 高 H F C网络信 息 回传的效率 ,需遵循 以下原则 : 1 . 1 单 位增 益的原则 基于正 向系统设计 的传统有线 电视 下行最高频率点 的正 向 路 径损耗基本 一致 ,即每个站点 的输 出电平基本一致 ,放 大器 用 于补偿站点 间的损耗 ,因此每个输 出 口之间增益都为 0 d B, 我们 称这个为单位 增益 。同样上行通 道中的信息 回传要求必须 保持 电平 的一致性 ,因此在 HF C双 向网设计 中 , 需要采用单位 增益 确保每个放 大器输 出同样 的电平 ,使 用此原则可 以简化设 计 ,利于系统运行与维护 。
HFC回传光设备原理及系统调试
L D输 出光 功率 的 目的 ; 同理 , 当激光 器 的输 出功 率增
12 光 发射 机 的 R . F通道
业 务 网的 回传 数 字信 号 进 行 功率 放 大 及 电/ 转换 。 光
与下行 光发 射 机 的不 同之处 , 其 一般 都安 装在 光节 是 点 的下 行光 接 收 机 ( ) , 了性 能 指标 的要 求外 , 站 里 除 还要 求它 能够 工 作 在 比下 行 D B激光 器 发 射机 更宽 F
在保 证放 大指 标 的前提 下 , 发热 量降 到最 小 。增益 使
调节 一般 都采 用 固定 衰减 器 , 过 换用 不 同的衰 减插 通
件可 实现 对 回传信号 的增 益调 节 。 衡器 以频率 分割 均 的不 同 而采用 不 同 的上 限 , 使产 品具 有 良好 的可移 为 植 性 , 常也 都 采 用 固定 均 衡 器 , 通 通过 换 用 不 同 的均 衡插 件可 以补 偿 由于 电缆传输 造成 的信 号倾斜 。
由 于 回传 光发 射机 一 般都 不作 为 整机使 用 , 而是 作为 双 向光 工 作站 的 一个 功能组 件 , 因而其 结 构与 功 能相 对 于下 行 光发 射 机 比较 简单 , 常 见结 构 如 图 l 其
所示 。
求 ,F放 大器 一般 都采 用低 工作 电流 、低功 耗模块 , R
数 有一 个直 观 的 了解 , 回传发 射机 都 设有 简单 的参 数 检 测及 状态 指 示 。针对 不 同的要 求 , 回传 发射 机可 以 提供 0 6 B 的光 功率 输 出 , 用 带致 冷器 的激光 器 ~d m 采
可有最 高达 2 m 的光输 出功率 。 0W 光发 送波 长一般 也 有两 种供 工程选 择 :3 O m和 15 n 1 ln 5 0 m。
HFC宽带网络故障维修及调试技术流程
HFC宽带网络故障维修及调试技术流程一、有线宽频故障类型1.1基础网络通道故障此类故障一般包括:因电缆连接器、电缆、光缆及附件、分支分配器、有源设备等所造成的回传电平高故障现象;1.2基础网络干扰故障此类故障现象一般包括:因外部干扰、屏蔽不良、制作工艺、器材质量等所造成的信噪比低、误码严重故障现象;1.3机房故障此类故障一般包括:CMTS端口、回传光接收模块、回传四混合器、电缆等造成回传电平高、信噪比低、误码严重、正向电平低及正向MER 值低等故障现象;1.4前端故障。
此类故障一般是指宽带前端的IP城域网故障或后台DHCP、TFTP、DNS 服务器等造成的大面积无法注册、上线及网速慢等故障。
1.5CM故障此类故障一般是指CM本身硬件故障、CM授权故障等。
1.6用户终端设备故障用户终端设备故障是指用户电脑、路由器等(CPE)设备问题引起无法正常上网的故障。
二、故障维修前准备:要想高效优质的处理好宽带故障,前期准备是非常重要的(在维修过程中modem与仪器同时使用进行检测,快速有效且有保证)。
在维修单据前一定要做一个基本的判断,并详细了解具体的数据。
