雙向HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)

1、雙向HFOW絡(luò)建設(shè)中的經(jīng)驗(yàn)與體 會(huì)雙向HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)相關(guān)的文章已經(jīng)很多了，但在實(shí)踐的過程中，存在著不少認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)和一些實(shí)際問題，本文主要是結(jié)合自己在實(shí)踐過程中得到的真實(shí)的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，著重對(duì)雙向HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中經(jīng)常碰到的一些概念認(rèn)識(shí)和實(shí)際問題作一下探討。我們已經(jīng)習(xí)慣了用傳統(tǒng)的思維模式（傳輸單向廣播信號(hào)）來試圖解決雙向傳輸問題（傳輸通信信號(hào)）。有 線電視信號(hào)是由“前端傳輸分配到用戶末端”的模式，與“多種交互式業(yè)務(wù)信號(hào)傳輸”的模式在基本概念上有 巨大差別。從上行傳輸?shù)慕嵌瓤?，用戶是“前端”。下行信?hào)是分配傳輸?shù)倪^程，上行信號(hào)是匯集傳輸?shù)倪^程。 而各級(jí)中心設(shè)備僅是信號(hào)交換樞紐站（立交橋

2、和交警的概念）。我們只有從通信的基本原理和規(guī)律來思考，只 有從根本上把立場(chǎng)改變了，才能開展正確的討論，才有可能有正確的解決問題的方法和正確的規(guī)劃方案。1雙向HFC網(wǎng)的三大技術(shù)概念（1 ）匯集干擾問題 眾所周知，匯集干擾指的是從各用戶端和網(wǎng)絡(luò)電纜等受各種干擾侵入而匯集上行形成的強(qiáng)大干擾。但要著重指 出的是：“匯集”現(xiàn)象是從用戶端到數(shù)據(jù)解調(diào)器的入口（錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)是到光節(jié)點(diǎn)）的全過程。因?yàn)橹行脑O(shè)備中 的數(shù)據(jù)解調(diào)器入口（ CMTS 口）不可能僅對(duì)應(yīng)于某一個(gè)光節(jié)點(diǎn)，它至少對(duì)應(yīng)于某個(gè)下行光發(fā)射機(jī)所覆蓋的幾個(gè) 光節(jié)點(diǎn)，必然將一個(gè)數(shù)據(jù)解調(diào)器入口所對(duì)應(yīng)的所有M個(gè)光節(jié)點(diǎn)的上行信號(hào)再匯聚，因此，通過劃小光節(jié)點(diǎn)的辦法來

3、解決匯集干擾是不可行的。經(jīng)實(shí)際測(cè)試，發(fā)現(xiàn)干擾產(chǎn)生有兩個(gè)途徑，其一是用戶室內(nèi)的電視機(jī)及其他家用電器產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾，主要集中在520MHz頻段（呈單調(diào)下降曲線），其頻譜能量強(qiáng)度高，一般在7090dBv。其二是環(huán)境電磁干擾侵入電纜接頭而形成，如短波電臺(tái)信號(hào)等，對(duì)常用的電纜接頭處侵入產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度一般在1060dBgv，電纜呈現(xiàn)了“接收天線”效應(yīng)。兩類干擾中，以電視機(jī)輸入端口引入的干擾最為嚴(yán)重。值得一提的是：優(yōu)秀的雙向設(shè)備是不應(yīng)產(chǎn)生上行干擾的，但有時(shí)下行信號(hào)通過腔體的輻射和器材的傳導(dǎo)對(duì) 回傳信號(hào)指標(biāo)有一點(diǎn)的影響。通過成功的經(jīng)驗(yàn)得出雙工濾波器處理信號(hào)的端口，上下行信號(hào)的差值在30dB以內(nèi)比較合適。（ 2）

