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FiberDeep下双向HFC网络中回传噪声的处理
王合坤
(河南有线电视网络集团有限公司郑州分公司河南郑州450001)
摘要:本文阐述了双向HFC网络的噪声来源,分析噪声产生的网络危害,介绍克服上行噪声干犹的几项有效措施,并进行相关的技水分析关键调:双向HFC网络回传噪声播施CWDM数宇化回传
中图分类号:TN943 1、引言
文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2012)04-0229-02
AGC链路。大环路AGC的控制范围有一定限度的,如果CM发射的功率范围超出AGC的控制范图,CM就会掉线。
随着经济的快速发展,知识经济日益展现它的巨大潜力,社会信息化的步伐明显加快,人们对信息的需求和依赖与且俱增,因此,作为社会信息基础设施有效组成部分的CATV网络,在社会生活中扮演越来越重要的角色。另一方面,随着社会的进步和人们对信息服务个性化要求的目益提高,现代社会对信息网络在宽带、交互性智能化,承载综合业务的能力等方面提出了新的要求。光纤通信技术的目新月异,网络规模的日益扩大,业务形态的推陈出新,都对广电网络运营商的基础网络资源一HFC网络提出了更高的要求。在这样严峻的形势下,如何解决双向HFC网络中回传噪声,保障双向
业务的顺利发展成为工作任务的重中之重。 2、双向HFC网络中回传噪声的来源
根据双向HFC网络噪声故障检查处理的分类,回传通道里主要有三个噪声源:热噪声、光纤链路噪声、侵人噪声。
热噪声是由有源器件(放大器和接收机)产生;光纤链路噪声是由回传激光器,光纤和前端接收机产生,这两类噪声通过选用适当的设备,可以把噪声减到最低限度。而侵入噪声来源于网络周围的环境,比较难以控制。
慢人噪声的来源:短波电台、业余电台;无线电爱好者,遥控玩具20MHz,无绳电话40MHz,瞬间冲击噪声,如电弧,开关切换以及使用中的家电,户内电力线传输数据等。
在噪声检查过程中发现用户网络存在较多的噪声侵人点,如分支器空载,线路老化、用户私自安装分支器,这一系列的问题都给噪声人侵提供了可乘之机。通过这些漏洞,噪声进人HFC双向网络,对网络的正常运行产生负面影响。
由双向HFC网络结构特点可知,无论噪声来源于何处,最终会汇聚到一点,统一经过反向链路到达前端,引发漏斗效应。轻微的噪声影响用户的上网,到达一定的程度时,会引发激光器的消波,基至造成双向网络通信的中断。
3、回传噪声对双向HFC网络的危害
双向HFC网络主要是采用CMTS(CableModemTermina一
tionSystem)+CM(CableModem)方式,网络双间业务的开展主要依托于CM来实现。噪声主要是影响CM和光工作站,通过阻断 CMTS与CM的通信机制,从而使双向业务中断,频发的噪声故障在危害网络通信质量的同时,也使得用户对公司的服务产生质疑,对公司的形象等隐形资产都是损害。
3.1回传噪声对CM的影响
在双间HFC系统中,CM与CMTS之闻通过HFC网络建立一个大环路AGC链路。CMTS在它的每个上行端口,时刻监测每一个 CM的上行信号到达这个端口的功率,并把它钳位在一定值通常是 0dBmv)。如果由于外界原因使CM与CMTS之间的链路损耗发生了变化,CMTS会及时通过下行链路间CM发出指令,使之调整发射功率,适应链路损耗的变化,最终达到CMTS上行端口电平一致,由于这个AGC链路是在客户端与前端之闻形成的,所以称作大环路
噪声的侵人使得CM的发射电平不断调整以获得最佳的通信能力。这时,随着信噪比的恶化,CM提高发射电平来抵抗噪声干扰。但当CM发射电平超越极限时就无法正常通信,即掉线。
3.2回传噪声对光站的影响
随着回传信道内噪声功率汇聚较多,严重时可导致光工作站反向激光器产生波失真,反向激光器前波后的产物是无数随机分布的二阶、三阶互调失真产物,其频谱类似于噪声,称其为组合互调噪声。此时,噪声功率比值是最为重要的参考指标。所谓噪声功率比 NPR即为反向通路频率范围内信号总功率与该带宽内噪声(包括热噪声,侵人噪声,组合互调噪声等的总功率之比。噪声功率比NPR 值随着注人反向激光器的信号功率在一定范围内逐新提高面增加,但到一个特定最大值时随着注人信号功率的提高反而迅速降低,使信号BER严重劣化而降低信号传输质量。
如果反向激光器为侵人的非固定载波而导致的削波,那么CM 会也同样会不断改变发射电平,带来工作不稳定,并赖繁掉线。如果反向激光器为平坦噪声引起激光器削波,底噪迅速提高,S/N值则快速降低,噪声峰值已超过CM信号电平,数据包无法成功传输,此时CM下线,实际在工作中,引起激光器削波的不是总功率,而是各
类信号的平均功率加上相应的峰值因子后的峰值功率。 4、克服双向HFC网络回传噪声的措施
4.1工程施工控制措施
有线电视网络工程是个巨大的"接头工程”。从控制施工质量的角度出发,严格按照安装工艺和施工要求,做好每个接头,线路和设备要注意尽量多的接地,防水防质,这样可相应的减少公共路径失真带来的影响,去除无用的“天线"电缆,保证电缆支干线路的稳定,减少侵人噪声的进人机会。
网络终端的控制必须严格:(1)空载分支器要加上75欧姆终端电阻,(2)未开通反向业务的支线路要彻底关断其反向通道。3)已经开展反向业务的线路要将其它未用线路终端处理好,即加好高通滤波器,防止噪声的入侵。
4.2网络结构优化措施
从网络的设计角度出发,合理的网络结构减少回传支路不平衡引发的额外噪声。注重设计双向间HFC网络的设计和改造,合理设计每个光节点。注重上行信号的处理,多采用星型分布,减少CM回传的电平差,以少每个光节点的混合噪声,从而获得最佳信道指标。当前FiberDeep下,有多种结构模式,光纤深度延伸至用户端。如 FTTC,FTTB等采用CWDM+数字化回传技术,这种设计理念,为我们的工作提供了一种技术指导。
4.3光工作站的硬件措施
光工作站是网络正常运行的门户,对光工作站的噪声控制是重中之重。现实环境中的网络,无法预测汇聚噪声的种类、以及变化趋势,网络维护能做的只是抑制可能产生的前波,众所周知,5~ 20MHz处于很恶劣的电磁环境中,该频段侵人噪声最严重,常常会
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