第八章有线电视网络回传系统

第八章有线电视网络回传系统一、广电网络的概述二、对建设HFC网络回传通道的认识与理论三、双向HFC网络一些概念与问题分析四、双向HFC的设计原（准）则五、回传通路电平的选择、设置与调整一、广电网络的概述广电城域网的骨干网的分层结构HFC接入网接入网省节点核心骨干网中继网地市骨干网国家骨干网中央传输中心省节点省节点省节点HFC接入网广电城域网的接入网技术方案现有的有线电视接入网双向改造技术有：１、传统的CableModem接入方式；２、以太网接入方式：EPON接入方式；MC+LAN接入方式.1）传统的CableModem接入方式广电HFC网络双向改造传统的主流技术是CMTS＋CM方案。

CMTS＋CM相关技术标准是J.112和J.122，即DOCSIS1.0、1.1、2.0，其中又区分为美标和欧标。比较成熟又应用广泛的是美标DOCSIS2.0版本，主要技术参数为：下行40Mb/s带宽，采用QAM调制方式，占用一个下行电视频道；上行带宽为10Mb/s，采用QPSK、16QAM调制方式，占用5～42MHz低频频段。

DOCSIS标准现已发布了DOCSIS3.0，其主要改进是采用了信道捆绑方式，采用至少4个电视频道捆绑，以获得更大的带宽（典型值为下行160Mbps，上行120Mbps）。CABLEMODEM技术组网按照光纤到楼，每个光节点覆盖50户为模型进行测算：该应用场景中，从有线分前端机房到居民楼之间的网络是HFC光传输网络，在楼内则继续使用原有的电缆分配网络。在50户场景的组网中，需要用到汇聚路由器，CMTS，光工作站，CableModem。这些设备的部署关系如下：以一个汇聚路由器可以覆盖6万用户计算，即需要60000个CableModem；每个光节点覆盖50个CableModem，即需要1200个光工作站；每个CMTS下行端口带5个光节点，设定用户收敛比为1/5，则需要240个CMTS下行端口。CMTS+CM在我国一直没有规模应用的主要原因是：

ⅰ）HFC网络双向改造需要对全城域所有的光纤和电缆做双向改造，投入较高，而产出不确定性较大。

ⅱ）上行信道存在漏斗效应，导致噪声汇聚和电平汇聚均衡，大大增加网络维护工作量；

ⅲ）网络层级较多，网络属于共享介质，故障排查困难；

ⅳ）由于CMTS＋CM设备未能规模国产化，其价格一直居高不下；

ⅴ）CMTS头端带宽仅40Mb/s，当用户的带宽需求增加时，需要投入大量的CMTS设备、光传输设备和光纤资源，不具备和其他电信运营商DSL业务的竞争优势。依靠CMTS＋CM这种传统的技术，既无法满足用户日益增长的带宽需求，也无法应对来自DSL技术的竞争压力。所以，凡是未进行大规模HFC网络双向改造的有线电视接入网络，建议不要采用这种技术方案。2）MC+LAN以太网接入方式以太网接入技术是一种采用交换机+光纤收发器、光纤到楼、五类线入户的技术方案。优点：以太网技术是目前应用最为广泛的局域网技术，产品成熟度很高，针对我国城市居民居住密集的特点，通过五类线的以太网方式接入居民家庭，具有带宽高、传输效率高、协议简单、端口速率易扩展、网络简单等优点。缺点：网络安全行较低，难以达到运营级网络的要求，选用带VLAN功能的交换机则增加成本；市场上的以太网交换机基本都属于室内设备，不符合野外使用的要求，尤其是防雷击性能不好；网络中光纤收发器与交换机等有源设备多，需要设置供电机房，建设和维护成本高，故障率也偏高；光缆需要布置到楼内，全城范围内的光纤使用量很大；有线电视运营商需要运营和管理两张不同的网络，增加了运营维护成本的开支；在有线电视运营商宽带用户普遍开通率较低的情况下，以太网接入方式中隐性成本与沉淀资本过高，导致丧失成本优势3）EPON接入方式

