分析光接收机和光工作站的主要差别

1、分析光接收机和光工作站的主要差别当前有线电视网络中使用的光发射机型号繁多，调试方式各异，作者根据自己接触过的几种型号光发射机的特性，并分析历年从各种途径收集和近期从网上下载的数十种光发射机技术说明书以后初步认为，目前在网络上使用的光发射机大致可分为三大类型：A普通型、B输入电平稳定型（AGC）、C失真指标恒定型三大类；而光发射机输入电平的调试方式又可分为两种：甲光发射机的输入电平随频道数减少而相应提高的光总调制度恒定方式，即失真指标恒定方式，乙输入电平恒定于频道满载时数值的载噪比恒定方式。本文试分析各种类型光发射机可采用的调制方式和光链路的质量指标特性，并举出实际应用事例，供读者参考。当前有线电视网络中使用的光发射机型号繁多，调试方式各异，作者根据自己接触过的几种型号光发射机的特性，并分析历年从各种途径收集和近期从网上下载的数十种光发射机技术说明书以后初步认为，目前在网络上使用的光发射机大致可分为三大类型：A普通型、B输入电平稳定型(AGC)、C失真指标恒定型三大类;而光发射机输入电平的调试方式又可分为两种：甲光发射机的输入电平随频道数减少而相应提高的光总调制度恒定方式，即失真指标恒定

2、方式，乙 输入电平恒定于频道满载时数值的载噪比恒定方式。本文试分析各种类型光发射机可采用的调制方式和光链路的质量指标特性，并举出实际应用事例，供读者参考。1 普通型光发射机特性普通型光发射机(A 型机)特征是：射频输入电平没有自动控制(AGC)功能，总调制度没有自动恒定功能。它的其他功能也可能做得很齐全，甚至很高档，质量指标也可能很好。该型机广泛用于镇村光缆联网。在使用中 A 型机表现出的显著特点是：在额定输入电平范围内(如 7580dB 或 7585dB)光发射机的输入电平提高 1dB，光接收机的输出电平相应提高 1dB;仅仅改变系统中的频道数量后，光接收机的输出电平不变。这是鉴定这种类型光发射机的方法。Lonver(嘉兴长江)公司的 LT7500 系列光发射机可以说是 A 型机的典型代表，它的技术说明书载明：“输入电平 75dB。这是以 59 个 PAL D 频道为准，如果实际频道 N 小于 59 个，输入电平可以增加 10lg(59/N)dB”。就是说这种光发射机在系统满载(N 满=59 个)时输入电平 Si 满为 75dB。如果频道数 N 不足 59 个，也可以用下式计算输入电

3、平 Si:Si=Si 满+10lg(N 满/N)Si=75+10lg(59/N)(1)(1) A 型机光链路 C/N 指标变化特性光发射机输入电平提高 1dB，光链路的 C/N 指标提高 1dB，CTB 指标降低 2dB。当光接收机的接收功率为-1dBm 时，通常光链路的(C/N)满=51dB、CTB 满=65dB，那么此时光发射机的输入电平提高 10lg(N 满/N)dB 以后，光链路的实际 C/N 指标提高 10lg(N 满 /N)dB，即：C/N=(C/N)满+10lg(N 满/N)代入数据后即为：C/N=51+10lg(59/N) (2)现把频道数 N 为几种不同数值时，按 10lg(N 满/N)提高光发射机的输入电平(甲种方式)以后，和不提高输入电平(乙种方式)时，光链路 C/N 指标及 K 值计算出来，列入表 3.2-1 中的第 13 行和第68 行。(2) A 型机光链路 CTB 指标变化特性当频道数 N 小于满载频道数 N 满时，光链路的 CTB 指标可以提高 20lg(N 满/N)dB，因此系统中的频道数为 N 个时光链路的 CTB 指标为：CTB=CTB 满+20l

