雙向有線數(shù)字電視光纖同軸電纜網(wǎng)基礎與設計

中國廣播電視設備工業(yè)協(xié)會專家委員會委員中國廣播電視設備工業(yè)協(xié)會有線電視分會專家組組長2007年3月1、必須符合國標、行標

及各省、市、自治區(qū)的相關法規(guī)

關于有線電視系統(tǒng)的部分國標、行標

P-GB50200-1994《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB/T6510-1996《電視和聲音信號的電纜分配系統(tǒng)》

GY5063-1998《市、縣級有線廣播電視網(wǎng)設計規(guī)范》GY/T106-1999《有線電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》

GY/T170-2001《有線數(shù)字電視廣播信道編碼與調(diào)制規(guī)范》

GY/T180-2001《HFC網(wǎng)絡上行傳輸物理通道技術(shù)規(guī)范》

GY5075-2005《城市有線廣播電視網(wǎng)絡設計規(guī)范》

GY/T221-2006《有線數(shù)字電視系統(tǒng)技術(shù)要求和測量方法》

NGN與IPTV

下一代網(wǎng)絡NGN，是一個分階段演進的過程。基于分組交換技術(shù)和IP互聯(lián)協(xié)議，網(wǎng)絡具有分布性、開放性、標準性、可管理性，功能的實現(xiàn)與各種保證QOS服務質(zhì)量的寬帶傳送技術(shù)相對獨立，提供語音、數(shù)據(jù)、圖像各種服務，用戶可以自由地接入不同業(yè)務提供商。

NGN包括：

下一代互聯(lián)網(wǎng)NGI，以IPv6及網(wǎng)絡技術(shù)為中心，改進TCP/UDP等協(xié)議；

下一代電信網(wǎng)NGT，以軟交換技術(shù)為核心，向IP多媒體子系統(tǒng)無縫演進；

下一代移動網(wǎng)NGM，以3G及3G演進為中心，全IP網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；

下一代有線網(wǎng)NGC，DVB-IP及IP軟交換，交換式數(shù)字廣播SDB。

綜上所述，IP無所不在，IP必由之路，IP眾網(wǎng)所歸。

IPTV是流媒體業(yè)務的一種，是各種NGN的典型業(yè)務。

IPTV集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信、廣電、NGN等技術(shù)于一體，提供數(shù)據(jù)、語音、圖像三重播放TriplePlay、三網(wǎng)融合的業(yè)務，可利用各種互聯(lián)互通的寬帶網(wǎng)絡設施運行，終端可以是電視機、計算機、手機等。

各種寬帶網(wǎng)絡開展三網(wǎng)融合業(yè)務各有優(yōu)缺點

電信網(wǎng)數(shù)字用戶多，但是，設備配置需升級、線路老化需更新。

以太網(wǎng)是最集約化的網(wǎng)絡，但是需全線更新為更高級別的線速路由交換機。

移動網(wǎng)是最方便的隨身網(wǎng)絡，但是流量小、價格高。

有線電視雙向HFC是最佳大容量透明傳輸網(wǎng)、是最佳廣播網(wǎng)、是唯一兼容模擬和數(shù)字信號的網(wǎng)絡、是目前唯一可傳輸高清晰度電視HDTV的現(xiàn)實網(wǎng)絡。其缺點是，非數(shù)字基帶信號傳輸，必須使用大量調(diào)制解調(diào)器；信號幅度小，容易被干擾。

必須充分認識各種寬帶網(wǎng)絡的優(yōu)缺點，知己知彼、揚長避短，方能立于不敗之地。

交換式數(shù)字廣播SDB

數(shù)字電視總前端的全部廣播、窄播信號，不進行多節(jié)目傳輸流MPTS的組合，不進行QAM調(diào)制，以數(shù)字基帶單節(jié)目傳輸流SPTS群的方式輸出；

總前端至分前端，采用至少10千兆位的電信級城域以太網(wǎng)10GEMAN，大容量地向各分前端傳輸；

各分前端只選擇總前端送來SPTS群中的廣播信號和與本分前端有關的窄播信號，組成若干MPTS，一一對應于邊緣IP-QAM調(diào)制器群，向HFC網(wǎng)絡傳輸。為盡量緩解MAN的壓力，靠緩沖服務器解決重復點播的問題。電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)CMTS設在分前端，負責雙向通信。

2．2有線電視從模擬整體轉(zhuǎn)換為數(shù)字的時間表2005年，直轄市、東部地以上、中部部分地以上、西部省會；2008年，東部縣以上、中部大部分縣以上、西部少數(shù)縣以上；2010年，中部縣以上、西部大部分縣以上；2015年，西部所有縣。我國將關閉模擬電視。由于種種原因，有線數(shù)字電視計劃2003年100萬戶、2004年1000萬戶、2005年3000萬戶的計劃沒有完成，至2005年底總共只完成了500萬戶，但是，迫于殘酷的競爭形勢，經(jīng)過上下努力，2006年必定是大發(fā)展的一年。美國原定2006年12月31日全境關閉模擬電視，現(xiàn)在已推遲到了2009年2月17日。令人欣喜的是，美國有線電視業(yè)從2000年起數(shù)字化改造，采用SDB、雙向HFC結(jié)構(gòu)，2004年起，收入已反超電信業(yè)。2．3有線數(shù)字電視的發(fā)展策略變化廣電總局普及有線數(shù)字電視的策略：政府領導、廣電實施、社會參與、群眾認可、整體轉(zhuǎn)換、市場運作。理念轉(zhuǎn)變：網(wǎng)絡為王→內(nèi)容為王→服務為王。用戶關心：內(nèi)容、服務、性價比，不關心技術(shù)；努力做到使用戶，需要，離不開。

