HFC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程

有線電視雙向網(wǎng)技術(shù)中國(guó)傳媒大學(xué)寬帶網(wǎng)絡(luò)爭(zhēng)論所金立標(biāo)博士1總前端IP網(wǎng)絡(luò)核心路由、交換、傳輸分前端IP匯聚路由交換光節(jié)點(diǎn)OLT/分光器/其他設(shè)備用戶電纜分配網(wǎng)CPE設(shè)備/終端設(shè)備廣播STB交互STB/PC/智能終端接入分配網(wǎng)單向HFC網(wǎng)有線電視雙向網(wǎng)用戶端ONU/交換機(jī)/其他設(shè)備回傳電纜網(wǎng)絡(luò)雙向光站CMTS分前端總前端廣播STB一二級(jí)傳輸網(wǎng)光節(jié)點(diǎn)用戶分配網(wǎng)城域網(wǎng)接入網(wǎng)用戶端有線電視網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)2一、有線電視網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造從功能上劃分，我國(guó)的有線播送電視網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造分為兩大局部：干線網(wǎng)〔含國(guó)家級(jí)播送電視干線網(wǎng)和省級(jí)播送電視干線網(wǎng)〕城域網(wǎng)〔含地區(qū)級(jí)播送電視網(wǎng)以及縣級(jí)播送電視網(wǎng)〕。31.干線網(wǎng)干線網(wǎng)分成兩個(gè)平臺(tái)：播送電視傳輸平臺(tái)〔A平臺(tái)〕和數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)〔B平臺(tái)〕。播送電視傳輸平臺(tái)承受DVB〔HDTV、SDTV〕overSDH技術(shù)體制。干線網(wǎng)上的接口標(biāo)準(zhǔn)為符合ITU-TG.703標(biāo)準(zhǔn)的DS3〔45Mbps〕接口。數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)主要為基于IPoverSDH的傳輸體制。4使用MPEG-2壓縮技術(shù)，每套節(jié)目一般常壓縮到4.5Mbps，6-8套節(jié)目信號(hào)復(fù)用適配成一個(gè)DS3〔45Mps〕，3個(gè)DS3復(fù)用成一個(gè)STM-1，用SDH的STM-16〔2.5Gbps〕可傳輸300多套MPEG-2壓縮的數(shù)字電視信號(hào)。承受DS3適配器完成數(shù)據(jù)格式和接口的轉(zhuǎn)換。DS3適配器與SDH網(wǎng)之間承受DS3接口，上傳或下載數(shù)據(jù)信號(hào)；與廣電網(wǎng)絡(luò)的前端設(shè)備之間承受ASI接口，完成數(shù)據(jù)信號(hào)與TS流的轉(zhuǎn)換。DS3適配器的形式可以是單獨(dú)的設(shè)備也可以作為一個(gè)功能部件集成到其它的設(shè)備中。5B地市電視臺(tái)機(jī)房A編碼器DS3網(wǎng)絡(luò)適配器SDH設(shè)備市到縣光纜干線A地區(qū)縣回傳模擬信號(hào)V解碼器DS3網(wǎng)絡(luò)適配器SDH設(shè)備再編輯處理區(qū)縣機(jī)房A地機(jī)房62、城域網(wǎng)廣電寬帶城域網(wǎng)是廣電網(wǎng)絡(luò)的重要組成局部，在地理位置上位于同一城市行政區(qū)劃范圍；在網(wǎng)絡(luò)層次上位于廣電骨干網(wǎng)之下，是廣電骨干網(wǎng)在城域內(nèi)部的延長(zhǎng)和擴(kuò)展；在網(wǎng)絡(luò)功能上主要實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)的接入、傳輸與會(huì)聚；起著廣電上下網(wǎng)絡(luò)互連和根底效勞平臺(tái)的作用，不僅是我國(guó)廣電事業(yè)進(jìn)展的根底，也是我國(guó)廣電產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的根底。廣電綜合業(yè)務(wù)城域網(wǎng)承載模擬電視、數(shù)字電視、模擬聲音、數(shù)字聲音等播送業(yè)務(wù)和交互數(shù)字電視業(yè)務(wù)以及互聯(lián)網(wǎng)接入效勞、專(zhuān)線數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、IP等數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。72.1根本構(gòu)造模型通常它由一個(gè)總前端〔HE〕和假設(shè)干分前端〔SE〕、一級(jí)和二級(jí)光鏈路干線、用戶安排網(wǎng)絡(luò)三大局部組成。一級(jí)光鏈路承受“路由走向環(huán)型、物理連接星型”拓?fù)錁?gòu)造；二級(jí)光鏈路一般承受星型拓?fù)錁?gòu)造，按需也可組成環(huán)型拓?fù)洹?92.2骨干網(wǎng)的A/B平臺(tái)多中心的城域骨干網(wǎng)是一種A/B雙平臺(tái)構(gòu)造。A平臺(tái)為播送平臺(tái)，將總前端收集到的無(wú)論是來(lái)自于衛(wèi)星，還是來(lái)自于國(guó)家干線/省級(jí)干線的信號(hào)，以模擬的方式或數(shù)字的方式，分發(fā)到各個(gè)分前端。播送平臺(tái)的總前端〔HE〕和分前端〔SE〕之間的連接的光傳輸也叫做“一級(jí)光鏈路”，承受的技術(shù)多以AM的模擬1550nm技術(shù)為主，也有較小的城域網(wǎng)絡(luò)承受1310nm傳輸技術(shù)。10承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的平臺(tái)是人們常說(shuō)的B平臺(tái)。目前多數(shù)城域網(wǎng)絡(luò)大都承受IP技術(shù)組成寬帶數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)。骨干網(wǎng)是由主中心〔MC〕和多個(gè)分中心〔SC〕組成的能完成寬帶城域網(wǎng)核心層加會(huì)聚層功能構(gòu)件的集合。骨干網(wǎng)通常承受環(huán)型拓?fù)錁?gòu)造，也可承受雙星型、網(wǎng)狀拓?fù)錁?gòu)造。B平臺(tái)的主中心〔MC〕和分中心〔SC〕與A平臺(tái)的總前端〔HE〕和分前端〔SE〕的物理位置往往是全都的。11InternetInternet信息信息中心中心核心網(wǎng)絡(luò)SC無(wú)線接入CMOUHFC接入（公眾用戶）