4、g(N 满/N)由于光发射机的输入电平提高 1dB，光链路的 CTB 指标降低 2dB，因此当光发射机的输入电平再发生变化时，光链路的 CTB 指标为：CTB=CTB 满+20lg(N 满/N)-2(Si-Si 满)代入数据后即为：CTB=65+20lg(59/N)-2(Si-75)(3)现把频道数 N 为不同数值时，光发射机输入电平按(1)式提高(甲种方式)时，和不提高(乙种方式)时，光链路 CTB 指标值利用式算出列入表中的第 45 行和第 910 行中。表 A 型光发射机甲、乙两种调试方式时光链路指标参考值 (单位：dB)3) A 型机光发射机输入电平调试特性和应用虽然表 1 中的数值纯粹是根据有关理论分析计算得出的，其准确性有待去测量证实。但总的趋势是可以基本肯定的，就是普通型(A 型)光发射机在频道数非满载的情况下，其输入电平有两种调试方式，可得出两种结果：甲种方式：当系统的频道数 N 少于满载频道数 N 满时，光发射机的输入电平按 10lg(N 满/N)dB提升后，光链路的 C/N 指标大致上亦按 10lg(N 满/N)dB 提升，而 CTB 指标保持不变，和频道满载时同值

5、。因此甲种调试方式称作“失真指标恒定、载噪比提升调试方式”，简称“失真指标恒定方式”;调试的结果是光链路的“上裕量”为 0，而“下裕量”为最大值。乙种方式：不管系统的实际频道数 N 是多少，光发射机的输入电平都保持与满载时相同。则光链路的 C/N 指标保持不变，而 CTB 指标大致上亦按 20lg(N 满/N)dB 提升。因此乙种调试方式称作：“载噪比指标恒定、失真指标提升调试方式”，简称“载噪比指标恒定方式”;调试的结果是光链路的 “下裕量”为 0，而“上裕量”为最大值。以上分析结论在网络设计和调试中有重要的指导意义，现提出几条初步意见供作参考。第一，许多文章中及光发射机的说明书中都提出，当系统实际频道数 N 少于 N 满时光发射机的输入电平按满载时输入电平值再加上 10lg(N 满 /N)dB，有些甚至还强调必须这么做。因此大多数工程技术人员在调试光发射机时都按这种方式做的。采用这种调试方式以后，在系统指标设计或核算时只有光链路的 C/N 指标可以按非满载条件设计、核算，而失真指标 C/CTB 则不容许再按非满载条件设计、核算。因为甲种调试方式是失真指标恒定方式，无论系统频道数 N

6、 是多少，光链路的失真指标 C/CTB 都等于满载时的数值 65dB。这种调试的结果是增加了系统指标的“下裕量”，压缩了系统指标的“上裕量”。第二，光发射机的调试方式有甲、乙两种，各地应根据实际情况选用，不一定非实行甲种方式不可。对于县市城区，通常只有一级光链路，甚至光接收机直接进楼幢，这时整个系统的 C/N 指标和失真指标都很充裕，继续提高失真指标已经没有多大意义，而再提高 C/N 指标可以使电视画面的载噪比得到进一步提高，甚至肉眼都能看出效果来，所以在这种情况下，强调使用甲种调试方式是有必要的;特别在低光功率接收时，可弥补光链路 C/N 指标因低光功率接收造成的降低值。因此直接通向县市城区的光链路，可以采用甲种调试方式。在乡镇农村，通常在 2 级或 3 级光链路之下还要用若干级放大器放大延伸，此时往往失真指标劣化严重或者系统指标的“上裕量”不足，而 C/N 指标相对较好，因此从县市通向乡镇的光链路和乡镇至村居的光链路采用乙种调试方式，可以使失真指标得到显著改善，增加系统指标的“上裕量”，实际意义比较大。2 输入电平稳定型光发射机特性输入电平稳定型(B 型机)光发射机，是指它的输入电

7、平一旦调定某一个数值(一般由生产厂家设定好)，并设定在 AGC 状态时，光发射机的输入电平在某一范围变动时，光发射机实际输入电平不会变化，或变化量很小，甚至可以达到输入电平变化 10dB 时实际电平变化1dB;当系统的频道数变化以后，光接收机的输出电平亦不变(即没有失真指标自动恒定功能)。这种机型的输入电平调试特性和 A 型机基本相同，只是输入电平量值取值方法不同，它不能以光发射机输入口电平作为输入电平值，而以 AGC 设定值作为输入电平值，具体的数值根据厂家提供的方法测出(算出)。因此，使用这种机型时，如果将输入电平设在系统满载时的电平值上，当系统实际非满载时可以提高失真指标，即提高“上裕量”;而且其输入电平稳定，不易造成下级网络的电平波动，优点突出。广东昂扬公司的 AYT2121 型光发射机的说明书上说：“MGC 状态(即 AGC 关。手动控制状态),增益调节范围 10dB;AGC(即 AGC 开)状态，输入电平变化 10dBV，输出电平变化1dBV”(见 ),该型机大概就属于输入电平稳定型(B 型机)光发射机。3 光总调制度自动恒定型光发射机特性光总调制度自动恒定型光发射机(C