服務項目：視頻服務，直播、點播、時移；信息服務，陽光政務、社區(qū)服務、網(wǎng)絡游戲、互動廣告、電視短信、交通服務；

電子商務，家庭銀行、電視商城、證卷交易、彩票業(yè)務；IP電話，可視電話。2．4衛(wèi)星、地面、有線數(shù)字電視的調(diào)制方式衛(wèi)星數(shù)字電視廣播DVB-S，采用正交相移鍵控QPSK調(diào)制，效率低，但抗宇宙空間的干擾、噪聲能力強。地面數(shù)字電視廣播DVB-T，采用編碼正交頻分復用COFDM調(diào)制；地面數(shù)字多媒體廣播DMB-T，采用時域擴頻同步正交頻分復用TDSOFDM。均抗多途徑干擾、適應臨界區(qū)無縫換站接收，適用于地面移動接受和固定接收。有線數(shù)字電視廣播DVB-C，采用多值正交調(diào)幅m-QAM調(diào)制，效率高（m值16、32、64、128、256、512、1024）。數(shù)字多路微波分配系統(tǒng)MMDS、數(shù)字多路超高頻分配系統(tǒng)MUDS，采用與DVB-C相同的調(diào)制方式。用于地面固定接收，適用于分散、空曠、邊遠地區(qū)的固定接收。2．6有線數(shù)字電視機頂盒為開展數(shù)字業(yè)務，有線數(shù)字電視機頂盒STB必不可少。帶有用戶管理系統(tǒng)SMS信息的IC卡，由當?shù)赜芯€數(shù)字電視網(wǎng)絡運營商控制。為給用戶提供方便，應有電子節(jié)目指南EPG、或電子信息指南EIG。為適應自由選用條件接受系統(tǒng)CAS，機頂盒應該通用，方向是軟硬分離、機卡分離。目前，三個方案待市場選擇：清華大卡USB2.0、國微大卡PCMCIA、交大小卡SC。電視機更新周期長、機頂盒更新周期短，兩種更新周期不同的產(chǎn)品不宜合二為一，電視機內(nèi)置機頂盒基本否定。機頂盒大體分為基本型、增強型、豪華型三類，但是三者之間無嚴格的界線。功能比較完善的機頂盒應該具備：Java中間鍵；既有下行解調(diào)器，又有上行調(diào)制器(DOCSIS2.0以上)；MPEG-Ⅱ、MPEG-Ⅳ、H.264解碼，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的AVS有望取代所有編解碼洋標準，以便各種寬帶網(wǎng)之間互連互通；SDTV、HDTV兼容；既有模擬音像輸出，又有數(shù)字音像輸出；具有存儲功能；具有電纜調(diào)制解調(diào)器CM的功能；具有IP電話的功能；可以連接其他數(shù)字家庭終端設備。機頂盒更進一步的發(fā)展是家庭網(wǎng)關：具有RJ-11、RJ-45、USB、IEEE1394、HDMI（具有高帶寬內(nèi)容保護HDCP功能，2006年7月10日已升級至HDMIv1.3，由165MHz、4.95Gbps，升至340MHz、10.2Gbps）、電纜、光纖等各種入出接口；電纜接口具有QPSK、COFDM、TDSOFDM、m-QAM等解調(diào)功能；……。

時移電視

時移電視，沒有特別嚴格的定義。一般意義上講，就是實時存儲、帶時間標記的延時播放。有幾種方法可以實現(xiàn)：

1、實時存儲+TVOD（自定時延時播放）；

2、實時存儲+NVOD（分時段延時播放）；

3、無須前端存儲，帶硬盤錄像的PVR機頂盒，也可以實現(xiàn)自主時移電視。

低端上行：5～65MHz，適應不同速率的業(yè)務，頻道帶寬分別為0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4MHz。送入STB或電纜調(diào)制解調(diào)器CM的時分復用TDM數(shù)字信號，經(jīng)QPSK、或m-QAM調(diào)制器，符合FDM的要求。調(diào)頻廣播：87～108MHz，每頻道0.2MHz，載頻間隔≥0.4MHz，最多52個頻道，調(diào)頻FM調(diào)制。系統(tǒng)管理：108～111MHz，頻移鍵控FSK調(diào)制。模擬電視：111～550MHz，每頻道8MHz，最多54個頻道，調(diào)幅殘留側(cè)邊帶AM-VSB調(diào)制。數(shù)字業(yè)務：550～862(750)將來87~862MHz，每頻道8MHz，最多96個頻道，TDM的數(shù)字信號，經(jīng)m-QAM調(diào)制器符合FDM的要求。高端上行：900～1000MHz，預留。至今，高端上行國內(nèi)外從未用過；而且，隨著交互式數(shù)字電視業(yè)務的開展，下行帶寬顯得越來越緊張。2004年以來，一些國際大公司，已經(jīng)將下行帶寬上限擴展至1000MHz，下行又可以增加17個頻道，變成了最多113個頻道。

3．2設備頻率范圍（MHz）前端 光節(jié)點 雙向?qū)挿畔滦校汗獍l(fā)47～862、光收47～862、寬放47～862。上行：光收5～≥200、光發(fā)5～≥200、寬放5～65。無源設備5～1000。其中，上行光收發(fā)65~≥200MHz，用于在光節(jié)點通路口EXIT加入電纜分配網(wǎng)以外的信號，提高了上行通道的通信能力，模擬電視信號多時，用DFB上行光發(fā)；另一個用途是，光節(jié)點的各電纜端口均為5~65MHz輸入，分別經(jīng)頻譜搬移至65~≥200MHz，再共用一臺上行光發(fā)射機的技術(shù)，國內(nèi)還無應用。3．3數(shù)字信號容量

目前，下行全數(shù)字信號的最大容量：

每臺下行光發(fā)射機，

64-QAM時，96×38=3.6Gbps、113×38=4.3Gbps；

256-QAM時，96×50=4.8Gbps、113×50=5.7Gbps。

64-QAM時，每戶最高38Mbps；

256-QAM時，每戶最高50Mbps。

目前，上行全數(shù)字信號的最大容量：

每臺上行光發(fā)射機，

64-QAM時，9×30=270Mbps。

每戶最高30Mbps。

數(shù)字設備配置與全部交互式業(yè)務用戶的比例，以最高服務速率并發(fā)率估算：

圖像、樂音1:4（1：10~1：2）；數(shù)據(jù)、通話1:10。

4．2八種分貝表示法

四種相對電平：

增益+dB，10lg(px/py)或20lg(ux/uy)，真數(shù)部分比值＞1

衰減-dB，10lg(px/py)或20lg(ux/uy)，真數(shù)部分比值＜1

指標+dBc，10lg(px/py)或20lg(ux/uy)，真數(shù)部分比值＞1

指標-dBc，10lg(px/py)或20lg(ux/uy)，真數(shù)部分比值＜1

四種相對電平，除非特殊需要，在一般文語中均用dB，有使用場合及前言后語的限定，不會發(fā)生誤解；

四種絕對電平：

功率dBm，10lg(px/10-3)；

逆運算px=10(xdBm/10)×10-3

電壓dBmv，20lg(ux/10-3)；

逆運算ux=10(xdBmv/20)×10-3

電壓dBμv，20lg(ux/10-6)；

逆運算ux=10(xdBμv/20)×10-6

場強dBμv/m，20lg(ux/10-6)/m4．3三種絕對電平的相互換算

0dBm變?yōu)閐Bmv，20lg［(10-3×75)1/2/10-3］=48.75dBmv

0dBm變?yōu)閐Bμv，20lg［(10-3×75)1/2/10-6］=108.75dBμv

dBmv變?yōu)閐Bμv，dBmv＋20lg(103)=dBmv＋60dB

dBμv變?yōu)閐Bmv，dBμv－20lg(103)=dBμv－60dB

絕對電平轉(zhuǎn)換加值表

4-1

轉(zhuǎn)換加值(dB)↘

dBmdBmvdBμvdBm——

＋48.75＋108.75dBmv－48.75——

＋60dBμv－108.75－60——

+dBc的指標疊加及分離：Z＝-Clg(10(-X/C)＋10(-Y/C))(4-5)X＝-Clg(10(-Z/C)－10(-Y/C))(4-6)-dBc的指標疊加及分離：Z＝Clg(10(X/C)＋10(Y/C))(4-7)X＝Clg(10(Z/C)－10(Y/C))(4-8)功率（電壓）的疊加及分離：Z＝Clg(10(X/C)＋10(Y/C))(4-9)X＝Clg(10(Z/C)－10(Y/C))(4-10)不同頻率的信號相加是功率疊加。相同頻率的信號相加是電壓疊加；電壓疊加與相位有關。

