《双向HFC简》PPT课件.ppt

双向HFC 2005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 C/CSO / C/CTB 外调制光链路 直调制光链路 电缆线 路 外调制光链路 12 10 10 直调制光链路 10 15 15 电缆线 路 10 15 10/20 C/N是10 PNR是综合表现，应分别使用C/N、C/CSO、C/CTB各自的系数 P是10；U是20 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 B MHz （1Hz ） 0.20.40.81.63.25.756.48.0 Un0 dBv 20 -65.2 -12.2 -9.2 -6.2 -3.1 -0.1 2.4 2.9 3.8 60 -64.6 -11.6 -8.6 -5.6 -2.6 0.4 3.0 3.4 4.4 Pn0 dBm 20 -173.9 -120.9 -117.9 -114.9 -111.9 -108.9 -106.3 -105.9 -104.9 60 -173.4 -120.4 -117.4 -114.3 -111.3 -108.3 -105.8 -105.3 -104.3 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。 fvfcfafo 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。 SiSo C/NC/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 PhPl 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+Slope Slope0)/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。 So 10lgn Smax Smid Smin 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2Lm5010-12 F75（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PNR70 10lg3055.2dB，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 带宽 MHz 1Hz0.20.40.81.63.26.48.0 电平 dBv 3083868992959899 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 FP