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HFC网络上 行噪声控制系统

1、引言 HFC 
       光纤同 轴混合接入网是经CATV网改造而成的,在目前 尚不能做到光纤到户的情况下,为满足 宽带业务传输而提出的一种较为经济的解决方案。HFC最后将数据,视频和 语音通过一根同轴线入室,实现一根线提供电话,通信数 据传输和电视广播三种业务。它综合 利用了数字和模拟传输技术,既考虑 了网络设施投资的现实情况,又考虑 了未来结构升级的方便性。因而这 种在有线电视人户网络基础上提出的HFC网络进 行综合业务传输具有很多优点。但是同时,在HFC网络上 实现双向通信业有一些需要解决的问题,特别是 上行通道噪声干扰问题。直接影响到通信质量。
       用户对 服务质量的理解是所提供的服务的实用性以及接收到的信号的质量。对于CATV网的下行信道,已经做 了许多卓有成效的工作,但相对来讲,上行信 道的类似工作就收效甚微。而新的 双向服务如数据、电话、交互式视频的传送,使得上 行信道的服务质量和下行信道一样重要。
 
2、HFC通信特点 
       HFC网包括前端系统和HFC传输网。前端系 统由各种服务业务组成,它包括射频、电话和数据三种服务,而HFC传输网 是由光纤节点和同轴电缆结合而组成。HFC通信具 有广泛的用户基础,几乎所 有的城乡都开通了有线电视,只要加 以改造即可成为HFC网络。HFC网络带宽可达1GHz,用CableModem进行双向通信时,其下行速率可达30Mbps,上行速率可达10MbPs,数据传 输率比电话线调制解调高出百倍。同时由于HFC的同轴 用户网是共享树型分支拓朴结构,容易产 生上行噪声累积。对HFC上行通 道通信产生不良影响。另外,HFC上行通道有效带宽为5-65MHz,这一频 段也极易受到入侵噪声的干扰,入侵噪 声是叠加在噪声基底上的一种随机的不可预见的射频干扰,它们是 通过电磁场在电缆端口和馈线耦合进入电缆网络。HFC受到的 入侵噪声主要有三类:冲击入侵噪声,主要是 由用户端的家用电器产生的;感应入侵噪声,主要是由天电,高压线 和配电站产生的;辐射入侵噪声,无线电 通信以及天空中各电波差拍的多次谐波产生的。上述的 各种噪声对上行数据通信都造成一定的影响,其中来 自用户的噪声就占70%,由于“漏斗效应”的存在,又使得 来自用户的噪声叠加、恶化,对通信 造成的影响更加严重。这些噪 声可能造成数据通信中误码的增加而无法收到正确的信息,还可能 干扰到其他下行频道的通信质量,甚至通信中断。针对上述情况,为了降 低上行通道的噪声对数据通信的影响,一般的方法有:选用好 的电缆和屏蔽好的分支分配器,采用封闭接头,提高系统的蔽能力;利用滤 波器对上行通道滤波,抑制来 自用户端电缆的杂波。上行通 道滤波可以对某些噪声加以抑制,改善上 行通道的通信质量。但由于 上行通道噪声的多样性和频谱的不确定性,使上述 手段均不尽人意。往往出 现一个接点的强入侵干扰,造成整个系统的失效。为了更 好地解决这个问题。本文介 绍了一种针对上行噪声的控制系统,本控制 系统对上行通道定时进行C/N测量,判断入侵噪声点,并实时处理,避免其 对其他线路的信号干扰。
 
3、控制系 统的原理和功能
 
3.1控制系统的原理
       该系统 由主控制器和通信控制器两部分组成。系统通 过主控制器与安装在通信延长放大器中的通信控制器进行数据通信,实现通信监视和控制。主控制 器和通信控制器之间的通信采取查询/选择方式,由主控制器轮查。通信时 主控制器发出信号寻址通信控制器,并通过 监测地址相符的通信控制器发回的信号,来判断线路通信状况。当检测 到发来信号的信噪比小于域值时,即报警,同时记 下通信不好线路的地址和发生的时间,以供外部查询时LCD显示,并同时 对延长放大器上行通道进行关断或衰减增益的处理。
3.2控制系统功能
 
3.2.1且系统主控制器功能
(1)信息存储功能:存储各 分支的各项相关信息。
(2)登录功能:对各个 通信控制器原始信息的登录包括某些指标的设置。
(3)删除功能:把不再 对其提供服务的支路从系统删除。
(4)监测功能:主控制 器通过查询的通信控制器,并对地 址相符的分支单元发出的信号进行监测和判断,确定通信可否。并同时 将载噪比的情况定量的通过LED十段表示。
(5)控制功能:控制功 能分手动和被动两种状态。手动是 依据控制中心管理需要,由操作员手动操作,指示通 信控制器对相应的放大器进行控制处理。而自动依据通信状况,当监测 到线路通信不良时,即由主 控制器自动指示通信控制器对相应放大器进行控制处理。
 
3.2.2通信控制器功能
(1)信息存储功能:存储本分支地址号,以及噪声门限值。
(2)监测功能:实时检 测本延长放大器上行输入的C/N。
(3)登录功能:登录地 址及本分支的噪门限。
(4)通信功能:接收主机寻址信号,如果地址相符,发信号,然后接 收主控制器发来的控制指令。
(5)控制功能:依据主 控制器发的指令,去控制延长放大器。
 
4、结论
本控制系统监测HFC上行通 道噪声对线路通信质量的影响。当线路 的信噪比低于阈值时,就对线 路进行处理和控制。不仅可 以防止突发的脉冲和人为噪声的影响,还可以防止“漏斗效应”和连续 干扰噪声的影响,是一种 多功能的控制系统。一般通 信系统年停用最长时间要求小于53分钟,当然HFC达到这 个要求还有许多工作要做。但是我 们所研制的这套系统,作为网 管系统的重要部分,对于入 侵噪声的定位和排除,减少停 用时间具有重要的意义。


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