HFC网络上行通道的设计

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近二十年来，CATV网络经历了从隔频传输到邻频传输，从300MHz容量升级到550MHz再升级到750MHz（860MHz），从电缆传输到光缆传输，从单向传输到双向传输的发展过程。全国的有线电视网，特别是县级CATV网正在进行hfc双向改造。因此，有线电视工程技术人员掌握HFC网络上行通道的设计，对降低网络上行通道的调试难度，提高网络运行可靠性和减少网络维护量，显得尤为重要。

HFC双向网络的特点

HFC网络在同轴电缆部分上行通道与下行通道而共享物理通道，并采用频分复用方式隔离上、下行通道。下行通道频率范围是87―750MHz（860MHz），上行通道频带为5―65MHz。

下行通道为广播通道，一条信道为所有用户共享。CM只接收那些目的地址与自己的或通过CMCI接口到CPE的地址相匹配的帧，CM只能通过CMTS与其它CM进行通信。上行通道则是一条信道为一节点用户共享，其通道的时间被划分成时隙，工作方式为时分复用。下行通道信号带宽是固定的，其信道载波电平也是一致的。上行通道由于业务不同，如视频、音频和数据等信号内容，其信号的带宽也不同。下行通道信号以低失真的恒定输出为基本要求，因此放大器的均衡和增益在下行放大模块输入端调整。上行通道信号以低噪声的恒定输入为基本要求，所以放大器的均衡及增益在上行放大模块输出端调整。

我们的电缆网是按下行通道要求设计的，每个系统输出口信号电平应趋于一致，由于下行通道频带宽，而且工作频率高，电缆对下行通道信号高频端的衰减大，这种下行通道系统输出口信号电平的一致性对上行通道信号电平会造成很大误差，即汇聚误差。

HFC网络上行通道的设计

上行通道业务多种多样，上行通道信号亦有多种要求，其信号带宽也不同，而上行光发射机输入总功率是一定的。为使上行通道业务扩展后仍能保证系统性能，不出现信号失真，各种带宽信号的C/N相同，应采用每Hz固定功率法设计电平。

在设计CM输出电平和放大器、光发射机、CMTS上行输入电平时，应采用每Hz固定功率法，即：

P/＝P－Lg（Δf/Δf/）

式中：P～上行通道信号总功率（dBmv）

Δf～上行通道总带宽（Hz）

P/～上行信道（业务）时，上行通道信号功率（dBmv）

Δf/～上行信道（业务）带宽（Hz）

上行通道电平的设计准则：噪声功率比NPR（Noise Power Ratio）能更准确地表征数字系统噪声与信号的相互关联。当上行通道激光器处于最大功率Pmax时将产生非线性失真，再加大功率，则NPR随之下降。因此，在设计上行通道光发射机激光器输入功率时应取最佳功率Pi，Pi比Pmax低5dB左右。

CM最大输出电平115dBuv，设计取105dBuv，预留10dB为CMTS长距离AGC用。

上行通道关键点信号电平分别是CM输出电平L6、上行通道光发射模块输入电平L3以及CMTS接收电平L1，厂家会在设备说明书中标明这些关键点信号电平。CM输出端到分配放大器上行放大模块输入端以及放大器上行放大模块输出端到下一级放大器上行放大模块输入端链路损耗均按0dB增益设计。

网络拓扑在光节点以下（上）电缆网尽可能按“拓扑对称，星型结构”设计。CM到分配放大器上行放大模块输入端链路未经CMTS LLAGC汇聚误差小于6dB，CM到光节点上行光发射模块链路未经CMTS LLAGC汇聚误差小于10dB。

CM输出端与分配放大器上行放大模块输入端链路损耗小于32dB，放大器上行放大模块输出端到下一级放大器上行放大模块输入端链路损耗小于20 dB。无论如何，必须保证上行光发射模块输入电平和CMTS输入端电平。

（作者单位：江西广电网络公司信丰县分公司）