HFC双向传输网探讨

作者简介： 杨6 欣 （73#:B6 ） ， 女， 工程师， 主要从事 有线 电视网 络规 划设 计工作， 1 8 PG>C ： QRRG?E\>?] 75$4 JDP； 董 德隆 （ 73##B6 ） ， 男， 助理工程师， 主要从事有线电视网络工程工作。
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杨 ? 欣等： &’! 双向传输网探讨 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 《中国有线电视》 4005 年第 0% , 06 期 有线电视节目与用户之间的交互， 即用户可以通过开 关部件来选择控制中心发来的业务， 也可以把用户自 己连接到双向 !"#$ 系统上， 将信息传送到前端或者 其他用户。双向 !"#$ 系统的组成形式有 % 种， 即环 型、 星型和树型， 在大中型主干传输系统中常采用环型 结构， 光缆与电缆混合网 （ &’! ） 中的电缆分配部分一 般是树型结构。 双向 !"#$ 系统的传输方式有 % 种， 即频率分割 方式 （ ’() ） 、 时间分割 方式 （ #() ） 和空间 分割方式 （ *()） ， 一般情况下， 双向 !"#$ 系 统在光纤网络 中 采用空间分割方式， 在同轴电缆网中采用频率分割方 式传输信息。时间分割是利用脉冲开关控制一个脉冲 周期内传送下行信号， 在另外一个脉冲周期内传送上 行信号， 国外也有采用高、 中、 低频率分割方式来完成 各类信息的上下行传输。 在双向传输网络中， 正向传输在技术上较好处理， 在反向传输中， 因回传中的噪声漏斗效应和驱动电平 难以控制会严重影响传输质量， 因此在双向网设计施 工时， 就应从技术上严格按标准实施， 特别是反向传输 通道的技术标准应按我国规定的 《有线电视广播系统 技术规范》 执行， 它的各项指标如下： （ +） 频道内幅 , 频特性： 任何频道内幅度变化不大 于 - + ./， 在任何 01 2 )&3 频率范围内幅度变化不大 于 01 42 ./ ， 以保证回 传信号质量。当电平超过一定 限度时， 非线性将急剧增加， 当低到一定程度时， 噪声 干扰又会明显地损伤回传信息的质量， 因此各个频道 的电平必须保持在一定范围内； （ 4） 载噪比： .20 ./； （ %） 载波互调比： （ 单频道互调干扰） ， . 56 ./ . 7+ ./ （ 多频道互调干扰） ； （ 6） 交扰调制比： .77 ./； （ 2） 载波交流声比： .70 ./ ； （ 7） 回波值： -68 ； （ 5） 微分增益： -28 ； （ 9） 微分相位： -7: ； （ ;） 色亮时延差： -%0 <=。 !" 回传噪声的分析 （ +） 噪声产生的原因 双向传输交互问题目前最大的难点是如何克服上 行噪声问题， 它的噪声源来自于用户端， 用户越多， 汇 聚到前端后就形成噪声汇聚效应， 也叫漏斗效应， 它是 上行通道产生噪声的主要原因之一。 另外还有入侵噪声， 它有窄边带短波干扰、 脉冲噪 声干扰两种， 脉冲干扰频率很低， 在 70 &3 > 4 )&3 之 间， 它产生的谐波成分很大， 造成的噪声干扰也特别严 重， 此外业余无线电台、 有线电视设备、 各种器件接口 松动、 本网周围特有的干扰也会形成入侵噪声。 （ 4） 噪声源的分析 具备双向传输功能的系统应有上行、 下行两个通 道， 衡量的标准是通道内的噪声指标， 它是能否开展双 向业务的关键。 双向网中的上行噪声主要由众多用户的噪声干扰 汇集起来送入前端， 而用户噪声主要来自用户家中电 视机的信号入口， 干扰根源是在终端的各类家用电器 中， 如网络元器件、 电缆的屏蔽性能不好或变差， 受干 扰的频率范围在上行通道的 2 > 60 )&3 之间为最强， 如果干扰信号的强度超过用户标准电平则上行信号是 无法正常传输的。 过去网络器件均采用分散件， 加上器件的质量与网 络的施工工艺差、 链路的维护调试水平低、 终端用户乱 接线、 线缆器件接头多、 到用户电缆长度相差太大等， 使 上行用户传输增益相差过大， 电平悬殊， 因此必然会产 生较强的噪声干扰， 影响上行通道的传输质量， 这也是 产生噪声的主要原因， 针对这个问题， 为了克服上行噪 声的汇集， 目前采用 “集线” 式分配方式， 经许多有线台 网的改造试用， 非常成功地克服了上行汇集噪声。 