HFC网络上行传输通道及测试

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1、HFC 网络上行传输通道的测试作者：聂明杰 龚波我国的有线电视网络从无到有，已经经历了 20 多年的风风雨雨。现在的有线电视网络已经从最初的全电缆网络发展到以光缆为干线、电缆作为分配网的光纤同轴电缆混合网（HFC）。有线电视网络有丰富的网络资源，有很宽的传输频带，要发挥有线宽带网络的巨大潜力，就必须进行双向改造。双向改造是有线电视网从单功能向多功能发展、从有线电视网向信息网发展的必经之路。有线电视网络的测试也要“与时俱进” ，从仅测试下行通道到上、下行通道都要进行测试，HFC 网络下行通道的测试主要依据是 GY/T121-1995有线电视系统测量方法，广大有线电视电视工作者对此都比较熟悉，有线

2、电视网络上行通道的测试主要依据是行业标准 GY/T180-2001HFC 网络上行传输物理通道技术规范 ，业内人士对此可能并不十分熟悉。我们在HFC 网络上行通道测试中发现了一些可能出现的问题，并提出了解决问题的办法，现在与大家探讨。GY/T180-2001 里需要进行测试的技术要求有 7 项，分别是上行传输路由增益差、上行通道频率响应、上行最大过载电平、载波/汇集噪声比、信号交流声调制比、用户电视端口噪声抑制能力、通道串扰抑制比。 一 上行传输路由增益差 主要的问题有，HFC 上行传输路由增益主要有无源分支分配（包括双向用户端口）的损耗、电放大器的上行通道增益、光链路部分的增益、前端的混合器

3、的损耗以及射频衰减器的损耗组成。上行传输链路典型示意图见下图。 现在存在问题是，即使测试的几个点上行传输路由增益差是零，也不能完全证明网络设计和施工的质量就非常的好。例如 A 点到前端双向通信设备上行射频端口的无源分支分配的损耗为 50dB，电放大器的上行通道增益为 20dB，而 B 点到前端双向通信设备上行射频端口的无源分支分配的损耗为 30dB，电放大器的上行通道增益为 0dB，其他部分的增益或损耗都一样，那么这两点的上行传输路由增益差就为零。A、B 用户在发送相同电平时，B 用户就 A 用户有更好信噪比。 解决的办法是，建议各个部分的增益或损耗分别来考虑，着重考虑无源分支分分配器（包括双

4、向用户端口）部分和光链路部分的损耗或增益的一致性。链路前端的测试点可设置在上行光接收机的射频输出口。前端的分配器和衰减器及电缆的施工比较容易，我们可以检查其施工工艺，也可单独测试这部分网络衰减。 二 上行通道频率响应 可能存在的问题：一个刚刚建设好的网络在没有上电缆调制解调器（CM）和电缆调制解调器前端系统（CMTS ）时，按照行业标准 GY/T180-2001 的描述进行测试没有任何问题。但是我们的网络验收往往都要进行试运行，然后再进行验收。这样在实际测试时往往用户端已经安装并开通了一些 CM。CM 发送的上行射频电平往往会超过 100dBuV，前端的频谱分析仪在最大保持方式下会把这些 CM

5、 发送的信号误认为是网络分析仪发送的信号，造成严重的测试误差。上行通道频率响应测量设备连接见下图。 解决的方法有： 方法一，发通知，让有可能影响测试的 CM 用户都关闭 CM 的电源，然后按 GY/T180-2001 标准的方法进行测试。 方法二， CM 发送的信号的频段都是已知的，并且其信号是突发的，在这个频率范围内，频谱分析仪不用最大保持方式，用手动进行记数，最后再把整个频段（5MHz 65MHz）的频率响应曲线划出来。 方法三，将网络分析仪发送的信号电平调节到 CM 发送信号电平之上。 三 上行最大过载电平 存在的问题有，其测试目的是为了防止上行通道内的放大器或光链路工作在非正常状态。测

6、试信号用两路单载波来模拟上行通道的 QAM、QPSK、FSK 等数字信号。这只是在没有数字测试设备情况下的替代测试方法，如果条件允许还是用宽带噪声源来模拟上行通道的数字信号比较好。 解决的办法是，该项指标可用噪声功率比（NPR）来替代。NPR 是指数字信号电平与反向通道总噪声功率之比，以 dB 表示。这个总噪声功率是由热噪声、干扰和数字非线性失真的交调噪声按功率叠加而成。由NPR 与输入总功率的曲线图，我们可以按“每赫兹功率法” 将系统调试到最佳的工作状态。不但可以评价系统的质量，而且为经营者提供了比较实用的参数。 四 载波/汇集噪声比 存在的问题有，完全按照标准所描述的进行测试，很难测试出网

7、络的真实情况，测试结果往往很差，而实际上的网络质量又很好。这是因为测试点在前端的双向通信设备上行射频端口，而 CMTS 的输入标称电平是 60dBuV。这个电平一般还是 CM 在用户端发送 100dBuV 以上时的标称值。若按在用户端发送 100dBuV的信号，在前端双向通信设备上行射频端口测试的载波电平将不到 60dBuV。由于仪器本底噪声的限制，这就决定了载波/汇集噪声比的数值很难达到 26dB（Rb、Rc 波段）。载波/汇集噪声比测量设备连接见下图。 解决办法有两个： 办法一，在频谱分析仪前加上底噪声的放大器，然后进行测量，测量结果要根据放大器的噪声系数对结果进行修正。 办法二，将测试点放在上行光接收机的射频输出口，根据电平的大小可加上频道滤波器或衰减器进行测试。 五 信号交流声调制比、通道串扰抑制比、 用户电视端口噪声抑制能力 这 3 项指标测试机理比较简单，可以按照行业标准进行测试。 HFC 网络上行传输通道的测试是评价网络质量的关键，而 HFC 网络上行传输通道的质量关系到我们有线电视多功能业务的开发。HFC 网络上行传输通道的质量是有线电视网络的基石。只要我们注重 HFC 网络上行传输通道的质量，我们的 HFC 网络必将有辉煌灿烂的明天。