EPON解决方案，自从2004年IEEE发布了EPON技术标准以来，EPON作为光接入网的一种优选技术，在市场的需求中迅速成熟并得到了广泛应用。10GEPON已完成标准制定并发布，相应的产品也已接近完善。1GEPON可以平滑地升级到10GEPON。由于EPON网络的树状无源光分配网络拓扑和广电的HFC光纤网络拓扑的相似性，使EPON网络技术迅速成为广电HFC网络双向改造的热点技术之一。我国广电有线电视城域HFC网络，从2005年底开始采用EPON技术实现HFC网络的双向改造，截止2007年底的用户数已超过数百万户。全面采用EPON解决方案实现网络双向改造的城市已有数十座。EPON组网按照光纤到楼，每个光节点覆盖50户为模型进行测算：该应用场景中，从有线分前端机房到居民楼之间的网络完全是无源的PON光链路，在楼内则继续使用原有的电缆分配网络。以上述场景为例，在50户场景的组网中，需要用到汇聚路由器，OLT，ONU/缆桥交换机，缆桥MODEM。这些设备的部署关系如下：以一个汇聚路由器可以覆盖6万用户计算，即需要60000个缆桥MODEM；每个ONU/缆桥交换机设备带50个缆桥MODEM，即需要1200个ONU/缆桥交换机；每个OLT有16个PON光口，每个PON光口接1个ONU/缆桥交换机，即需要75个OLT；每个汇聚路由器带75个OLT。EPON在广电网络双向改造中受到欢迎的因素是：

a）EPON系统是电信运营级多业务系统，能满足广电城域网络多业务接入需求，是实现“三网融合”的最佳技术。

b）EPON产品基于IEEE802.3ah的以太无源光网络标准生产，EPON系统在一根光纤上可以同时为多达32/64个用户提供以太网数据接入、POTS语音接入和CATV/IPTV视频接入等不同类型的业务。

c）EPON系统的目标以提高基础网络资源利用效率，以相对低廉的建设成本实现“光纤到用户”，解决边缘网络接入段的带宽瓶颈问题。

d）EPON采用无源光网络技术，无论从使用寿命，还是长期的运营维护费用等方面，都是其它技术无法比拟的。e）在现有大用户接入设备技术当中，EPON具备最佳的投资回报比；同时其方便运行管理的OAM、多业务技术，可以为用户提供可靠的数据、语音和视频等综合业务。

f）采用EPON技术对广电网双向改造，无需进行复杂的HFC双向改造，只需利用HFC网络已经铺设的光缆中的一芯备纤，作为EPON系统的主干光纤，再通过分光器和分支光纤，将EPON头端设备OLT（称为光线路终端）和用户端设备ONU（称为光网络单元）连接起来，就构成了EPON系统。

g）EPON上、下行带宽为对称1Gbps。在采用FTTB组网方式时，可以覆盖至少32/64栋居民楼的宽带用户。单位用户的单位带宽成本最低。原有的HFC网络保留为广播电视网，作为城域网的广播信道，传输广播电视业务和数据广播业务。所以，凡是未进行大规模双向改造的有线电视网络，建议采用EPON技术对广电网双向改造。但是，采用FTTB组网方式时，最后100米的入户技术应根据网络实际情况，选用合适的技术。目前，我建议优先选用五类线，其次选用同轴电缆/五类线混合缆，最后选用EOC方案。要建回传通道基于---CMTS-CM接入方式多功能业务的需求－HFC接入网IPPV等机顶盒业务高速Internet接入，数据传送远程教育交互式游戏家庭银行智能化住宅视频点播(VOD)Cable电话及个人通信系统PCS二、对建设HFC网络回传通道的认识与理论以Internet为代表的交互式数据接入VOIP语音业务双向HFC的回传系统

