双向hfc网上行传输的技术问题及对策

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1、双向HFC网上行传输的技术问题及对策http://www.c114.net(2001/7/2400:00)——宽带传输网专题讨论作者：龙永庆成都康特公司一、双向HFC网上行传输存在的几个问题　　从90年代初，光纤传输设备和光缆生产技术的成熟和商品化，应用到有线电视传输网，取代了长距离的电缆干线，而利用同轴电缆的优点作为支线及分配入户的传输媒质，形成了HFC的概念，即光纤电缆混合网。　　根据光缆的多芯结构而具有多通道传输的冗余能力和同轴电缆频分信道的特点，又提出了双向HFC传输网的方案，展现了以双向HFC为基础结构城域宽带传输网

2、的前景，实现真正意义上“信息高速公路”。　　如何实现双向HFC，普遍认为，由于光缆的多芯结构(典型的空间分割信道原理），作为双向传输媒质没有技术障碍。而以同轴电缆为传输媒质的支线和分配入户网中，存在着“汇集干扰”，“汇集均衡”等技术困难。　　这是一个大误会！其实这些问题同样存在于光缆传输部分，只不过人们由于对上行信号回传问题发现始于网络末端,于是便将此问题归于光端机(光节点)经电缆网到用户入户这段路由。大家习惯地称之为“最后一公里问题”。　　从信号上行回传方向看，网络的众用户端是上行信号传输的始端，信号群经Ｍ根电缆和N根光纤到

3、中心机房并汇集到上行数据解调器。通过建网试验发现，由于“众”用户端及电缆引入了各种干扰并汇集成了强大的干扰源，造成上行信号的C/N值严重低下，我们把这类干扰称之为“汇集干扰”。由于这种干扰的多样性，汇集叠加后呈类似热噪声谱结构，也称汇流噪声。　　由于各用户上行信号经由不同的路由，其传输增益不同，造成各用户上行信号回传汇集后呈现电平值严重不一致。显然，如果逐户调整各条路径的传输增量，其工作量巨大，使人难以接受。这就是“众”用户上行电平“汇集均衡”问题。　　同时，由于每个用户的上行通道是公共使用的，由用户引入的异常强干扰可能造成信

4、号通道堵塞，而网络管理者由于难以查出其干扰源自何方！这就是所谓“通道安全性”问题(注意：信号安全性是另一类问题)。　　上述等问题，均是反映在双向HFC网传输通道中的特有问题，妨碍了双向HFC网的建设和实际应用。因为没有建设好信号传输的“路”，同时也限制相应的宽带信号交换处理设备的发展和应用(这就是载送信息的“车”)。　　笔者经过多年研究发现，上述问题之所以多年尚未解决，其关键问题是我们已经习惯了用传输有线电视的固定思维模式和过去的经验(传输单向广播性信号)来试图解决双向传输问题（通信性信号传输)。如果我们首先根据通信的基本原理

5、和规律来思考，并充分利用上行传输的有利条件，进行系统地科学实践和理论指导，上述问题是可以很好地得以解决，下面让我们对各个问题作详细的分析。二、上行传输的有利条件　　按规定，目前全世界都一致采用5~65MHz频段作为双向HFC网(内)的上行频段。对于任何光节或服务小区)而言，60MHz的带宽容量可谓巨大，以64QAM方式可传送高达200Mbp/s的速率。相当于目前我国与国际互联网出口总容量的1/5,资源丰富！　　用同轴电缆传送最高频率仅65MHz信号，其传输损耗非常小。　　清楚看出，上行传输远比下行传输的损耗小，所以，对于双向放

6、大器的上行实际工作增益可以很低(约1/3)，意味着如果用同样水平的放大器件，其动态范围增加15~20dB左右。　　其2是由于电缆损耗小。各上行信号电缆路由虽然在工程中有长度误差，但造成的信号电平损耗差也很小，这是上行回传设计的有利条件(即使误差几十米，造成的各用户上行电平差也可能在容许误差范围内)。尤其在HFC条件下，电缆和放大器级数少，电缆长度误差对下行信号(频率高)传输要求严格，而对于上行信号则肯定在容差范围之内！(请注意：这是今后上行调整“傻瓜化”的基础)。　　其3，由于上行频带窄，可能在极限条件下传输的群信号总合成功率

7、比下行群信号的总合成功率小很多(约为1/10)，这就意味着在同样放大器件条件下，上行信号的平均单路信号电平比下行信号的单路信号电平高10dB左右。这就是说，上行信号的工作电平可以高10dB，意味着抗干扰能力提高10dB(放大器的热噪声可以不予考虑)。　　其4，如果上行传输的信号是数字信号，其工作条件更为宽松！因为数字信号本身对非线性失真不敏感！即使总合失真成分相对于信号为-28dB/C时，对传输条件最苛刻的256QAM方式也能高品质传输(这种条件下，对RF的电视信号是绝对不允许的)。而且，对于抑制载波方式的不论QPSK方式或X

8、QAM方式的频谱结构呈奈奎斯特曲线，产生的失真成份的分布也均匀，意味着网络中的有源设备的有效动态范围也比传输多路电视信号时的动态范围大。　　其5，上行信号源自于用户室内端口，按规定上行端口信号必须小于114dBμν(按IEC60728-10/CDV规定)，考虑上行信号电平受中