主要的方法是查看单据内容及查modem在线时的数据,区别是通道故障还是干扰,这样才能有的放矢,手到擒来。
2.1判断故障类型:通过故障单据判断该故障是基础网络通道故障还是基础网络干扰故障;2.2判断故障范围:对于回传通道或不上线故障,从故障单据及从宽带系统调出相关楼栋其它用户资料进行测试,根据故障的大致范围判断出是单用户故障、楼栋故障、小区故障、端口故障或前端故障(前端故障报宽带部);三、故障排查流程:3.1基础网络通道故障排查基础网通道故障主要表现为回传高或无法上线。
按故障范围类型分:同端口多光节点故障、单光节点故障、单用户故障等。
3.1.1同端口多光节点故障排查3.1.1.1排除干扰影响干扰同样会造成回传电平高的故障现象,对于此类故障必须排除干扰的可能,可采用机房底噪测试或查看端口SNR值(3.2M带宽SNR≥20dB)来进行判断如有大干扰先排除干扰后,再进行机房链路排查处理;3.1.1.2机房F头故障排查绝大多数情况下、同端口多光节点回传故障只是F头接触不良而已,因此为快速处理,先将该节点及端口相关的F头拧紧即可。
双向HFC网络设计及技术解决方案
从光 接 收机 输 出到用户 终端为 全 电缆网络 , 是双 向 也
所有 的系统反向汇聚噪声都在 这一段 , 噪 只 好处于等待状 态。 作为生产厂家 , 虽然 很想为有线 电视 网 系 统的关键 所在。 声 的主要来源是 用户终端 的开放端 口。 为使系统设计方案 简 络提 供各种双 向产品, 但是 由于对有线电视 网络 的实际情况 对 尽可能少附加其他要 不 太 了解 , 难 真 正 为 有 线 电视 系 统 提 供 所 需 要 的产 品 。 很 加 化 , 线路上 的器 件仅有 双向的要求, 可将双 向系统 设计成与单 向十分类似 的形 状 ( 图1 。 见 ) 之双 向系统 的技术 尚未成 熟, 国内外 尚在探 索阶段, 望气 求 。 观 氛较浓 。 另方面, 有线 电视双 向化 技术从 国外进 , 国外 与中 由于小区在5 0 O 户左 右, 向放大器 在系统 中使用很少, 双 但在 允许 个别双 向放 大器存在 , 不需要 国有许 多不 同情况 , 直接 照搬显 然行不通 。 客观情况对 中国 地理位 置不巧的情况下, 对放 大器 的要求 : 上下行信号有双工滤 波功 能, 能对上 有线 电视 双 向化 的 进 程 , 系 统 设 计 到 设 备 提 供 都 不十 分 有 网管。 从 下行信号分别放大、 均衡、 衰减 ; 频率分割为上行5 5 H ,  ̄6 M z
双 向H C F 网络 系 统 设 计 的 出发 点 是 基 于成 熟 的 单 向有 线
电视系统 , 一个成功 的方案 必须简洁明了, 易于施工、 调试 ,
第八讲 光链路传输部分的回传设计
值) ④确定光接收机的输 出电平。 ; 搞好光链路传输部分的设计必须明确以下 3 个概 念, 即噪声功率 比( P ) 反向激光器的动态范 围、 Ⅳ尺 、 节 点回传增益。 1 噪声 功率 比 ( P N R) 在正 向通道中, 激光器产生 削波现象使输 出信号 产生失真, 造成 C B与 C O指标迅速下降。在反向通 T S 道中, 激光器产生削波现象 , 使输 出信号失真 , 不会像
数 字 双 向 HF 网络 的设 计 与调试 C
第 八 讲 光 链 路 传 输 部 分 的 回传 设 计
口赵
( 上接 第 7期 )
伟, 冯维柱 , 冯
丹( 镇 广 视 辽 北 市 播电 台, 宁北 2 0) 镇1 3 10
声, 这是 因为 反 向通 道 所 传 输 的数 字 载波 信 号 就 像 噪
器 也不 会产 生过 载 削 波 , 不 会 因 R 也 F太小 而 使 N R P