1、从CMTS至反向光收，前端混合电路

2.从前端至光节点,正反向光链路的计算

3.从光节点至各放大器,正反向增益的计算

4.从放大器至最终用户,正反向损耗的计算反向矩阵分配网络反向光链路支线电缆分配系统用户分配系统Lv1Lv2Lv3Lv4Lv5Lv6Lv7光站延长放大器楼放CMTSCMabcdCMTS反向链路总损耗45dBCM决定CM发射电平高低的因素CMTS接收电平的设置值反向路径损耗大小发射电平：105dBµv接收电平：60dBµv汇聚噪声很难解决？汇聚噪声的确很可怕，同时也是建立双向HFC网络所遇到的“第一个”问题MOT/GI公司的经验是您最好的朋友！《宽带有线电视HFC网络的回传系统》经验丰富的技术人员，设计人员全面而高品质的产品汇聚噪声的问题不是孤立的阻断滤波只是暂时解决问题有一些规律性的东西相信MOTBCS，相信理论的指导一个实例：抑止来源于用户家的噪声最主要的外界侵入噪声来源于用户家中和入用户电缆（80%）你可以解决分配系统及入户电缆的问题，但并不能完全解决用户家中出现的问题为了给系统的载波/侵入噪声之比留有余量，尽可能地提高用户家发射机的输出电平记住下面的方法，有些家庭需要采用，有些家庭不需采用回传衰减器是一种“方法”，使用任何一种能带来回传通路改善的方法，必须遵循其准则。不能“滥用”回传通路改善的方法有许多。。。要“综合”使用汇聚均衡产生及解决方法一、定义：上行信号电平“汇聚均衡”问题，是指千家万户的用户信号上行回传时，由于经由的路径各不相同，各路由的上行传输增益各不相同，必然出现“众”用户信号上行到各级汇聚点的电平严重不一致，形成上行路由增益差，这就是“汇聚均衡”问题。二、接入网部份：1、产生原因：电缆对信号的衰减与频率的非线性关系和频率器件对信号的衰减与频率成线性关系在网络中混合应用。2、解决方法：A、对称性设计（处处用分配方式（光站输出口、放大器、路由分配，不用超过8dB的分支器）B、按上行电平设计，下行电平就高不就低C、有源设备输入端的多路信号差控制在＜2dB，输出电平保持一致（105dBuV）汇聚均衡产生及解决方法三、光链路部分：1、原因：光节点距前端接收机的距离差和光发射机的过载2、解决方法：A、输出自动电平控制B、满负荷设计，选择最佳上行光发激励电平回传很容易吗？从国内的“试验网”的启示“只要把光链路建成双向，把射频放大器升级为双向，分支器为双向，就构成双向的HFC网络了。”国内有许多“试验”类型的网络，不具有普遍意义事实上这样的网络还存在太多太多的问题太“感性”的东西往往会将我们引入歧途现有的回传系统已经很好了！“现在回传业务已经运行得很好，我们的双向网改造是成功的”情况一：机顶盒业务已经运行的很好IPPV是转发存储方式－－非实时性调制方式FSK－－健壮但低效情况二：CableModem已开通国内所开通的几乎都是试验性质用户数很少，只有一两个CM回传信道没有其它的回传业务－－频带共享问题业务量较少时...回传激光器的总功率是固定的1994年经济比较发达的城市开始建设光纤有线电视网络1998年一些城市开始搞实验小区(非标准系统）2000年由于技术、经验、设备价格等多种原因，双向网络的建设遭遇了困难，部分城市建设以太网2002年3月法轮功事件促进了双向网络改造的速度2002年10月在杭州国际有线电视技术研讨会上，确定了双向HFC网络是有线电视运营商的首选方案双向HFC网络在我国的发展历程双向HFC网络真的很难搞吗？国情不同，国外的方式不能完全照做早期改造的所谓预留双向网根本不适合双向HFC网络的传输理论技术国内设备生产厂家对双向网络技术掌握的不够，为了急于占领市场，推出了极不成熟的网络产品；国外有经验的大厂家根本无能力顾及中国如此大规模的网络改造缺乏标准目前只有一个所谓的上行信道的物理标准，反向激光器、放大器等标准至今没有出台我们走过的弯路：不论网络规模大小，不论是否有技术力量，都搞实验网络，结果。。。。