CATV的回傳網(wǎng)

    目前，有線(xiàn)電視事業(yè)正在高速發(fā)展，CATV網(wǎng)將從傳統(tǒng)的單向的單一（只傳輸電視信號(hào)），向雙向交互式多功能方向發(fā)展（INTERNET、VOd、
數(shù)據(jù)交換，數(shù)字電視、數(shù)字廣播等），網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由過(guò)去的單一電纜網(wǎng)變成光纖電纜混合網(wǎng)（HFC），其發(fā)展的核心是由單向網(wǎng)變成雙向傳輸網(wǎng)。既然是雙向傳輸網(wǎng)，就存在一個(gè)反向回傳問(wèn)題，在雙向CATV系統(tǒng)中最突出的問(wèn)題就是反向傳輸通道的噪聲積累問(wèn)題，即所謂“漏斗效應(yīng)”。
一、噪聲的產(chǎn)生
    通常反向通道傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)信號(hào)，傳輸?shù)闹饕夹g(shù)指標(biāo)是誤碼率，而HFC電纜分配網(wǎng)是由分支分配器組成的，傳輸通道被大量用戶(hù)共享使其處于一個(gè)復(fù)雜的電磁波的環(huán)境中，短波廣播、家用電器干擾、工業(yè)電器的干擾、自然雷電干擾等，整個(gè)有線(xiàn)電視網(wǎng)猶如一張巨大的網(wǎng)狀天線(xiàn)，各種干擾通過(guò)用戶(hù)端口、電纜本身等渠道進(jìn)入通道中，經(jīng)回傳放大器形成“漏斗效應(yīng)”使回傳通道載噪比惡化，從而使誤碼率大增。
二、抑制回傳通道噪聲的措施
    1、提高同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)的屏蔽能力，防止干擾從電纜侵入，用戶(hù)的終端盒、分支分配器均要選用有良好屏蔽功能和隔離度較高的產(chǎn)品。另外，同軸電纜網(wǎng)要有良好的接地系統(tǒng)，接地電阻應(yīng)小于8歐姆。
    2、精心設(shè)計(jì)電纜分配網(wǎng)，減少外干擾的侵入。對(duì)于有線(xiàn)電視系統(tǒng)正向傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)我們以前比較熟悉，但對(duì)于反向通道的設(shè)計(jì)我們可能還比較默生，下面就談?wù)劮聪蛲ǖ涝O(shè)計(jì)要考慮的問(wèn)題。
    a、信號(hào)傳輸系統(tǒng)正向和反向傳輸損耗的差異。
    從用戶(hù)終端設(shè)備到前端之間會(huì)隨著時(shí)間、溫度和地點(diǎn)而有所不同，其中大部分是沿回傳方向各個(gè)分支、分配器端口到放大器之間的電纜損耗，由于分支、分配器都是為正向傳輸提供適合的電平，在回傳的情況下，信號(hào)的電平將各不相同，而正反向傳輸通道的電平存在著較大的差異，現(xiàn)以一個(gè)分配放大器的一條支路為例加以說(shuō)明，見(jiàn)圖一：
在正向通道設(shè)計(jì)是按最高工作頻率選擇各分支器，使得信號(hào)在各分支器輸出端口電平一致，這樣使每一支口到達(dá)用戶(hù)家中有一個(gè)合適的電平，然而，回傳路徑損耗將出現(xiàn)較大的差異，表一所列的數(shù)據(jù)是它的一個(gè)很好說(shuō)明。

