1 11有線電視860MHZ雙向HFC網路的設計

2022-10-05 02:03:04 字數 3080 閱讀 3202

在進行雙向hfc網路的設計時,有各種各樣的設計考慮與設計原則。無論是正向通道的設計還是回傳通道的設計,都應該遵循一些共同的設計原則,我們認為必須遵循的基本原則是:可靠性原則、開放性原則、擴充套件性原則和實用性原則。

90年代初期區域性有線電視網路建設時,基本上都遵循了這些設計原則。所不同的是,部分有線電視網路將先進性強調得多一些,部分有線電視網路則把實用性放在首位;對於可靠性原則,雖然有所注意,但在許多設計對其重視的程度遠遠不夠。

一、回傳系統載波/雜訊比(c/n)的確定

根據國際電信聯盟 (itu)的相關標準,上行通道傳輸資料的誤位元速率要求: ber≤10(的負9次方)在hfc上行通道中一般採用qp-sk的調製方式,隨著雙向多功能業務的逐漸開展,為提高上行通道的傳輸效率,考慮到將來採用高一階的調製方式16qam,其ic/n門限為20db,考慮到上行通道中的窄帶連續破干擾和衝擊干擾的影響,上行通道的 c/n只要大於24~26db,結合使用fec,即可保證誤位元速率優於10(的負9次方),滿足可靠傳輸的要求。所以,docsis標準上行rf通道取 c/n≥25db。

在實際環境中,因5mhz~18m hz左右的頻率範圍存在著短波電台的窄帶連續波干擾和各種工業電器、家用電器等的脈衝干擾,使5mhz~ 18mhz左右的低端雜訊在任何時候都比高階雜訊大,因而對千載噪比的確定應區別對待。參考有關規範標準,一般確定為:

5mhz~18mhz:c/n≥20db

18mhz~65mhz: c/ n≥26db

在實際雙向業務開展中,目前階段5mhz~18mhz頻段基本不用,所以回傳通道的效能標準主要在於18mhz以上的效能情況。

二、網路設計

我們在理解hfc網路時,一般都是將其當作有線電視節目的傳輸分配網路,即它在光纖幹線部分是星形的,而在同軸電纜部分是樹形的。如果將 hfc網設計為雙向網路作為接入網來理解,其同軸分配網基本上是總線形結構。即不允許將光節點引出的同軸電纜再作為幹線,而是一條分配線。

在傳統的有線電視分配網中,一般是按正向系統設計。設計的原則之一是,保證下行最高頻率點的正向路徑損耗基本一致,如光節點輸出電平為99dbμv, 使用者電平設計為64dbpv,則從光節點至各使用者端的正向路徑損耗均為99-64=35dbμv。這樣設計的網路對上行訊號而言,因其最高頻率僅為65mhz,各使用者的上行訊號回傳時,由於經由的路徑各不相同,從各使用者端至光節點的回傳路徑損耗往往要相差幾10db,造成從各使用者端至光節點的回傳路徑損耗嚴重不一致。

這樣的網路對回傳業務的開展將是十分困難的,常常出現的情況是初期開通某些少數使用者時容易,而回傳使用者增多後開通訊號將非常困難。光節點小區面積越大,戶數越多,要使各使用者端的回傳路徑損耗保持一致的目的也越難達到,網路設計也越困難,這也是hfc網路光節點小區不能太大的乙個重要原因。

**纜數據機(cablemodem) tdma應用中,要求所有cable modem的訊號必須以相同的訊號電平到達前端。如果其電平差異過大,即使管理cable modem的 cmts發出電平調整指令,試圖使cable modem受控地調整輸出電平,也難以使各使用者電平上行到cmts時一致,結果會出現某些使用者上行訊號c/n很低,而另一些使用者上行訊號產生過載失真。另外,如果雜訊侵入的環境是均勻的,那麼,在回傳路徑損耗較小的節點處的侵入雜訊受到的衰減小,對回傳通道的影響較大;而在回傳路徑損耗較大的節點處的侵入雜訊受到的衰減大,對回傳通道的影響則較小。

