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1、HFC网络回传通道有效抑制噪声的方法蠢辩01二堡]lIHFC网络回传通道有黧制韵方法@李蔚东陕西电视台工程师【提要】当前,有线网数据业务的开展大多依赖于电缆调制解调器(cM)技术,但是很多网络运营商在推广这种技术的同时,遇到了各种各样的问题,尤其以噪声干扰最为突出.本文阐述了噪声类型,其产生的原因,以及如何抑制噪声,为各兄弟网络运营商提供了一种思路.【关键词】回传通道噪声汇聚干扰1引言早期的有线电视(CATV)网络是为单向广播设计的.上行信道被分配在频谱的较低部分(5～42MHz}.而这部分频谱(特别是5—15MHz)常常充满着各种类型噪声的入侵干扰.由于"漏斗效应"的影响.基于频分复
2、用/时分多址的传输系统在窄带干扰的影响下性能降低.如窄带噪声可能导致时分多址(TDMA}一个或多个业务帧发生丢失.现在的有线电视网络多为HFC网络,基于CATV的HFC双向系统,下行传输比较容易实现而上行传输由于噪声和不可预测的环境而导致传输比较困难.特别是较低部分频谱在实际应用中比较难以实现.在此提出的一种能有效抵抗窄带噪声的传输方法就能有效利用CATV频谱的低端部分.从而利用HFC双向网络实现交互式数据通讯业务.2HFC网络回传通道的噪声类型和产生原因HFC网络的上行信道属于"恒参调制信道.即传输函数不随时间变化的信道.绝大多数的上行信道噪声都属于加性噪声,也就是在接收到的已调信号
3、上线性叠加了一个干扰信号.一般用载噪比和噪声系数来衡量噪声.上行信道的加性噪声种类是多方面的,但就其来源而言,基本上可以分为内部噪声和外部侵入噪声.2.1内部噪声内部噪声由器件本身产生主要由两类噪声组成,一类是热噪声;另一类是散粒噪声它是由有源放大器内电流的不均匀性及不连续性产生.在HFC网络中,内部噪声以热噪声为主影响主要体现在热噪声的积累上.有线电视反向回路的热噪声源为用户终端设备,反向放大器,反向光发射(接收)机等有源器件.2.2外部侵入噪声外部侵入噪声(即干扰)是由有线电视网所处的电磁环境所引起的.是叠加在噪声基底上的一种随机的,不可预见的射频干扰.它是电磁场在电缆端口和馈线通
4、过不同的方式耦合进入电缆网络.主要有以下几种:(1)脉中噪声:脉冲噪声可能是用户端的某些突发脉冲产生的强磁场耦台进入电缆的馈线或引入部分.或者通过空间传播耦合进入用户端的设备中.绝大多数脉冲哚声由人造源产生.如发动机点火,电器开关的通断等.频谱范围在60Hz一2MHz之间.虽然它的频谱范围不在上行信道的频谱内,但由于脉冲幅度较高,它的各次谐波分量可能达到更高的频率从而影响上行信道.另外.计算机等数字设备引起的脉冲噪声.范围在5～40MHz内.自然界的脉冲哚声源包括闪电,天电干扰,来白银河系的噪声和静电泄漏等典型的频谱范围在2kHz100MHz内.抑制脉冲噪声将会降Ik~HFC系统的误码
5、率(BER).抑制脉冲噪声的方法主要有两种采用前向纠错编码(FEC)或者使用滤波器技术.(2)窄带短波噪声;通常可以理解为在大气层中高频电磁场产生的电磁波在空气中传播.通过电磁耦合进入HFC网络的上行信道.形成窄带短波噪声.导致信道的可用性下降.频谱范围在5～30MHz内,它的活动与太阳黑子的活动周期密切相关抑制该类噪声的方法是对上行信道去耦.即选用屏蔽性能良好的电缆以减少窄带短波噪声的耦台.为此.建网时.干线采用540或者500电缆.楼梯口问线为～7电缆入户线采用高品质四层屏蔽电缆,有效减少了窄带短波噪声的耦合.(3)感应噪声:用户端的电气设备与同轴电缆的相对位置靠近,使该类高电平噪
6、声耦台进入HFC网络的上行信道又称为接近",频谱范围在5～40MHz内.这类噪声可以用搜索法来定位噪声源的位置然后切断噪声源与电缆的连接.另外,对这些可能造成感应噪声的电气设备做好接地屏蔽等防护措施也可以降低感应噪声的影响2.3产生噪声的原因(1)汇聚噪声:汇聚噪声来自众多用户和所有路由的电缆侵入噪声以及网络设备自身产生的干扰噪声,这些干扰噪声在汇聚点的总和称为汇聚噪声.汇聚干扰:主要有3个途径一是用户室内的电器,是产生强干扰的源头二是环2006年笛4期广播与电视技术I传输覆盖网络境电磁干扰侵入电缆而形成,即电缆本身产生了"接收天线"效应;三是网络有源设备产生的干扰(开关电源干扰,单片
7、机干扰回传干扰.自激干扰等).汇聚噪声中70%以上均来自于终端用户,其余30%以下的噪声来自于分配网和主干线路.在采用树枝型结构的分配式CATV网中,从信号上行传输方向看,网络的众用户端是上行信号传输的始端,信号群经众多用户端及电缆引入各种干扰并汇聚成强大的干扰源,造成上行信号的C/N值严重低下,即各支路产生的噪声将在光节点和前端产生汇聚作用,形成所谓的噪声"漏斗效应".(2)汇聚均衡:由于各条上行路由传输增益不同,每个用户以及每条上行路由的噪