圖2城域網(wǎng)交互信道結(jié)構(gòu)模型

（骨干環(huán)型，多種接入方式）無(wú)線接入（公眾用戶）LANLAN接入（集團(tuán)用戶）LAN接入（公眾用戶）SCSCMC

MC：主中心

SC：分中心

CM：線纜調(diào)制解調(diào)器OU：光接收單元122.3城域網(wǎng)的接入網(wǎng)無(wú)論是A平臺(tái)還是B平臺(tái)，分前端，或分中心與用戶家里的設(shè)備之間的接入還要依靠一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)。這就是廣電寬帶城域網(wǎng)的接入網(wǎng)。對(duì)A平臺(tái)的信號(hào)而言，該接入網(wǎng)絡(luò)需要將從總前端過(guò)來(lái)的播送信號(hào)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)高效地傳送到用戶家里的電視機(jī)或機(jī)頂盒上。對(duì)B平臺(tái)而言，接入網(wǎng)的功能是指從分中心〔SC〕至用戶數(shù)據(jù)終端之間完成寬帶城域網(wǎng)接入層功能構(gòu)件的集合。13由前端設(shè)備、光節(jié)點(diǎn)和同軸安排網(wǎng)絡(luò)組成的雙向HFC網(wǎng)絡(luò)，可以同時(shí)完成上述A平臺(tái)和B平臺(tái)的接入功能。是一種具備廣電特征的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)和多業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。從分前端至光節(jié)點(diǎn)的這局部光鏈路通常也成為“二級(jí)光鏈路”，以星型拓?fù)錁?gòu)造為主。同軸安排網(wǎng)絡(luò)則以樹(shù)枝型構(gòu)造為主，放大器的級(jí)聯(lián)不超過(guò)三級(jí)。最近，廣電網(wǎng)絡(luò)的接入除了雙向HFC的方式以外，還消逝了“單向HFC”+PON+五類(lèi)線或EoC的方式的方案。142.4廣電城域網(wǎng)的實(shí)際構(gòu)造不同的城市，由于掩蓋的區(qū)域大小不同，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)分為以下幾大類(lèi)：a〕主前端/主中心+一級(jí)光網(wǎng)+同軸安排網(wǎng)/雙絞線網(wǎng)+CM(STB)/網(wǎng)卡b〕主前端/主中心+一級(jí)光網(wǎng)+分前端/分中心+二級(jí)光網(wǎng)+同軸安排網(wǎng)/雙絞線網(wǎng)+CM(STB)/網(wǎng)卡c〕主前端/主中心+一級(jí)光網(wǎng)+分前端/分中心+二級(jí)光網(wǎng)+三級(jí)光網(wǎng)+同軸安排網(wǎng)/雙絞線網(wǎng)+CM(STB)/網(wǎng)卡152.5廣電城域網(wǎng)的核心技術(shù)〔1〕IP〔InternetProtocol〕技術(shù)基于IP的寬帶城域網(wǎng)技術(shù)有：千兆以太網(wǎng)技術(shù)GE〔GigabitEthernet〕、基于裸光纖的POS技術(shù)POS〔PacketoverSDH，orIPoverSDH〕技術(shù)〔2〕IPoverATM技術(shù)在異步轉(zhuǎn)送模式ATM〔AsynchronousTransferMode〕上傳送IP包16二、HFC網(wǎng)絡(luò)根底