4、匯集均衡問題這個(gè)問題主要是由于上行信號(hào)與下行信號(hào)的頻率差造成在電纜中傳輸?shù)乃p差引起的，如果在設(shè)計(jì)中只考 慮下行信號(hào)傳輸，由于各用戶的上行傳輸路徑均不相同，會(huì)造成各上行信號(hào)在匯集處的電平差過大。讓我們來換一角度來理解一下匯集均衡問題的嚴(yán)重性：可以設(shè)想，若2路信號(hào)載頻電平分別為 C1和C2,存在的干擾分別為 N1和N2,即使C1/N1和C2/N2達(dá)到38dB，但如果匯集處 C1/C2的電平差達(dá)到20dB，那么，匯 集后C2/N1只有18dB;另外，也會(huì)使某些反向信號(hào)過強(qiáng)，造成反向光發(fā)射機(jī)過載，使反向通道阻塞，這就是匯 集均衡問題的嚴(yán)重性。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)只好逐戶用衰減器向上進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償，其工程量浩大，

5、難以在“公眾”網(wǎng)上 實(shí)現(xiàn)。與匯集干擾一樣，匯集均衡的“匯集”現(xiàn)象也是從用戶端到數(shù)據(jù)解調(diào)器的入口的全過程，而不只是到光節(jié)點(diǎn)。匯集均衡與匯集干擾的概念是搞清楚了，但在實(shí)際中各自所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象卻容易被混淆，都可表現(xiàn)為噪 聲干擾現(xiàn)象。因此，匯集均衡問題必須在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)調(diào)試的時(shí)候首先把它解決掉。（3）通道安全性問題雙向HFC網(wǎng)的上行通道是“眾”用戶共用的，其優(yōu)勢(shì)在于共用通道，但是也帶來了缺陷，如果某用戶的端 口有意或無意地饋入強(qiáng)烈的電磁干擾，會(huì)造成上行頻段的 C/N 值嚴(yán)重下降甚至網(wǎng)絡(luò)崩潰。如果不能及時(shí)查找到 和排除干擾源，網(wǎng)絡(luò)怎能談得上商業(yè)營運(yùn)？這個(gè)問題在業(yè)界以往討論很少，即使存在此類問題，也往往將其

6、歸于“匯集干擾”而忽略。但對(duì)于大型的 廣泛入戶的商用網(wǎng)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)面前，能否及時(shí)查找到和排除干擾源，能否提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，能否保證網(wǎng)絡(luò) 安全性，已經(jīng)是至關(guān)重要的大問題了。解決上行傳輸通道安全性問題則可采取可尋址路權(quán)管理系統(tǒng)?？蓪ぶ仿窓?quán)管理系統(tǒng)由于可以通過管理中心 關(guān)斷每個(gè)用戶的傳輸通道，當(dāng)上行通道頻段受強(qiáng)干擾堵塞時(shí)，通過計(jì)算機(jī)對(duì)用戶（群）逐一執(zhí)行極短暫關(guān)斷， 實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾源“偵察”手段。這一過程可由人工或自動(dòng)的方式進(jìn)行。只要查到干擾的源頭，以線路故障為理由 暫時(shí)“關(guān)斷”該用戶數(shù)小時(shí)，以求解決問題，幫助排除故障。（待續(xù)）2雙向HFC網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃問題（1）光纖網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)1）光鏈路的頻率資源問題：

7、往往有一個(gè)錯(cuò)誤的觀點(diǎn)： “光節(jié)點(diǎn)越多， 頻率資源越豐富”。 正確的觀點(diǎn)應(yīng)是： 下行頻段的帶寬和下行光發(fā)射機(jī)的總數(shù)量共同決定了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于用戶的通信業(yè)務(wù)的下行頻率總資源；上行頻段 帶寬和與下行光發(fā)射機(jī)相對(duì)應(yīng)的上行光發(fā)射機(jī)的總數(shù)量共同決定了上行頻率總資源。2 ）為了避免出現(xiàn)下行頻率資源緊張狀況，我們不建議采用大功率的光發(fā)射機(jī)。另外，我們?cè)趯?duì)860MHz雙向HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，根據(jù)目前設(shè)備器材的指標(biāo)特性，對(duì)于一般的城鎮(zhèn)住宅小區(qū)，以每500戶或以下設(shè)一個(gè)光節(jié)點(diǎn)比較合適。3）對(duì)于光鏈路，如下圖：由于各個(gè)光節(jié)點(diǎn)光纖鏈路損耗的差異（即各光節(jié)點(diǎn)光纖長度差異），以至于光鏈路回傳光功率不一致客觀存在

