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【分类号】：TN943.6
摘要：本文通过讲述HFC网回传通道汇聚噪声和汇聚均衡的产生，及对HFC网双向传输造成的危害，谈怎样解决好回传通道上所产生的汇聚噪声和汇聚均衡的两大难题，确保双向HFC网高质量地运行。
关键词：汇聚噪声，汇聚均衡，回传通道
汇聚噪声和汇聚均衡是困惑HFC双向网络建设的两大难题，这两大难题解决不好，双向传输就无法开展。只有大胆、科学地面对难题，了解它们的产生，掌握解决途径，才能搞好双向HFC网络的建设、设计与调试，确保双向HFC网高可靠、高稳定、高质量地传输双向信号。
一.汇聚噪声
1.1噪声的产生
汇聚噪声包括四类：一是热噪声；二是入侵噪声；三是光链路噪声；四是信号非线性失真所产生的组合互调噪声。
（1）热噪声
热噪声由有源器件（放大器和光接收机）中的电子的运动而产生的。
（2）光纤链路噪声
光纤链路噪声由反向激光器、光纤和光接收机产生。
（3）入侵噪声
入侵噪声来源：短波广播、业余电台、遥控玩具、无线电话、寻呼发射机、瞬间脉冲噪声等等。
（4）组合互调噪声.
與正向不同，回传通道所产生的失真，不会呈现典型的差拍群，而看上去更象噪声，所以把回传通道上所传输的数字信号由于失真产生的噪声块称为组合互调噪声。组合互调噪声对回传通道的影响也较大，在对回传通道进行设计与调试时不可忽视。
1.2减少上行通道汇聚噪声的办法与措施
（1）加强屏蔽。使用屏蔽性能高的电缆，分支器与分配器，选用性能良好的双向设备（特别是激光器）和器件。
（2）高电平传输。由于系统的噪声大小基本是一定的，信号电平提高了，C/N值也随之提高了。
但这里要注意，高电平传输不等于高电平输入，因高电平输入易产生削波现象。
（3）采用对称集中分配方式进行入户分配。它与传统的串接分配方式相比，减少了大量接头，即减少了很多噪声的侵入点，还可有效地解决链路损耗均衡问题。
（4）提高施工质量，做好各接头防潮。在施工时特别是要把好各接头的施工质量关，有线电视工程被称为“接头工程”，就是因为接头多，在众多的接头中，若某点接头质量不高，该触点会松动或受到腐蚀、触点处要产生氧化层，有氧化层的触点就会形成一个电势差，其功能类似一个微型二极管。由于二级管的非线性，将导致正向信号间相互混频。混频中的差拍产物有一些会落入回传频段，对回传信号产生干扰。在建设双向HFC网络时，更应重视接头的质量。因HFC网中接头太多既有电缆接头，又有光纤接点，既有固定接头，又有活动接点。有些施工人员和维护人员对接头质量问题有所轻视，要克服对接头质量有所忽视的思想，把各种接头，各地方的接头做好，做到非常清洁，牢固、防潮。对于双向HFC网，电缆接头最好采用压接式F头，不要采用普通式的F头。在架设光缆与电缆时，防止光缆和电缆受力过大，弯曲半径过小会使光缆损耗增大，电缆弯曲半径过小，会使电缆的屏蔽性能下降，外界干扰侵入增多。做好地线保证各设备、器件、线路良好接地，减少公共路径失真带来的影响，减少网络受雷击的可能性，减少外界干扰的入侵。
（5）避开有干扰的频率。避开当地开设的业余电台，开路电视台、短波电台所使用的频点。
（6）降低上行信道带宽。降低上行信道的带宽可以提高回传通道的C/N值，但上行的传输速率也会降低。
（7）加强对网络管理。经常进行法制宣传与教育，加强管理，加大管理力度，杜绝用户在室内的私拉乱接现象，减少用户室内的入侵干扰噪声。