1、根本定義國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)有三種建議：DVB建議、DAVIC建議、MCNS建議。a〕DVB建議：?jiǎn)蜗虬才畔到y(tǒng)，以MPEG-2傳送數(shù)據(jù)流〔TS〕為根底，不包括上行傳輸。b〕DAVIC建議：雙向HFC網(wǎng)絡(luò)，以MPEG-2為根底的HFC網(wǎng)絡(luò)和以ATM為根底的HFC網(wǎng)絡(luò)。c〕MCNS組織建議:HFC網(wǎng)絡(luò)上的CMTS/CableModem系統(tǒng)。172.HFC網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題上行帶寬過(guò)窄，只能夠使用5MHz-65MHz，由于外界因素的干擾，一般只能使用20MHz-65MHz，因此，上行帶寬實(shí)際可利用的頻帶只有45MHz?；貍魍ǖ罆?huì)聚噪聲，形成漏斗效應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)噪聲的來(lái)源有三個(gè)方面：用戶家庭的噪聲：70%電纜接入：25%設(shè)備：5%183.HFC網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)造3.1、“星－樹(shù)”型一般小型城鎮(zhèn)可承受這種構(gòu)造。3.2、“多星－樹(shù)”型一般中小型城市可承受這種構(gòu)造。3.3、“環(huán)－星－樹(shù)”型一般大中型城市可承受這種構(gòu)造。194.HFC頻率配置205、HFC光鏈路設(shè)計(jì)HFC網(wǎng)絡(luò)光鏈路中的光纖都承受G.652單模〔SM〕光纖，光鏈路的工作波長(zhǎng)有1550nm和1310nm兩種波長(zhǎng)可供選擇。其次、三級(jí)光鏈路中應(yīng)承受1310nm波長(zhǎng)，在第一級(jí)光鏈路中可承受1550nm或1310nm波長(zhǎng)；在地域掩蓋較大的城市可優(yōu)先承受1550nm波長(zhǎng)，在地域掩蓋較小的城市可優(yōu)先承受1310nm波長(zhǎng)。216、HFC共享帶寬依據(jù)現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)分析，一臺(tái)下行光放射機(jī)經(jīng)分光后大致可以效勞2023到3000個(gè)用戶，上行可用45MHz頻段共享的用戶數(shù)不超過(guò)500戶。目前在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)缺乏的狀況下，承受一臺(tái)下行光放射機(jī)經(jīng)分光后帶多個(gè)光節(jié)點(diǎn)，承受“一下四上”或“一下六上”方式開(kāi)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。隨著反向業(yè)務(wù)量增加，下行光放射機(jī)的分光路數(shù)應(yīng)漸漸削減，直至承受“一下一上”方式，以增加用戶可用帶寬。227、HFC光節(jié)點(diǎn)規(guī)模為了更好地開(kāi)展交互業(yè)務(wù)，建議新建網(wǎng)絡(luò)可承受500或250戶建立一個(gè)光節(jié)點(diǎn)。假設(shè)仍承受2023戶建立一個(gè)光節(jié)點(diǎn)，承受多端電輸出口，承受星形安排，每個(gè)電平輸出口效勞用戶數(shù)盡量相等，以便利今后平滑升級(jí)到每光節(jié)點(diǎn)500或250戶。這樣做一方面可以削減反向噪聲的會(huì)聚，另一方面也可以增加每個(gè)用戶的平均可用帶寬。238、HFC電纜安排網(wǎng)構(gòu)造建議光節(jié)點(diǎn)用戶數(shù)在200至300戶的承受光節(jié)點(diǎn)輸出高電平的電信號(hào)，然后通過(guò)分支、安排器無(wú)源送到用戶。但是，要留意承受相應(yīng)方式將回傳電平損耗把握在確定范圍之內(nèi)，如30dB以內(nèi)，以保障回傳通道滿足要求。也可以承受低輸出電平的電信號(hào)，再加上1至2級(jí)安排放大器送到用戶。249、數(shù)字電視與HFC網(wǎng)絡(luò)HFC網(wǎng)主要是為模擬射頻信號(hào)的傳輸設(shè)計(jì)的，它的主要技術(shù)指標(biāo)是C/N、CSO、CTB。這三大指標(biāo)是衡量網(wǎng)絡(luò)能否傳好模擬信號(hào)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字電視信號(hào)是離散的信號(hào)，衡量其質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)有誤碼率、載噪比、MER等指標(biāo)?！?〕技術(shù)指標(biāo)2526〔2〕HFC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)消逝的故障現(xiàn)象也不同模擬信號(hào)的故障，一般是雪花點(diǎn)，網(wǎng)紋干擾等。數(shù)字信號(hào)消逝的故障是碼賽克或黑屏。有時(shí)模擬信號(hào)還可以看，而數(shù)字信號(hào)是黑屏。造成這種現(xiàn)象的主要緣由是，HFC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)反射波，時(shí)延、抖動(dòng)等引起數(shù)字信號(hào)嚴(yán)峻誤碼，C/N下降產(chǎn)生黑屏。這些故障對(duì)模擬信號(hào)影響不大，對(duì)于數(shù)字信號(hào)則影響比較大，且查找起來(lái)很困難。27三、CTMS/CableModem系統(tǒng)