遇到困难后，搞以太网入户。。。极端做法：巨额网络投资，4屏蔽电缆，一个单元一个放大器，全部使用高通滤波器。。。另类系统：非标准CMTS、XX天网系统。。。。实际上双向HFC网络是成熟的技术北美、欧洲、台湾、新加坡、韩国等地普遍发展目前世界上有3000万个CM在运行噪声不是问题，完全可以控制国外的人工成本比我们高目标：建设一个专业化的双向HFC所有类型的业务都可以开通机顶盒，CableModem，VoIP设备等等少量业务可以开通，也要保证以后新增业务的顺利常常开始时只有一两个回传信道将来回占满整个回传频带（5～65MHz）所有的住户都可以顺利开通回传回传衰减小的用户可以开通，回传衰减大的用户无法开通几个常见的“理论”“集中分配器”代替传统的“分支串”好处：“回传损耗一致”讨论：什么才叫一致？采用传统“分支串”结构，末端不能采用分配器“隔离不够”实际上是该方法的一个副产品“回传差异减小”住户家发出的CM载波在40dBmV时效果最好有的高，有的低，怎么办？我们的观点：只掌握“准则”无论何种网络结构，都可以实现双向和正向一样，有各式各样的网络难道要彻底推翻原来的网络吗只要记住一些准则，就像正向系统所要求的CNR：43dBCTB：54dBCSO：54dB500～2000户/光站RF放大器不超过3级三、双向HFC网络一些概念与问题分析１、单位增益单位增益点２、总功率每Hz固定功率法３、长环路AGC4、噪声功率比（NPR）５、回传系统的噪声及干扰６、激光器的问题讨论７、电平的平衡问题１、单位增益正向设计要求单位增益即每个站点的输出一致，每个放大器用以补偿站点之间的损耗。因此各站点的输出口之间的增益为0dB(即1)，谓之“单位增益”例如：97dBuV@50MHz104dBuV@550MHz107dBuV@750MHz回传路径同样要求单位增益单位增益的定义47dBmV(F)28dBmV(R)47dBmV(F)28dBmV(R)47dBmV(F)28dBmV(R)aAmp1Amp4Amp5Amp3Amp2cbSection1Section4Section3Section254dBmV54dBmV54dBmV47dBmV(F)28dBmV(R)单位增益点的位置为什么单位增益点的位置如此重要?如果单位增益点选择有误，则会发生与单位增益未获得正确调节同样的问题有些信号将无法达到正确电平通常的单位增益点回传模块的输入点站点的输出端口（即回传的输入口）单输出双向放大器的结构AHHLL正向放大器反向放大器B双输出放大器结构HLHLHL反向放大器正向放大器BA２、总功率正向设计时参考的电平是各频道的电平。例如下面的电平是指频道电平97dBuV@50MHz104dBuV@550MHz107dBuV@750MHz通常站点的正向输出是具有一定斜率的50MHz550MHz750MHz业务量较少时...回传激光器的总功率是固定的总功率回传设计时建议采用总功率的概念回传业务种类繁多基本上数字调制，QAM,QPSK,FSK,BPSK没有统一的带宽各种业务信道电平不尽相同建议采用“每Hz固定功率法”，是根据业务带宽进行信道电平规划总功率总功率即运行各业务功率之和例如：20个CM回传信道，每信道电平为20dBmV，则总功率为20dBmV+10log20=33dBmV50个FSK机顶盒回传信道，每信道电平为13dBmV，则总功率为13dBmV+10log50=30dBmV20个CM回传信道与50个机顶盒回传信道总功率为10log(10^(33/10)+10^(30/10)=34.8dBmV测试信号总功率回传测试时常用梳状线发生器每条线的电平为XdBmV总功率为XdBmV+10log(N)各种业务回传频带