声 块 , 些噪 声块 之间产 生差 拍 时 , 调 产物 仍 然是 这 其互 噪 声块 , 这些 噪声块 使 反 向通 道 的 噪声 基线 ( 底 ) 本 上
升, 造成 上行 系统 C R下降 , 以在上 行 通道 , 生 的 N 所 产 互 调与 削波 所引 发 的效 果 与 噪声 一 样 , 即上 行 通 道 的
W' .c a v.c n WW o t o
《 中国有线电视》Q 21 生
塑
赵 伟等: 数字双向H C F 网络
这 ( 箜 进2
低 也不 能 太 高 , 工作 在合 适 的范 围 内 , 应 即反 向激 光器
的动 态范 围。
HFC双向宽带网6页word
HFC双向宽带网1 HFC网的拓扑结构现代的HFC网基本上是星形总线结构,由3部分组成,即馈线网、配线网和用户引入线。
馈线网指的是前段至服务区光节点之间的部分,大致对应CATV网的干线段。
从前端到服务区的光结点都有一专用的直接无源光连接,即用一根光纤代替了传统粗大干线电缆及一连串放大器,从结构上则相当于用星型结构代替了传统的树形结构。
一般来说,一个服务区的用户数为200户以下。
配线网:指服务区光纤结点与用户分支点之间的部分。
仍采用传统CATV网的同轴电缆,一般常为简单的总结构,这一结构的好坏从很大程度上来说,决定了整个HFC网的业务类型和业务量。
就将一个大网分解为多个物理上相对独立的基本相同的配线网即子网,同时各子网允许相同的频谱安排而互不影响,每个子网为相对较少的用户服务,最大程度地利用了频谱资源。
用户引入线:指分支器用户之间的线路,由于传输电平较低,反向噪声易侵入。
2 HFC网的频谱安排HFC网的频谱资源十分宝贵,一般将低端5-42MHZ共37MHZ的带宽作为上行通道,即所谓的回传通道,50-1000MHZ频段作为下行通道,其中50-550MHZ频段落用来传输数字CATV信号和双向交互通信业务,假设采用64QAM调制方式的MPEG-2图像信号,则频谱效率为5-6bPS/HZ,允许在6-8MHZ的模拟通道内传输约30MbPS的速率为数字信号,可传输6-8路4MBPS的速率MPEG-2图像信号,因此,这200MHZ带宽可传输200路数字图像信号。
若采用QPSK(四相相移键控)调制方式,每3.5MHZ的带宽可传输540路下行电话通路,将其置入4-3个6-8MHZ的通路,750MHZ-1000MHZ 的频段用于各种双向通信业务及其它新业务。
3 光纤传输系统的有关计算3.1 三大指标的计算衡量光纤CATV系统性能的指标有:C/N(载噪比),CSO(组合二次差拍)及CTB(组合三次差拍)。
现阶段CATV系统基本上可分为前端(H)光纤干线(F),电缆支线(D)和机上变换器(S),每一部分的指标分配要保证总指标能满足国际的要求,并且还要兼顾当地的自然条件和经济实力,来合理安排确定设备选型和具体设计依据,对于AM光纤链路,一般可考虑C/N=50dB,CSO=61dB(60个频道),CTB=65dB(60个频道),对于CATV总的指标,可由以上几部分叠加计算。
HFC双向网络的回传调试
当中要 求光接收机的输 出电平为 1 0 0 d B V,中间加 4 0 d B的衰减来满足 C MTS 6 0 d B V的要求 。
总之 ,双 向 HFC 网络 回传链路 的调 试是实现双 向业 务 的前 提 ,只有 这样 才 能保证 双 向业 务的 稳 定
里 一
一
较 大 冲击干 扰和 汇聚噪 声会 留有足 够的 余地 。 根据 以上计算得 出光站 反向输 入 口注入的信号功 率C a b l e Mo d e m业 务的信道功率 2 5 d B mV。但是实 际 中我们 往 往是 利用 信号 发生 器 来完 成的 。这 里 有
个换算 关系 :当信 号发生器是单 载波时直接注 入 ;