4．5疊加及分離系數(shù)C

疊加及分離系數(shù)C表

4-2C/CSO/C/CTB

外調(diào)制光鏈路

直調(diào)制光鏈路

電纜線路

外調(diào)制光鏈路

121010直調(diào)制光鏈路

101515電纜線路

101510/20C/N是10NPR是綜合表現(xiàn)，應分別使用C/N、C/CSO、C/CTB各自的系數(shù)

P是10；U是20

純電纜網(wǎng)，一種指標，一種系數(shù)，由前向后，順序計算；

光纖電纜混合網(wǎng)，一種指標，幾種系數(shù)，只能先在每段相同系數(shù)的范圍內(nèi)計算；然后，再依次在不同系數(shù)的段間計算。

熱噪聲電平Un0、Pn0對照表

5-1

BMHz（1Hz）

0.20.40.81.63.25.756.48.0Un0dBμv20℃

-65.2

-12.2-9.2-6.2-3.1-0.12.4

2.93.860℃

-64.6-11.6-8.6-5.6-2.60.43.03.44.4Pn0dBm20℃

-173.9-120.9-117.9-114.9-111.9-108.9-106.3-105.9-104.960℃

-173.4-120.4-117.4-114.3-111.3-108.3-105.8-105.3-104.3

5．2失真

失真，包括：線性失真、非線性失真。

線性失真包括：幅度失真、相位失真。

非線性失真，即：多信號工作時，非線性器件產(chǎn)生的新生頻率成分。在有線電視系統(tǒng)中，談到失真，如無特指，都是指非線性失真。

非線性失真，采用三信號fa、fb、fc，三階以內(nèi)，三角函數(shù)分析法分析。結(jié)果如下。

二階失真三種：

直流成分，設備中的隔直流電容，令其不會疊加；

二次諧波，2fa、2fb、2fc；

二次互調(diào)，fa±fb、fa±fc、fb±fc。

二次諧波、二次互調(diào)，統(tǒng)稱復合二次互調(diào)CSO，CSO是一個電平值。載波電平C與復合二次互調(diào)電平CSO的差值，就是載波復合二次互調(diào)比C/CSO。

C―CSO是+dB，CSO―C是-dB。兩種表示方法，絕對值相同，正負號不同。

載波電平C每升高1dB，復合二次互調(diào)電平CSO就升高2dB，兩者的差值即載波復合二次互調(diào)比C/CSO就減少1dB。

電平頻率①C+1dB②CSO+2dB③C/CSO-1dB

三階失真五種：

基波成分，與原信號同頻同相，忽略不計；

三次諧波，3fa、3fb、3fc；

三次互調(diào)，2fa±fb、2fa±fc、2fb±fa、

2fb±fc、2fc±fa、2fc±fb；

三次差拍，fa±fb±fc；

交擾調(diào)制，每頻道(N－1)個。

三次諧波、三次互調(diào)、三次差拍，統(tǒng)稱復合三次差拍CTB，CTB是一個電平值。載波電平C與復合三次差拍電平CTB的差值，就是載波復合三次差拍比C/CTB。

C―CTB是+dB，CTB―C是-dB。兩種表示方法，絕對值相同，正負號不同。

載波電平C每升高1dB，復合三次差拍電平CTB就升高3dB，兩者的差值即載波復合三次差拍比C/CTB就減少2dB。

載波電平C與交擾調(diào)制電平CM的差值，就是載波交擾調(diào)制比C/CM。

載波電平C每升高1dB，交擾調(diào)制電平CM就升高3dB，兩者的差值即載波交擾調(diào)制比C/CM就減少2dB。

一般，在一個系統(tǒng)中，兩種三次失真，只核算最差的一種：

當頻道數(shù)N少于30時，只核算按算術(shù)規(guī)律增加的C/CM；

當頻道數(shù)N多于30時，只核算按指數(shù)規(guī)律增加的C/CTB。

現(xiàn)在，幾乎所有的系統(tǒng)，頻道數(shù)N均多于30，今后還會更多。所以，三次失真只需核算C/CTB即可。①C+1dB②CTB+3dB③C/CTB-2dB電平頻率5．3雙向HFC光電傳輸上下行通路的噪聲和失真

噪聲和失真是光電傳輸?shù)囊粚久埽瑑烧咄戎匾荒茴櫞耸П恕?/p>

正確的處理原則只能是：

噪聲失真平衡。

噪聲失真平衡要求：

模數(shù)共傳時，各項系統(tǒng)指標數(shù)值不同，噪聲和最差的一種失真，電平余量相等；

全數(shù)字信號，噪聲失真都視同為噪聲，噪聲和最差的一種失真，指標數(shù)值相等。

模數(shù)共傳時，系統(tǒng)對噪聲和失真要求不同，C/N要求較低，是43dB；而對C/CTB、C/CSO要求較高，是54dB。全數(shù)字信號，系統(tǒng)對噪聲和失真要求相同，是統(tǒng)一的NPR要求，相比之下，原來的C/N低了，C/CTB、C/CSO高了；必須通過提高光發(fā)入、寬放出的工作電平，提高C/N，降低C/CTB、C/CSO，達到NPR最高且一致。即，與模數(shù)共傳時相比，全數(shù)字信號所需的信號總功率必然提高了。

系統(tǒng)的數(shù)字信號誤碼率≤10-6

。兩種信號下的噪聲、失真：

模數(shù)共傳時，各模擬電視頻道的載波功率，都集中在圖像載頻上，因此，有載噪比C/N、載波復合二次互調(diào)比C/CSO、載波復合三次差拍比C/CTB之分，而且，均可分別測量；

全數(shù)字信號，由于各數(shù)字頻道內(nèi)的載波功率都是平均分布的，C/CSO、C/CTB也成了載波互調(diào)噪聲CIN，噪聲、失真難以區(qū)分，C/N、C/CTB、C/CSO無法分別測量，只能用統(tǒng)一的功率噪聲比NPR代替。

必須清醒地認識到，全數(shù)字信號只有NPR，是就表現(xiàn)和測量兩個角度而言的，噪聲、失真產(chǎn)生的機理，不會隨著模擬改數(shù)字而發(fā)生改變。因此，全數(shù)字信號，雖然，噪聲、失真指標只有NPR，但是，具體的噪聲、失真，仍然是分別計算C/N、C/CTB、C/CSO。

fvfcfafo模擬頻道頻譜數(shù)字頻道頻譜模數(shù)共傳時數(shù)字信號的傳輸環(huán)境：

模擬信號系統(tǒng)指標C/N≥43dB、C/CTB≥54dB；

數(shù)字信號需要的C/N，64-QAM時≥26dB、256-QAM時≥30dB。

通常，數(shù)字頻道功率比模擬頻道低，64-QAM時低10dB，256-QAM時低6dB。兩種數(shù)字頻道電平的差值，正好是兩種數(shù)字頻道C/N的差值。