资源和功率共享:每Hz固定功率法如何使各信道电平正确各种各样的业务配置情况变化很大，有先有后地部署回传所载的信号的带宽各异与正向所传输的视频信号不同放大器和激光器所加载的总功率有限必须用一种合适的方法使得各项业务可以顺利开展将来可以顺利增加业务52每Hz固定功率法从激光器的可用总驱动功率开始将该总功率分配到整个频带（计算每Hz功率）基于信道带宽给每个业务分配功率53每Hz固定功率法54计算每Hz功率用对数表示：55计算信道功率56每Hz固定功率法57每Hz固定功率法不管其带宽多大，所有的业务都具有相同的C/N在频谱分析仪上看，所有的业务都一样平功率分配简单较宽的信道所收到的汇聚噪声大，但所分配的功率也大58厂家推荐的输入电平表2-1:光发射机的输入电平概念3：长环路AGC前端应用接收机（CMTS）用户端应用接收机（CM）双向HFC网络接收箝位置：0dBmV连路损耗40dB发射电平？３、长环路AGC所有的回传电平都要由AGC电路控制处于前端的应用接收机期望得到某一电平假如接收从一特定Modem来的信号电平不正确，应用接收机会通过正向通路向该Modem发出指令，改变其电平所有的电平都被前端严格控制在激光器的电平变化很小激光器与前端之间的增益差异很小Modem发射机的输出电平变化范围很宽由RF系统、入户电缆、户内损耗等因素引起许多增益差异如果没有长环路AGC，则回传通路无法正常工作概念４：噪声功率比（NPR）一种表示反向系统综合参数的新概念特别是表示反向激光器性能指标的参数-NPR正向系统中的失真情况图像载波CSO产物CTB产物反向系统的失真情况f反向数据业务信号基础噪声失真产物合成后的总噪声NPR定义为了更准确的表示数字系统中噪声与信号的相互关系，行业内提出了一种新方法，噪声功率比（

NoisePowerRatio，简称

NPR），这个曲线包含了载噪比和各种非线性失真，即C/（N+IMD）。这里不包含突发噪声NPR的测试为什么把“噪声块”加载到激光器上？数字调制信号“看上去”像噪声而噪声信号与真实的数字信号一样具有很高的“峰值/均值”之比数量有限的CW载波并不具备较高的“峰值/均值”比必须采用较高“峰值/均值”比的信号加载到激光器上，只有这样才能真实模仿实际信号加载所造成的削波NPR的测试NPR的测试步骤定义在《NCTA建议的有线电视系统测量步骤》之“SupplementonUpstreamTransportIssues”（上行传送问题的补充说明）章节可从NCTA或

索取NPR的测试En带通滤波器带阻滤波器宽带噪声源被测试的系统误码率测试仪信号源调制到带阻频率上的QPSK信号源QPSK信号噪声槽注入的噪声NPR的测试注入噪声QPSK信号l噪声槽NPR的测试NPR误码率激光器的输入总功率误码率误码率曲线DFB激光器NPR特性曲线FP激光器NPR特性曲线5、回传系统的噪声及干扰回传噪声漏斗效应HEReceiverReturnlasernode有源器件汇聚结构噪声反向回路结构噪声热噪声二次交调IM2三次交调IM3将二次,三次非线性失真与热噪声一起考虑反向回路参数计算例举