光链路 。对于总 的分配带宽 ,根 据新的 国家标准 ,回 传频带 为 0 ~6 5 MHz 。实测表 明 ,1 5 MHz 以下 因各 种干扰较大而基 本不用 ,这样 可用反向带宽 5 0 MHz , 考 虑 到 频 带 预 留及 移频 等 措 施 对 噪 声 入侵 的 保护 , 留有 2 0%的余量 。这 样计算 功率分 配时总 的反 向带
率 只有 2 5 d B mV,双向光站 回传 电路部分均没有 A G C 功 能 ,此 时 在光 站 内部 对信 号功 率 如不 进行 仔细 的
调 整,将使光链路的 C / N比系统设计时下降许 多,如
图 1所 示 。
兹 功率 ,再根 据 各项 业 务 的信 道带 宽计 算 出 各项 业 务 对 于 回传光 发 射机 的 输入 电平 ,并 以此 电平调 整
目前 我们开展的 Ca b l e Mo d e m 业务信号带 宽为
3 . 2 MHZ ,则该业 务对激光器 的输 入信道功率为 : 信道功率 = - 4 0 d B mV/ Hz+ 1 0 1 g( 3 . 2 MHz )
双向HFC网络的设计与回传技术探讨
向 4个 方 向 的支 干线 , 动 4台 4路 高 电平 输 出 的射 驱
频 工作 站 、 接放 大 器或 楼 头 放 大器 。随着 网络 的发 桥 展, 可在 原射 频工作 站 的位 置上升级 为光 工作站 , 原射 频 电缆 可作 为供 电线 路及 射 频信号 备份 。 上述 结 构模式 既 达 到 了每 个 光 节 点可 覆 盖 210 0 3 户 以上 的 目的 , 为将来 升级 为光 纤到 服务小 区 、 又 光纤 到 楼头提 供 了可拓 展 的分 布 式 星 型拓 朴 结 构 , 既适 合 目前 有线 电视 网宽 带 大容 量 高 可 靠 的要 求 , 为多 媒 又 体 宽带结 合 网奠定 了坚实 的基 础 , 在 4路 高 电平 输 即 出光 工作 站位 置直接 升级 到具有 频谱搬移 功 能的光工 9
对 H C网络进行 双 向建设 和改 造 , F 可提供 模 拟 广 播、 电视 , 字 广 播 、 数 电视 , 频 点播 ( O N O ,P 视 V D, V D) I 电话 , 数据 通信 等综 合 信 息业 务 , 因此 , F H ℃宽 带 接 人
设 计得使 各用 户至 光 节点 的 回传 路 径 损 耗 差 值 小 于
试 图使 CbeMoe 受控 地 调 整 输 出 电平 , 难 使 al dm 也
各 用 户 电平 上行 到 C T M S时 达到 一 致 , 果 会 出现 某 结 些 用 户上 行 信 号 C N 很 低 , 另一 些 用 户 上 行 信 号 / 而 过 载产 生失真 。另外 , 如果 噪声 侵人 的环境 是均 匀 的, 那 么 , 回传路 径损 耗较 少 的节 点处 侵人 的噪声 电平 在
户 数越多 , 使各 用户 端 的 回传 路 径损 耗 保 持一 致 越 要
HFC双向网络中回传通道的设计及调试
HFC双向网络中回传通道的设计及调试摘要:本文讲述了HFC的设计以及调试,HFC网络是目前世界公认的优质宽带网络之一,它的改造重点是在回传通道部分,回传信号与下行信号的传输方式不同,所以对回传通道的调试与下行通道的调试有不同的要求。
关键词:网络通道放大器电缆HFC网络是目前世界公认的优质宽带网络之一,是一种由光纤和同轴电缆混合的传输网络技术。
在信息化浪潮席卷全球的时代,HFC网络在CATV网络中起到了极其重要的作用。
由于光纤有着远距离传送数据信息的特点,它的优点是同轴电缆所无法比拟的,而同轴电缆可随意分配的优点,也是光纤无法比拟的;现代的HFC网络就是把这两种媒质紧密地结合在一起,使它们的优势形成了互补,形成了当今既经济,而又具有发展前途的多媒体宽带信息网络。
