雙向hfc網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與回傳系統(tǒng)的調(diào)試

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1、雙向HFC網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與回傳系統(tǒng)的調(diào)試在雙向HFC網(wǎng)絡(luò)中，為保證回傳通道的性能指標(biāo)，順利開展雙向業(yè)務(wù)，除了選用高屏蔽性能的網(wǎng)絡(luò)器材和嚴(yán)格執(zhí)行工程施工規(guī)范外，網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及回傳系統(tǒng)的調(diào)試也至關(guān)重要。目前國(guó)家尚未制定回傳系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏可供實(shí)際操作的相關(guān)規(guī)范。合肥有線電視臺(tái)邊摸索、邊實(shí)踐，近一兩年來先后進(jìn)行了七八個(gè)小區(qū)近萬戶的雙向網(wǎng)建設(shè)和改造，并順利開展了Internet接入等雙向業(yè)務(wù)。在此對(duì)雙向網(wǎng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試總結(jié)一些粗淺的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。1回傳系統(tǒng)載噪比的確定根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的相關(guān)標(biāo)

2、準(zhǔn)，上行信道傳輸數(shù)據(jù)的誤碼率要求：BER≤10-9。在HFC上行信道中一般采用QPSK的調(diào)制方式，隨著雙向多功能業(yè)務(wù)的逐漸開展，為提高上行信道的傳輸效率，考慮到將來采用高一階的調(diào)制方式16QAM，其載噪比門限為20dB,考慮到上行通道中的窄帶連續(xù)波干擾和沖激干擾的影響，上行信道的C/N大于24～26dB，結(jié)合使用FEC，即可保證誤碼率優(yōu)于10-9，滿足可靠傳輸?shù)囊?。所以DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)上行RF信道C/N≥25dB。在實(shí)際環(huán)境中，因5～18MHz的頻率范圍存在著短波電臺(tái)的窄帶連續(xù)波干擾和各種工業(yè)電

3、器、家用電器等的脈沖干擾，使5～18MHz的低端噪聲在任何時(shí)候都比高端噪聲大，因而對(duì)于載噪比的確定應(yīng)區(qū)別對(duì)待。參考有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，一般確定為：5～18MHz：C/N≥20dB18～65MHz：C/N≥26dB在實(shí)際雙向業(yè)務(wù)開展中，目前階段5～18MHz頻段基本不用，所以回傳通道的性能標(biāo)準(zhǔn)主要在于18MHz以上的性能情況。2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)我們?cè)诶斫釮FC網(wǎng)絡(luò)時(shí)，一般都是將其當(dāng)作有線電視節(jié)目的傳輸分配網(wǎng)絡(luò)，即它在光纖干線部分是星型的，而在同軸電纜部分是樹型的。如果將HFC網(wǎng)設(shè)計(jì)為雙向網(wǎng)絡(luò)作為接入網(wǎng)來理

4、解，其同軸分配網(wǎng)基本上是總線型結(jié)構(gòu)，即不允許將光節(jié)點(diǎn)引出的同軸電纜再作為干線，而是一條分配線。在傳統(tǒng)的有線電視分配網(wǎng)中，一般是按正向系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的原則之一是保證下行最高頻率點(diǎn)的正向路徑損耗基本一致，如光節(jié)點(diǎn)輸出電平為99dBμV，用戶電平設(shè)計(jì)為64dBμV則從光節(jié)點(diǎn)至各用戶端的正向路徑損耗均為35dBμV。這樣設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)上行信號(hào)而言，因其最高頻率僅為65MHz，各用戶的上行信號(hào)回傳時(shí)，由于經(jīng)由的路徑各不相同，從各用戶端至光節(jié)點(diǎn)的回傳路徑損耗往往要相差幾十dB,造成從各用戶端至光節(jié)點(diǎn)的回傳路徑損