设备输入电平输出电平热噪声CNR累加互调噪声

累加

dB

VdB

VdBdBdBdB电缆调制解调器1086540个用户终端-16.0248.98

末级放大器709065.648.8852.64个放大器-6.0242.8652.6

次末级放大器709065.642.8452.649.54个放大器-6.0236.8249.5

光链路607544.0736.0944.2543.508路-9.0327.0643.50系统总CNR26.94反向回路参数计算例举(续)用户终端5120个CNR1=65-10Log5120=65-37.09=27.9181.9%放大器160台CNR2=65.6-10Log160=65.6-22=43.62.2%光链路8路CNR3=44.07-10Log8=44.07-9.03=35.0415.9%总热噪声CNR=27.06dB侵入噪声---Ingress短波电台广播业余电台无线电爱好者户内用电力线数据传输太阳黑子(约11年为周期)瞬间冲击噪声侵入噪声的侵入点TV2TV2stereoCrackorbrokencablePoororNon-ExistentBondLooseconnectorNoweathershieldtapSingleshieldCustomerpreparedandinstalledFconnectorUnterminatedsplitterCustomerinstalledsplitterNoisyconsumergradeRFamplifierPoorreturnlossTVtunerSet-topIngress:ImpulseNoise侵入噪声的侵入点nodeLoose,OpencorrodedordamagedhousingUnbanlancedreturnlegs,additivenoisecontributionPowersupply,noise&humStandingwavesUnterminatedtaps&looseterminationsCommonpathduetocorrodedorlooseconnecorsRadialcracksduetoimproperlyformedexpansionloopPoorsplicesnoweathersealPoororno-existetgroundingCracksordeformedcableLaserclippingOpticalreflectionsDirtyconnectorsIngress:Ham&shortwaveVoiceofAmericaCBLand&MobilePagingIngress噪声分布情况回传噪声测试举例公共路径失真在接插件的触点有氧化层作用象一个微小的二极管由于二极管的非线性引起正向信号的混频差拍会落入回传频带！这种现象明显当正向信号的幅度较大，回传信号较小其变化与时间和环境温度无明显关联CommonPathDistortion

ReturnPathTransmitterOutput6121824303642如何减小公共路径失真确保所有的接触点用同样材料确保所有的接触点都清洁确保所有的接触点接触紧密确保水密性哼声和电源干扰哼声少量的AC未被滤除进入ICs的偏置通常由于RF耦合电容引起电源杂散DistributionAmplifierACBypassRF+ACRFRFHLHLAC/DCAmplifierPowerSupplyACRF+ACRFSystemPowerSupplyPowerInserter哼声调制哼声调制CompositeVideoPeakTimePeak-PeakVoltageFluctuation解决的方法正确的双向设计正确选择材料、设备专业人员安装施工正确的双向调整正确的噪声控制手段有效的监测手段完善的维护保养解决的方法新建网络采用全双向的设计单向网改造为双向网仔细分析计算实施合理的改造计划6、激光器的问题讨论回传激光器FP还是DFB？加不加隔离？需要不需要制冷？97激光器的

L-I曲线削波是一种自然现象正常削波削波对信号传输的影响引起误码率恶化BERdegradationforQPSK18dBdynrangeat40C/N激光器动态范围

(DFB激光器)小结:激光器工作点电平采用

NPR测试找出激光器的“崩溃”点所有的激光器的崩溃点大约等于100%的OMI确定在工作点与崩溃点之间留有多大余量从崩溃点减去所留的余量就得到你的工作点这个工作点应该等于加到激光器上的所有激光器的总功率GeneralInstrument将功率定义为

“RecommendedTotalInputPower” （建议的总输入功率）该功率已考虑到所留的余量推荐的最大的总输入功率103回传放大混合模块的工作点回传放大器可以用

