DNIS在双向HFC网络中的应用.doc

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1、DNIS在双向HFC网络中的应用 一、概述     为构建下一代广播电视网络，首先必须将单向城域有线电视网升级成双向光纤同轴混合（HFC）网。但是，这种网络的固有特性使其上行信道存在噪声和干扰的汇聚效应，对网络设备、网络施工工艺、网络调试与维护都有非常严格的要求。庞大的城域有线电视网络工程总难免会出现意外情况而产生各种缺陷，而任何一点缺陷都可能因为回传噪声的汇聚效应影响上行信号的正常回传，殃及双向业务的稳定工作；这已经成为许多双向HFC网络运营商开展各种交付业务的主要障碍。研发性能优异的噪声抑制技

2、术，尽可能的放宽对网络建设的要求、降低网络建设的费用是网络设备供应商与网络运营商的共同期望。 二、传统双向HFC网络的回传通道噪声抑制技术     传统双向HFC网络中，一般可以从两个方面改善回传通道的载噪比特性：尽可能提高CM的输出电平和电缆中回传信号的电平，从而使相对噪声功率比（NPR）指标得以提高；?以各种方式对反向噪声进行衰减与隔离，尽可能减少反向侵入干扰和噪声的影响，从而提高回传信道的NPR。?提高回传信号电平改善回传通道载噪比的措施受到诸多限制，如放大器的线性度指标、无源分配网络的回传

3、损耗值、设备性能、系统造价等，其改善程度非常有限。传统的反向噪声的衰减与隔离技术有以下三种：1．集线器控制的回传通道静态开关或回传通道带阻滤波器：     部分双向HFC网络中采用反向开关，例如利用可寻址集线器进行回传噪声的关断，这对建网初期双向用户不多的网络，能够显著改善回传通道的载噪比指标。假设每个用户端的噪声电平都相同，对同一反向激光发送机所覆盖的用户，载噪比改善度α（dB）与该反向激光发送机所覆盖的用户总数N总与所开通的双向的用户数N开通有关：α（dB）＝10×log（N总/N开通）（1）

4、     从（1）式可见，随着开通的双向用户数量N开通的增加改善度将会逐步降低，N总＝N开通时，α＝0dB。所以，这种静态关断式的噪声抑制技术并没有太大的实用价值。     采用回传通道全频段带阻滤波器对未开通交付业务的用户进行人工关断，其噪声抑制机理和功用都与集线器电子开关控制方式基本相同，其局限性也基本一样，随着交互业务用户数量的增加载噪比改善度逐步降低，最终完全丧失。2．三态开关：     还有一种反向噪声隔离方式是在双向放大器或光工作站内部安装三态开关进行回传通道的噪声控制；但由于这种方式

5、需要依靠完善的网管系统，而HFC网络设备管理系统至今还难于稳定实现回传通道噪声的自动控制，无法有效地起到改善回传通道噪声的作用。3．回传通道高通（或带通）滤波器:     路通公司根据国内有线电视网络的应用实际情况，提出利用高通（或带通）滤波器对回传通道的未使用低端频段进行关断的回传通道的噪声隔离技术，以牺牲回传低端通带（5MHz～15MHz或20MHz频段）为代价，可以得到显著的回传载噪比改善度，已经在多个大中型有线电视网络中广泛应用，可以明显改善双向HFC网络的回传通道传输特性。但其改善度会受

6、到CMTS上行RF端口合成光节点数量增加的影响而有所降低。 三、回传通道动态噪声抑制技术－动态噪声隔离开关（DNIS）     双向HFC网络中回传通道CM与CMTS的通讯一般都采用的是TDMA方式。CM工作在突发模式，仅仅在CMTS分配的特定时隙才发送回传射频信号，并且任一时刻都只有一个CM和CMTS进行通信。动态噪声隔离开关（DNIS－DynamicNoiseIsolationSwitch）就是利用了交付业务通讯信号的这一特性：当CM发射上行回传信号时，与之对应的DNIS开关才立即打开，用户发

7、送的数据经开关传送到前端；当CM发送数结束时，DNIS开关立即关断，该DNIS的关断度达50dB以上。开关的“开启”与“关闭”严格与CM发送信号同步。所以即使未发送回传信号的用户端出现各种干扰噪声，但由于DNIS开关阻断了该用户端对应的上行通道，噪声当然不会形成汇聚。     动态噪声隔离开关（DNIS）的简化方框图如下图1所示。图1－动态噪声隔离开关（DNIS）简化方框图     图1示出的DNIS开关部件是一个反向通道的全通开关，带通滤波器用于选择用户的上行频段，使带通滤波器频带之外的干扰不能

8、触发反向开关。此外，还可以通过提高基准电平值，进一步调节反向开关的开启阀值，这不仅降低了对取样放大和检波电路的要求，而且使反向噪声的抑制效果会更好。动态噪声隔离开关的主要性能参数如下：非线性失真：输入RF电平为110dBμV时NPR≧50dB；?开关导通状态下的插入损耗：≦1dB，?开关关断状态下的衰减：≧50dB；?动态范围：反向信号能在75～110dBμV范围内触发开关闭合；? 四、DNIS的应用介绍     基于DNIS噪声隔离开关原理的降噪应用模式，可以根据双向HFC网络拓