HFC网络基本知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,HFC,频谱和网络结构,有线电视,Signal,Level,dB,Frequency,有线电视载波,模拟有线电视信号,不同频道的信号间频分复用，每频道带宽,PAL,：,8MHz,（欧洲制式，中国使用该制式）,NTSC,：,6MHz,（北美制式）,可用频谱：,PAL,：,85,750/860MHz,NTSC,：,54,750/860MHz,国家标准规定了各频道的频率划分，如：,频道代号,频率范围（,MHz,）,图象载波频率（,MHz,）,伴音载波频率（,MHz,）,DS-1,48.5-56.5,49.75,56.25,Z-21,327-335,328.25,334.75,有线电视频道的频率划分,HFC,网络上承载数据业务,5-42,MHz,Upstream,data,750-860,Mhz,Downstream,data,50-750,Mhz,TV programs,下行信号指从前端送到用户端的信号，包括有线电视信号和下行数字信号，下行数字信号和有线电视信号间频分复用,下行数字信号经过调制转化为模拟信号,承载下行数字信号需要占用一个频道带宽,可用频谱：,PAL,：,85,750/860M,NTSC,：,54,750/860MHz,下行频谱上的信号示意图,HFC,网络上的下行信号,上行信号指从用户端送回前端的信号,上行数字信号经过调制转化为模拟信号,上行数字信号可以按照设置承载在,200,、,400,、,800,、,1600,、,3200kHz,带宽之一的任意载波上,不同的上行数字信号载波间频分复用,同一载波（或者说同一通道）上不同用户间时分复用,可用频谱：,PAL,：,5,65MHz,；,NTSC,：,5,42MHz,；,HFC,网络上的上行信号,5-42,MHz,Upstream,data,750-860,Mhz,Downstream,data,50-550,Mhz,Analog TV,550-750,Digital TV,HFC,网络上的频谱,上行频段,（,Upstream data,）,模拟和数字电视频段,（,Analog TV & Digital TV ),下行频段,(,Downstream data,),美标,5-42MHz,50-550Mhz,模拟电视,550-750 Mhz,数字电视,750-860Mhz,欧标,5-65MHz,87-550Mhz,模拟电视,550-750 Mhz,数字电视,750-860Mhz,HFC,网络上的频谱规划,CM,调制器,调制器,调制器,地面卫星接收站,自办节目,CMTS,正向光发射机,正向光接收机,反向光接收机,反向光发射机,TV,PC,混合器,城域网,前端,分配网,干线,.,.,HFC,网络结构,光接收机,HFC,网络信号流向,光发射机,分配器,反向光接收机,卫星接收机,解调器,调制器,混合器,DownStream,模拟电视载波,数字电视载波,Internet,TV,PC,CM,分配器,UpStream,CPMS,MA5800,在,CMTS,工程中，我们通常需要用到放大器、衰减器、分支器、分配器、混合器等器件，对这些器件，我们应该有个大致的了解。,HFC,网络常用器件,放大器的作用是将信号进行放大，干线使用的放大器质量较好，固有噪声小，输出功率较小，延长放大器置于网络末端，输出功率较大，但质量较干放稍差。正向放大器的增益一般在,28dB,左右，有,2-3,级放大电路，而反向放大器一般只有,1,级放大电路，增益较小。这与上下行信号在电缆上的损耗相适用。正向放大器和反向放大器可以分别放置在线路上，但多数情况下两者都装置在同一个铝壳中，共用电源，在输入输出口用双工器进行信号分割。放大器置于同轴电缆线路上，它的供电一般采用,60V,交流电源供电，电源从节点上引入，与,RF,信号共缆传输。,在同轴电缆上信号随频率变化损耗也变化，频率越高，损耗越大。在放大器内一般还有均衡电路，对高低频信号进行均衡，使到达某个节点的信号从频率低端到频率高段都相等。均衡的原理就是加大低频信号的损耗，以弥补信号在电缆上的差异。,HFC,网络常用器件,放大器,衰减器的作用与放大器相反，它是将信号进行衰减。,HFC,工程中存在多种形式的衰减器，我们一般使用衰减棒，衰减棒的规格有,6dB,、,8 dB,、,10 dB,、,16 dB,等。如图：,HFC,网络常用器件,衰减器,分支分配器是将信号进行功率分支、分配的器件，将一路信号分成多路信号。按照输出端口功率异同，分为分配器和分支器。