8、，眾所周知，光功率變化1dBm相對(duì)電信號(hào)變化約為 2dB，這就存在光鏈路匯集均衡問題。4CMT88dBmL JdBra 4dF5 til上忖址擅牧慍圖對(duì)于光鏈路匯集均衡的解決措施如下：正確選用雙向光工作站，光站上行激勵(lì)電平的可預(yù)設(shè)增益，在雙向傳輸條件下，要求光機(jī)能在內(nèi)部對(duì)每個(gè) 端口的上行電平分別調(diào)整后匯集，上行調(diào)試就可以在光節(jié)點(diǎn)處細(xì)調(diào)就可，非常簡(jiǎn)便（也才保證今后維護(hù)調(diào)試的 可行性）。選擇優(yōu)秀的上行光接收機(jī)，如上行光功率指示的精度，具有自動(dòng)光鏈路增益補(bǔ)償?shù)裙δ?。?yōu)化光鏈路設(shè)計(jì)，用一個(gè)光發(fā)射機(jī)管幾個(gè)距離相近的光節(jié)點(diǎn)，光分路器采用平分方式，這樣既能解決光鏈路 匯集均衡問題，又讓光鏈路結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。2

9、、電纜分配網(wǎng)設(shè)計(jì)放棄過去單純按下行傳輸?shù)乃季S方式，按下行傳輸原則確定放大器間距、按上行傳輸進(jìn)行電平（增益）設(shè) 計(jì)、按下行傳輸電平調(diào)試，三大原則實(shí)施。方法如下：1）采用集中分配的方式入戶，即將 6至20戶比較集中的用戶拉到一起進(jìn)行集中分配。由于該方式保證了 到各用戶的下行入戶電平一致和各用戶上行后匯集電平近乎一致的要求，這樣可將這個(gè)分配點(diǎn)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中視 為一個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與調(diào)試。這種方式不僅有效地解決了這部分網(wǎng)絡(luò)的匯集均衡問題，而且還可直接安裝帶可尋址路權(quán)管理功能的集線 器，成功地解決“網(wǎng)絡(luò)可管理性”和“通道安全性”問題。2） 在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，避免使用分支損耗大于12dB的分支器。盡量采

10、用分配器作分路器材，以保證各支路上 行路由的總損耗之和（電纜及分路器材傳輸損耗之和）近似相等。由于下行增益可在放大器內(nèi)調(diào)整，這樣便可 總結(jié)岀“按上行傳輸設(shè)計(jì)，下行輸入電平可高不可低”的原則。3）網(wǎng)絡(luò)路由盡量設(shè)計(jì)為多級(jí)星型傳輸結(jié)構(gòu)，也稱為對(duì)稱性設(shè)計(jì)。因?yàn)槎嗉?jí)星型結(jié)構(gòu)由中心到用戶的分配過程正是由各用戶上行逐級(jí)匯集的過程，只要保證了對(duì)稱性，上行/下行電平必然一致。另外，主干電纜上應(yīng)盡量少開口，減少接頭，以提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。為了保證傳輸指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)更簡(jiǎn)化，雙向放大器要選用低增益放大器，嚴(yán)禁使用上行無增益下行高增益的放 大器。4) 以上的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已經(jīng)有效地解決了匯集均衡問題，同時(shí)，使電纜接頭大大減少，

11、有效地控制了因 環(huán)境電磁干擾侵入電纜接頭而引起的匯集干擾。那么，作為最主要的匯集干擾，由用戶室內(nèi)的電視機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng) 烈干擾如何解決呢？最佳辦法就是“堵”。即：將入戶的信號(hào)通道分為2通道，一個(gè)是用于電視的單向通道，另一個(gè)則是交互 式通信通道，見圖1。其頻段分割見圖2所示。圖1雙向用戶戶內(nèi)燉絨網(wǎng)5佰疥田)誑W2轉(zhuǎn)率井割圖1、2顯然，如果用戶有多臺(tái)電視機(jī)，可通過分配器進(jìn)行再分配，如果有多臺(tái)計(jì)算機(jī)或其它信息設(shè)備，可以通過 一個(gè)HUB與其連接，這就形成了一種家庭戶內(nèi)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。對(duì)于有雙向業(yè)務(wù)的用戶，在戶內(nèi)安裝頻段分路器，在A端將干擾堵回去；對(duì)于沒有雙向業(yè)務(wù)的用戶，在用戶分配器的輸岀端口加裝上行噪聲抑制器，