64-QAM時：

C/N≥43-10-10lg（8/5.75）≥43-11.4≥31.6dB；

C/CTB≥54-10-10lg（8/0.3）≥54-24.3≥29.7dB。

256-QAM時：

C/N≥43-6-10lg（8/5.75）≥43-7.4≥35.6dB；

C/CTB≥54-6-10lg（8/0.3）≥54-20.3≥33.7dB。

結(jié)論：合格的模擬信號系統(tǒng)傳輸數(shù)字信號毫無問題。

但是，有些模擬信號系統(tǒng)并不合格，為了保證數(shù)字信號的正常傳輸，模擬信號系統(tǒng)中，加入數(shù)字信號的頻道，指標下限不得低于：

C/N≥43-（31.6-26）≥37.4dB；

C/CTB≥54-(29.7-26)≥50.3dB。光發(fā)入：

噪聲失真平衡。取決于光發(fā)驅(qū)動電平，即調(diào)制度，低時噪聲差、失真好，高時噪聲好、失真差；

光收輸入光功率同時影響噪聲。

寬放出：

輸入電平?jīng)Q定噪聲，輸出電平?jīng)Q定失真，增益不宜太高。

模數(shù)共傳時，干放應噪聲失真平衡；支放不屬于傳輸，而屬于分配，以失真合格為前提，使用最高輸出電平。

全數(shù)字信號，無論干放、支放，無論下行、上行，均應以各自統(tǒng)一的NPR為準，噪聲失真平衡。只是下行支放，稍有特殊。下行支放的輸出電平，由用戶分配部分的需要決定，一般，會偏離噪聲失真平衡電平，但是，必須予以嚴格限制。SiSoC/NC/CTBSi+G=SoG5．4指標分配原則眾所周知，系統(tǒng)的噪聲和失真，是由各部分有源設備疊加而成的，必須控制各部分有源設備的指標，才能保證整個系統(tǒng)的指標。關于指標分配，有兩種思路：

第一種思路，以指標分配比例為基礎，先分配指標，后選配設備。將各部分指標分配比例，按下列各式，計算成為分指標（系統(tǒng)指標基礎都是系統(tǒng)指標+1dB）：C/NX=C/NS+1－10lg(x%)(5-3)C/CSOX=C/CSOS+1－Clg(x%)(5-4)C/CTBX=C/CTBS+1－Clg(x%)(5-5)由于系統(tǒng)規(guī)模千差萬別，產(chǎn)品又各不相同，要事先正確合理地設定分配比例，并且事后準確無誤地實現(xiàn)分配比例，可能性很??；況且，靜態(tài)的指標分配，不符合系統(tǒng)實際，指標余量各留1dB遠遠不夠；不少情況下，是倒過來，根據(jù)產(chǎn)品指標，確定指標分配比例，再反過來，算回產(chǎn)品指標，比如，光鏈路指標，基本屬于這種情況。因為，光鏈路指標，是由光收發(fā)產(chǎn)品決定的，改變了，就破壞了噪聲、失真平衡的原則。

第二種思路，以合理使用產(chǎn)品為基礎，根據(jù)規(guī)模、實力、環(huán)境，先優(yōu)選設備，后核算指標。原則是：前端指標盡量高；光電傳輸噪聲失真平衡；分配放大器充分利用最惡劣條件下前端、光電傳輸疊加后剩余的系統(tǒng)指標，確定輸出電平范圍。這種思路的優(yōu)點是：可操作性強，強調(diào)動態(tài)合格，符合系統(tǒng)實際。缺點是：必須由前向后逐段認真計算，比較麻煩。

6．前端

前端是系統(tǒng)的信號源，應盡可能選用高質(zhì)量設備。

此外，還應注意：

應根據(jù)廣播、窄播的需要，搭好多路混合的架子，避免隨加隨改的麻煩；采用插入損耗小的分配式多路混合器，空閑端口必須終接；為了保證噪聲和失真，不宜采用帶放大器的混合器。

大中型系統(tǒng)，前端肯定需要寬頻帶放大器。前端寬放，是系統(tǒng)的首臺干放，必須嚴格控制噪聲和失真。必須采用高線性（硅前饋、砷化鎵倍功率）、低增益（18~22dB）寬放，必須使用干放中心輸出電平，寧可并行多臺，也要避免串接。

執(zhí)行兩次一點接地的原則。每個插盒在機柜內(nèi)的匯流條（棒、板、管）第一次一點接地；每個機柜的匯流條單獨引線，在機房的地線匯流條第二次一點接地。同時，機房內(nèi)必須執(zhí)行電源地、信號地徹底分離的原則，所有插盒電源插頭的地線端必須無效。送入各下行光發(fā)射機的信號，信號交流聲比≥60dB，即≤0.1%。

前端上下行信號強而集中，容易相互干擾，無論射頻、音視頻，均應采用高屏蔽電纜和連接器。7．光纖、光纜、連接器、分路器

主用G-652二氧化硅石英玻璃單模光纖，相互熔接的兩根光纖，模場直徑必須一致；

主要使用光纖素線光纜、謹慎使用帶狀光纖光纜；

跳線做設備互聯(lián)；

尾纖做光纜轉(zhuǎn)接或設備連接；

專用尾纜做光纜與室外光節(jié)點的轉(zhuǎn)接；

光連接器（含兩個插頭、一個法蘭盤），主用SC/APC，盡量少用FC/APC，徹底更換光纜線路中的PC連接器（C/N、C/CSO將嚴重劣化），并定期清潔。各種損耗：

光纖損耗，1310nm0.29～0.35dB/Km，1550nm0.18～0.22dB/Km；

設計平均值0.32dB/Km，0.20dB/Km；

熔接損耗，素線≤0.03dB，帶狀≤0.05dB，最大≤0.08dB；

連接器損耗，選用≤0.25dB；

分路器附加損耗，兩路0.2dB，三路0.3dB，四路0.4dB，

五、六路0.5dB，七、八路0.6dB，九、十路0.7dB……；

分路器嚴禁空端，否則，反射損耗嚴重降低，C/N、C/CSO變差。

微彎損耗將導致反射損耗降低，應避免。1550nm的微彎損耗比1310nm更嚴重。調(diào)制信號傳輸時，不能利用微彎損耗代替光衰減器。

8．雙向HFC接入網(wǎng)的光電交接

光鏈路：光發(fā)高頻入至光收內(nèi)光電轉(zhuǎn)換出的線路。

下行光收內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換后的寬放，屬于電纜線路中的第一臺寬帶放大器，具有兩重性：光節(jié)點下有寬放時，按干放使用；無寬放時，按支放使用。