外来入侵噪声主要来自于前端设备、 网络、 器件周 围的窄边带短波干扰和脉冲噪声干扰， 特别是脉冲干 扰频率虽然很低 （一般在 70 &3 > 4 )&3） ， 但它产生的 谐波成分却很大， 造成的干扰也较严重， 一些家用电 器、 电子点火设备也会产生 2 > 60 )&3 的电磁干扰和 谐波， 这些谐波会通过任何途径入侵到上行通道， 另外 公路上奔跑的汽车、 摩托车使用的电子打火器、 家庭用 的微波炉、 启动时的日光灯、 电吹风等都会辐射出较强 的电磁波， 这些器件的瞬间启动， 会产生一种随机性尖 脉冲干扰波， 而网络中一些器件质量差、 无屏蔽防范措 施、 电缆的屏蔽作用达不到 90 ./ 的最低屏蔽要求、 设 备接口、 电缆接头松动， 这些都会造成阻抗失配， 很容 易使外界各种干扰信号侵入。 #" 噪声和干扰对回传系统的影响及防范措施 回传噪声对上传信号质量关系很大， 必须引起足 够重视， 针对回传噪声的不同来源要采取不同的抑制 方法。热噪声和光纤链路噪声属于系统固有噪声， 主 要由双向 !"#$ 系统的双向放大器、 光发射机、 光接收 机、 光缆等设备和器件产生， 随着高新技术的应用和生 产工艺水平的提高， 热噪声和光纤链路噪声已明显减 少， 且已不是影响回传通道的主要因素。从外界和环 境中来的侵入噪声极大地影响了双向系统的回传信号
摘6 要： 分析 (;’ 网的上行信道特性， 对 (;’ 网双向传输中的难点、 回传噪声产生的原因和抑制进行探 讨， 提出具体的防范措施， 根据 (;’ 双向传输网的要求， 提出分配网和干线网的设计原则和调试方法。 关键词： (;’ 网； 反向噪声； 传输方式； 入侵噪声； 双向传输
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>? 前言 单向有线电视系统的概念是指从前端设备将信号 通过干线及分配网络单向传输给用户， 而双向有线电 视系统是指在单根馈线 （同轴电缆） 上载有两个方向 的信号， 它不仅能把前端提供的电视信号传输给用户， 还可以将用户的信息回传到前端或其他用户端， 从而 形成信息的相互交流， 为实现网络多功能应用提供了 必要条件， 这种信息网络具有频带宽、 信道稳定 的特 点。用双向有线电视系统构成的区域性综合信息网应 具有以下主要功能： 接收、 转播、 传输高质量的电视信 号； 防火、 防盗、 防灾和医疗报警； 实现电视电话、 电视 会议、 情报交流、 生产管理和公共信息索取等； 计算机 联网及各种数据通信； 对用户实行付费管理等。
《中国有线电视》 !""# （"$ % "& ） ’()*+ ,)-).+/ ’+0/1 .2
中图分类号： .*3&$4 56 6 文献标识码： 06 6 文章编号： 7""# 8 #"!! （!""# ） "$ 8 "!9: 8 "&
网络建设

!"# 双 向 传 输 网 探 讨
董德隆 % 杨6 欣， （ 济南广电网络公司， 山东 济南 !:"&"" ）
%<+*- =>?， ,@*- ,ABCD?E （ F>?G? 0HDGIJGKL .ACAM>K>D? *ALNDHO ’DPQG?R ， STG?ID?E F>?G? !:"&"" ， ’T>?G ） ;<%&7)-& ： +?GCRU>?E VQ C>?O JTG??AC JTGHGJLAH>KL>JK DW (;’ ?ALNDHO，LT>K GHL>JCA I>KJVKKAK LTA I>WW>JVCL QD>?LK >? LNDBNGR LHG?KP>KK>D? DW (;’ ?AL，LTA JGVKA G?I HAKLH>JL>D? DW VQKLHAGP ?D>KA4 +JJDHI>?E LD LTA HAXV>HAB PA?LK DW (;’ LNDBNGR LHG?KP>KK>D? ?AL，QHGJL>JGC QHAJGVL>D?K，LAJT?DCDE>JGC QH>?J>QCAK G?I PDIVCGL>D? DW I>KB LH>YVL>D? ?ALNDHO G?I YGJOYD?A ?ALNDHO GHA HG>KAI4 =$6 4*7+%： (;’ ?ALNDHO ；DQQDK>LA I>HAJL>D? ?D>KA ； LHG?KWAH NGR；>?MGK>MA ?D>KA ；LNDBNGR LHG?KP>KK>D?
(;’ 网虽然传输损耗小、 可靠性高、 抗干扰能 力 强、 频带宽， 因而成为多媒体综合业 务接入的最佳途 径， 但是从目前 (;’ 网的运行情况分析来看， (;’ 网 也存在一些严重的缺陷， 首先， (;’ 网的上行信道频 谱资源有限， 上行信道为 : Z 5: [(U， 下行信道则达到 #:" [(U， 甚至达到 7 -(U， 这种上窄下宽的特性将使 交互式的语音、 视 频等业 务的 发展 受到限 制； 其次， (;’ 网的上行信道存在着严重的噪声汇聚效应， 因此 要实现 (;’ 的双向业务， 就必须解决好它的噪声问题 和上行信道的传输设计。 @? 对回传技术的要求 双向 ’+.2 系统是在单向 ’+.2 系统的基础上发 展起来的， 它可以满足用户双向通信服务的要求， 实现