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1、H F C 网络回传系统设计与调试探讨 烟台市有线电视信息网络中心王勇力衣静滨张家源 摘要：本文论述了H F C 网络回传系统模型、系统设计要求，并结合我中心利用国产H F C 网络设备开展双向业务的情况，介绍 了回传系统的设计、设置与调试的过程。 A b s t r a c t ：T h ea r t i c l ed i s c r i b e st h em o d e lo fH F Cr e t u r ns y s t e ma n dt h er e q u i r e t m e n to fs y s t e md e s i g n ，a n di n t r o d u
2、c e st h ep r o c e s so f t h er e t u r ns y s t e md e s i g n ，s e t t i n ga n da d j u s t m e n t ，c o m b i n i n gw i t ht h es i t u a t i o nt h a to u rs t a t i o nd e v e l o p si n t e r a c t i v es e r v i c eb yu t i l i z i n gn a t i v e H F Cn e t w o r kd e v i c e 1前言 建设面向信息时代
3、的有线电视网络，回传系统是核心技术。随着全国有线电视网的升级改造，以及经济发 展人们对信息需求的激增，开展增值业务的条件日臻成熟。规划设计、建造一个性能稳定的回传系统是开展增 值业务的前提与关键。由于H F C 网络主要着眼于正向设计，而对反向的考虑较少，关于回传系统的理论与实践 也越来越受到业内人士的关注，本文拟就双向H F C 网络的回传系统的设计调试结合烟台城区网的实践作以论 述。 2回传系统模型 鉴于c a b l em o d e m 业务回传系统具有典型意义，在这里把它选做参考模型，如图1 所示。整个系统由光纤 链路子系统、射频分配子系统以及前端部分组成。 觅缆 叵亟至蛩鋈轰卜匹噩
4、亘丑( 匡三i 至盈 罢配篙 _ 瑁 1。一1。J 1。J 图1c a b l em o d e m 回传系统 当光接收机输出至头端设备( C M T S ) 的信号电平超出其接收范围以及信号载噪比偏低，C M T S 系统将通过 指令对c a b l em o d e m 输出电平进行控制。c a b l em o d e m 发射信号通过射频分配网络输入到光发模块，影响着激 光器的工作状态；光发模块的工作状态以及光纤链路损耗决定了光接收机输出电平。可以看出，整个系统是一 个长环A G C 过程，各个环节相互影响互为条件。回传系统设计要求调整系统中的各个环节，使得C M T S 能通过 A
5、G C 过程有效地控制c a b l eI T l o d e m 输出，使系统处于一个稳定的工作状态。 3 回传系统的设计与设置 3 1确定回传光发机激励电平 光工作站是H F C 网络中光链路与射频链路的连接点。我们必须给回传激光器提供一个合适的激励电平使 其稳定地工作，激励电平过高或过低都会使回传激光器的噪声功率比下降。如图2 所示为光工作站的反向电 路框图，我们选取A 点作为单位增益点( 即工作站的正向信号输出反向输入点) 。 用户终端设备发射信号的最大电平是由最弱业务与最大链路损耗以及回传激光器的削波电平共同决定； 其最低发射电平是由光发射机所要求的最低输入电平以及系统要求的载噪比共
6、同决定的。因此我们需要对上 2 0 0 1 年中国有线电视论坛3 2 1 口E 有线电视网络传输技术 双工滤渡菇 艇坪西庠髀 C 图2光工作站反向电路框图 述各个因素进行分析，以确定合适的反向工作电平。 表1置向工作电平的计算 娥务类型 c a b l em o d e m 业务带宽 3 2 M H z 最大发射电平 1 1 8 d B U V 射频线路最大损耗 4 0 d B 设计裕髓 8 d B 至单位增益点的输入电平7 0 d B l a v 单位增益点每H z 功率 5 d B I , t v H z 折算到6 0 M H z 反向带宽的 8 3d B g v 渡务慈功率( d B l
7、 a v ) 在回传业务终端设备中，c a b l em o d e m 是最弱的发射机，因此可将其选做参考标准。对小区内的电缆链路 损耗根据设计图纸进行估算，确定最大链路损耗。在这里所谓最大链路损耗是指相对最大损耗，应具有普遍意 义，对于极个别损耗特别大的链路不予采纳，若将其选做标准则不利于提高整个系统的载噪比，以致影响系统 的稳定性。遇到个别损耗特别大的链路可以在用户家里加放大器适当提升发射电平以达到要求。 在整个回传系统中，存在很多不同的业务，不同的设备其上行信号带宽不尽相同，为了协调不同带宽信号 的功率分配，我们采用“每H z 功率法”对整个系统进行电平换算。所谓“每H z 功率法”即
8、：每H z 功率= 信号总 功率总带宽，通常采用分贝表示： 每H z 功率= 总功率一1 0 1 9 ( 总带宽) ， 单一业务每H z 功率= 业务发射功率一1 0 1 9 ( 业务带宽) 椐行业标准G Y T 1 0 6 有线电视技术规范，我台H F C 网上行频谱范围为5 至6 5 M H z ，所以反向回传带宽 为6 0 M H z 。表2 列出了采用“每H z 功率法”对反向工作电平的计算过程。系统设计裕量是为了补偿整个系统 由于温度、气候、环境等外界突发因素引起的电平变化。在单位增益点处的反向通道全带宽总输入信号功率为 8 3 d B I L v ，反向信号进入光工作站( 放大器)
