双向HFC简焦方性课件.ppt

双向双向HFC2005年11月29日 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 组长双向HFC简焦方性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。

双向HFC简焦方性 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是是NGN的典型业务的典型业务 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、等双向HFC简焦方性 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。

双向HFC简焦方性 2．1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双向HFC简焦方性 2．2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＋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，交互业务必须双向数字电视可暂用单向，交互业务必须双向 双向HFC简焦方性3． 频分复用FDM频谱配置3．1频谱配置及调制方式 低端上行：5～65MHz，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：87～108MHz，每频道0.2MHz，最多105个频道，调频FM调制 系统管理：108～111MHz，频移键控FSK调制 模拟电视：111～550MHz，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：550～862(750)将来87~862MHz，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：900～1000MHz，预留双向HFC简焦方性 3．2 设备频率范围（MHz） 前端 光节点 双向宽放下行光发47～862、 下行光收47～862、 下行宽放47～862。

上行光收 5～≥200、上行光发5～≥200、上行宽放5～65 无源设备 5～1000 其中，上行光收发65~≥200MHz，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5~65MHz输入，分别经频谱搬移至65~≥200MHz，再共用一台上行光发射机的技术，由于降低了可靠性，已经不再用了双向HFC简焦方性 3．3数字信号容量 目前，下行全数字信号的最大容量：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，96×38=3.6Gbps； 256-QAM时，96×50=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：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，9×30=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，以最高以最高服务速率并发率估算：服务速率并发率估算： 图像、乐音1:4；数据、通话1:10双向HFC简焦方性4．叠加及分离系数C 叠加及分离系数叠加及分离系数C表表 4-1C/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 双向HFC简焦方性 5．噪声和失真 5．1噪声 光链路噪声： 光发相对强度噪声、光电转换量子（散粒）噪光发相对强度噪声、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，光纤噪声，每dB光纤损耗造成C/N下降0.1dB 宽放热噪声宽放热噪声:Un0=20lg(un0/10-6) =20lg［(pn0×R)1/2/10-6］ =20lg［(KTB×R)1/2/10-6］ =20lg［(1.38×10-23×(273+℃)×B×75)1/2/10-6］ (5-1)Pn0=Un0－108.75dB (5-2)双向HFC简焦方性 热噪声电平热噪声电平Un0、、Pn0对照表对照表 5-1 B MHz （1Hz） 0.20.40.81.63.25.756.48.0Un0dBμv 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 Pn0dBm 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 双向HFC简焦方性 5．2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双向HFC简焦方性 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，fa±fb、fa±fc、fb±fc双向HFC简焦方性 二次谐波、二次互调，统称复合二次二次谐波、二次互调，统称复合二次互调互调CSO，，CSO是一个电平值载波电是一个电平值载波电平平C与复合二次互调电平与复合二次互调电平CSO的差值，的差值，就是载波复合二次互调比就是载波复合二次互调比C/CSO C―CSO是+dB，CSO―C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。

双向HFC简焦方性电平频率①C+1dB②CSO+2dB③C/CSO-1dB双向HFC简焦方性 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，2fa±fb、2fa±fc、2fb±fa、 2fb±fc、2fc±fa、2fc±fb； 三次差拍，fa±fb±fc； 交扰调制，每频道(N－1)个 双向HFC简焦方性 三次谐波、三次互调、三次差拍，统称复合三次差拍三次谐波、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是一个电平值载波电平C与复合三次差拍电平与复合三次差拍电平CTB的差值，的差值，就是载波复合三次差拍比就是载波复合三次差拍比C/CTB C―CTB是+dB，CTB―C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 载波电平载波电平C与交扰调制电平与交扰调制电平CM的差值，就是载波交扰调制比的差值，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即可双向HFC简焦方性①C+1dB②CTB、、CM+3dB③C/CTB、、C/CM-2dB电平频率双向HFC简焦方性 5．3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 双向HFC简焦方性 噪声失真平衡要求： 模数共传时模数共传时，各项系统指标数值不同，噪声和最差的噪声和最差的一种失真，电平余量相等一种失真，电平余量相等； 全数字信号，噪声失真都视同为噪声，噪声和最差的噪声和最差的一种失真，指标数值相等一种失真，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 双向HFC简焦方性 两种信号下的噪声、失真两种信号下的噪声、失真： 模数共传时，各模拟电视频道的载波功率，都集中在各模拟电视频道的载波功率，都集中在图像载频上，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各数字频道内的载波功率都是平均分布的，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，噪全数字信号，虽然，噪声、失真指标只有声、失真指标只有PNR，但是，具体的噪声、失真，仍然，但是，具体的噪声、失真，仍然是分别计算是分别计算C/N、、C/CTB、、C/CSO 双向HFC简焦方性fvfcfafo模拟频道频谱数字频道频谱双向HFC简焦方性 模数共传时数字信号的传输环境： 模拟信号系统指标C/N≥43dB、C/CTB≥54dB；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/N≥43-10-10lg（8/5.75）≥43-11.4≥31.6dB； C/CTB≥54-10-10lg（8/0.3）≥54-24.3≥29.7dB 256-QAM时： C/N≥43-6-10lg（8/5.75）≥43-7.4≥35.6dB； C/CTB≥54-6-10lg（8/0.3）≥54-20.3≥33.7dB。