12、或用帶可尋址路權(quán)管理功能的集線器將上行頻段關(guān)閉。這樣，既解 決了用戶端干擾，也解決了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中進(jìn)戶困難和用戶今后增加使用端口對(duì)網(wǎng)絡(luò)的后期影響。(3 )建設(shè)一張可管理的網(wǎng)絡(luò)隨著有線電視綜合信息業(yè)務(wù)的不斷開展，隨著各網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商之間市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，對(duì)服務(wù)質(zhì)量、對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備穩(wěn)定可靠的運(yùn)作提岀更高的要求。我們必須本著高起點(diǎn)，把雙向HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成電信運(yùn)營級(jí)網(wǎng)絡(luò)。要求我們?cè)跇?gòu)建合理、安全、穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，于是，有線電視網(wǎng)絡(luò)綜合管理系統(tǒng)應(yīng) 運(yùn)而生。網(wǎng)管系統(tǒng)能對(duì)從前端到末端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一的管理監(jiān)控，該系統(tǒng)以管理監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備為主要手段，以保 證網(wǎng)絡(luò)傳輸通道的安全及穩(wěn)定為主要目的。當(dāng)

13、異常發(fā)生時(shí)及時(shí)發(fā)岀聲光報(bào)警并通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，以便使故障得 到準(zhǔn)確及時(shí)的處理；同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、通信管線進(jìn)行統(tǒng)一化管理，結(jié)合電子地圖提供可視化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及管 理。實(shí)現(xiàn)了在前端機(jī)房，完成對(duì)整個(gè)有線電視網(wǎng)絡(luò)的在線管理。當(dāng)然，目前有些地方可能沒有條件建立這套系統(tǒng)，但作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃者，則必須充分考慮到這個(gè)問題， 讓我們的網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)展性、可升級(jí)性。比如，在選取前端設(shè)備、光收發(fā)設(shè)備、放大器等網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備時(shí)，應(yīng) 考慮它是否已經(jīng)具有網(wǎng)管或網(wǎng)管預(yù)留功能，網(wǎng)管預(yù)留功能器材生產(chǎn)廠商是否具備網(wǎng)管開發(fā)能力，網(wǎng)管系統(tǒng)是否 符合國家統(tǒng)一的有關(guān) HFC網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)管標(biāo)準(zhǔn)。3安裝調(diào)試中應(yīng)注意的問題(1) 安裝調(diào)試人員接到圖紙后應(yīng)

14、仔細(xì)核對(duì)確認(rèn)無誤后方可安裝調(diào)試。相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)作記錄。(2) 電纜的鋪設(shè)應(yīng)采用放線車，以免損傷電纜。電纜的鋪設(shè)與雙向器材安裝調(diào)試必須按圖進(jìn)行，如遇到圖 紙標(biāo)注與實(shí)際地形有區(qū)別需改動(dòng)圖紙，應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者共同協(xié)商解決。(3) 電纜連接頭的工藝非常重要，尤其是對(duì)于集中供電的網(wǎng)絡(luò)，若連接不良會(huì)增加接觸電阻使電纜發(fā)熱 而損失一部分能量，影響性能指標(biāo)，且加速接頭處的老化。另外，網(wǎng)絡(luò)的屏蔽性也與接頭工藝直接有關(guān)。（4）目前有許多地方的網(wǎng)絡(luò)存在這樣一個(gè)問題，由于主干電纜又粗又硬，主干電纜與器材端口之間是通過雙通和-5電纜跳線轉(zhuǎn)接。實(shí)際測(cè)量可以知道，這種方式對(duì)于信號(hào)在 750MHz或860MHz處的衰減特性影響很大。 另外，原本通過合理的設(shè)計(jì)已經(jīng)使網(wǎng)絡(luò)上的接頭數(shù)量減到了最少，而這種方式又使接頭的數(shù)量大大的增加了。 因此，安裝器材的箱子應(yīng)有一個(gè)合適的尺寸，盡量讓主干電纜有足夠的回旋余地，能與器材端口直接對(duì)接。雖 然