[转帖]双向HFC网络的若干技术问题解析

双向HFC网络的若干技术问题解析 <br>
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龙永庆，成都康特电子高新科技公司总经理，高级工程师，全国广播电视标准化技术委员<br>
会广播电视传输覆盖网分技术委员会委员。<br>
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关键词: 双向HFC 汇集干扰 频率资源 <br>
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文章摘要：双向HFC网是具有广播性信号传输和通信信号传输的复合功能网，存在着&quot;汇集<br>
干扰&quot;、&quot;汇集均衡&quot;、和&quot;通道安全&quot;三大难题。本文从干扰源的发生机制出发，分析并提<br>
出解决上述三大技术难题的对策，并通过对完整功能网的建网目标分析，对光纤网络规划<br>
及各业务频段的定义和安排作了简要的说明。<br>
<br>—前言<br>
<br>光纤同轴电缆混合网（HFC）具有丰富的频率资源，并且以频分多址为基础的信道划分，<br>
可以同时传输任何不相关联的电信号，它代表了真正意义的“信息高速公路”。所以，在<br>
今后信息化社会里的各种城域网络结构中，HFC网必然显示出更重要的地位（这可以从双向<br>
HFC网的传输容量和支持技术进步呈现的兼容性而看到）。<br>
<br>然而，关于双向HFC网的有关技术问题必须解决，使之标准化和实用化。<br>
<br>剖析问题的原因，有线电视“前端传输分配到用户末端”的模式与“多种交互式业务<br>
信号传输”的基本概念有巨大差别，因为从上行传输的角度看，用户是“前端”，而各级<br>
中心设备仅是信号交换枢纽站。有了这种理解，才有可能有正确的解决问题的办法和正确<br>
的规划方案。<br>
<br>二关于上行传输的几个问题<br>
<br>关于汇集干扰问题，要点是认识“干扰”如何产生和“汇集”现象是从用户端到数据<br>
解调器的人口（错误的认识是到光节点）的完整过程。<br>
<br>干扰的产生可分为两大类型，第一类型是从用户端口直接接人（这是最大干扰源）。<br>
第二类型是电缆路由受空间电磁场幅射引人（次之）。<br>
<br>用户端产生的端口引人干扰不可能依赖电缆屏蔽来解决，解决的方案是将电视信号电<br>
缆与双向传输电缆在户内分开，构成户内局域网，彻底解决单向接收设备的上行干扰（双<br>
向设备绝不应也不会产生上行干扰）。<br>
<br>而沿用户上行传输到第一级上行放大的路由，由于干扰侵入的问题，也不可能采用无<br>
限提高电缆等材料的屏蔽系数来解决，正确的办法是：把用户视为“前端”，改变传统的<br>
树型接入结构，采用集中分配（汇集）；”放大为一体的方法，保持电缆中上行传输信号<br>
的原有高电平（由于频率低，损耗小），而对上行抗干薄弱部位采取集中屏蔽的措施。这<br>
样，工程实现非常简单可靠，而且常规材料就可满足要求。<br>
<br>上行汇集干扰问题与放大器等有源设备无关。而划小光节点也不可能减少干扰，因为<br>
中心设备中的数据解调人口（CMTS人口）不可能仅对应于某个光节点。在可能的实际建网<br>
中，M个光节点下的用户数至少是等于某个下行光发送机覆盖的用户数，则必然将M个光节<br>
点再汇聚。（在建网营运初期往往是将若干光发迭机覆盖的总用户数汇集），这就是逐步<br>
划小光节点而业务营运时没有改善于扰的根本原因。实践和理论证明：只有首先改变用户<br>
前端的结构而减少和抑制干扰才是唯一正确途径。<br>
<br>关于上行电平汇集不一致（汇集均衡）问题，也必须对用户到中心的全部路由传输增<br>
益正确设计。可以设想，若2路信号载频电平分别为C1和C2值，分别也存在干扰N1和N2，<br>
即使有C1／N1和C2／N2达到38db，但如果在汇集处C1／C2的电平差达到20db，必然，汇集<br>
后C2／N1会小于18dB。这就是汇集均衡问题，而决不可视为汇集干扰问题。在过去的许多<br>
论文中均把该问题错误地归于“汇集噪声”，这就是许多网络，初期开通某少数用户时容<br>
易，而用户增加后变劣的原因。错误的方法是将未申请双向传输业务服务的用户路由“堵<br>
去上行”而进行调测。而正确的方法是在双向业务“户户通”条件下的调测才可能建成商<br>
业化运营的双向传输网。<br>
<br>解决该问题的措施是采用集中放大分配集线器，把用户到单元（群）的工程问题交给<br>
产品生产厂家解决。仅仅在干线上强调对称设计，使其做到调整下行而对上行信号通道作<br>
小量的模拟调测（上行调试与下行调试的工作量相差不大，且免去了今后上行维护调试）。<br>
<br>双向HFC的干线通道是“用户共享”，优点是：利用效率高（性价高），但缺点是<br>
无法“侦察”和“查处”是哪个用户端或某路由支线引人的干扰，“用户路权管理”是解<br>
决问题的唯一方法。这就是任何通信传输系统必须具备的条件。因为用户是“前端”，所<br>
以“用户路权管理，，涵盖了基本收费的上行传输通道的基础管理物理平台。<br>
<br>三光纤网的规划问题<br>
<br>有一个错误的观点：光节点越多，频率资源越丰富；正确的观点应是：光发送机越多，<br>
可用于交互式业务的频率资源越丰富。因为如果用于有线电视单向传输，光节点多少与频<br>
率资源无关，只与传输带宽有关。如果是用于交互式业务信号传输，则与下行光发送机数<br>
量与之资源相匹配的上行发射机数量共同决定了网络频率资源。<br>
<br>因为交互式业务的信号属于通信类信号，呈个性特征，而电视信号（包括数字电视和<br>
数据广播等）属于广播类信号，呈共性特征，所以，若除去电视信号频段后（全网共有相<br>
同频段），再划出某频段作通信类信号传输，则该频段的带宽与下行光发送机的总数量共<br>
同决定了网络服务于用户的下行通信业务的总频率资源。而上行频率总资源（由上行频段<br>
和上行光发送机数量共同决定）总应该小于下行频率总资源（因为有以互联网为特征的业<br>
务存在）。这是一个原则问题，否则将造成重大浪费。<br>
<br>必须强调指出，在频率资源用途规和数据广播信号）频段与交互式业务（通信类）下<br>
行频段独立分段，决不许交错放置。<br>
<br>由于建设单向HFC网与双向HFC网在投资额上差别很小，技术发展之路必然促使双向HFC<br>
网进入多功能交互业务传输服务的阶段。这个阶段已随着其技术全面解决而到来。所以，<br>
当前建设双向HFC网时必须按照通信网建设要求和规律，抓住近期正在进行的750／860MIlz<br>
网络改造的机遇，“正确地统一规划，分步骤实施”，使有线电视网的改造与交互式业务<br>
网的建设任务同步地完成。 <br>
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