因而整個回傳通道各處的抗干擾能力處在一種不均衡的狀態。

為保證各支路上行路徑的總損耗近似相等,我們在網路設計時根據康特公司提出的技術規範,要求從各使用者端至光節點的回傳路徑損耗差值小於±5db。按下行正向系統的設計原則確定放大器間距,按上行回傳系統進行回傳電平的設計。

2.1 光節點及光纜幹線的設計

對於光節點的覆蓋戶數,目前業界的一種傾向認為500戶乙個光節點為標準。這實際上是國外的一種經驗模式。就我中心現實行的就是500戶乙個光節點為標準。

此種設計大大提高了網路的可靠性原則、開放性、擴充套件性和實用性,有利於網路的平衡分配,大大減小了匯聚均衡的問題。

現在已經有人對光釺入戶進行論證其的實用性。

對於使用者數較多的小區,隨著多功能業務的逐漸開展,可在光站內部選擇安裝乙個甚至兩至四個反向光發射模組。這樣網路結構基本不變,表面上看光節點覆蓋的戶數不變,而實際上回傳通道一分為二,不僅使反間匯聚雜訊一分為二,而且反向頻寬也擴充套件了一倍。

2.2 電纜幹線的設計

(1)在網路的電纜幹線設計時,盡量採用分配器作為分路器件,禁止使用分支損耗大於12db的分支器,以保證各支路的上行路徑損耗近似相等。其代價是使正向電平有所損失,放大器間距縮小。

(2)網路路由盡量設計為多級星型傳輸結構,因為多級星型由中心到使用者的分配過程正是由各使用者上行逐級匯集的過程。只要保證了對稱性,上行下行電平必然一致。

(3)對回傳通道進行均衡。對於一些特殊的支幹線,如果回傳路徑損耗相對過小,可以設計插入乙個回傳衰減器,以減小與其它支路的回傳路徑損耗的差異。該回傳衰減器理論上應為階躍式的回傳衰減器,只對回傳頻段進行衰減,完全獨立於正向通道。

但在實際應用中,這種衰減器難以生產,所以實際選用普通電纜均衡器,但要注意這對正向系統也略有影響,需要重新均衡正向系統。

值得注意的是,我們在設計回傳時提出了單位增益的問題,那在正向傳輸也應該引入單位增益的概念。

2.3 使用者分配網的設計

使用者分配網在這裡指樓放至使用者端的分配網路,大量的實驗資料表明,50%干擾訊號來自使用者分配網,分配網的抗干擾能力很大程度上決定了整個系統抗干擾性能。

(1)採用集中分配方式。從理論上講,樓道內採用集中分配的方式入戶,既保證了各使用者的下行路徑損耗一致,又保證了各使用者的上行路徑損耗一致;同時減少了大量的電纜接頭,降低了網路故障率,減少了干擾訊號的侵入點,這是一種比較理想的做法。但這種方式施工難度較大,樓道內並行敷設的線路較多,要求施工時使用槽板,布置合理美觀。

盡量多採用6分支、8分支等分路器件。別外使用集線也是不種不錯的選擇。

(2)在樓內分配系統,我們使用的是-9鋁管電纜,因單元與單元之間的電纜長度較短,一般在15m左右,由此造成不同單元的電平差異,但這對回傳路徑所損耗的電平影響不大,如果單元之間的電纜長度過長,在最遠的單元我們則使用-12鋁管電纜,以電纜的損耗特性來彌補不同單元的電平差異。在國外,居民分散,人口密度低,使用者分配網無法集中分配,幹線、支幹線及入戶線均很長,因而常採用在使用者端單獨加裝反間均衡器的辦法,gi等公司的理論介紹特別強調這一點。

三、結束語

有線電視網路在現今發展迅猛,對從業者提出了更高要求,我們只有在不段的學習中才能迎接有線電視的明天。

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