8、型机)，是一种高档光发射机，县市总前端使用的进口模块积木式光发射机，绝大部分都属于这种类型。配用 19 英寸机架的光发射机中，Greatcom Technology(深圳广通科技)公司的 GTT3300 型光发射机是典型代表(见 www. greatcomtech. com)。这种机型中既设置了输入电平自动增益控制(AGC)，又具有光总调制度自动恒定功能。只要光发射机的输入电平设定在工厂给出的范围之内(通常为 763 或 805dB)无论系统中频道数量多少，都能保持光总调制度恒定、CTB 指标恒定，而且光接收机输出电平不随光发射机输入电平变化而波动。但频道数变化后，总调制度恒定功能会起作用，促使单频道调制度改变以保持总调制度恒定，由于单频道调制度改变，结果光接收机的输出电平就会变动。这就是该机型与 B 型机的区别。实际上 C 型光发射机大致上就是自动实现失真指标恒定的甲种调试方式的机型，因此使用该型机时，光链路的 CTB 指标是基本恒定的，无论频道数多少，都可认为是系统满载值 65dB，即光链路的“上裕量”为 0，而“下裕量”为最大值。因此用 C 型光发射机时，光链路的失真指标不容许再

9、搞非满载设计和计算;而 C/N 指标可根据(2)式计算。4. 实际事例分析和应用大部分乡镇广电站使用普通型光发射机(A 型机)实施镇村光缆联网，这种机型中有些厂家的产品在其说明书上标示光发射机的输入电平为 75dB，并说明在实际频道数 N 少于 59 个频道时可以提高输入电平 10lg(N 满/N)dB。但也有一些厂家的产品的说明书中标示的输入电平为 7580 dB 或7585dB，而且又没有说明取值的原则。所以许多乡镇站同志搞不清光发射机的输入电平究竟应该怎么选，有的认为 7585dB 中任意数值都可以选用;有些型号光发射机在输入电平超过 82dB 以后会报警，于是认为只要不报警就行，就把输入电平定在 82dB。也有些把 C 型机的调试方式用在 A型机上，认为只要光发射机不报警，输入电平应尽量高些。因此在镇村光缆联网工程中，光发射机输入电平过高的现象比较普遍，往往造成失真指标不同程度劣化，有些甚至相当严重。在某三级光缆联网的实际工程中，有一些乡镇多年来一直没有发生过失真指标劣化现象，甚至一年四季都不用调整放大器电平。而另有一些乡镇则频频发生失真指标劣化和放大器自激(电视画面出现横向拉丝)故障，分析原因有多个方面，其中最主要的原因就是光发射的输入电平过高。失真指标始终保持良好的乡镇，通常光发射机的输入电平为 75dB(或低端 75dB、高端 78dB)，即实施乙种调试方式;而失真指标容易劣化的乡镇则光发射机的输入电平通常调在 80dB 或 80dB 以上。光发射机的输入电平偏高不仅会造成光链路失真指标劣化，同时会引起光接收机的输出电平提高使失真指标进一步劣化。现用(3)式试算一下规定满载输入电平为 75dB 的光发射机，在系统频道数 N 为 40 个、光发射机输入电平分别为 75dB 和 82dB 时该级光链路的失真指标 CTB 光 75 和 CTB 光 82 。CTB 光 75=65+20 lg(59/40)-2(75-75)=65+3.2-0=68.4 (dB)查 K15 表，得 KCTB 光 75=0.128CTB 光 82=65+20 lg(59/40)-2(82-75)=68.4-14=54.4 (dB)查 K15 表，得 KCT

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