,如果各输出端口信号功率相等，称为分配器，常见的分配器有二分配器、三分配器、四分配器等，表示分别有,2,、,3,、,4,个输出端口（,out,）。,如果各输出端口信号功率不相等，称为分支器，常见的分支器有一分支器、二分支器等，分支端口数量分别是,1,、,2,个，分支器输出端口除了分支端口,(split),外一般还有一个主输出端口（,out,）。分支端口的输出功率相对输入端口的损耗常见的有,8dB,、,10dB,、,12dB,、,14dB,、,16dB,、,18dB,、,20dB,等，主输出端口的输出功率较大，插入损耗一般只有,1-5dB,，即主输出端口的输出信号比输入端口信号小,1-5dB,。,在许多场合，由于没有合适的衰减器，我们可以使用分支器替代衰减器，对于较大的衰减，我们可以串接分支器来达到要求。,HFC,网络常用器件,分支器、分配器,HFC,网络常用器件,-,分支器、分配器,split,out,in,split,out,in,split,一分支器,二分支器,将分支分配器反过来用，即将输入端口变成输出端口，将输出端口作输入端口使用，分支分配器就成了混合器，混合器的作用是将多路信号合成一路。无论正向使用还是反向使用分支分配器（或者说混合器）输入输出端口间的损耗是相同的。,在双向,HFC,网络中，分支器、分配器同时有正向信号和反向信号通过，很难讲它是分支分配器还是混合器，也没有必要区分。只要记住分支分配器以下,2,个特点，我们就能很熟练地使用它，,互易性：分支分配器的输入和输出端口具有互易性，即信号从输出端口流向输入端口的损耗与信号从输入端口流向输出端口相同。,输出端口之间隔离：即信号不能从一个输出端口流向另一个输出端口，信号只能在输入和输出之间传送。,HFC,网络常用器件,分支器、分配器,HFC,网络常用器件,分支器、分配器,out,out,in,split,out,in,工程上对,RF,信号一般不使用绝对值来计算，而采用对数的方式来描述，如放大器的增益用“,30dB”,描述，分支器分支损耗用“,xxdB”,表示等，这样可以简化工程计算。,将绝对信号功率取对数表示，如,20mv,对应的分贝数是,20log20=26,（,dBmv,）或,20log20000=86,（,dBuv,）,注意：同一个功率，用,dBmv,表示，其读数比用,dBuv,做单位的读数小,60,。,HFC,网络中功率的计算,功率计算举例：,如图，,A,点（线路输入点）信号功率是,95dBuv,，经过,300m,的同轴电缆，进入放大器，放大后分支。,假设同轴电缆上损耗是,12dB/100m,，放大器增益是,30dB,，分支器的分支损耗是,8dB,，那么,B,点（分支器输出端）的信号大小是：,95-300*12/100+30-8=81,（,dBuV,）,注意：,MA5800,的功率单位采用的是,1/10 dBmv,，例如要将下行信号的功率设置成,56 dBmv,，那么在配置时输入的数字就是,560,。,HFC,网络中功率的计算,CMTS,的下行信号的发送功率设置为,55 dBmv,，,CM,的接收功率要求为,0 dBmv,，那么下图中的？处应该选择损耗是多少的衰减器？（不考虑线缆损耗）,衰减器的损耗,=CMTS,的发送功率,-,线路上其他器件的损耗,-CM,的接受功率,=55-16-7-3-0=29,（,dBmv,）,这个衰减可由,3,个,10dB,或者,2,个,16dB,的衰减棒串接而成。,在实际的网络搭建中，现场未必有衰减器，在这种情况下，我门也可以使用分支分配器作衰减器。象上例中我们可以使用一个,20dB,的分支器和一个,20dB,分支器近似替代。,HFC,网络中功率的计算,16dB,7dB,3dB,F,CPMS,CM,二分配器,CM,PC,主控板,HFC,上行板,PC,衰减器,四分配器,衰减器,R,？,dB,PC,HFC,网络常用器件,HFC,测试线路搭建,out,In,衰减器,1,out,F1,主控板,HFC,上行板,cm,R11,衰减器,2,二分配器,HFC,测试线路搭建,R1,in,out,16dB,7dB,3dB,F1,CPMS,CM,二分配器,CM,PC,主控板,HFC,上行板,PC,衰减器,四分配器,衰减器,32dB,PC,in,out,HFC,网络常用器件,发射功率范围（,dBmV,）,典型值（,dBmV,）,接收功率范围（,dBmV,）,典型值（,dBmV,）,MA5800,50-60,55,-16-+14 200kHz,带宽,-13-+17 400kHz,带宽,-10-+20 800kHz,带宽,-7-+23 1600kHz,带宽,-4-+26 3200kHz,带宽,0,CM,8-58,45,-15-+15,0,