光節(jié)點：下行接收光電轉(zhuǎn)換、上行發(fā)射電光轉(zhuǎn)換的組合。

至少光纖到支線FTTF，光節(jié)點以下≤2000戶、串接寬放≤3臺；

一般光纖到路邊FTTC，光節(jié)點以下≤500戶、串接

寬放≤2臺；

最好光纖到建筑FTTB，光節(jié)點以下≤125戶、串接

寬放≤1臺。寬放寬放光/電電/光光鏈路電纜網(wǎng)光發(fā)射機光接收機

當下行窄播占一半頻帶時，雙向交互群體規(guī)模如下（初期可歸并）：

MPEG-2編碼，約2000戶；

MPEG-4編碼，約4000戶；

H.264編碼，約6000戶。

光發(fā)帶光收：

下行FTTF約1臺、FTTC約4臺、FTTB約16臺；

上行均1對1；若干上行光收混合中繼時，應嚴格控制上行光收的數(shù)量，以避免過多的噪聲疊加。

光節(jié)點盡量小，系統(tǒng)可靠性高，且：

下行通道，信號質(zhì)量高；

上行通道，戶均速率高、干擾噪聲小。

FTTC與FTTB的比較

FTTB比FTTC串行環(huán)節(jié)少，任何一條從前端至用戶線路的串行可靠性肯定提高了。但是，雖然FTTB比FTTC少了一級寬放，全系統(tǒng)光設備的數(shù)量卻大大增加了，是FTTC的四倍；而且，任一光設備中均包含光、電兩部分電路。所以，全系統(tǒng)的并行可靠性并未提高。

一臺光節(jié)點的上行光發(fā)，對應前端的一臺上行光收；由于FTTB光節(jié)點的數(shù)量是FTTC的4倍，在CMTS總數(shù)不變的前提下，每個上行解調(diào)器接入上行光收的數(shù)量，F(xiàn)TTB是FTTC的4倍。每個上行解調(diào)器的NPR，以FTTC為基準，F(xiàn)TTB會降低10lg4=6dB；如保持FTTC時的NPR，F(xiàn)TTB時上行解調(diào)器的數(shù)量，必須增加至FTTC時的4倍。

所以，F(xiàn)TTC、FTTB各有利弊。下行光發(fā)平坦輸入電平設置：根據(jù)下行光發(fā)射機說明書設置平坦輸入電平?；?7~550MHz正常電平，550MHz懸崖跌落10dB。模數(shù)共傳時，以AM-VSB為準，F(xiàn)M和64-QAM－10dB、256-QAM－6dB。以AM-VSB為準，QAM電平最大范圍，-10~0dB（GY/T170）。全數(shù)字信號，以原C/N0、C/CTB0、C/CSO0和原平坦輸入電平為基數(shù)，為達到NPR一致，應將電平提高xdB：C/N0+x=C/CTB0－2xx=(C/CTB0－C/N0)/3(8-1)或C/N0+x=C/CSO0－xx=(C/CSO0－C/N0)/2(8-2)以上兩個x，以小者為準。特殊的，若兩x相等，恰好符合下式：C/N0+x=(C/CTB0－2x+C/CSO0－x)/2C/N0+x=1/2C/CTB0+1/2C/CSO0－1.5xx=(1/2C/CTB0+1/2C/CSO0－C/N0)/2.5(8-3)下行光發(fā)平坦輸入電平提高xdB之后，核算NPR的最簡算式是：NPR=C/N0+x(8-4)或依(10-1、2、3)被取中者，分別用：NPR=C/CTB0－2x或(8-5)NPR=C/CSO0－x或(8-6)NPR=(C/CTB0－2x+C/CSO0－x)/2(8-7)公式(8-4)與(8-5、6、7)中的被取中者，NPR的計算結(jié)果相同。模數(shù)共傳時，一/二級光鏈路指標：C/N≥50/48dB、C/CSO≥60/58dB、C/CTB≥65/63dB。全數(shù)字信號，一/二級光鏈路指標：以模數(shù)共傳時的一/二級光鏈路指標為基礎，用公式(8-1~7)算得，NPR≥55/53。一/二級光鏈路的數(shù)字信號誤碼率BER≤10-8/10-7。下行光發(fā)數(shù)字信號輸入電平。模數(shù)共傳時，數(shù)字信號比模擬信號低6~10dB；全數(shù)字信號，提高了6~10dB，同時，由于NPR的統(tǒng)一，又增加了約5dB，兩項之和，總共提高了約11~15dB。

9．下行1550nm光鏈路

光發(fā)射機：DFB恒定光源無Chirp噪聲，外調(diào)制有效降低了二次失真，受激布里淵散射SBS抑制提高了注入光纖功率，輸出雙路≥6mw。

摻鉺光纖放大器EDFA：輸入0～10dBm，飽和輸出光功率13～22dBm系列，只附加噪聲、幾乎無失真。釔鉺共摻光纖放大器YEDFA，飽和輸出光功率達27dBm，現(xiàn)有線電視系統(tǒng)中應用極少。

光發(fā)經(jīng)光放送入光鏈路，實用光放入3～6dBm，注入光纖功率≤光發(fā)SBS限制（16.5、18、19dBm）；防色散宜≤100Km，超出時，如用G-652標準光纖應加色散補償光纖或色散補償器，或改用G-655非零色散位移光纖；輸入光功率低時應使用拉曼光放大器。

大中城市市內(nèi)鏈環(huán)形，地至縣、縣至鄉(xiāng)鎮(zhèn)鏈形；在雙向HFC系統(tǒng)中，雙向網(wǎng)不用大功率集群分配。

1550nm鏈形逆算法：

先求輸入分路器的兩路光功率dBm，并轉(zhuǎn)成mW：

Pa=Pr+La×0.20+(Ma+2)×0.03+Ca×0.25(dBm)，

pa=10(Pa/10)(mW)；

Pb=Pr+Lb×0.20+(Mb+2)×0.03+Cb×0.25(dBm)，

pb=10(Pb/10)(mW)。

再求各自的分路比、插入損耗：

a%=pa/(pa+pb)，la=10lga%－0.2；

b%=pb/(pa+pb)，lb=10lgb%－0.2。

任一路dBm與插入損耗的代數(shù)和，均為分路器的輸入光功率：

Pi=Pa―la=Pb―lb。

10．上下行1310nm光鏈路

下行光發(fā)射機：直接調(diào)制，DFB激光器光功率隨信號變，2～20mw/3～13dBm系列光功率。為防止SBS，不用≥14dBm的光功率。

一/二級星形模擬光鏈路光收輸入光功率：

-2～0/0～1dBm。

1310nm星形逆算法：

先求輸入分路器的各路光功率dBm，并轉(zhuǎn)成mW：

Pa=Pr+La×0.32+(Ma+2)×0.03+Ca×0.25(dBm)，

pa=10(Pa/10)(mW)；

Pb=Pr+Lb×0.32+(Mb+2)×0.03+Cb×0.25(dBm)，

pb=10(Pb/10)(mW)；

……

Pn=Pr+Ln×0.32+(Mn+2)×0.03+Cn×0.25(dBm)，

pn=10(Pn/10)(mW)