HFC

Internet

常規(guī)模擬電視

數(shù)字電視

CMTS

本地服務(wù)器

Router

混

合

/

分

離

PC

TV

Phone

CM

寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)28CMTS與CM的通信過(guò)程為：在下行方向，來(lái)自路由器的數(shù)據(jù)包在CMTS中被封裝成MPEG2-TS幀的形式，經(jīng)過(guò)64QAM調(diào)制后與有線電視模擬信號(hào)混合輸出RF信號(hào)到HFC網(wǎng)絡(luò)，下載給各CM；在上行方向，CMTS將接收到的經(jīng)QPSK調(diào)制的數(shù)據(jù)進(jìn)展解調(diào)，轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)幀的形式傳送給路由器。同時(shí)，CMTS負(fù)責(zé)處理不同的MAC程序，這些程序包括下行時(shí)隙信息的傳輸、測(cè)距治理以及給各CM安排TDMA時(shí)隙。29系統(tǒng)參數(shù)30四、CM的接入1.接入業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的要求在HFC有線電視網(wǎng)上，不同的業(yè)務(wù)運(yùn)行會(huì)有不同的帶寬需求，致使每個(gè)CM對(duì)網(wǎng)絡(luò)有不同的接入要求?！?〕網(wǎng)上掃瞄業(yè)務(wù)傾向于非對(duì)稱(chēng)的帶寬要求，致使每個(gè)CM要求有一個(gè)上行和一個(gè)下行信道的支持，這正好與HFC有線電視網(wǎng)的非對(duì)稱(chēng)帶寬特性相適應(yīng)。〔2〕IP業(yè)務(wù)傾向于對(duì)稱(chēng)的帶寬要求，致使每個(gè)CM要求有多個(gè)上行信道的支持。在一個(gè)地區(qū)有大量的CM通過(guò)同一個(gè)光節(jié)點(diǎn)接入時(shí)，為了供給足夠的帶寬和防止呼叫堵塞，需要供給CM能接入到多個(gè)上行中的一個(gè)信道的支持。31〔3〕IP流媒體視頻業(yè)務(wù)傾向于特殊大的下行帶寬的要求，致使每個(gè)CM要求有多個(gè)下行信道的支持。在一個(gè)地區(qū)有大量的CM通過(guò)同一個(gè)光節(jié)點(diǎn)接入時(shí)，為了供給足夠的帶寬和把多路IP視頻流傳送到多個(gè)CM，就需要供給CM能接入到多個(gè)下行中的一個(gè)信道的支持?！?〕上述業(yè)務(wù)的組合應(yīng)用業(yè)務(wù)帶寬需求的狀況就相當(dāng)簡(jiǎn)潔，就可能需要有多個(gè)上行和下行信道的支持。該狀況下，CM要能在多個(gè)上行之間和多個(gè)下行之間移動(dòng)，CMTS的作用是治理與其相連接的全部CM的流量負(fù)載，即依據(jù)各CM的帶寬資源需求和可用的資源，通過(guò)動(dòng)態(tài)地移動(dòng)CM，在多個(gè)上行和下行之間平衡流量。