（8）安装高通滤波器。在暂时不开通双向业务的线路上安装85MHz高通滤波器，在光站上行电路中，根据上行通道的带宽安装低频率带通滤波器。
（9）一台CMTS所带的用户不能过多，一般500户左右为好。
（10）器件有空口一定要用75欧姆负载接入。
二.汇聚均衡
2.1所谓回传通道的汇聚均衡，是指各用户发射的信号电平传到前端不一致性问题。它由各用户到前端的通路损耗衰减不同而引起。建设双向网要求各用户回传到前端信号电平应一致（即相等），把各用户传到前端电平之差，控制在6dB之内。考虑到温度变化的影响，设计时最好把各用户传到前端到信号电平差控制在3dB以内。对于回传通道的设计，主要解决好回传增益的变化和回传通道损耗不一致两个问题。前者对用户家中的回传发射机的动态范围有很大影响，后者与噪声和干扰对回传系统的侵害有很大重要的关系。
2.2链路损耗不一致性造成的危害
在CM与CMTS之间通过双向HFC系统建立一个长环路AGC链路。把CM发射的信号，传到CMTS的上行端口处电平被钳位在一定值（一般钳位在0dBmV），AGC控制范围一般是10dB，各链路之间损耗之差很大，难以实现AGC控制。不能实现长环路AGC控制可产生两方面问题：
①不能把各用户CM发射信号电平，在CMTS上行端口处实现电平被钳位在0dBmV；②某一个CM超出AGC控制范围，这个CM就会掉线。
为了保证各用户CM发射的信号，在CMTS上行端口的电平被钳位在0dBmV（60dBuV），不同链路损耗上的用户CM发射的信号电平（或功率密度）也必然不同。若各回传链路损耗差异比较大，用户CM发射的信号电平差异也很大，无源分配网络的回传链路损耗差异，导致了回传通道抗干扰能力显著劣化。双向网络回传通道抗干扰能力不强，回传通道是不可能稳定、可靠地运行，干扰严重时无法开展双向传输。
2.3汇聚均衡问题的解决措施
在建设、设计单向HFC网络时，我们是采用电缆均衡器，来解决电平均衡问题。正向电平不均产生原因是，不同频率信号在电缆传输中衰减不同引起，信号频率越高衰减越大，电缆均衡器的衰减特性正好与电缆衰减特性相反，频率越低衰减越大。两条曲线合成后，就可得一条平稳的衰减，这样就保证线路中某一点电平均衡。如在回传通道中产生的电平不均衡，是在某一频点（如65MHz频点），因各用户到前端（或放大器回传输入端口）链路损耗不同引起，再用正同均衡器，以解决不了回传通道的汇聚均衡问题。所以我们在设计双向HFC网络时，必须采用一些与设计单向时的不同方法来解决回传汇聚均衡问题。保证每个用户致回传放大器（或前端）之间链路损耗大致相等。
摘要：本文通过讲述HFC网回传通道汇聚噪声和汇聚均衡的产生，及对HFC网双向传输造成的危害，谈怎样解决好回传通道上所产生的汇聚噪声和汇聚均衡的两大难题，确保双向HFC网高质量地运行。
关键词：汇聚噪声，汇聚均衡，回传通道
汇聚噪声和汇聚均衡是困惑HFC双向网络建设的两大难题，这两大难题解决不好，双向传输就无法开展。只有大胆、科学地面对难题，了解它们的产生，掌握解决途径，才能搞好双向HFC网络的建设、设计与调试，确保双向HFC网高可靠、高稳定、高质量地传输双向信号。
一.汇聚噪声
1.1噪声的产生
汇聚噪声包括四类：一是热噪声；二是入侵噪声；三是光链路噪声；四是信号非线性失真所产生的组合互调噪声。
（1）热噪声
热噪声由有源器件（放大器和光接收机）中的电子的运动而产生的。
（2）光纤链路噪声
光纤链路噪声由反向激光器、光纤和光接收机产生。
（3）入侵噪声
入侵噪声来源：短波广播、业余电台、遥控玩具、无线电话、寻呼发射机、瞬间脉冲噪声等等。
（4）组合互调噪声.
