双向HFC网络若干技术问题探讨

摘要：本文讲述了双向HFC网络上行传输存在的一些问题及解决方法，分析了光纤网络中频段的带宽与下行光发射机的总数量的关系，指出了建设双向HFC网必须按照通信网建设特征和规律。

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（20xx）04-0000-00

1、前言

HFC（Hybird Fiber Coaxial cable network）光纤同轴电缆混合网具有丰富的频率资源，并且以频分多址为基础的信道划分，可以同时传输任何不相关联的电信号。它代表了真正意义的“信息高速公路”。其关键之处是具有“公路”特征！而以基带传输方式为基础的双绞线(包括五类线)传输网，由于要求信号格式单一固定和在时分制条件下的信号及设备关联，实际是“铁路”特征。因此，在今后信息化社会里各种城域网结构中，HFC网络在传输容量和技术兼容性方面具有更重要的地位。

然而，关于双向HFC网的有关技术问题必须解决，使之标准化和实用化。剖析问题的原因，有线电视由“前端传输分配到用户末端”的广播模式与“多种交互式业务信号传输”的交互模式在基本概念上有着巨大差别。从上行传输的角度看，用户是“前端”，各级中心设备是信号交换枢纽(立交桥和交警的概念)。只有从根本上把观念改变了，才能开展正确的讨论，才有可能有正确的解决问题的办法和正确的规划方案。下面主要针对双向HFC网络在上行传输和光缆规划两方面常见问题进行分析。

2、关于上行传输的几个问题

双向HFC网络上行传输主要存在两方面问题：汇集干扰和汇集均衡。

关于汇集干扰问题，要点是认识“干扰”如何产生和“汇集”现象是从用户端到前端数据解调器入口(错误的认识是到光节点)的完整过程。

系统测试实践证明：干扰的产生可分为二大类型，第一类型是从用户端口直接接入(这是最大干扰源)。第二类型是电缆传输路由受空间电磁场辐射引入而次之。

用户端产生的端口引入干扰不可能依赖电缆屏蔽来解决，解决的方案是将电视信号电缆与双向传输电缆在户内分开，构成户内局域网，彻底隔离单向接收设备的上行干扰(优秀的双向设备决不应也不会产生上行干扰)!

而沿用户上行传输到第一级上行放大的路由受干扰侵入的问题，也不可能采用无限提高电缆等材料的屏蔽系数来解决：因为加强型屏蔽电缆和特殊接头的屏蔽系数在实际使用中将使其性能大打折扣(产生上行干扰处在实际过程中也无法查找)，正确的办法是：把用户视为“前端”，改变传统的树型接入结构，采用集中分配(汇集)和放大为一体的做法，保持电缆中上行传输信号的原有高电平，而对上行电平产生衰降以及执行放大功能部分的抗干扰薄弱部位采取集中屏蔽的措施。这样，上行传输实现非常简单可靠，而且常规材料就可满足要求。

另外，上行汇集干扰问题与放大器等有源设备无关。而划小光节点也不可能减少于扰，因为中心设备中的数据解调入口(CMTS入口)不可能仅对应于某个光节点！在实际建网中，一般将同一台光发射机所覆盖光节点用户汇聚后上传至同一CMTS (在建网营运初期往往是将若干光发射机覆盖的总用户数而汇集)。这就是逐步划小光节点而业务营运时没有改善干扰的根本原因！实践和理论证明：只有首先改变用户前端的结构而减少和抑制干扰是唯一正确途径。

关于上行电平汇集不一致(汇集均衡)问题，也必须对用户到中心的全部路由传输增益正确设计。可以设想，若2路信号载频电平分别为Cl和C2值，分别也存在干扰N1和N2，即使C1／N1和C2／N2都达到38dB，但如果汇集处C1／C2的电平差达到20dB，必然，汇集后载噪比也会小于18dB。这就是汇集均衡问题，而决不可视为汇集干扰问题。在过去的许多文章中均把该问题错误地归于“汇集噪声”。这就是许多网络，初期开通某少数用户时容易，而用户增加后变劣的原因。错误的解决方法是将未申请双向传输业务服务的用户路由“堵去上行”而进行调测。而正确的做法是在双向业务“户户通”条件下的调测才可能建成商业化运营的双向传输网。

解决该问题的措施是采用集中放大分配集线器，把用户到单元(群)的工程问题交给产品生产厂家解决。仅仅在干线上强调对称设计，使其做到调整下行而对上行信号通道作小量的模拟调测(上行调试与下行调试的工作量相关不大)，且免去了今后上行维护调试)。

双向HPC的干线通道是“用户共享”，优点是：利用效率高(性价高)，但缺点是无法“侦察”和“查处”由某用户端或某路由支线引入干扰，“用户路权管理”是解决问题和唯一对策。这就是任何通信传输系统必须具备的条件!因为用户是“前端”!所以“用户路权管理”的含意是涵盖了基本收费和上行传输通道基础管理物理平台。

3、光纤网的规划问题

有一个错误的观点：“光节点越多，频率资源越丰富”；正确的观点应是“光发送机越多，可用于交互式业务的频率资源越丰富”。理由是：如果用于有线电视单向传输，频率资源与光节点多少无关，只与传输宽带有关。如果是用于交互式业务信号传输，则与下行光发射机数量与之资源相匹配的上行发射机数量共同决定了网络频率资源。

因为交互式业务的信号属于通信类信号，呈个性特征。而电视信号(包括数字电视和数据广播等)属于广播类信号，呈共性特征。所以，若除去电视信号频段后(全网共有相同频段)，再划出某频段作通信类信号传输，则该频段的带宽与下行光发射机的总数量共同决定了网络服务于用户的通信业务的下行频率总资源。而上行频率总资源(由上行频段和上行光发射机数量共同决定)总应该小于下行频率总资源(因为有以互联网为特征的业务存在)。这是一个原则问题，否则将造成重大浪费。

必须强调指出，在频率资源用途规划时，必须将下行广播性信号(包括电视和数据广播信号)频段与交互式业务(通信类)下行频段独立分段，决不应将交互式业务信号交错放置在频道内，而应在电视频道两侧(或高端或低端)。

用现代交通来比喻，传输网络是“路”，发送或接收信号的设备就是（“车”)(更严格地讲，信号才是“车”)，信息就是通过信号这辆“车”来载送的 “货”!

有线电视网的建设特征是先买“车”，后逐步修“单向路”，而通讯网的建设特征是先修部份“路”，再由用户和网络建设者分别同时买“车”，又再增加 “路”，促进“车辆”的增加和使用。众所周知在通讯业界，“一步到位”的作法是永不可能的，只有“扩容”和“升级”才是正确发展之路。

由于建设单向HFC网与双向HFC网在投资额上差别很小，技术发展之路必须促使双向HFC网进入多功能交互业务传输服务的阶段。这上阶段已随着其技术已经全面解决而已经到来。所以，当前建设双向HFC网时必须按照通信网建设特征和规律，抓住近期正在进行的750／860MHZ网络改造的机遇，“正确地统一规划，分步骤实施”使有线电视网的改造工作同步地完成交互式业务网的建设任务。

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