322.CM接入單個(gè)下行信道和單個(gè)上行信道例如假設(shè)CMTS有1個(gè)下行輸出和4個(gè)上行輸入端口，即有1個(gè)下行信道和4個(gè)上行信道；1個(gè)下行信道為共享信道，4個(gè)上行信道則分別位于獨(dú)立的4根光纖上，并分別為4個(gè)社區(qū)的CM供給效勞。CMTS接入到一個(gè)下行光放射機(jī)和4個(gè)上行光接收機(jī)，而每個(gè)CM則經(jīng)電纜安排系統(tǒng)接入各自所在社區(qū)的光節(jié)點(diǎn)〔雙向光放射/光接收機(jī)〕，即每個(gè)CM共享一個(gè)下行信道和惟一的一個(gè)上行信道。前端CMTS與社區(qū)光節(jié)點(diǎn)之間承受了空間分隔的兩根光纖〔上/下行各一芯〕連接，而社區(qū)光節(jié)點(diǎn)以下則是樹(shù)枝型構(gòu)造的同軸電纜安排系統(tǒng)連接各CM。如以以下圖：33343.CM接入多個(gè)下行信道和多個(gè)上行信道例如每個(gè)CMTS均有2個(gè)下行輸出端口〔fD0/fD1〕和4個(gè)上行輸入端口〔fU0～fU3〕；構(gòu)造見(jiàn)以以下圖：35〔1〕構(gòu)造1將CMTS的兩個(gè)下行輸出端口混合后接入到一個(gè)下行光放射機(jī)；將每?jī)蓚€(gè)上行輸入端口也混合分別接入上行光接收機(jī)。這樣，每個(gè)CM都可查看2個(gè)下行信道?！?〕構(gòu)造2將CMTS的2個(gè)下行輸出端口和4個(gè)上行輸入端口混合后分別接入下行光放射機(jī)和上行光接收機(jī)。這樣，每個(gè)CM都可查看2個(gè)下行信道并使用與2個(gè)下行信道相關(guān)的全部4個(gè)上行信道?！?〕構(gòu)造3CMTS的下行輸出和上行輸入端口的混合方式類(lèi)似方案1，但CMTS的上行輸入端口承受了穿插連接，即每個(gè)上行光接收機(jī)分別與不同的下行信道相關(guān)。這樣每個(gè)CM都可查看2個(gè)下行信道及每個(gè)下行信道相關(guān)的一個(gè)上行信道。36五、DOCSIS2.0DOCSIS1.0/1.1AdditionalCapabilitieswithDOCSIS2.0調(diào)制方式頻道帶寬(MHZ)數(shù)據(jù)速率(Kbps)調(diào)制方式頻道帶寬(MHZ)數(shù)據(jù)速率(Kbps)QPSK16QAMQPSK16QAM1.61.63.23.22,25605,1205,12010,24032QAM64QAM16QAM32QAM64QAM3.23.26.46.46.412,80015,36020,48025,60030,72037六、DOCSIS3.01、基于多個(gè)上、下行通道的綁定技術(shù)a〕DOCSIS3.0承受四個(gè)或四個(gè)以上的有線電視頻道帶寬綁定在一起的方式進(jìn)展數(shù)據(jù)傳輸，固然這種綁定并不是簡(jiǎn)潔的組合。如以下圖，120Mbps的數(shù)據(jù)被使用“信息包綁定〔Packet

