有線電視網(wǎng)HFC傳輸系統(tǒng)的設(shè)計方案分析
由于我們的設(shè)計對象是一個“光纜、電纜CATV綜合網(wǎng)絡(luò)”，其傳輸網(wǎng)絡(luò)功能設(shè)計的指導(dǎo)思想應(yīng)該是：從目前的以“模擬”為主的“廣播電視網(wǎng)”，逐步過渡到將來的以“數(shù)字”為主的“模數(shù)混合寬帶綜合信息網(wǎng)”。因此，在討論設(shè)計前，有必要簡單了解一下HFC傳輸?shù)膸追N調(diào)制方式和網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。
1.HFC傳輸系統(tǒng)的幾種調(diào)制方式方案
CATV傳輸系統(tǒng)從調(diào)制方案上分為模擬信號傳輸系統(tǒng)和數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)。根據(jù)信號的接口方式又分為基帶信號傳輸系統(tǒng)和射頻信號傳輸系統(tǒng)。目前應(yīng)用較多的系統(tǒng)是模擬射頻傳輸系統(tǒng)，主要原因為VSB-AM系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)相比造價相對較低，且可采用6MHz帶寬傳輸，它與電纜分配網(wǎng)絡(luò)及前端接口之間匹配良好。當(dāng)選用光纜作干線時，還要考慮光纜延伸的范圍，決定分配電纜網(wǎng)的大小。光纖傳輸有線電視信號需對電視信號進行處理(調(diào)制)，然后對光源進行調(diào)制。對光源進行調(diào)制分為外調(diào)制和內(nèi)調(diào)制兩種。外調(diào)制光發(fā)射機采用穩(wěn)定光源(常用YAG固體激光器)由電信號加在外光調(diào)制器上對通過激光束進行光強調(diào)制，這種外調(diào)制光發(fā)射機調(diào)制失真小，輸出信號噪聲低，傳輸距離遠，動態(tài)范圍大，負載能力強，但需對失真進行補償，且價格也較昂貴。電信號直接對分布反饋(DFB)半導(dǎo)體激光器進行光強調(diào)制，稱之為內(nèi)調(diào)制。此類光發(fā)射機價格便宜，使用方便，現(xiàn)在被大量采用。根據(jù)對電信號的處理，可分為下面三種調(diào)制方式。
1.1 幅度調(diào)制光纜傳輸(VSB-AM)
這是一種模擬傳輸方式，常簡稱為AM光纖技術(shù)。這種方式是電視信號對相應(yīng)頻道的載波(VHF或UHF)進行殘留邊帶調(diào)幅調(diào)制，然后把各路已調(diào)制的載波混合在一起對激光器進行強度調(diào)制。這是一種模擬的傳輸方式。AM光纜技術(shù)的最大優(yōu)點是可以與通常的電纜CATV網(wǎng)兼容；光接收機輸出信號可以直接作為電纜CATV網(wǎng)的輸入信號，不需解調(diào)和調(diào)制。目前，AM光纜傳輸是最便宜的方式，也是目前應(yīng)用最廣泛的一種，但對激光器的線性要求非常嚴格�，F(xiàn)在，AM光纜傳輸設(shè)備的典型指標為：光損耗10dB，C/N為50dB CSO/CTB為(60～63)dB。一級AM光纖鏈路可達25km。同樣的距離如果用電纜需要50個放大器級聯(lián)。
1.2 頻率調(diào)制光纜傳輸(FM-IM)
這也是一種模擬傳輸方式。首先，電視信號對每個頻道的載波進行頻率調(diào)制(FDM)，然后把各個經(jīng)過FDM調(diào)制后的信號混合起來對激光進行強度調(diào)制。采用FM方式有以下顯著優(yōu)點：①傳輸帶寬27MHz，由于寬頻帶增益和加強增益，可以把S/N對C/N改善20dB以上。②由于不易受到失真干擾之影響，故可確保較高的光調(diào)制度；于是可大幅度放寬對LD性能之要求。對所要求之接收光功率可降低到約-20dBm。③由于不易受到反射光的影響，故可進一步降低對接收光功率之要求。采用FM方式尚需解決的技術(shù)問題是與同軸CATV的連接。若內(nèi)裝BS調(diào)諧器在TV接收機中，則可廉價地實現(xiàn)包括HDTV在內(nèi)的衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)之FTTH系統(tǒng)(FiberToTheHome)。
總之，其最大的缺點是原電纜CATV系統(tǒng)不兼容，每個頻道都需要調(diào)制器和解調(diào)器，因此成本較高。另外，由于FM占用頻帶較寬，傳輸節(jié)目數(shù)量受到限制。其優(yōu)點是對激光器的線性不敏感，靈敏度高，光路允許損耗大，傳輸距離相對AM光纖要長。目前，F(xiàn)M光纖的典型水平是用1310nm波長的單模光纖，允許光損耗為20dB，傳輸距離大于40km。一般可傳輸