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/N≥43-（31.6-27）≥38.4dB； C/CTB≥54-(29.7-27)≥51.3dB双向HFC简焦方性 光发入：光发入： 噪声失真平衡取决于光发驱动电平，即调制度，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：宽放出： 输入电平决定噪声，输出电平决定失真，增益不宜太输入电平决定噪声，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，必须予以严格限制双向HFC简焦方性SiSoC/NC/CTBSi + G = So G双向HFC简焦方性 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，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，是系统前端宽放，是系统的首台干放，必须严格控制噪声和失真的首台干放，必须严格控制噪声和失真必须采用高线性高线性（硅前馈、砷化镓倍功率）、低增益低增益（18~22dB）宽放，必须使用干放中心输干放中心输出电平出电平，宁可并行多台，也要避免串接避免串接 执行两次一点接地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、信号电源地、信号地彻底分离地彻底分离的原则，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采用高屏蔽电缆和连接器。

双向HFC简焦方性 7． 双向HFC接入网的光电交接 光链路：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，按支放使用干放使用；无宽放时，按支放使用 光节点：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台双向HFC简焦方性宽放宽放光/电电/光光链路电缆网光发射机光接收机双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性 双向交互群体双向交互群体：最终最终2000户，初期可归并户，初期可归并 光发带光收：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：光节点尽量小，系统可靠性高，且： 下行通道，信号质量高；下行通道，信号质量高； 上行通道，户均速率高、干扰噪声小上行通道，户均速率高、干扰噪声小 双向HFC简焦方性 8．下行1310nm光链路 光发射机：光发射机：直接调制，DFB激光器光功率随信号变，2～20mw/3～13dBm系列光功率为防止SBS，不用≥14dBm的光功率 一一/二级星形模拟光链路光收输入光功率：二级星形模拟光链路光收输入光功率： -2～0/0～1dBm 双向HFC简焦方性 1310nm星形逆算法：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+La×0.32+(Ma+2)×0.03+Ca×0.25(dBm)， pa=10(Pa/10)(mW)； Pb=Pr+Lb×0.32+(Mb+2)×0.03+Cb×0.25(dBm)， pb=10(Pb/10)(mW)； …… Pn=Pr+Ln×0.32+(Mn+2)×0.03+Cn×0.25(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=Pa―l a=Pb―l b……= Pn―l n双向HFC简焦方性 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。

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 双向HFC简焦方性fα理想实际双向HFC简焦方性 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 双向HFC简焦方性 影响电缆损耗六因素：影响电缆损耗六因素： 介质、频率、直径、长度、温度、老化。

介质、频率、直径、长度、温度、老化双向HFC简焦方性 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ε0=1，空气的相对介电常数εr≈1，低密度高压聚乙烯的相对介电常数εr=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εr，可以通过传输速率r（又称波长缩短系数），间接地得到εr 因为r=1/（εr）1/2，则εr=（1/r）2 (9-1) 进口竹节介质，r=0.93，εr=1.16； 进口发泡介质，r=0.89，εr=1.26； 国产发泡介质，r=0.87，εr=1.32； 全聚乙烯介质，r=0.66，εr=2.30； 如果电缆进水，r=0.11，εr=78 介质的εr决定电缆损耗曲线高频端的弯曲度εr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εr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75Ω。

