HFC双向网络调试(2015716梧州梁)

1HFC双向网络调试广西广播电视信息网络股份有限公司2015.7广西广电网络公司规划建设中心梁江航2HFC双向网络调试一、双向网络调试技术二、双向网络调试方法三、双向网络建设注意事项广西广播电视信息网络股份有限公司3一、双向网络调试技术1、有线双向数字电视网络结构•采用双通道（信令和信号）方式传输–信令通道传输信令和低码率、低延时的信号，如指令、数据、话音；CMTS、EPON+EOC。–信号通道传输高码率信号，如实时视频、图片等；边缘QAM（IPQAM）•采用分纤和同轴电缆入户，DVB+IPTV技术方式。广西广播电视信息网络股份有限公司4广西广播电视信息网络股份有限公司CMTS混合器VOD服务器QAMIPQAMQAM交换机VOD信号数据网络数据网络数字电视信号数字电视信号光发射机光接收机光接收机光接收机光接收机混合器光接收光发射HL光工作站光缆网络光缆网络有线分配网络前端系统计算机电视机机顶盒CMTS双向网络5广西广播电视信息网络股份有限公司OLT混合器VOD服务器QAMIPQAMQAM交换机VOD信号数据网络数据网络数字电视信号数字电视信号光发射机光分路器光缆网络有线分配网络前端系统计算机电视机机顶盒光接收机光分路器光分路器交换机ONUEOCEOCPON+EOC双向网络6广西广播电视信息网络股份有限公司正向通道和回传通道信号特点1、信号的性质、类型：反向：突发性、数字调制信号正向：连续的、数字调制信号2、信号流向：反向：从用户端向前端传输、汇聚式正向：从前端向用户端传输、广播式3、设计方法：反向：每HZ带宽恒定功率法正向：各频道等电平传输原则7广西广播电视信息网络股份有限公司CMTS系统关键点电平8广西广播电视信息网络股份有限公司Lv1：多数CMTS的上行电平都设置在0dBmV。CMTS在端口检测各个CM返回的上行信号，如果不等于0dBmV，CMTS就通过下行链路给该CM发出调整指令，最终使之达到0dBmV。Lv2：反向光接收模块的输出电平。目前全区在用的光回传接收平台为九州光回传接收平台，要求设置在AGC工作状态。九州光回传平台的AGC状态为光AGC，接收光功率0～-100dBmV，其工作原理为对回传到接收模块的光功率的差异进行输出电信号的补偿，以达到不同接收光功率的输入取得相同输出电平的效果。Lv2受LV2~LV1的链路损耗和CMTS长线AGC的影响。LV2~LV1链路损耗一般为30~50dB之间，建议设置40dB。LV2~LV1链路损耗的设置将直接影响Lv3（即光站反向光发模块的激励电平），损耗设置过小，则造成反向信号NPR指标下降，设置过大，则有可能使Lv3过大造成激光器削波。所以不应通过调整LV2~LV1的链路损耗来调整CM的发射电平。9广西广播电视信息网络股份有限公司Lv3：光站反向激光器激励电平，反向光发射模块最大过载激励电平为112dBµV，最佳工作电平动态范围一般为95-105dBµV。激励电平过小或过大都将造成信号指标劣化，所以此点为整个双向HFC网络中最关键点。部分光站可以通过反向发射模块面板测试端口进行测量，无法直接测量的则可以通过确定LV3至LV1之间的增益（损耗），因为LV1点电平被CMTS钳位在0dBmV上，所以调整LV3至LV1之间的增益也就等于调整了反向信道在LV3处的电平。确保Lv3工作在一个良好的状态并有一定预留量是反向通道调试的一个关键点。10广西广播电视信息网络股份有限公司NPR（noisepowerratio）噪声功率比在规定链路损耗、规定温度和回传带宽内，上行光接收机输出的数字调制信号的总功率（或功率谱密度）与该回传带宽内的噪声总功率（或功率谱密度）之比，用dB表示。热噪声区削波区11广西广播电视信息网络股份有限公司反向激光发送机典型NPR曲线12广西广播电视信息网络股份有限公司Lv4：光站输出端口反向信号输入电平，没有固定值，受光站反向信道增益影响，一般在70dBµV左右。Lv5：CM发射电平。