5、耗嚴(yán)重不一致。這樣的網(wǎng)絡(luò)對(duì)回傳業(yè)務(wù)的開展將是十分困難的，常常出現(xiàn)的情況是初期開通少數(shù)用戶時(shí)容易，而回傳用戶增多后開通信號(hào)將非常困難。光點(diǎn)小區(qū)面積越大，戶數(shù)越多，使各用戶端的回傳路徑損耗保持一致的目的也越難達(dá)到，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)也越困難，這也是HFC網(wǎng)絡(luò)光點(diǎn)小區(qū)不能太大的一個(gè)重要原因。在CableModemTDMA應(yīng)用中，要求所有CableModem的信號(hào)必須以相同的信號(hào)電平到達(dá)前端。如果其電平差異過大，即使管理CableModem的CMTS發(fā)出電平調(diào)整指令，試圖使CableModem受控地調(diào)整輸出電平，也

6、難以使各用戶電平上行到CMTS時(shí)一致,結(jié)果會(huì)出現(xiàn)某些用戶上行信號(hào)C/N很低，而另一些用戶上行信號(hào)產(chǎn)生過載失真。另外，如果噪聲侵入的環(huán)境是均勻的，那么，在回傳路徑損耗較小的節(jié)點(diǎn)處的侵入噪聲受到的衰減小，對(duì)回傳通道的影響較大；而在回傳路徑損耗較大的節(jié)點(diǎn)處的侵入噪聲受到的衰減大，對(duì)回傳通道的影響則較小。因而整個(gè)回傳通道各處的抗干擾能力處在一種不均衡的狀態(tài)。為保證各支路上行路徑的總損耗近似相等,在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)要求從各用戶端至光節(jié)點(diǎn)的回傳路徑損耗差值小于±5dB。按下行正向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則確定放大器間距，按

7、上行回傳系統(tǒng)進(jìn)行回傳電平的設(shè)計(jì)。2.1光節(jié)點(diǎn)及光纜干線的設(shè)計(jì)對(duì)于光節(jié)點(diǎn)的覆蓋戶數(shù)，目前業(yè)界認(rèn)為500戶/光節(jié)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)。這實(shí)際上是國(guó)外的一種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，而?guó)內(nèi)城市一般人口密度高、住宅密度大，如果按500戶/光節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，其費(fèi)用投入將十分巨大。我們認(rèn)為在現(xiàn)階段根據(jù)住宅片區(qū)地理情況及用戶經(jīng)濟(jì)情況的不同，光節(jié)點(diǎn)之下3級(jí)放大器級(jí)聯(lián)，覆蓋半徑0.8km左右，覆蓋戶數(shù)1000～2500戶左右較為適宜。對(duì)于用戶經(jīng)濟(jì)條件好、知識(shí)層次高的住宅片區(qū)，片區(qū)規(guī)劃時(shí)可將光節(jié)點(diǎn)所帶的用戶數(shù)設(shè)計(jì)得少一些;對(duì)于城郊地段可將光節(jié)點(diǎn)所帶

8、用戶數(shù)設(shè)計(jì)得多一些。隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展，待時(shí)機(jī)成熟時(shí)，再按每個(gè)光節(jié)點(diǎn)平均500戶的規(guī)模逐漸拆分。對(duì)于用戶數(shù)較多的小區(qū)，隨著多功能業(yè)務(wù)的逐漸開展，可在光站內(nèi)部選擇安裝1～4個(gè)反向光發(fā)射模塊，這樣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本不變，表面上看光節(jié)點(diǎn)覆蓋的戶數(shù)不變，而實(shí)際上回傳通道一分為二，不僅使反向匯聚噪聲一分為二，而且反向帶寬也擴(kuò)展了1倍。2.2電纜干線的設(shè)計(jì)(1)在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的電纜干線時(shí)，盡量采用分配器作為分路器件，禁止使用分支損耗大于10dB的分支器，以保證各支路的上行路徑損耗近似