    上面例子說(shuō)明在40MHz的回傳頻率上，對(duì)不同端口的回傳路徑損耗差別可達(dá)17.7dB,這么大的差別就要求前端接收機(jī)有很大的輸入范圍（很大的動(dòng)態(tài)范圍）但是系統(tǒng)有載噪比的限制，所以當(dāng)回傳信號(hào)電平較少時(shí)是不允許的，如上面的例子，第一個(gè)分支器回傳的電平設(shè)為60dB，那么第四個(gè)分支回傳的信號(hào)電平就只有42dB,顯然由第四個(gè)分支回傳的信號(hào)時(shí)，載噪比是不符合指標(biāo)的，一般我們要求用戶(hù)端的終端設(shè)備如機(jī)頂盒或CABLE MODEM所發(fā)送的回傳信號(hào)到達(dá)前端時(shí)都必須相近，那么如何做到這一點(diǎn)呢？即如何將各個(gè)分支器端口的損耗歸一化呢？有一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法就是采用均衡器。因?yàn)榫馄魇窃O(shè)計(jì)成覆蓋整個(gè)正向和反向頻帶（5-750MHZ）的，這樣均衡器可修正回傳通道的損耗差別同時(shí)也平坦正向通道的響應(yīng)。例如一個(gè)6dB的均衡器將在5MHZ處衰減6dB,而在40MHZ處將衰減4.6dB,，在750MHZ處衰減0dB,這個(gè)均衡器插損為1dB,這樣在750MHZ處損耗為1dB,在40MHZ處為5.6dB，再以前面的例子分析，在各分支器的端口處插入均衡器：如圖二所示，回傳40MHZ處各分支器端口到放大器的衰減值如表二：

由表二中可知，均衡器大大地減少了反向通道的損耗差別，做到分支器端口的歸一化路徑損耗，另一好處是降低了進(jìn)入電纜系統(tǒng)的總匯聚噪聲。在不加入均衡(設(shè)干擾電平為20dBmv),第一個(gè)分支口進(jìn)入的干擾強(qiáng)度為-7dBmv,最后一個(gè)分支口進(jìn)入的干擾為10.7dBmv；使用均衡之后，所有端口的電平變成了-7dBmv左右，這樣使得整個(gè)系統(tǒng)的載噪比得以改善。
    B、每HZ固定功率法：滿(mǎn)負(fù)荷的回傳系統(tǒng)由很多信道組成，每一信道所占的帶寬和調(diào)制方式（QPSK、SQAM等）等都可能不同，那么如何為每個(gè)信道分配合適的電平呢？由于回傳光發(fā)射機(jī)的激光器輸入電平有嚴(yán)格的限制，當(dāng)電平超過(guò)其最大允許輸入電平時(shí)，激光器會(huì)出現(xiàn)削波現(xiàn)象而使信號(hào)嚴(yán)重失真。首先我們要分析激光器到底可以加上多大的射頻功率，然后將總功率按每信道占用的帶寬（總帶寬是35MHZ）的多少來(lái)分配給各信道。在這里可采用一種每HZ固定功率的分配方法：首先把總功率從每HZ的步長(zhǎng)平均分配到整個(gè)回傳頻帶上（步長(zhǎng)的數(shù)值由激光器所能接受的最高輸入電平所決定，如激光器最高輸入電平為45dbmV那么每HZ步長(zhǎng)平均功率為-30DBMV。算法如下：設(shè)每HZ步長(zhǎng)平均功率為X，X=激光機(jī)最高輸入電平-10lg總帶寬HZ，X=45dbmV-10lg[35*10E6]=-30.44dbmV,選-30dbmV）然后以各信道占有的帶寬分配功率。例如某個(gè)信道占有帶寬為1MHZ，它所分到的功率值是-30DBMV+10lg（10E6）=30DBMV，另一信道所占帶寬為10KHZ，那其分配到的功率值是-30DBMV+10lg（10E4）=10DBMV。從這里我們可以看出，窄的信道匯聚噪聲小同時(shí)功率也小，較寬的信道承受的匯聚噪聲大但同時(shí)信號(hào)功率也強(qiáng)，這樣就保證了各個(gè)信道之間有比較均衡的載噪比。
    3、節(jié)點(diǎn)分割：在前面已提過(guò)，電纜網(wǎng)所帶的用戶(hù)越多，匯聚噪聲效應(yīng)則越大，為此我們可用多開(kāi)光節(jié)點(diǎn)的辦法來(lái)分割電纜網(wǎng)所帶用戶(hù)。一般一個(gè)光節(jié)點(diǎn)帶用戶(hù)500戶(hù)就能保證回傳通道的載噪比在規(guī)定的范圍內(nèi)。