HFC网络是利用了现有的有线电视网络的宽带特性,将本来是单向传输的网络改造成双向通信网络,最终成为可以为用户提供宽带接入业务的网络体系。
对HFC网络双向改造的重点是在回传通道部分,在双向HFC网络中,为保证回传通道的性能指标、顺利开展双向业务,除选用高屏蔽性能的网络器材、严格工程施工规范之外,网络的系统设计及回传通道的调试也非常重要。
本文就HFC网络双向改造中的回传通道的设计和调试进行介绍。
回传通道载波/噪声比(C/N)根据国际电信联盟(ITU)的相关标准,回传通道传输数据的误码率要求是BER≤10-9 。
在HFC回传通道中一般采用QPSK的调制方式,随着双向多功能业务的逐渐开展,为提高回传通道的传输效率,也会采用16QAM调制方式。
考虑到回传通道中的窄带干扰和冲击电磁波干扰的影响,回传通道的C/N如大于24~26dB,结合使用FEC,就可保证BER 优于10-9,从而满足可靠传输的要求。
由此,结合DOCSIS标准上行RF信道,回传C/N≥25dB。
在实际环境中,因为5MHz~18MHz间存在着短波电台的窄带连续波干扰和各种工业、家用电器等的脉冲干扰,实际开展双向业务时5MHz~18MHz的频段基本不用。
浅谈双向HFC网络的规划设计与调试
来 自于用户家中电视机的信号人 口, 干扰根源在终端 各类家用 电器 中网络元器件 电缆的屏蔽性能不好或
者变差 ,受干扰 的频率范围在上行通道的 5 4 M z  ̄0 H
节点上行信号混 合后 占用一个 C T M S上行端 口, 这 样 ,一台一下四上的 C T M S板卡对应 四台发射机 ,6 1 个光节点 , 实现 4 0 00户左右的下行覆盖和上行接入 。
输按频谱分 割方式实现 ,上行为 5 6MH ,下行为  ̄5 z
8 - 6 MHz 7 85 。
的接入网, 承载着包括数字 电视 、 宽带互联 、 视频点播
等多种业务 。双向 H C网络的质量是新一代双向有 F 线数字电视网络建设成败的关键。在同轴电缆网中, 般采用频率分割方式传输信息和电视。 在频率上分 成两个频段 , 5 6 M z 在 -5 H 频段传输上行信息 , 8~ 在 7
较高 的载 噪 比 ,又 为 C S C 之 间 的大 环 路 A C MT — M G
长放大器、 线路分支分配器 、 供电器等。 光节点中的正
向光接收机将下行信号转换成电信号后 , 经置于光节
点 内的 R F宽带放大器放大至较高电平 。来 自 用户的 上行信号 , 从用户应用设备 的回传发射机 , 到分配 送 放大器的输出端 ,经分配放大器放大到合适的电平 , 再送人传输系统。 在电缆分配 网的改造 中,采用对称星型分配 , 集 中无源分支分配人户的拓扑结构 , 以解决 电平均衡 问
3 电缆 分配网的改造
电缆分配网络 由传输系统和分配系统组成。 传输
系统包括光节点 中的正 、 向 R 反 F放大模块 、 双向延
双向HFC网络调试简要步骤
HFC网络调试流程用户分配网同轴电缆部分,光站的输出口到CM之间的线路衰减为35db,上下浮动3个db。
CM发射电平典型值设置为105dBuv,控制范围+5dB,即100-105dBuv。
CM接收电平控制在:50---60dBuv。
一、普通光机正向调试流程(亿通光机为例)下行信号调试,下行光发射机输出光功率,一般为8~12dBm,下行接收机光输入功率范围:+2至-6dBm,1310nm接收功率的典型设计值为-2dBm、1550nm 为-1dBm。
(1)、首先用光功率计测试下行光收是否在正常范围内。