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双向HFC简焦方性 频率： 对于r大、εr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±Δ℃ ，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±ΔL Lm=L0［1+0.2%/℃(℃m－20℃) ］ (9-3) ±ΔL=±Δ℃×0.2%/℃×Lm (9-4)双向HFC简焦方性 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老化余量双向HFC简焦方性 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连接器双向HFC简焦方性 10．双向高频无源设备 分配器分配器是可逆器件：正用分路；反用混合 分支器的核心是定向耦合器，特点是：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：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：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；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。

双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性 11．下行宽带放大器(包括前端和光节点内宽放) 11．1两种宽放及其增益 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，关键是增益不同增益不同必须做到干支分离干支分离 干放，低增益、中心输出电平、只级连、不带户；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) 18～22 18～26 18～30 支放增益(dB) 各种模块均为30～40双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性 11．2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 PF－PS= Ph－(Ph+Pl)/2=(Ph－Pl)/2=Slope/2 (11-1) 二次失真改善了二次失真改善了Slope/2；三次失真改善了；三次失真改善了2Slope/2，即，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双向HFC简焦方性Lf平坦倾斜PhPlPlSlope1Slope/2双向HFC简焦方性 11．3．1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 +ΔL (11-2) 宽放最高输出电平： SOmax3=SO0－10lg(N/N0)－［C/CTB－(C/CTB0+Slope－Slope0)］/2－10lgn－ΔL (11-3) 或 SOmax2=SO0－10lg(N/N0)－［C/CSO－(C/CSO0+Slope/2－Slope0/2)］－10lgn－ΔL (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”形曲线双向HFC简焦方性 干放使用中心输出电平：干放使用中心输出电平： 噪声失真平衡；噪声失真平衡； 适应电平波动；适应电平波动； 级连能力最强级连能力最强 双向HFC简焦方性So10lgnSmaxSmidSmin双向HFC简焦方性 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ΔL均被约掉说明，中心输出电中心输出电平与宽放串接台数、波动电平无关平与宽放串接台数、波动电平无关双向HFC简焦方性 12．光电传输供电 为了提高系统的可靠性，应该集中供电集中集中供电，可减少供电故障、减少雷击损坏、便于采用供电，可减少供电故障、减少雷击损坏、便于采用不停电供电措施不停电供电措施 应采用磁饱和、准方波供电器，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，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 双向HFC简焦方性 13．双向用户分配系统 用户分配线路设计控制：下行分配损耗约下行分配损耗约35dB、上、上行分配损耗约行分配损耗约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模数共传的用户电平(dBμv)：模拟电视信号：模拟电视信号69±6、、调频广播信号调频广播信号47~80；下行数字信号接收；下行数字信号接收60±15，上行数字，上行数字信号发射信号发射TDMA108±3、、CDMA103±3。

全数字信号用户电平全数字信号用户电平(dBμμv)：下行信号接收：下行信号接收69±±6，，上行信号发射上行信号发射TDMA108±±3、、 CDMA103±3 双向HFC简焦方性 均等、均衡的分配原则：均等、均衡的分配原则： 尽量星形分配，尽量星形分配，串接分支器尽量少；串接分支器尽量少； 无源决定均等，无源决定均等，合理搭配分配方案；合理搭配分配方案； 电缆决定均衡，电缆决定均衡，合理组合长粗短细合理组合长粗短细双向HFC简焦方性7.5/8.0dB(50/800MHz)2.0/8.0dB(50/800MHz)四分配器同轴电缆双向HFC简焦方性10户20户30户30户20户10户6双向HFC简焦方性 双向HFC简焦方性 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，VHF≥40dB，UHF≥35dB而分配器的相互隔离，VHF≥25dB，UHF≥22dB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任一用户与分配电缆之间，至少应有一个定向耦合器 双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性 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2Lm×50×10-12F×75Ω（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双向HFC简焦方性 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元双向HFC简焦方性 14．上行干扰噪声分类及其对策 14．1分类 14．1．1内部噪声内部噪声 光链路的噪声，决定上行载噪比；光链路的噪声，决定上行载噪比； 宽放的热噪声，宽放的热噪声，用中心输出电平时，PNR≈70dB，对对HFC影响不大。