再求各自的分路比、插入損耗：

a%=pa/(pa+pb……+pn)，la=10lg(a%)－0.n；

b%=pb/(pa+pb……+pn)，lb=10lg(b%)－0.n；

n%=pn/(pa+pb……+pn)，ln=10lg(n%)－0.n

任一路dBm與插入損耗的代數(shù)和，均為分路器的輸入光功率：

Pi=Pa―la=Pb―lb……=Pn―ln上行光發(fā)射機和上行光接收機：

各種上行光發(fā)的C/N、NPR：FP≥30dB，帶隔離FP≥40dB，DFB≥50dB（模擬電視必用）。

每個光節(jié)點內(nèi)的上行光發(fā)射機，各對應分前端的一臺上行光接收機，上行光接收機實用輸入光功率的最大范圍-7±3dBm。

常用的FP上行光發(fā)射機，至少有三種功率，分別適于不同的光纜長度：

-3dBm對應6±4.5Km；

0dBm對應15±4.5Km；

3dBm對應24±4.5Km。

則，上行光接收機的實際輸入光功率-7±1.5dBm，只有0~1.5Km的光纜長度，會高≤0.5dB。

（以上條件是：光纖損耗0.32±0.3dB/Km，無微彎損耗，熔接損耗均≈0.03dB，兩個插入損耗≤0.25dB的光連接器。如條件差異太大，須按1310nm星形逆算法另算。）

11．射頻同軸電纜

決定電纜損耗，最根本的是兩個因素：高頻集膚效應

、介質(zhì)損耗。

高頻集膚效應要求，內(nèi)導體表面、外導體內(nèi)表面電阻率必須小，為此，必須有防氧化措施。由于低頻透入深度深，為保證低頻損耗符合規(guī)律地小，外導體必須有足夠的厚度，否則，低頻損耗會增大。

理想的介質(zhì)是真空，只有在真空條件下，才會是理想電纜。即，在雙對數(shù)坐標上，電纜損耗特性，是一條斜的直線。但是，內(nèi)外導體之間，必須有介質(zhì)支撐，才能保持同軸，所以，不可能有理想電纜。實際電纜，總有高頻跌落現(xiàn)象，介質(zhì)損耗越大，高頻跌落越嚴重。

fα理想實際內(nèi)導體是回路線之一，其材料依直徑不同，分別是：銅包鋼、紫銅、銅包鋁、銅管。

外導體是回路線之一，同時擔負對內(nèi)導體的屏蔽作用，其屏蔽系數(shù)：連續(xù)氬弧焊鋁管≥120dB、四屏蔽≥100dB、兩屏蔽≥60dB。為保證屏蔽系數(shù)、減少供電壓降，室外應使用硬電纜。室內(nèi)使用軟電纜。注意：外導體的厚度不足時，由于低頻干擾透入深度深，低頻屏蔽系數(shù)會降低。

外護套，室外PE抗紫外線老化、絕水；室內(nèi)PVC阻燃、柔軟。

影響電纜損耗六因素：介質(zhì)、頻率、直徑、長度、溫度、老化。介質(zhì)：

對介質(zhì)的基本要求是：盡量增大空氣的比例，同時封閉防潮防水。

真空的介電常數(shù)ε0=1，空氣的相對介電常數(shù)εr≈1，低密度高壓聚乙烯的相對介電常數(shù)εr=2.3。

目前使用的竹節(jié)、物理發(fā)泡兩種半空氣電纜，參數(shù)中，沒有εr，可以通過傳輸速率r（又稱波長縮短系數(shù)），間接地得到εr。

因為r=1/（εr）1/2，則εr=（1/r）2(11-1)

進口竹節(jié)介質(zhì)，r=0.93，εr=1.16；

進口發(fā)泡介質(zhì)，r=0.89，εr=1.26；

國產(chǎn)發(fā)泡介質(zhì)，r=0.87，εr=1.32；

全聚乙烯介質(zhì)，r=0.66，εr=2.30；

如果電纜進水，r=0.11，εr=78。

介質(zhì)的εr決定電纜損耗曲線高頻端的彎曲度。εr越大，高頻損耗越大；電纜損耗曲線高頻端的彎曲度越大，越難校正。應該盡量選擇傳輸速率r高，也就是相對介電常數(shù)εr小的介質(zhì)。

介質(zhì)的發(fā)泡度，與內(nèi)導體外徑、外導體內(nèi)徑一起決定特性阻抗75Ω。如果發(fā)泡度不均勻，阻抗偏離，就會發(fā)生反射，造成某些頻率的陷波現(xiàn)象。頻率：

對于r大、εr小的電纜，不同頻率的電纜損耗，可以用下式近似求得：

Lx=Lh(fx/fh)1/2(11-2)

直徑：

電纜越細，纜損越大。

長度：

電纜越長，纜損越大。

溫度：

電纜溫度系數(shù)0.2%/℃。

生產(chǎn)廠給出的是20℃時的電纜損耗值L0，各地溫度范圍不同，應根據(jù)本地的電纜溫度范圍，確定中心纜溫℃m和等值正負差±Δ℃，算出中心纜溫的電纜損耗Lm，及正負極限溫度時的等值偏差±ΔL。

Lm=L0［1+0.2%/℃(℃m－20℃)］(11-3)

±ΔL=±Δ℃×0.2%/℃×Lm(11-4)老化：

美國規(guī)定，電纜壽命50年，20年電纜損耗增加≤5%。

我國尚無規(guī)定，一般，按5年電纜損耗增加≤20%。

室外電纜，按老化后取段長；室內(nèi)電纜，預留3dB老化余量。

12．雙向高頻無源設備

分配器是可逆器件：正用分路；反用混合。

分支器的核心是定向耦合器，特點是：

電路全對稱、對角線隔離、橫向是插損、縱向是支損。

模數(shù)共傳雙向系統(tǒng)輸出口：

TV、FM端內(nèi)經(jīng)高通、DP端雙向損耗小。

數(shù)字信號雙向系統(tǒng)輸出口：

系統(tǒng)輸出口仍是一體化鑄鋁外殼、塑料面板；

電路則以用戶需要為準。只需一端的，就是一個轉(zhuǎn)接器；需兩端以上的，就是普通分配器電路。

應特別注意，由于沒有濾波器隔離，不允許有空閑端；端口可以連接STB、CM，不允許直接連接普通電視機、調(diào)頻廣播接收機。

13．下行寬帶放大器(包括前端和光節(jié)點內(nèi)寬放)

13．1兩種寬放及其增益

雙向?qū)拵Х糯笃鞣譃楦煞?、支放，兩種寬放的基本配置大致相同，關鍵是增益不同。必須做到干支分離。

干放，低增益、中心輸出電平、只級連、不帶戶；

支放，高增益、較高輸出電平、不級連、只帶戶。

主輸出模塊：

硅推挽硅倍功率或砷化鎵倍功率

砷化鎵推挽

干放增益(dB)18～2218～2618～30

支放增益(dB)各種模塊均為30～40

13．2電平傾斜改善失真

平坦輸出時的信號總功率PF=Ph+10lgN

傾斜輸出時的信號總功率PS=(Ph+Pl)/2+10lgN

傾斜比平坦信號總功率降低了

PF－PS=Ph－(Ph+Pl)/2=(Ph－Pl)/2=Slope/2(13-1)

