CATV的回传网

    目前，有线电视事业正在高速发展，CATV网将从传统的单向的单一（只传输电视信号），向双向交互式多功能方向发展（INTERNET、VOd、
数据交换，数字电视、数字广播等），网络结构由过去的单一电缆网变成光纤电缆混合网（HFC），其发展的核心是由单向网变成双向传输网。既然是双向传输网，就存在一个反向回传问题，在双向CATV系统中最突出的问题就是反向传输通道的噪声积累问题，即所谓“漏斗效应”。
一、噪声的产生
    通常反向通道传输的是数据信号，传输的主要技术指标是误码率，而HFC电缆分配网是由分支分配器组成的，传输通道被大量用户共享使其处于一个复杂的电磁波的环境中，短波广播、家用电器干扰、工业电器的干扰、自然雷电干扰等，整个有线电视网犹如一张巨大的网状天线，各种干扰通过用户端口、电缆本身等渠道进入通道中，经回传放大器形成“漏斗效应”使回传通道载噪比恶化，从而使误码率大增。
二、抑制回传通道噪声的措施
    1、提高同轴电缆分配网络的屏蔽能力，防止干扰从电缆侵入，用户的终端盒、分支分配器均要选用有良好屏蔽功能和隔离度较高的产品。另外，同轴电缆网要有良好的接地系统，接地电阻应小于8欧姆。
    2、精心设计电缆分配网，减少外干扰的侵入。对于有线电视系统正向传输的设计我们以前比较熟悉，但对于反向通道的设计我们可能还比较默生，下面就谈谈反向通道设计要考虑的问题。
    a、信号传输系统正向和反向传输损耗的差异。
    从用户终端设备到前端之间会随着时间、温度和地点而有所不同，其中大部分是沿回传方向各个分支、分配器端口到放大器之间的电缆损耗，由于分支、分配器都是为正向传输提供适合的电平，在回传的情况下，信号的电平将各不相同，而正反向传输通道的电平存在着较大的差异，现以一个分配放大器的一条支路为例加以说明，见图一：
在正向通道设计是按最高工作频率选择各分支器，使得信号在各分支器输出端口电平一致，这样使每一支口到达用户家中有一个合适的电平，然而，回传路径损耗将出现较大的差异，表一所列的数据是它的一个很好说明。

表1 分支端口编号	T1	T2	T3	T4	T1到T4
750MH分支端口总损耗	27db	25db	26db	27db	0db
40MHZ分支端口总损耗	27db	21.2db	16.8db	9.3db	17.7db

    上面例子说明在40MHz的回传频率上，对不同端口的回传路径损耗差别可达17.7dB,这么大的差别就要求前端接收机有很大的输入范围（很大的动态范围）但是系统有载噪比的限制，所以当回传信号电平较少时是不允许的，如上面的例子，第一个分支器回传的电平设为60dB，那么第四个分支回传的信号电平就只有42dB,显然由第四个分支回传的信号时，载噪比是不符合指标的，一般我们要求用户端的终端设备如机顶盒或CABLE MODEM所发送的回传信号到达前端时都必须相近，那么如何做到这一点呢？即如何将各个分支器端口的损耗归一化呢？有一种简单而实用的方法就是采用均衡器。因为均衡器是设计成覆盖整个正向和反向频带（5-750MHZ）的，这样均衡器可修正回传通道的损耗差别同时也平坦正向通道的响应。例如一个6dB的均衡器将在5MHZ处衰减6dB,而在40MHZ处将衰减4.6dB,，在750MHZ处衰减0dB,这个均衡器插损为1dB,这样在750MHZ处损耗为1dB,在40MHZ处为5.6dB，再以前面的例子分析，在各分支器的端口处插入均衡器：如图二所示，回传40MHZ处各分支器端口到放大器的衰减值如表二：

表2 分支端口编号	T1	T2	T3	T4	T1到T4
750MH分支端口总损耗	27db	26db	27db	28db	1db
40MHZ分支端口总损耗	27db	26.8db	27db	28.8db	1.8db

由表二中可知，均衡器大大地减少了反向通道的损耗差别，做到分支器端口的归一化路径损耗，另一好处是降低了进入电缆系统的总汇聚噪声。在不加入均衡(设干扰电平为20dBmv),第一个分支口进入的干扰强度为-7dBmv,最后一个分支口进入的干扰为10.7dBmv；使用均衡之后，所有端口的电平变成了-7dBmv左右，这样使得整个系统的载噪比得以改善。
    B、每HZ固定功率法：满负荷的回传系统由很多信道组成，每一信道所占的带宽和调制方式（QPSK、SQAM等）等都可能不同，那么如何为每个信道分配合适的电平呢？由于回传光发射机的激光器输入电平有严格的限制，当电平超过其最大允许输入电平时，激光器会出现削波现象而使信号严重失真。首先我们要分析激光器到底可以加上多大的射频功率，然后将总功率按每信道占用的带宽（总带宽是35MHZ）的多少来分配给各信道。在这里可采用一种每HZ固定功率的分配方法：首先把总功率从每HZ的步长平均分配到整个回传频带上（步长的数值由激光器所能接受的最高输入电平所决定，如激光器最高输入电平为45dbmV那么每HZ步长平均功率为-30DBMV。算法如下：设每HZ步长平均功率为X，X=激光机最高输入电平-10lg总带宽HZ，X=45dbmV-10lg[35*10E6]=-30.44dbmV,选-30dbmV）然后以各信道占有的带宽分配功率。例如某个信道占有带宽为1MHZ，它所分到的功率值是-30DBMV+10lg（10E6）=30DBMV，另一信道所占带宽为10KHZ，那其分配到的功率值是-30DBMV+10lg（10E4）=10DBMV。从这里我们可以看出，窄的信道汇聚噪声小同时功率也小，较宽的信道承受的汇聚噪声大但同时信号功率也强，这样就保证了各个信道之间有比较均衡的载噪比。
    3、节点分割：在前面已提过，电缆网所带的用户越多，汇聚噪声效应则越大，为此我们可用多开光节点的办法来分割电缆网所带用户。一般一个光节点带用户500户就能保证回传通道的载噪比在规定的范围内。