(2)、通过测试“-20dB正向输入检测(INPUT TEST -20dB)”来调整ATT1(正向衰减1)的值,保证前级放大模块(AMPLIFER)的输入电平为72—78dBuV之间,常规出厂时:正向衰减1处插8dB。
(3)、调整EQ1(正向均衡1),EQ1是同时控制所有端口均衡的插片,光工作站下行输出电平预置均衡6~8dB,一般在EQ1处插6、9均衡片,具体可以根据网络实际情况来调整。
(4)、ATT2位于前级放大模块(AMPLIFER)后,调整ATT2可以控制所有端口输出电平。
(5)、依次调整ATT3—ATT6(正向衰减)和EQ2—EQ5(正向均衡),控制各个端口的输出电平,根据各端口的输出需要进行独立的调整。
(6)、工作站下行输出电平102±4 dBμV,如果需要降低光站的输出电平,可适当增加ATT1(正向衰减1),但正向衰减的1的衰减量最好不超过10dB,弱需要再降低输出电平可以增加ATT2(正向衰减2)的衰减量,这样可以确保信号到前级放大模块的载噪比。
每路输出都配有独立的内置或者外置-20dB监测口,用于监测各端口的输出电平及反向通道调试信号注入口。
二、普通光机反向调试流程(亿通光机为例)用户终端至末级有源设备上行放大模块的最大链路损耗不超过35dB。
有源设备上行链路遵循单位增益法则,即级间链路增益补偿相应的链路损耗以保持各有源设备上行注入端口电平一致。
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! 中国有线电视"!"#! 年第 "$ 期
赵6伟等'数字双向 &g%网络的设计与调试6# 第八讲$
低也不能太高&应工作在合适的范围内&即反向激光器 的动态范围* ?>反向激光器的动态范围
行业标准 +p`,#12 8!""3 规定了反向激光器的 动态范围* 在反向激光发射机和反向光接收机构成的 光链路中&当链路损耗 ] I.)#+*值大于 3" I.时&采 用 /<激光器的光发射机动态范围应大于 #" I.&采用 *g.激光器的光发射机动态范围应大于 #] I.* #+* 曲线在一定条件下测得# 如一定的带宽加载&一定的 光链路损耗&一定的温度等$ &不同条件下测得的 #+* 曲线 不 尽 相 同& 因 此 激 光 器 的 动 态 范 围 在 同 一 规 定 #+*值的情况下不一定是一样的&故讲激光器的动态 范围&一定要指出 #+*的测定条件和规定 #+*值为 多大时的动态范围&如图 ! 所示*
搞好光链路传输部分的设计必须明确以下 3 个概 念&即噪声功率比# #+*$ )反向激光器的动态范围)节 点回传增益* =>噪声功率比
在正向通道中&激光器产生削波现象使输出信号 产生失真&造成 !$%与 !&'指标迅速下降* 在反向通 道中&激光器产生削波现象&使输出信号失真&不会像 正向通道那样呈现典型的差拍群&而是看上去更像噪
BDC
声&这是因为反向通道所传输的数字载波信号就像噪 声块&这些噪声块之间产生差拍时&其互调产物仍然是 噪声块&这些噪声块使反向通道的噪声基线# 本底$ 上 升&造成上行系统 !#*下降&所以在上行通道&产生的 互调与削波所引发的效果与噪声一样&即上行通道的 !#*概念与下行通道的 !#*概念有所不同&反向通道 的 !"#概念更广义&故载波噪声比# !#*$ 不能正确说 明加载到反向激光器的功率大小与总的噪声# 总噪声 指的是由反向通道中的热噪声)入侵噪声和削波线性 失真所引起的交)互调噪声叠加总和$ 的关系&为了准 确表示噪声与信号的关系&业内提出一种新的技术即 噪声功率比# #+*$ 技术&#+*曲线是在实验室得出的 #过程略$&如图 # 所示*
上接第 7 期 光链路传输部分是指光工作站回传输入端口至前