bonding〕”技術(shù)分成四個(gè)30Mbps的數(shù)據(jù)流〔不能大于30Mbps〕，通過(guò)四個(gè)綁定在一起的電視頻道進(jìn)展傳輸，在接收端通過(guò)使用“信息包綁定〔Packet

bonding〕”技術(shù)把四個(gè)30Mbps的數(shù)據(jù)流整合復(fù)原成120Mbps的數(shù)據(jù)。這樣它的傳輸力氣將是原來(lái)使用單一電視頻道傳輸?shù)?倍以上。3839DOCSIS3.0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定綁定在一起的頻道不能低于4個(gè)，DOCSIS3.0的下行速率起點(diǎn)規(guī)定為160Mbps，而上行速率為120Mbps，并且還可以通過(guò)增加綁定的頻道數(shù)量來(lái)提高上、下行的傳輸速率。DOCSIS3.0標(biāo)準(zhǔn)在傳輸通道中承受的多個(gè)頻道的綁定技術(shù)，在數(shù)據(jù)傳輸中則承受的信息包的綁定技術(shù)，這些新技術(shù)無(wú)疑為DOCSIS3.0標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率帶來(lái)了飛躍的進(jìn)展。402、承受了先進(jìn)的IPv6技術(shù)：目前隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速進(jìn)展，原有的IPv4技術(shù)已經(jīng)不能滿足應(yīng)用的需要，所以承受了更新的IPv6技術(shù)。DOCSIS3.0標(biāo)準(zhǔn)也順應(yīng)時(shí)代進(jìn)展的需要，將IPv6技術(shù)融合到標(biāo)準(zhǔn)之中。DOCSIS3.0標(biāo)準(zhǔn)不僅支持原有的IPv4技術(shù)，而且還能支持新一代的IPv6技術(shù)，在前不久進(jìn)展的相關(guān)測(cè)試中，DOCSIS3.0標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備在這方面的測(cè)試結(jié)果是令人滿足的。41七、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、CMTS設(shè)計(jì)考慮問(wèn)題：CMTS調(diào)制方式：64QAM、256QAM供給應(yīng)用戶的帶寬，是否高于ADSL上網(wǎng)用戶比例〔同時(shí)上網(wǎng)〕；網(wǎng)絡(luò)使用比例〔同時(shí)下載〕42舉例：下行每信道8M帶寬，承受64QAM調(diào)制方式，每個(gè)下行信道實(shí)際數(shù)據(jù)率36Mbps；估量供給應(yīng)用戶的最低并發(fā)數(shù)據(jù)速率BW在1Mbps以上；使用狀況以頂峰期上網(wǎng)用戶比例RB為50%，網(wǎng)絡(luò)使用比例UF為20%估量。依據(jù)1000戶計(jì)算：1000*50%*20%*1Mbps/36Mbps＝2.7,即需要3臺(tái)CMTS；假設(shè)供給400kbps的速率，則需1臺(tái)CMTS。432、系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計(jì)1〕HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸模擬電視的技術(shù)指標(biāo)安排按廣電行業(yè)GY/T106-1999標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)為：CNR≥43dB；CSO≥54dB；CTB≥54dB

