浅谈有线电视网络传输技术

摘要: 介绍我国有线电视网络传输的发展和进程情况,并介绍有线电视网络的技术优势、传输技术、传输方式,以及有线电视电缆分配网络的规划与设计划分情况。

关键词: 传输网络;光节点;同轴电缆;用户终端

中图分类号:TN91文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0710119-01

1 双向传输的实现方式

在HFC接入网中,为了实现信号的双向传输,同时采用了空分复用、频分复用和时分复用技术。从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中,上下行信号采用空分复用:从光节点到用户的电缆网中,上下行信号采用频分复用,数据传输采用时分复用方式。

2 回传通道的噪声

上行通道中汇集的噪声来源于多种形式。其中,影响上行信号传输的主要是信号的削波失真、网络结构噪声和侵入噪声。

1)削波失真主要由系统中的反向回传光发射机和双向放大器等传输设备的非线性失真造成。2)结构噪声主要来源于系统中的有源设备的器件自身产生的基础热噪声。同时,由于放大器的级联以及各支路回传信号的汇集,造成噪声的功率叠加,形成“漏斗效应”。3)侵入噪声主要由外界电磁波的侵入造成。是一种随机的、不规则的射频干扰。它是HFC网络开展双向数据通信需要努力克服的技术难题。系统中的侵人噪声主要有两种,即:A窄带短波信号的干扰:B冲击脉冲干扰:主要包括雷电、电动机、发动机,以及家用电器设备产生的脉冲干扰。

3 电缆分配网络的组成

3.1 传输系统。包括光节点中的正、反向RF放大模快、双向延长放大器、线路分支器、分配器、供电器、同轴电缆等。光节点中的正向光接收机将下行光信号转换成电信号后,经置于光节点内的RF宽带放大器放大至较高电平,再由延长线上的延长放大器、同轴电缆和线路分支、分配器,将信号下行信号分路传送给各分配系统。来自分配,系统的反向回传上行信号,从分配放大器的输入端口沿着正向传输的途径进行反向回转,经同轴电缆、线路分支器、分配器、延长放大器,进入光节点,送人回传激光器。

3.2 分配系统。包括双向分配放大器(即楼头放大器),分支器分配器,双向用户终端和同轴电缆等。

4 电缆分配网络的规划与设计

4.1 光节点的位置。光节点应设置在服务区的中心建筑物内,尽量减少延长线电缆传输的最远距离,并减少延长放大器的级联的目的。进而降低传输信号的噪声和非线性失真。

4.2 光节点服务区的划分。应按照各建筑物内的用户数量,将相近的建筑物组成500左右的服务区。由于不同结构的建筑物中的用户数量差别较大,因此不宜按照建筑物数量划分服务区。

4.3 器材选用。1)同轴电缆的选用。系统内所有电缆均选用物理发泡电缆。延长线的电缆,应选用外导体为铝管结构的一12电缆。所有外线电缆均采用稳定的聚乙烯外护套。2)延长放大器。由于光接点服务区都不太大,采用手动增益控制放大器(MGC)能够满足使用要求。延长放大器按使用的模块不同,有推挽放大器和功率倍增放大器延长放大器一般应选用双模块功率倍增放大器。

4.4 双向放大器上下行通道结构。双向放大器总体上由正向放大通道、反向放大通道、分波器、混合器、稳压电源组成。

正向放大通道由前置衰减器和均衡器、一级放大模块、级间衰减器和均衡器、二级放大模块组成。反向放大通道由反向放大模块、衰减器和均衡器组成。

4.5 设计计算公式。

1)放大器输出信号的载噪比与噪声系数的关系:C/N=Si-NF-2.4。式中:Si为放大器输入电平;NF为放大器的噪声系数。

2)放大器级联后的载噪比(各级放大器工作状态相同)。(C/N)n=(C/N)1-10Lgn式中:n为级联数

3)放大器的C/CTB取决于放大器的输出电平,输出电平增加ldB时,C/CTB下降2dB。

4)放大器级联后的C/CTB(各级放大器工作状态相同)。(C/CTB)n

=(C/CTB)1-20Lgn,式中:n为级联数。

5 用户分配网络

5.1 用户分配网的组成

住宅建筑(楼房)用户分配网的组成作为住宅小区网中的分配系统,主要包括用户分配放大器(即楼头放大器)、同轴电缆、分支分配器、用户终端。

5.2 用户分配网使用的设备

1)双向用户分配放大器。采用双模块功率倍增型或双模块推挽型。

2)分配器和分支器。分配器和分支器都是无源网络设备,其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。

分配器是将下行信号均匀分成几路,在下行通道中起分路作用。常用的有二分配器(分两路)、三分配器(分三路)、四分配器(分四路)、六分配器(分六路)。

分支器是将下行信号不均匀分成几路,输出信号有主路输出和分支输出。主路输出衰减小,可持续进行再分配。分支输出有一系列的衰减量,供信号分配时选用。同时,将主路输出端和分支输出端的反向回传信号进行汇集。常用的有一分支器、二分支器、三分支器、四分支器、六分支器。

分配器的主要性能指标:

① 分配衰减:指分配器的输人端的输入电平与输出端的输出电平的差值。分路越多的分配器,分配衰减越大。② 相互隔离:指分配器的各输出端之间的隔离度。相互隔离表征了分配器各输出端相互影响的程度。相互隔离数值越大,相互影响越小。③ 端口阻抗与反射损耗:有线电视系统中的所有设备均采用75欧姆端口阻抗。反射损耗是表征各种设备的端口阻抗匹配的程度。反射损耗的数值越大,表示阻抗匹配越好。

分支器的主要性能指标:

① 分支衰减:是指分支器的输入端输入电平与分支输出端输出电平的差值。② 反向隔离:是指分支器的分支输出端与主输出端之间的隔离度。反向隔离表征了分支器的分支输出端与主输出端之间相互影响的程度。反向隔离越大,相互影响越小。③ 插入损耗:是指分支器输入端的输人电平与主输出端输出电平的差值。分支器的分支衰减越小,其插入损耗越大。④ 端口阻抗与反射损耗:同分配器。

3)同轴电缆。分配系统中使用的电缆均采用物理发泡同轴电缆。分支器、分配器和用户终端之间的连接采用-5电缆。分配放大器输出端连接的分配器,宜采用-7或-9电缆。为了降低回传通道的噪声,应选用四屏蔽电缆。

6 结语

通过以上的介绍,我们已经了解到有线电视的网络传输是如何构成、运作和发展的。只有熟练的掌握有线电视的网络传输技术,熟悉各部分的构造和工作原理。才能使有线电视信号正常传输,有了问题能够及时处理,真正实现安全播出。才能更好的为广大电视观众服务。

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