與正向不同，回传通道所产生的失真，不会呈现典型的差拍群，而看上去更象噪声，所以把回传通道上所传输的数字信号由于失真产生的噪声块称为组合互调噪声。组合互调噪声对回传通道的影响也较大，在对回传通道进行设计与调试时不可忽视。
1.2减少上行通道汇聚噪声的办法与措施
（1）加强屏蔽。使用屏蔽性能高的电缆，分支器与分配器，选用性能良好的双向设备（特别是激光器）和器件。
（2）高电平传输。由于系统的噪声大小基本是一定的，信号电平提高了，C/N值也随之提高了。
但这里要注意，高电平传输不等于高电平输入，因高电平输入易产生削波现象。
（3）采用对称集中分配方式进行入户分配。它与传统的串接分配方式相比，减少了大量接头，即减少了很多噪声的侵入点，还可有效地解决链路损耗均衡问题。
（4）提高施工质量，做好各接头防潮。在施工时特别是要把好各接头的施工质量关，有线电视工程被称为“接头工程”，就是因为接头多，在众多的接头中，若某点接头质量不高，该触点会松动或受到腐蚀、触点处要产生氧化层，有氧化层的触点就会形成一个电势差，其功能类似一个微型二极管。由于二级管的非线性，将导致正向信号间相互混频。混频中的差拍产物有一些会落入回传频段，对回传信号产生干扰。在建设双向HFC网络时，更应重视接头的质量。因HFC网中接头太多既有电缆接头，又有光纤接点，既有固定接头，又有活动接点。有些施工人员和维护人员对接头质量问题有所轻视，要克服对接头质量有所忽视的思想，把各种接头，各地方的接头做好，做到非常清洁，牢固、防潮。对于双向HFC网，电缆接头最好采用压接式F头，不要采用普通式的F头。在架设光缆与电缆时，防止光缆和电缆受力过大，弯曲半径过小会使光缆损耗增大，电缆弯曲半径过小，会使电缆的屏蔽性能下降，外界干扰侵入增多。做好地线保证各设备、器件、线路良好接地，减少公共路径失真带来的影响，减少网络受雷击的可能性，减少外界干扰的入侵。
（5）避开有干扰的频率。避开当地开设的业余电台，开路电视台、短波电台所使用的频点。
（6）降低上行信道带宽。降低上行信道的带宽可以提高回传通道的C/N值，但上行的传输速率也会降低。
（7）加强对网络管理。经常进行法制宣传与教育，加强管理，加大管理力度，杜绝用户在室内的私拉乱接现象，减少用户室内的入侵干扰噪声。
（8）安装高通滤波器。在暂时不开通双向业务的线路上安装85MHz高通滤波器，在光站上行电路中，根据上行通道的带宽安装低频率带通滤波器。
（9）一台CMTS所带的用户不能过多，一般500户左右为好。
（10）器件有空口一定要用75欧姆负载接入。
二.汇聚均衡
2.1所谓回传通道的汇聚均衡，是指各用户发射的信号电平传到前端不一致性问题。它由各用户到前端的通路损耗衰减不同而引起。建设双向网要求各用户回传到前端信号电平应一致（即相等），把各用户传到前端电平之差，控制在6dB之内。考虑到温度变化的影响，设计时最好把各用户传到前端到信号电平差控制在3dB以内。对于回传通道的设计，主要解决好回传增益的变化和回传通道损耗不一致两个问题。前者对用户家中的回传发射机的动态范围有很大影响，后者与噪声和干扰对回传系统的侵害有很大重要的关系。
2.2链路损耗不一致性造成的危害
在CM与CMTS之间通过双向HFC系统建立一个长环路AGC链路。把CM发射的信号，传到CMTS的上行端口处电平被钳位在一定值（一般钳位在0dBmV），AGC控制范围一般是10dB，各链路之间损耗之差很大，难以实现AGC控制。不能实现长环路AGC控制可产生两方面问题：
①不能把各用户CM发射信号电平，在CMTS上行端口处实现电平被钳位在0dBmV；②某一个CM超出AGC控制范围，这个CM就会掉线。
为了保证各用户CM发射的信号，在CMTS上行端口的电平被钳位在0dBmV（60dBuV），不同链路损耗上的用户CM发射的信号电平（或功率密度）也必然不同。若各回传链路损耗差异比较大，用户CM发射的信号电平差异也很大，无源分配网络的回传链路损耗差异，导致了回传通道抗干扰能力显著劣化。双向网络回传通道抗干扰能力不强，回传通道是不可能稳定、可靠地运行，干扰严重时无法开展双向传输。
2.3汇聚均衡问题的解决措施
在建设、设计单向HFC网络时，我们是采用电缆均衡器，来解决电平均衡问题。正向电平不均产生原因是，不同频率信号在电缆传输中衰减不同引起，信号频率越高衰减越大，电缆均衡器的衰减特性正好与电缆衰减特性相反，频率越低衰减越大。两条曲线合成后，就可得一条平稳的衰减，这样就保证线路中某一点电平均衡。如在回传通道中产生的电平不均衡，是在某一频点（如65MHz频点），因各用户到前端（或放大器回传输入端口）链路损耗不同引起，再用正同均衡器，以解决不了回传通道的汇聚均衡问题。所以我们在设计双向HFC网络时，必须采用一些与设计单向时的不同方法来解决回传汇聚均衡问题。保证每个用户致回传放大器（或前端）之间链路损耗大致相等。