二次失真改善了Slope/2；三次失真改善了2Slope/2，即Slope。

干放按說明書使用傾斜，單模塊干放不能使用傾斜；支放按用戶分配部分的需要使用傾斜，并根據(jù)傾斜的變化量，相應修正失真。

為了保證傾斜不損失C/N，只能使用半傾斜方式，不能使用全傾斜方式。Lf平坦傾斜PhPlPlSlopeSlope/2PmPm13．3模數(shù)共傳寬放電平

干放。先選二、三次失真差者與噪聲一起求中心輸出電平；根據(jù)中心輸出電平求各單臺干放的噪聲、失真；然后，干放指標疊加。

支放。選二、三次失真差者與噪聲一起，根據(jù)剩余指標，求輸出電平范圍。13．3．1干放中心輸出電平及其噪聲、失真

寬放最低輸出電平：

SOmin=C/N+G+NF+Un0+10lgn+ΔL(13-2)

寬放最高輸出電平：

SOmax3=SO0－10lg(N/N0)－［C/CTB－(C/CTB0+Slope－Slope0)］/2－10lgn－ΔL(13-3)

或

SOmax2=SO0－10lg(N/N0)－［C/CSO－(C/CSO0

+Slope/2－Slope0/2)］－10lgn－ΔL(13-4)

兩個SOmax應選用低的。

SOmin和SOmax共同描述的，就是傳統(tǒng)的倒“V”形曲線。

干放使用中心輸出電平：噪聲失真平衡；適應電平波動；級連能力最強。

So10lgnSmaxSmidSmin干放中心輸出電平，即，最低、最高輸出電平的平均值：

SOMID=(SOmin+SOmax)/2(13-5）

（13-5）式在合并同類項時，原來(13-2)、(13-3)、（13-4）式中的10lgn和ΔL均被約掉。說明，中心輸出電平與寬放串接臺數(shù)、波動電平無關。一般情況下，寬放最差的失真是C/CTB，干放中心輸出電平：

SOMID=｛C/N+G+NF+Un0+SO0－10lg(N/N0)－

［C/CTB－(C/CTB0+Slope－Slope0)］/2｝/2(13-6a)

干放一般Slope/2－Slope0/2=0，（13-6a）可實用化為：

SOMID=［C/N+G+NF+Un0+SO0－10lg(N/N0)－

(C/CTB－C/CTB0)/2］/2

(13-6b)

個別情況下，寬放最差的失真是C/CSO，干放中心輸出電平：

SOMID=｛C/N+G+NF+Un0+SO0－10lg(N/N0)－

［C/CSO－(C/CSO0+lope/2－Slope0/2)］｝/2(13-7a)

干放一般Slope/2－Slope0/2=0，（13-7a）可實用化為：

SOMID=［C/N+G+NF+Un0+SO0－10lg(N/N0)－

（C/CSO－C/CSO0)］/2(13-7b)

實際系統(tǒng)中，使用中心輸出電平，單臺干放的噪聲、失真：

C/Nt=SOMID－ΔL－G－NF－Un0(13-8)

C/CTBt=C/CTB0+Slope－Slope0－20lg(N/N0)－2(SOMID+ΔL－SO0)(13-9a)

干放一般Slope/2－Slope0/2=0，（13-9a）可實用化為：

C/CTBt=C/CTB0－20lg(N/N0)－2(SOMID+ΔL－SO0)

(13-9b)

C/CSOt=C/CSO0+Slope/2－Slope0/2－10lg(N/N0)－(SOMID+ΔL－SO0)(13-10a)

干放一般Slope/2－Slope0/2=0，（13-10a）可實用化為：C/CSOt=C/CSO0－10lg(N/N0)－(SOMID+ΔL－SO0)

(13-10b)核算噪聲、失真，均應以全年最差的溫度環(huán)境為準。噪聲，應按溫度最高、電平最低、噪聲最差時計算；失真，應按溫度最低、電平最高、失真最差時計算。在其他溫度環(huán)境下，噪聲、失真均有程度不同的余量。

ΔL是逐段電纜累加的，每臺串接干放的ΔL各不相同，實際輸出電平也就各不相同，噪聲、失真隨之不同，無法使用±10lgn的簡單疊加方法。只能逐臺算出噪聲、失真，然后，使用(4-5)式逐臺疊加。

13．3．2支放輸出電平范圍

支放最低輸出電平：

SOMINf=C/Nf+G+NF+Un0+ΔL(13-11)

C/CTB0最差時，支放最高輸出電平：

SOMAXf3=SO0－ΔL－10lg(N/N0)－［C/CTBf－(C/CTB0+Slopef－Slope0)］/2(13-12)

C/CSO0最差時，支放最高輸出電平：

SOMAXf2=SO0－ΔL－10lg(N/N0)－［C/CSOf－(C/CSO0+Slopef/2－Slope0/2)］(13-13)

這種算法可以保證，溫度最高時，系統(tǒng)噪聲仍然合格；溫度最低時，系統(tǒng)失真仍然合格。

C/Nf、C/CTBf、C/CSOf均應是在最惡劣條件下，前端、光電傳輸疊加后剩余的系統(tǒng)指標。作為驗證式的估算，也可以粗略地認為，噪聲、失真指標，支放均約占整個系統(tǒng)指標的一半，即，分別是：46dB、60dB、57dB。13．4全數(shù)字信號寬放電平

隨著我國有線電視按地區(qū)由模擬向數(shù)字的整體轉(zhuǎn)換，將取消調(diào)頻廣播和模擬電視，下行通道87~862MHz，將全部傳送數(shù)字信號。這就帶來了兩個重要的變化：

模數(shù)共傳時，數(shù)字比模擬信號低6~10dB的條件將不復存在。

所有數(shù)字頻道的電平，至少可以提升至原來模擬頻道的水平，即，提高6~10dB；統(tǒng)一的NPR將代替C/N、C/CTB、C/CSO。原來，C/N≥43dB，C/CTB、C/CSO≥54dB；現(xiàn)在，統(tǒng)一的NPR，就意味著，C/N提高了，C/CTB、C/CSO降低了，也就是說，電平提高了。

用C/CTB和C/N計算，電平提高了(54－43)/3=3.7dB；

用C/CSO和C/N計算，電平提高了(54－43)/2=5.5dB。

兩個變化，使數(shù)字信號的寬放輸出電平至少提高了9.7~13.7dB。

全數(shù)字信號電纜傳輸?shù)腘PR，將比模數(shù)共傳時數(shù)字信號的C/N提高9.7~13.7dB，有利于256-QAM或更高速率數(shù)字信號的傳輸。