CM发射电平范围可变范围8dBmV～58dBmV（即68dBµV～118dBµV）。CMTS在端口检测各个CM返回的上行信号，如果不等于0dBmV，CMTS就通过下行链路给该CM发出调整指令，最终使之达到0dBmV。为了使系统运行更加可靠，应留出10～15dB左右的余量。由于CMTS的钳位作用，如果改变CMTS上行端口接收电平的设置，那么整个反向路径中所有各点的上行电平也将随着做相应改变。例如将上行接收电平由原来的0dBmV提高到+3dBmV，那么反向激光器的输入端电平也会同时提高3dB，其它各点也同样提高3dB，所有CM的发射电平也比原来提高了3dB。13广西广播电视信息网络股份有限公司2、前端系统的调试前端系统的调试分为下行、上行调试两部份，可分为信号混合方式、信号接入和电平控制。（1）前端下行系统调试下行系统可分为多前端和单前端两种接入方试及调试方法。•主要调试各调制器电平，前置放大器的输入、输出和光发射机输入电平，前端系统的MER≥36dB。•1310nm光发射机输入电平：70±3dBµV多前端系统----1310nm和1550nm系统混用。单前端系统----1310nm新、旧系统混用，分2万户以下和5万户以下系统。14广西广播电视信息网络股份有限公司14混合器14混合器14混合器14混合器14混合器14混合器14分配器6分配器调制器1调制器14扩展预留80dBμV＜102dBμV监控测试40830630622dB110--112dB80--85dBμV204110--112dB110--112dB110--112dB110--112dB110--112dB扩展预留监控测试扩展预留IPQAM、CMTS插入114分配器1550nm环网1310nm分配网80dBμV22dB＜102dBμV210210204多分前端的前端系统联线图40870--75dBμVIPQAM、CMTS插入3CMTSIPQAM204106dBμV306100dBμVIPQAM、CMTS接法408108dBμVIPQAM、CMTS插入2100dBμV调制器15调制器28调制器29调制器42调制器43调制器56调制器57调制器72调制器73调制器8415广西广播电视信息网络股份有限公司14混合器14混合器14混合器14混合器14混合器14混合器12分配器4分配器调制器1调制器14扩展预留92dBμV监控测试22030630675--80dBμV204114dBµＶ扩展预留监控测试IPQAM、CMTS插入11310nm旧光发1310nm分配网92dBμV220204单分前端的前端系统联线图22070--75dBμVIPQAM、CMTS插入3CMTSIPQAM106dBμV306106dBμVIPQAM、CMTS接法408114dBμVIPQAM、CMTS插入2114dBµＶ114dBµＶ114dBµＶ86dBµＶ114dBµＶ114dBµＶ112dBμV调制器15调制器28调制器29调制器42调制器43调制器56调制器57调制器72调制器73调制器8416广西广播电视信息网络股份有限公司14混合器14分配器14分配器14分配器14分配器14分配器14分配器调制器1调制器14调制器15调制器28调制器29调制器42调制器43调制器56调制器57调制器72调制器73调制器84扩展预留86dBμV监控测试40830630675--80dBμV204114dBµＶ扩展预留监控测试IPQAM、CMTS插入11310nm旧光发1310nm分配网86dBμV210210单分前端的前端系统联线图40870--75dBμVIPQAM、CMTS插入3CMTSIPQAM108dBμV306108dBμVIPQAM、CMTS接法408116dBμVIPQAM、CMTS插入2114dBµＶ114dBµＶ114dBµＶ98dBµＶ114dBµＶ114dBµＶ114dBμV14分配器102dBμＶ14混合器17广西广播电视信息网络股份有限公司特别注意事项：•前端系统从信号输入到信号输出之间，联接的器件越少越好，接头越少越好；尽量不用有源器件。