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PNR≈70－10lg30≈55.2dB，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 双向HFC简焦方性 14．1．2内部干扰内部干扰 下行二次互调差频n×8MHz、 宽放振荡、 开关电源、 连接腐蚀双向HFC简焦方性 14．1．3外部干扰外部干扰 家用电器：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 杂散电磁波杂散电磁波(天电干扰、工业干扰、短波干扰天电干扰、工业干扰、短波干扰)侵入、侵入、感应：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/N≥25dB；主用同步码分多址S-CDMA(DOCSIS2.0)，只需C/N≥15dB 杂散电磁波干扰一般在28MHz以下，过强时，只好躲避。

双向HFC简焦方性 14．2对策 克服上行干扰噪声的六项措施是： 节点小、节点小、 星形分、星形分、 隔离好、隔离好、 屏蔽高、屏蔽高、 接地多、接地多、 防腐严 双向HFC简焦方性 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 双向HFC简焦方性 15．1每Hz功率 全数字信号最佳全数字信号最佳PNR时的信号总功时的信号总功率和通道总带宽决定每率和通道总带宽决定每Hz功率 PHz=PT－10lgBT (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=PHz＋10lgBCH (15-2) 以上功率用dBm表示，依计算需要，也可以用dBμv表示： xdBm＋108.75dB＝xdBμv双向HFC简焦方性带宽MHz1Hz0.20.40.81.63.26.48.0电平dBμv3083868992959899双向HFC简焦方性 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：BCH＞BM) (15-3)双向HFC简焦方性 15．2每Hz、各频道载噪比 C/NHz=UHz in―NF－Un0Hz =UHz in―NF＋65.2dBμv (15-4) C/NCH=UCH in―NF－Un0CH =( UHz in＋10lgBCH)―NF－(Un0Hz＋10lgBCH) =UHz in―NF－Un0Hz =UHz in―NF＋65.2dBμv (15-5) (15-4)、(15-5)说明：C/NHz= C/NCH 全数字信号，每全数字信号，每Hz热噪声电平是计算宽放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，的基础，只要测量带宽与信号带宽一致，C/N与带宽无关。

与带宽无关双向HFC简焦方性 16．上行光电链路设置调试 合理使用产品，适应系统需求合理使用产品，适应系统需求； 测试信号设定，工作信号服从； 由前向户，逐段控制双向HFC简焦方性 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双向HFC简焦方性 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双向HFC简焦方性 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严重降低双向HFC简焦方性 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，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不宜使用大分支损耗的分支器 双向HFC简焦方性 16.1.数字信号下行电平 16.1.1.模数共传，调频、数字＜模拟电视频道电平模数共传，调频、数字＜模拟电视频道电平； 全数字，数字全数字，数字≈原模拟电视频道电平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（dBμV）： AM-VSB 69±6，FM 47~80，m-QAM 60±15 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：BCH≥BM） 16.1.3.下行宽放（含驱放、光节点）：干支分离干支分离 级连干放电平，噪声失真平衡噪声失真平衡；带户支放电平双向HFC简焦方性16.2.数字信号上行电平双向HFC简焦方性 16.2.1.上行光收输出电平上行光收输出电平，必须全部一致，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，收混合，C/N-10lgn，，n宜宜≤8上行混和后C/N:TDMA≥25dB、、S-CDMA≥15dB 各种上行光发的C/N：FP≥30dB，带隔离FP≥40dB，DFB≥50dB（模拟电视必用） 上行光发功率一般上行光发功率一般0.5~2mW/-3~3dBm0.5~2mW/-3~3dBm 双向HFC简焦方性 16.2.2.上行解调器输入电平 DOCSIS2.0的上行解调器的上行解调器输入电平范围，依不同速率对应的不同频道带宽差别很大例如： TERAYON，最窄0.2MHz是44~80dBμV，最宽6.4MHz是56~95dBμV，其重合值是56~80dBμV，设定输入电平设定输入电平68dBμμV ARRIS，，40~86dBμV ，设定输入电平设定输入电平63dBμV 极端频道带宽时，至少±12dB调整余量，其余带宽余量更大双向HFC简焦方性 16.2.3.上行光收至解调器输入间的衰减量 上行光收至解调器输入间的衰减量＝上行光收至解调器输入间的衰减量＝ 上行光收输出电平上行光收输出电平-上行解调器设定输入电平上行解调器设定输入电平。