NPR进行测试混合模块具有很高的“崩溃点”输出总功率可以高达+55dBmV

仍能保持槽的深度>50dB现实中的家用发射机并不会造成混合模块的过载从用户家发射机至混合模块的损耗较高从而限制了混合模块的电平系统设计应尽可能将到达混合模块的电平提高大的汇聚噪声并不增加总功率Ingress(31.4dBmV)Payload(45.0dBmV)Total(45.2dBmV)1057、电平的平衡问题回传路径损耗变化室内接线及分配器损耗拉线电缆Feeder系统系统平坦度温度变化光链路损耗前端接收机精度回传路径损耗变化一个典型的正向设计最小的分支器引入汇聚噪声最大解决方案目的：保障回传信号简单、正确接收方案一：改变用户发射电平可以保障接收机接收到固定电平以简单处理每个用户调整复杂且不能保障可能有些用户电平调整满足不了要求增益(损耗)差别太大(如上例：电平差别为51dB)方案二：设计上调整，减少电平差别设计较复杂对用户及用户设备要求较小解决方法:回传均衡器113解决方法:回传均衡器114注：均衡器的值是指所补偿的电缆的损耗值，例如24dB的均衡器是用于补偿24dB电缆损耗(750MHz)的频率响应，因此24dB均衡器在40MHz时的损耗为19.3dB。115汇聚噪声的改善明显如果第一个和最后一个分支器差

18dB116增益差别的改善双向HFC的回传系统总结：１、单位增益，单位增益点２、总功率每Hz固定功率法３、长环路AGC４：噪声功率比（NPR）5、回传系统的噪声及干扰6、激光器的问题讨论，采用每Hz固定功率法分配加载功率7、电平的平衡问题避免错误认识回传很容易？汇聚噪声很难解决？现有的回传系统已经很好？四、、双向HFC的设计原则如何设计双向HFC？假设我们大家都对正向HFC设计熟悉双向HFC网的设计方法基本上就是沿下行的方向计算正向电平再沿上行的方向计算方向衰减(增益)无论正向或反向，每一个环节或位置都要满足设计原则正向设计准则已经成熟---已有现成标准反向设计准则尚未形成标准回传设计准则？没有统一的设计准则没有明显判定对错的根据HFC的系统架构Blaster设计理论常规设计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.双向HFC的设计准则HFC分为四部分１、从前端汇聚点至各回传光收前端回传信号混合准则２.从各回传光收至光节点正反向光链路的计算３.从光节点至各放大器正反向增益的计算４.从放大器至最终用户正反向损耗的计算反向矩阵分配网络反向光链路支线电缆分配系统用户分配系统Lv1Lv2Lv3Lv4Lv5Lv6Lv7光站延长放大器楼放CMTSCMabcd双向HFC系统反向部分路径CMTS反向链路总损耗45dBCM决定CM发射电平高低的因素CMTS接收电平的设置值反向路径损耗大小发射电平：105dBµv接收电平：60dBµv正向设计要求回顾要符合我国标准CNR>43；CTB>54；CSO>54电平：65dBuV+/-5dB一般性规律单位增益设计光节点500~1000户光节点后放大器不超过3级回传(双向)设计准则光链路单位增益准则每Hz固定功率法准则RF单位增益准则适当RF运行电平准则---30dB法则(@28dBmV)用户电平差异准则--6dB法则升级性准则--Blaster设计法前端混合准则适配衰减器呈现40dB损耗扫频仪分配器CMTS××反向光接收机前端反向分配网络前端混合准则前端的混合会引起载噪比的损失至少在业务初期混合是不可避免的两路相同载噪比的回传通路混合，损失3dB四路相同载噪比的回传通路混合，损失6dB要避免过多的组合允许混合4~8路但要有方便去掉混合的方案不同链路长度混合一定要将不同链路长度的信号混合（４-８路）因为如果将所有长链路的信号混合一定会得到最坏的信噪比例如将4条35dB的链路信号混合得到29dB将43dB,41dB,38dB,35dB的4条链路混合得到32.2dB光链路反向光链路损耗CMTS混合分配网络反向光收光站ABCabc链路长度：A≠B≠C链路损耗：a＝