•线路联接要安全可靠，并预留有专用的信号测试接口和信号扩容接口。测试和预留接口要接好阻抗匹配。•调制器输出要与最大输出电平要有3～6dB的余量。•光发射的输入电平要严格按规范要求或设备说明书的要求调整。•前置放大器的输入、输出电平电平不能太高。18广西广播电视信息网络股份有限公司（2）前端上行系统的调试•调试各回传光接收机测试信号的电平和平坦度＜±3dB、混合器的背景噪声＜24dB。•调试各CMTS端口接入测试信号电平，与CM联调能否快速上线。–上行光接收电平：-10-0dBm–上行光接收输出电平：≥90dBµV（光接收功率为-7dBm时）19广西广播电视信息网络股份有限公司四路回传接收机四路回传接收机四路回传接收机四路回传接收机四混合器四混合器CMTS四混合器四路回传接收机四路回传接收机四路回传接收机四路回传接收机四混合器dBdB20广西广播电视信息网络股份有限公司3、双向网络调试“回传汇聚噪声”和“电平均衡”是制约HFC双向接入网技术发展的主要问题。CMTS网络噪声源主要分为三大类：回传通道的汇聚噪声包括三类噪声：热噪声(机理性噪声)、模拟和数字信号非线性失真产生的互调噪声和侵入干扰噪声(缺限性噪声)。总噪声功率就是这三个噪声分量的功率叠加(对数和)。侵入干扰和互调噪声的贡献要显著大于热噪声。21广西广播电视信息网络股份有限公司热噪声22广西广播电视信息网络股份有限公司侵入噪声（ingressnoise）是指侵入电缆网络的电磁干扰，即不期望的干扰信号进入了同轴电缆支路，并对系统产生影响。包括：短波通信、短波广播、民用无线电波段信号、家用电气、工业设备、交通设施产生的干扰等等。减小侵入噪声危害的方法是：HFC双向网络中的设备必须满足规范的要求。即激光发送机、光接收机、放大器、分配器、RF连接器、电缆等等都应该具有足够的屏蔽性能和抗扰度。同时在施工中要十分仔细，严格控制施工质量。23广西广播电视信息网络股份有限公司侵入噪声24广西广播电视信息网络股份有限公司互调噪声指模拟和数字信号非线性失真产生的噪声。互调噪声也是不容忽视，特别是当双向业务的用户显著数增加时，回传突发数据信号功率可能引起反向激光发送机不同程度的过载，回传信号的组合互调噪声会明显劣化回传通道的NPR，这将导致回传误码率的增加,甚至阻塞回传通道的工作。回传噪声漏斗：由于HFC特有的星-树型网络拓扑结构，同一光站下所有用户共享上行信道，所有从用户端及上行链路产生的噪声都将汇聚到CMTS上行信号端口，产生噪声叠加现象，形成回传噪声漏斗效应。漏斗效应会造成上行通道噪声本底较高，严重时会淹没有用信号，造成通信中断。25广西广播电视信息网络股份有限公司3、双向网络调试电平均衡：域间各CM到CMTS回传路径损耗基本一致。应对措施：①电缆分配网模块化设计；②测试光工作站信号电平，调整衰减插片，使各端口反传测试信号电平达到调试要求；③前端回传链路模块化设计。26广西广播电视信息网络股份有限公司3、双向网络调试可分下行网络调试和上行网络调试•双向网络调试的重点在反向信号的调试。•反向信号的调试重点在电缆网络。•信号调试的难易在网络的设计和建设质量。–规范设计、建设？–接头的施工质量？27广西广播电视信息网络股份有限公司（1）下行网络调试•下行网络调试与数字电视单向传输相同–按规范设计建设网络–检查网络接头施工质量–按规范和设备要求控制输入、输出电平–下行光接收机电平：-4±3dBm–下行光接收机输出电平：≥104dBµV（光接收功率为-7dBm时）•64-QAM比特误码率BER在前向纠错后≤10-6时，调制误码率MER应为23.5dB或更好的环境下•256-QAM比特误码率BER在前向纠错后应≤10-6，调制误码率MER≥30dB或更好（接收电平为-6dBmV~+15dBmV）；当MER≥33dB时，接收电平可为-15dBmV~-6