9、 经过放大后输人到激励激光器。其 必须通过调整衰减来使信号达到输入要求范围。 确定工作站反向衰减插片值。衰减插片值= 单位增益点输入电平+ 回 传增益一反向激光器输入电平。如图2 ，我台采用江苏亿通回传光发模块，其 中F P 激光器标称输入电平为1 0 5 1 1 0d B l 山v ，光发模块内有2 5 d B 的增益。 由上式可得衰减插片值= 8 3 + ( 2 5 + 1 4 ) 一1 0 5 = 1 7 d B 。 3 2 光纤链路系统的设计 由于各个光节点距离中心机房长短不一，其光链路损耗不尽相同，因此 机房内各光收机输出的射频电平存在差异。必须对其进行适当设计调整，使 其输出电平一
10、致。 整个系统是按照单位增益进行设计调试的。选取单位增益光链路，以之 作为参考基准进行调试。对各个光点光纤链路进行统计分析，各光节点至前 端机房最远链路为1 0 公里，随着业务扩展分前端的设立，将会大大缩短一 表2 光接收机指标 接收光功攀 输出电平 O d 】3 m10 5 d B I , t v 1 d B m1 0 3d B u v 2 d B m 1 0 1 d B I t v ，3 d B m 9 9 d B l a v - 4 d B m9 7 d B I - t v 5 d B m 9 5 d B 州 6 d B m9 3 d B | l v 7 d B m9 ld B I t
11、v 8 d B m8 9d B I , t v 9 d B m8 7 d B 州 1 0 d 1 3 m8 5d B l a v C N4 8d B 一3 2 2 ( 第九届) 全国有线电视综合信息网学术研讨会 垦查垡皇塑旦垒堡堕垫查 一一 口 些光链路。因此我们将1 0 公里选做参考光链路长度，在光节点采用功率为1 毫瓦F P 回传光发射机。表2 列出 了我台应用江苏亿通Y T O R 2 2 0 - - D 反向光收机技术指标。经过实际分析，我们选取一5 d B 作为基准光链路损 耗，射频输出电平为9 5 d B I x v 。其他链路可以通过调节光收机M G C 旋钮使其输出电平为9 5
12、 d B l 山v 。以实现光链 路的单位增益。参考光链路增益= 光接收机的输入电平一光发模块射频输入电平。所以光链路单位增益= 9 5 8 0 = 1 5 d B 。 3 3 C M T S 与光收机之间通路的混合衰减 C M T S 对C M 输出电平的控制与调节是建立在整个链路增益恒定的基础之上的。从光收机至C M T S 信号 混合衰减必须对其进行精确的衰减设置，达到C M T S 系统的输入要求。 从光收机输出的信号电平为9 5 d B p 。v ，采用每赫兹功率法折算到6 0 M H z 带宽，即9 5 1 0 1 9 6 0 M = 1 8 d B I x v H z ，折算到C
13、 M 业务功率为1 8 + 1 0 1 9 3 2 M = 8 3 d B I x v 。C M T S 输入信号功率范围为一1 5 d B m v 至1 5 d B m v ，我台设 定6 0 d B I x v 为基准输入电平，因此从光收机至C M T S 信号衰减为2 3 d B p 。, v 。 兼顾目前业务容量以及信号载噪比方面因素，我们选择四条链路为一组进行混合，信号可以通过四分配 器混合，考虑到以后其他业务的开展以及网管的开设，我台在混合链路上接人了一个1 0 d B 的衰减器以留做应 变裕量。信号的衰减可以通过分支分配组合，使总的衰减达到2 3 d B 。 4 回传系统调试 如
14、图3 所示为我台H F C 网络拓扑结构图。我台采用A g i l e n t 公司的3 0 1 0 R 与3 0 1 0 H 扫描分析仪来进行调 试的。整个回传系统的调试是应用信使往返的原理对链路进行单位增益调整的。调试的内容包括链路的增益 与均衡的设定。 图3H F C 网络拓扑结构图 扫描分析仪的设定。分别打开两台仪器，在根目录下选择R e t u r nP a t hT e s t s 菜单设置正、反向导频。正向与 反向导频是为了两台仪器通信，正向导频一般依据网络频道频率的应用现状选取闲置频点作为导频，反向导 频可选任一回传频率。将3 0 1 0 R 反向输出信号的带宽范围设置为5 至
15、6 5 M H z 。3 0 1 0 H 扫描分析输入仪置于前 端机房，其端E l 接在光接收机的输出，3 0 1 0 H 的输出与该光节点的光发射机的射频输入混合在一起通过正向 传下去，输出电平为8 0 d B u V 。将3 0 1 0 H 扫描仪设置在R e t u r np a t ht e s t s 菜单下的监控状态。 4 1 光纤链路的调整 把扫描仪3 0 1 0 R 置于光工作站处，将其输出1 3 接在反向光发模块的输入衰减点处，其输入1 3 接在正向信 号输出监测口。调整3 0 1 0 R 的反向信号输出电平为8 0 d B I x v 以使光发模块工作，并设置在R e t
16、u r nP a t hT e s t s 状 态。在3 0 1 0 R 上读取光链路的损耗，通过调节机房回传光接收机M G C 旋钮实现光纤链路的单位增益，即使回 传光接收输出电平为9 5 d B l 山v 。 4 2 光工作站的调试 将3 0 1 0 R 置于光工作站，其输入端1 3 接在任一路正向信号监测口，其输出口接在这路反向输入衰减点 处。调整3 0 1 0 R 的反向宽带信号输出电平L E V E L 为8 3 d B I x v 来模拟单位增益点处的反向输入信号，把I P 电平 2 0 0 1 年中国有线电视论坛 3 2 3 口 E 有线电视网络传输技术 设为一1 5d B I x v 以抵消光链路