b＝

c光站的端口总功率CMTS0dBmv40dBmv?回传光链路根据链路长度选择回传激光器GI的回传激光器有许多种类-4dBm,0dBm,+3dBmGI的RPR/2C接收机接收范围为-16~0dBm为了得到较好的载噪比，接收范围最后为-10dBm~0dBm链路越长，载噪比越差回传通路噪声考虑所以一般不进行回传噪声的计算设计而侵入噪声不易进行数学计算，并且在很多情况下，它占主要成分回传设计要主要考虑光纤链路噪声链路越长，噪声越坏注意厂家的技术指标光链路的单位增益光链路应遵守“单位增益”准则选择一“参考链路”，以其链路增益(损耗)为基础将其它链路的增益(损耗)调整为与参考链路相同RPR/2C有20dB的调整范围光链路的调整在“回传调整”中介绍激光器驱动功率激光器会出现“削波”现象激光器的总功率是一定的(激光器指标)系统运行是一项一项的业务应控制好每项业务的运行工作电平防止某项业务电平过高，“吹跑”其它业务防止业务不断增加而出现的削波采用“每Hz固定功率法”按照业务的“占有”带宽进行功率分配每Hz固定功率法适应于系统任何地方如果一直是不全部占用回传带宽，每Hz功率会相应增加147光节点至放大器RF“单位增益”准则LaserLevelPlantLevel激光器电平RF系统电平RF“单位增益”准则各站点之间要保持“单位增益”特别小心直通电缆上的定向耦合器是否可以不采用“单位增益”?维持单位增益DC-2420dBmV44dBmV28dBmV28dBmV放大器的失真与噪声不要让放大器过载保持各放大器组合的输出功率不超过60dBmV在满载的系统中，放大器会引起额外的失真和限幅放大器的噪声对整个系统影响很小是否可以让放大器运行在低电平？例如，-10~-20dBmV对噪声性能不利是否具有足够的回传放大增益、放大器至最终用户回传路径损耗变化6dB准则目的是尽力减少电平差，而不是消除电平差。回传均衡器的选择不必要太精确，否则…...低频回传电缆损耗与高频电缆损耗差别是造成回传电平差别的原因。电缆越长，造成的差别也越大，因而……如设计是对称的，用户回传电平差是否…...回传设计举例回传设计举例个人经验从最差的用户至最近的放大器站点的损耗30dB~32dB以下既满足正向的要求亦要满足回传的要求计算量剧增成本？？？运行电平尽量工作在高电平，以得到最好的载噪比电缆系统的侵入噪声占相当比重RF系统的电平

－馈线及分支器损耗第一个分支器具有最大的损耗RF系统的电平该电平是由系统设计及终端设备的位置确定目的－尽可能保持系统处于较高的电平维持信号高于汇聚噪声方法找出最低的发射机功率的业务找出最大路径损耗从最低的发射机功率减去最大路径损耗，确定出放大器的输入功率RF系统的电平

－折衷的方案表2-9:选择合适的系统电平－折衷方案RF系统的电平结论:

具有最大户内损耗以及最大带宽的业务必须具备 最大的发射电平如果采用其它方式－让某一业务运行在低电平则该业务要承受低的C/N整个系统难于进行故障检测除非客户要求我们使用另外的设计准则，GI所采用的系统电平如下:28dBmV

总功率网络升级双向不会是立即大规模普及，现有网络可以应付一部分回传系统升级、网络改造可以循序渐进进行噪声会在网络最薄弱处进入，然而正是在这点，双向最容易实现五、回传通路电平的选择、设置与调整无论正向还是反向

都需要已知的节点增益

(光发射机与射频系统电平互相独立)两种情况下光链路电平的设置都独立于RF系统比较正向与回传调整的步骤正向通路信号电平固定固定的发射机输入电平光链路输出电平不同站点的输出电平固定（单位增益）节点增益必须调整回传通路突发式信号Burstysignals站点回传输入电平固定（单位增益）回传发射机的输入电平固定节点增益必须予以设定光链路输出电平不同“往返信使”前端的设备监测从回传通路传回的信号，并通过正向通路将该信息向下发送到系统中频谱分析仪和视频调制器扫频系统必须由外场技术人员将信号注入系统中“往返信使”SpectrumAnalyzerHLFiberNodeReturnTransmitterOpticalReceiverVideoModulatorOpticalTransmitterReturnPathReceiverFiber