通常系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)定為：CNR≥44dB；CSO≥55dB；CTB≥55dB44安排比例C/N前端安排比例為40%，48dB光纜傳輸系統(tǒng)為主要網(wǎng)絡(luò)，安排比例為40%，48dB。同軸電纜安排網(wǎng)承受無(wú)源器件指標(biāo)較好,安排比例為20%，51dB；CSO、CTB既要考慮光傳輸鏈路到達(dá)的指標(biāo)，又考慮前端不承受前端放大器，不會(huì)產(chǎn)生CSO和CTB。安排比例為：前端0%、光鏈路60%、同軸電纜安排網(wǎng)40%。光鏈路指標(biāo)設(shè)計(jì)：一級(jí)光纜：C/N≥50dB、CSO≥60dB、CTB≥65dB；二級(jí)光纜：C/N≥48dB、CSO≥58dB、CTB≥63dB；452、系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計(jì)計(jì)算公式C/N＝設(shè)計(jì)值－10lgA；CM=設(shè)計(jì)值－10lgA；CSO＝設(shè)計(jì)值－15lgA；CTB＝設(shè)計(jì)值－20lgA。463、回傳電平設(shè)計(jì)全部CableModem的信號(hào)必需以一樣的信號(hào)電平到達(dá)前端。假設(shè)其電平差異過(guò)大，即使治理CableModem的CMTS發(fā)出電平調(diào)整指令，試圖使CableModem受控地調(diào)整輸出電平，也難以使各用戶電平上行到CMTS時(shí)全都，結(jié)果會(huì)消逝某些用戶上行信號(hào)C／N很低，而另一些用戶上行信號(hào)產(chǎn)生過(guò)載失真。為保證各支路上行路徑的總損耗近似相等，要求從各用戶端至光節(jié)點(diǎn)的回傳路徑損耗差值小于±5dB。474、電纜干線設(shè)計(jì)在網(wǎng)絡(luò)的電纜干線設(shè)計(jì)時(shí)，盡量承受安排器作為分路器件，制止使用分支損耗大于10dB的分支器，以保證各支路的上行路徑損耗近似相等。網(wǎng)絡(luò)路由盡量設(shè)計(jì)為多級(jí)星型傳輸構(gòu)造，由于多級(jí)星型由中心到用戶的安排過(guò)程正是由各用戶上行逐級(jí)集合的過(guò)程。只要保證了對(duì)稱(chēng)性，上行下行電平必定全都。對(duì)回傳通道進(jìn)展均衡，以減小回傳路徑損耗的差異。485、安排網(wǎng)設(shè)計(jì)承受集中安排方式。從理論上講，樓道內(nèi)承受集中安排的方式入戶，既保證了各用戶的下行路徑損耗全都，又保證了各用戶的上行路徑損耗全都；同時(shí)削減了大量的電纜接頭，降低了網(wǎng)絡(luò)故障率，削減了干擾信號(hào)的侵入點(diǎn)，折中的方法是盡量多承受4分支、6分支等分路器件。層間線改造為四屏蔽電纜，而入戶線暫不轉(zhuǎn)變。496、光接收機(jī)回傳輸入電平設(shè)計(jì)每HZ固定功率法：首先分析激光器上究竟可以加上多大的射頻功率，然后將總功率安排給各個(gè)信道；回傳激光機(jī)在滿載時(shí)〔一般為60MHZ帶寬〕所能加載的總功率電平往往都由廠家供給的，我們以廠家供給的這個(gè)參數(shù)，再依據(jù)每個(gè)信道所要求的帶寬將總功率安排給各個(gè)數(shù)據(jù)信道。首先把廠家給出的總功率以1HZ的步長(zhǎng)劃分，然后以各自信道的占有帶寬安排功率。每HZ的步長(zhǎng)電平算法如下：激光器輸入的總功率-10Lg[總帶寬]506、光接收機(jī)回傳輸入電平設(shè)計(jì)以SG2023為例，依據(jù)SG2023設(shè)備手冊(cè)，它的回傳光放射模塊為SG2-IFPT/DFBT，建議的總輸入功率為15dBmV。