衰减量错，送入电平≠设定电平； 但送入电平≡设定电平，所有设定均将反偏其差值双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性双向HFC简焦方性 16.2.4. 带户有源设备需要上行输入电平 带户有源设备需要上行输入电平＝带户有源设备需要上行输入电平＝ 上行调制器输出电平上行调制器输出电平-上行用户分配衰减量中心值上行用户分配衰减量中心值双向HFC简焦方性 16.2.4.1.上行调制器输出电平 为保证尽量高的C/N，在上行调制器输出电平68~≥118 dBμV的范围内，应尽量高些；还应预留：运行调整余量±6dB； 用户分配误差±3dB； 电缆线路、光链路、前端误差±3dB 根据以上四个要求，及目前设备的实际能力，设定上行调制器输出电平及其允差：设定上行调制器输出电平及其允差： TDMA，，108±±12dBμμV；； S-CDMA，，103±±12dBμμV 一系统两方式时，服从低的双向HFC简焦方性 16.2.4.2.上行用户分配衰减量中心值 用户应均等均衡分配均等均衡分配设计，用户分配典型衰减用户分配典型衰减量中心值：下行约量中心值：下行约35dB，上行约，上行约30dB。

一旦安装完毕，只能承认现状，实际数值难以改变可行的对策是：改外不改内改外不改内 双向HFC简焦方性 16.2.4.3.带户有源设备需要上行输入电平 上行光链路决定上行HFC的PNR 上行输入电平应尽量符合说明书的规定，以保保证满频带工作时以每证满频带工作时以每Hz功率为基础的最佳功率为基础的最佳PNR；但是，带户有源设备必须设定为需要上行输入电平带户有源设备必须设定为需要上行输入电平因此，只能在设备内做相应调整因此，只能在设备内做相应调整： 若需要输入电平比规定高，在上行宽放模块前增加差值衰减量，以防CIN变差；（容易） 若需要输入电平比规定低，在上行宽放模块前减少差值衰减量，以防C/N变差困难）双向HFC简焦方性 16.2.5.光节点上行通路调试 光节点直接带用户时，必须设定为需要输入电平，按16.2.4.3.处理； 光节点不直接带用户时，可按规定输入电平或需要输入电平 增或减上行通路衰减器，使光节点上行输入电使光节点上行输入电平监测或激光器输入电平监测符合要求平监测或激光器输入电平监测符合要求。

双向HFC简焦方性 16.2.6.宽放上行通路调试 干放不应带户，可按规定输入电平或需要输入电平；支放肯定带户，必须设定为需要输入电平，按16.2.4.3.处理 光节点某路电缆各宽放上行路径损耗均不同，分别调整各上行宽放的输出衰减器、均衡器，使光节点上行输入电平监测或激光器输入电平监测均符合要求 非规范的，若上行宽放无输出衰减器、均衡器，应先调上行路经损耗最大的宽放，以防C/N过低双向HFC简焦方性 16.3.上行通道的干扰噪声及对策要求 干扰噪声： 光链路噪声光链路噪声决定上行载噪比； 宽放热噪声宽放热噪声对HFC影响不大 内部干扰内部干扰有源设备产生； 外部干扰外部干扰有家用电器，杂散电磁波侵入、感应 对策： 节点小、星形分、屏蔽高、隔离好、接地多、防腐严节点小、星形分、屏蔽高、隔离好、接地多、防腐严 要求：高通应是上行终接的双工滤波器，不宜采用限制上行通带的滤波器； 两级光链路时，第一级上行光链路混合数n宜≤4；设备、系统上行通道频谱干净。

双向HFC简焦方性 谢谢！ ： ： E-Mail：bdklmarket@双向HFC简焦方性。