浅析数字电视在HFC网络上的传输问题

2011-08-15王肖峰

科学之友 2011年33期

关键词：色散电平损耗

王肖峰

（丰县范楼广播电视站，江苏丰县 221700）

1 数字电视在传输方面的问题

1.1 系统带宽不足

对于原来的 HFC网络，许多都是没有改造的，很多都是450 MHz以及550 MHz，还有一部分是300 MHz的单向传输网络。因此不能满足数字电视的传输要求。

1.2 网络传输质量不高

由于现有的HFC传输网络已经经历了十年的风吹雨打，设备及其线路存在严重的老化问题，收看模拟电视效果尚且不好，更不能满足数字电视的传输要求。

1.3 混合传输互相干扰

对于数字和模拟两种性质不同的信号，信号本身的敏感程度不同，因此所受的影响也不一样，而且传输失真也会相互影响，因此会降低传输质量，影响正常收视。

2 降低传输质量的若干因素

2.1 系统噪声

噪声即干扰信号，在信号传输的过程中，各部分都会产生噪声，并且逐步叠加，降低了信号的清晰度，同时致使系统载噪比C/N指标下降。系统噪声包括有源设备和无源设备产生的信号，同时也包括光和电在传输过程中的噪声。

2.2 传输损耗

所谓损耗，即在传输过程中由于介质和设备引起的信号功率的降低，对于HFC网络来说，主要是光缆和同轴电缆。

2.2.1 光传输损耗

光纤损耗就是功率降低，主要原因如下：

（1）无论纤心是什么材料的，在光的传输过程中都会有吸收现象，光吸收的强弱程度与材料结构以及波长、杂质等因素有关。

（2）由于光纤的结构上会存在不均匀以及缺陷等原因，光信号在传输的过程中就会出现散射现象。包括：制作缺陷散射以及瑞利散射，还有受激散射。

（3）由于外力造成的光纤弯曲，会破坏其全反射条件，引起辐射损耗，并且随着弯曲半径减小损耗急剧增大。

2.2.2 电传输损耗

同轴电缆作为传输系统的主要部分，但是其内外均有一定电阻和漏电流存在，高频信号传输过程中能量会转化成热量损失。

2.3 非线性失真

在系统传输过程中，非线性失真主要有以下方面：光纤色散引起的失真、光接收机和发射机引起的失真及其传输中的电放大器引起的非线性失真。

3 良好的设计保证信号正常传输

3.1 减少噪声，提高系统载噪比

热噪声属于稳态噪声，主要和工作频率、带宽、温度有关。对图像和伴音没有影响，只对模拟信号有影响，从影响热噪声的角度讲，为了减少其对系统的影响，应严格按照相关标准要求，对设备工作环境进行设计。

3.2 减少传输损耗，达到规定指标

3.2.1 减少光传输损耗

光缆的损耗可以是本身原因也可以是外部原因，本身原因主要是指材料本身吸收以及散射泄露等，而外部原因主要是由于光纤变形和外部辐射引起的损耗。要减少损耗可从三个方面着手进行设计：

（1）光缆的选型。对于有线电视网络所采用的光纤主要有两种：G652标准单模光纤；G653色散位移单模光纤。在选型时一般多选用标准单模光纤，而且在订货以及验收时，要检验其传输特性，以确保满足需要。

（2）光纤长度设计。光纤衰减常数指的是单位长度的光纤引起的损耗，单位是 dB/km，减少光纤长度也就是减少光信号损耗，因此在设计时，在满足要求的前提下，尽量缩短光纤的铺设距离。

（3）路由选择。综上所述，外力可以造成光信号的损耗，因此要尽量避开容易受破坏的场所，首选管道铺设，其次是架空铺设，再次是沿墙铺设。若不能避免就要采取必要地防护措施。

3.2.2 减少电传输损耗

电缆传输设计要注意以下几个方面：①选择有实力厂家的产品。②为了减少损耗，要选择合理且最短的线路进行铺设。③合理搭配电缆规格，优先选择尺寸较大的电缆。④对于同轴网络电平，首先要按照GY/T106以及GY/T180对系统电平的要求进行设计。对于当前信号传输情况，可以使数字信号电平比模拟信号电平低10 dB左右。

3.3 关于改善系统非线性失真

在HFC传输系统中，失真主要有光发射机、光纤、光接收机以及电放大器的非线性失真。要改善失真状况，就要是激光器工作在极好的线性状态下，设计时要在选型和驱动电流的控制方面着手。色散是引起光纤非线性失真的主要原因，短距离可以忽略，但是远距离就要特别关注其失真的情况，在设计时，可以控制其入光功率，还可以使用色散补偿手段达到传输指标。但是在目前供应的色散补偿器只有三个型号：DCM－80、DCM－60以及DCM－40，对于G652的光纤其补偿距离也是不同的，分别是：80 km、60 km以及40 km。

对于光接收机，设计时要保证输入光功率在合理范围内，一般要求不超过＋2 dBm。电放大器的非线性失真会引起二次、三次失真，因此同时考虑CSO以及CTB，对于全面评价系统是十分必要的。设计时，要保证设备符合规划要求，还要保证放大模块有足够且合适的驱动电平。