端回传光接收机输出端口&这部分设计的核心问题是 采取合理的措施&以保证加到回传激光器上的 ?g信 号总功率在一个合适的范围之内&即不可太小又不能 过大&这样即使某种原因使激励功率增大或减小&激光 器也不会产生过载削波&也不会因 ?g太小而使 #+* #噪声功率比$ 过分劣化* 因此这部分设计的目的就 是保证回传激光器工作在最佳状态&使加在回传激光 器上的 ?g信号总功率处在激光器的动态范围的中间 点&保证回传光接收机有最佳输出电平# 功率$* 这部 分所要设计的内容'根据光链路情况选择回传激光 器&首先选用符合频率规划范围的激光器# 现在厂家 给定的频率范围一般是 ] _2! Y&X&] _5] Y&X&] _ !"" Y&X频段$ &其次是按光链路的长度# 损耗数值$ 来选用回传激光器的发射功率&目前市场产品给出的 激光器功率表达方式有 # _3 R>&或 " _] I.R(均 衡回传光链路损耗&各条光链路损耗值相差较大时&在 损耗小的光链路加入不同值的光衰减器&使光链路损 耗均衡(确定回传激光器的最佳输入功率值# 电平 值$ (确定光接收机的输出电平*
#3] Y&X带宽加载&] I.光链路损耗&" I.R光功率输出$
图 !6g<非制冷非隔离激光器的 #+*特性曲线 从图 ! 可知&#+*n3" I.时&动态范围为 #] I.&
#+*nБайду номын сангаас] I.时&动态范围为 1 I.* 光工作站一般工作在室外&因此其动态工作范围
应适应当地恶劣环境的要求&如当地的最高温度与最 低温度&如图 3 所示*
知道反向激光器的 #+*曲线和动态范围&才能确 定最佳工作点&最佳工作点确定之后&即使某些原因使 回传线路电平值发生变化&也能保证激光器工作在动 态范围之内&从而保证反向激光器稳定工作* @>节点回传增益概念
光工作站回传输入端口与反向激光器输入口之间 的增益称为节点回传增益&如图 2 所示&节点回传增益 n光点内反向放大模块增益 8光节点内部衰减 8输出 衰减*
图 #6反向激光器的 #+*特性曲线 从图 # 曲线可看出&信号电平# 功率$ 较低时 #+* 值也很小&此时受噪声限制&随着输入功率逐步加大& #+*值也随着加大&功率加大到某一个电平值时 #+* 值达到最大&这点叫作崩溃点&在这个电平值基础上& 继续加大激光器的输入功率# 电平$ #+*值不但不增 大反而会很快下降&这时激光器开始产生削波& #+* 值受削波限制&所以反向激光器的加载总功率不能过
范围&是反向光发射机的两项主要指标&在相同的测试 条件下&反向光发射机的 #+*越大或在同一规定 #+* 值下动态范 围 越 大& 光 发 射 机 的 性 能 越 好& #+*的 最 大值应为 2] _]" I.*
上行通道光链路部分的设计与调试&主要目的是 保证各光节点的反向激光器工作在最佳工作点&即确 定激光器可靠工作时的加载电平值* 理论上最佳工作 点的确定应是激光器的输入总功率值# 电平值$ 对应 #+*的最大值&但在实际上某些原因会使激光器超载 工作&产生严重削波现象&造成 #+*值快速下降&故反 向激光器的实际工作点的确定&应是输入总功率值比 #+*的最大值对应的输入总功率值低 ! _2 I.&或者 说工作点应确定在反向激光器的动态范围的中间点& 如图 3 工作点应确定在 #! I.0`&X处*
! 中国有线电视"!"#!#"$$ %&'()*'+',)-%).-/,0
中图分类号,(1234566文献标识码.66文章编号#""7 87"!!#!"#!$"$ 8"1]2 8"3
数字双向 12(网络的设计与调试
%网络建设%
第八讲6光链路传输部分的回传设计
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