模數(shù)共傳時，數(shù)字信號用戶頻道電平的中心值是60dBμv，改為全數(shù)字信號以后，也可適當提高。機頂盒處NPR的提高，也將有利于256-QAM或更高速率數(shù)字信號的傳輸。

干放。先選二、三次失真差者與噪聲一起求出NPR，進而求出中心輸出電平；根據(jù)中心輸出電平求各單臺干放的噪聲、失真；然后，干放指標疊加。

支放。選二、三次失真差者與噪聲一起，根據(jù)剩余指標，求輸出電平范圍。

13．4．1最佳NPR、干放中心輸出電平、噪聲和失真

全數(shù)字信號的寬放工作電平，基礎是最佳噪聲功率比NPR。

基本公式與模數(shù)共傳時完全相同。C/CSO0、C/CTB0仍然按說明書，只是用統(tǒng)一的NPR要求，逐一代替C/N、C/CSO、C/CTB的不同要求。

寬放最低輸出電平：

SOmin=NPR+G+NF+Un0+10lgn+ΔL(13-14)

寬放最高輸出電平：

SOmax3=SO0－10lg(N/N0)－［NPR－(C/CTB0+Slope－Slope0)］/2－10lgn－ΔL(13-15)

或

SOmax2=SO0－10lg(N/N0)－［NPR－(C/CSO0+Slope/2－Slope0/2)］－10lgn－ΔL(13-16)

由于是統(tǒng)一的NPR，噪聲和兩種失真要同時考察。

模數(shù)共傳時的中心輸出電平，已證明與10lgn、ΔL兩項無關。全數(shù)字信號只能先求NPR，再求中心輸出電平，必須首先忽略10lgn、ΔL兩項，以保證NPR計算準確。另外，由于累加ΔL的影響，計算干放的噪聲、失真，只能是各單臺分別計算，然后再用(4-5)式疊加，不能使用10lgn進行指標疊加。

SOMID=SOmin=SOmax3

NPR+G+NF+Un0=SO0－10lg(N/N0)－［NPR－(C/CTB0+Slope－Slope0)］/2

NPR+G+NF+Un0=SO0－10lg(N/N0)－NPR/2+C/CTB0/2+Slope/2－Slope0/2

NPR=［SO0－10lg(N/N0)+C/CTB0/2+Slope/2－Slope0/2―G―NF―Un0］/1.5(13-17a)

干放一般Slope/2－Slope0/2=0，（13-17a）可實用化為：NPR=［SO0－10lg(N/N0)+C/CTB0/2―G―NF―Un0］/1.5

(13-17b)

式中的SO0、10lg(N/N0)、C/CTB0，均應以全通帶加滿數(shù)字頻道的參數(shù)為準，今后，光電有源產(chǎn)品應符合要求；

原有光電有源產(chǎn)品，雖然上限頻率沒有問題，但是，所有參數(shù)，均以550MHz內(nèi)加滿模擬頻道、550MHz外電平低10dB為基礎，不符合全數(shù)字信號的實際，不可直接使用。按SO0不變、C/CTB0降低10dB、N=96、Un0=3.8dBμv計算。根據(jù)全數(shù)字信號的最佳功率噪聲比NPR，求全數(shù)字信號的寬放中心輸出電平：

SOMID=SOmin=NPR+G+NF+Un0(13-18)

考慮到電纜溫度損耗的變化，會引起電平的變化。電平降低1dB，C/N降低1dB；電平升高1dB，C/CTB卻降低2dB。所以，為使NPR動態(tài)平衡，計算出SOMID后，降低3dB使用。

使用公式(13-8)、(13-9)、(13-10)，分別計算各單臺干放的C/Nt、C/CTBt、C/CSOt，然后，用公式(4-5)逐臺疊加。

13．4．2剩余NPR及支放輸出電平范圍

寬放中心輸出電平，是寬放的最佳工作電平，原則上，無論干放、支放均應使用。

由于支放輸出電平又必須符合用戶分配的需要，不可能正好使用中心輸出電平，但是，不能突破以下兩式的限制。

支放最低輸出電平：

SOMINf＝NPRf＋G＋NF＋Un0+ΔL(13-19)

支放最高輸出電平：

SOMAXf3＝SO0－ΔL－10lg(N/N0)－［NPRf－(C/CTB0＋Slopef－Slope0)］/2(13-20)

或

SOMAXf2=SO0－ΔL－10lg(N/N0)－［NPRf－(C/CSO0+Slope/2－Slope0/2)］(13-21)13．5電平自動控制

各種自動控制方式：

為了補償電纜損耗的溫度系數(shù)，經(jīng)常采用自動控制措施：

自動溫度控制ATC，依設備感知溫度為準，而不是依電纜感知溫度為準，難以準確補償；

自動功率控制APC只能控制信號總功率，不能控制頻道電平；

自動增益控制AGC使用導頻，只能控制導頻點的電平，不能控制斜率，如果若干臺串接，AGC幾乎無用；

自動斜率控制ASC使用導頻，只能控制斜率，不能控制增益；

自動電平控制ALC，是AGC+ASC，分為單體AGC+ASC或AGC、ASC交錯串接兩種，是較完善的控制方式，但是，電路比較復雜。

HFC電纜網(wǎng)規(guī)模大大縮小了，也可不用電平自動控制。

13．6電纜和寬放的不平度校正

光收發(fā)、寬放都有不平度累加，電纜損耗也有兩端跌落、尤其是高頻跌落現(xiàn)象。只能采用至少兩級寬放模塊、帶有不平度校正的光收、寬放予以克服。

為了保證系統(tǒng)的回波值，不能在設備外另加不平度校正。

14．光電傳輸供電

為了提高系統(tǒng)的可靠性，應該集中供電。集中供電，可減少供電故障、減少雷擊損壞、便于采用不停電供電措施。

應采用磁飽和、準方波供電器，適應市電波動的能力強。響聲大的缺點，可以用選擇安裝位置、采取防震措施解決。供電器的功率，應能滿足：實際用電功率不超過其供電能力的60%。

光節(jié)點、寬放的用電電源，應優(yōu)選開關電源，適應電壓范圍寬、效率高。由于開關電源是大電流方波工作，處理不當，容易產(chǎn)生對上下行通帶的高頻干擾，選購設備時，應注意檢查頻譜是否干凈。

15．雙向用戶分配系統(tǒng)

用戶分配線路設計控制：下行分配損耗約36dB、上行混合損耗約30dB。

用戶分配部分是系統(tǒng)的末端，優(yōu)質(zhì)的前端、光鏈路、電纜線路，全年約有±3dB的電平波動，下行用戶電平也將隨之波動；用戶分配部分的設計用戶電平，必須控制在±3dB以內(nèi)。兩部分用戶電平誤差之和，總共±6dB。

各用戶輸出的上行數(shù)字信號，傳輸路徑剛好相反。先通過用戶分配，混合誤差控制在±3dB以內(nèi)；再通過電纜線路、光鏈路、前端，誤差也在±3dB以內(nèi)。兩部分用戶電平誤差之和，總