双向接入网设计

摘? 要 为了满足现阶段人们对交互式电视业务的需求，需组建小区有线电视双向HFC网络系统。根据样板小区的实际情况，规划了整个接入网方案，其中包括光纤接入网、同轴电缆分配网两部分的设计，对设计原则、设计方法、拓扑结构、设备选型、参数计算等方面给出了详细说明。最后探讨了HFC网络上行通道噪声的来源、性质及上行通道噪声和干扰的解决方法。 关键词：双向HFC；接入网；上行通道噪声 引言 随着网络建设不断发展，有线电视HFC网作为国家信息化建设的重点项目受到业界的认可，利用光纤传输广播电视信号和数据内容具有频带宽、容量大、损耗低、抗干扰等优点。HFC有线电视系统由前端、光链路与电缆网组成，作为承载信号传输的光链路是全网的重要环节。至今我国绝大部分大中城市都已完成或正在实施向HFC网络(单向)的升级改造工程。本文结合小区的有线电视网络建设，介绍HFC网络的系统设计、设备选型、上行通道噪声和干扰的抑制方法等。 1 HFC接入网简介 1.1 HFC简介 HFC是混合光纤同轴电缆（Hybrid Fiber-Coax）的缩写，原意仅指采用光纤传输系统代替全同轴CATV（公用天线电视和电缆电视）网络中的干线传输部分，而用户分配网络仍然保留同轴电缆结构。随着高速宽带通信时代的到来，HFC常常被赋予新的含义，特指利用混合光纤同轴电缆来进行宽带数字通信的CATV网络。 HFC是把光纤敷设到小区，然后通过光电转换节点，利用有线电视CATV的总线式同轴电缆网连结到用户，提供综合电信业务的技术。这种方式可充分利用CATV原有网络，建网快、造价低、逐渐成为最佳的接入网方式之一。 HFC网综合应用模拟和数字传输技术、同轴电缆和光缆技术的宽带接入网络，它有光纤干线网和同轴电缆分配网通过光节点站结合而成，一般光纤干线网采用星型拓扑结构，同轴电缆分配网采用树形结构。HFC网利用光纤传输的宽频带特性，用空余的频带来传输电信话音业务、高速数据业务和个人通信业务，充分利用光纤的频谱资源构成全业务的传输网络。 1.2 HFC网的系统构成 1.2.1 基本概念 ?? ?有线电视(CATV)：用射频电缆、光缆、多路微波或其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。 双向有线电视：具有上、下行传输的有线电视系统。 前端：在有线电视系统中，用以处理需要传输的由天线接收的各种无线信号和自办节目信号的设备。 分前端：系统辅助前端，通常设置在服务区中心。其向下传输模拟和数字电视信号，同时接收源于服务区内所有用户上行传输的信号。 干线系统：在有线电视广播系统中，用于各类前端之间或前端与各分配点或各光节点之间传输信号的链路。 光链路：利用光纤通信技术传输声音、图像和数据信号的链路。一般由光发送机(电／光转换器)、光纤、光接收机(光／电转换器)及其它必需的光器件(如光放大器、光连接器、光分路器和光衰减器)等组成。 光纤同轴电缆混合网：以光纤为干线、同轴电缆为分配网的接入网。 光节点：为HFC网络中完成光、电或电、光转换的节点，以光纤与前端(分前端)相连，以同轴电缆与分配网络相连。 下行传输通道：HFC网络的一部分，其信号在下行方向从前端或任何其它中心节点分配到用户的网络部分。 上行传输通道：HFC网络的一部分，其信号在上行方向从连接到网络的用户到前端或任何其它中心节点的网络部分。 系统输出口：连通用户线和接收机引入线的接口装置。 双向用户端口：用户室内的可向下传输信号和向上传输信号的双工接入端口。 1.2.2 性能定义 载噪比(C／N)：图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比，用dB表示。 交扰调制比：在系统指定点，指定载波上有用调制信号峰一峰值对交扰调制成分峰一峰值之比，用dB表示。 载波互调比：在系统指定点，载波电平对规定的互调产物的电平之比，用dB表示。 回波值：在规定测试条件下，测得的系统中由于反射而产生的滞后于原信号并与原信号内容相同的干扰信号的值。 上行汇集噪声：源自于用户端、电缆和无源传输设备引入的干扰，以及光纤和有源设备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声。 窄带数据频段：适应于传输窄带低速数据的信道频段。 宽带数据频段：适应于传输宽带高速数据的信道频段。 用户端口保护隔离能力：当某用户端引入强干扰时，可能导致某信号频段(信道)停止服务。系统对其引入干扰抑制的分贝值。 上行电平：上行信号功率(p1)与基准功率(p0)比的分贝值，即101g(pl／p0)。通常用dBμV表示。 上行传输增益：在双向用户端口注入电平为a1的信号，经过上行传输通道，在前端或分前端双向通信设备上行射频接收端口处测量到的电平为a2，上行传输增益g=a2-a1以dB值表示 。