對(duì)于回傳通道，頻率范圍為0~65MHz：每Hz功率＝15－10lg〔60MHz〕＝－63dBmV/Hz假設(shè)目前開(kāi)展的CM業(yè)務(wù)的信號(hào)帶寬為3.2MHz，則該業(yè)務(wù)對(duì)于回傳激光器的輸入功率為：－63dBmV/Hz+10lg〔3.2MHz〕＝2dBmV515、HFC回傳鏈路損耗52A塊：CM至樓放輸出口，反向損耗一般設(shè)定為25±5db。B塊：電纜干線網(wǎng)局部〔包括干放、延放與樓放〕至光站〔具有雙向傳輸功能的光節(jié)點(diǎn)〕的輸出端口，反向損耗設(shè)定0db〔承受單位增益設(shè)計(jì)〕。53C塊：光站至光接收機(jī)局部，損耗與光設(shè)備的選擇有關(guān)，一但光設(shè)備選定了，損耗也就確定了。D塊：光接收機(jī)輸出端至CMTS的輸入端口局部，這塊的作用是將多條光鏈路輸出的信號(hào)混合成一路輸入CMTS，此塊的插入損耗按下公式計(jì)算：插入損耗＝〔業(yè)務(wù)帶寬×上行通道的每Hz功率〕－CMTS要求的輸入電平值54假設(shè)CM的工作帶寬為3.2MHz，并且接收機(jī)輸出口的總功率為108dBuV。依據(jù)每Hz功率法的公式，此時(shí)CM的實(shí)際工作電平應(yīng)當(dāng)為108dBuV–10log(60MHz/3.2MHz)=95dBuV一般將CMTS的端口接收電平設(shè)為0dBmV即60dBuV。這樣從上行接收機(jī)的輸出到CMTS上行端口的總衰減應(yīng)把握為準(zhǔn)確等于95dBuV–60dBuV=35dB55目前，CM的最大輸出電平為118dbμV，為了保證系統(tǒng)有較高的CNR值，將CM的放射電平范圍設(shè)定為100--115dbμV，動(dòng)態(tài)范圍15db作為CMTS的測(cè)距AGC把握余量〔CMTS的輸入電平通過(guò)AGC把握被鉗定在60±1dbμV〕。動(dòng)態(tài)范圍15dB安排如下：安排網(wǎng)：由于各CM的路由差異所造成的集合電平差較大，安排余量為10db，所以，在樓放的輸出端口處安排網(wǎng)的集合電平均差不超過(guò)±5db。電纜干線網(wǎng)局部：在調(diào)試中按單位增益的概念調(diào)試。通過(guò)調(diào)試使網(wǎng)絡(luò)中的每一級(jí)放大器間的增益均為0db，從而實(shí)現(xiàn)圖中B塊總增益為0db的目的。這塊只需安排3db的余量作為溫度所造成電纜損耗的變化和放大器增益變化的補(bǔ)償。光纖鏈路：由于承受了歸一化的調(diào)試，只需考慮設(shè)備增益變化的影響，安排2db的補(bǔ)償余量。567、上行信號(hào)調(diào)整用戶回傳上行信號(hào)時(shí)，由于路由各不一樣，各路由的上行傳輸損耗各不一樣，必定消逝不同用戶信號(hào)上行到各級(jí)會(huì)聚點(diǎn)的電平不全都。假設(shè)其電平差異過(guò)大，即使治理CM的CMTS發(fā)出電平調(diào)整指令試圖使CM受控調(diào)整輸出電平，也難以到達(dá)各用戶電平上行到中心全都的目的。這就要求對(duì)上行信號(hào)電平進(jìn)展會(huì)聚均衡。57傳統(tǒng)有線電視系統(tǒng)是按下向需求設(shè)計(jì)的。下行信號(hào)電平：A100dBμVB73dBμV：73=100-27〔27為分支損耗〕C75dBμV：75=100-5-20D74dBμV：74=100-5-7-14E73dBμV：73=100-5-7-11-4結(jié)論:下行設(shè)計(jì)合理58對(duì)于上行信號(hào)，假設(shè)每個(gè)CM輸出電平為100dBμV。上行頻率的衰減分別為1.2、1.6和2.5dB。則：BA100-27=73dBμVCA100-20-1.2=78.8dBμVDA100-14-1.6-1.2=83.2d