HFCネットワークの代表的な構造設計と注意点
HFC 双方向ネットワークの概要
HFC 双方向ネットワークを検討する場合、リバース チャネルに応じて、ユーザー分配部、ケーブル伝送部、光ケーブル伝送部、フロントエンド アクセス部の 4 つの部分に分けられることがよくあります。
ユーザ端末から階下までのユーザアンプの下流出力ポートはユーザに割り当てられます。建物の出力ポートのダウンリンク信号レベルは 100dBμV 以上に達する可能性があるため、ユーザーの受信設定レベルは (65±4)dBμV であり、ユーザー分配ネットワークの損失は一般に (30±4)dB です。
階下から光局下流出力ポートまでは有線伝送となります。双方向増幅器のダウンリンク利得については、光局のダウンリンク出力ポートのレベルに従って決定でき、通常は 20 ～ 40 dB です。最終的なダウンリンク損失が 0 ～ 10dB になるように、分岐、配電、および回線の損失を補償するために使用されます。逆方向チャネルの場合、双方向アンプは独自の独立した逆方向増幅モジュールを備えているため、逆方向信号挿入ゲイン (損失) は 0dB を達成できます。これは通常「ユニティゲイン」と呼ばれるものです。
光局からフロントエンドの光送受信機までの部分を光ケーブル伝送と呼びます。下りリンクでは、光局の光受信機が十分なレベルと搬送波を出力できるように、光局の光受信機の受信光パワーが 0~-3dBm であることを確認する必要があります。 -ノイズ比。逆方向損失は、逆方向光デバイスの選択に関係します。光デバイスを選択すると、損失が決まります。一般に、光受信機のアップストリーム出力ポートの合成利得は、0 ～ 20dB の範囲に設定できます (リバース光受信機の入力パワーが -4.5dBm の場合)。
リバース光受信機の出力から CMTS の入力ポートまでの部分がフロントエンド アクセスです。この部分の主な機能は、複数の光リンクを CMTS への 1 つの入力に混合することです。サービスの挿入損失は、サービス帯域幅とチャネル内の電力密度 (Hz あたりの電力) に従って計算し、CMTS を差し引く必要があります。必要な入力レベル値。この部分は、リバース チャネル全体の最大の収集ポイントです。 1 つの CMTS ポートに 6 ～ 8 つの光リンクを混在させるのが最適です。多すぎるとチャネルノイズが増加し、少なすぎると経済的ではありません。アップリンク信号が CMTS に入る前に、約 3dB の固定減衰器を接続する必要があります。その機能は次のとおりです。1 つはチャネルの定在波パフォーマンスを改善することです。もう 1 つは、他のサービスへのアクセスのためのマージンを提供することです。
2. HFC双方向ネットワーク再構築における留意すべき課題
HFC 双方向ネットワークの変革は数年間にわたって実行されてきました。一定の成果は得られているものの、理想的なものではありません。理解の問題や効果のない対策など、その理由はさまざまです。 HFC 双方向ネットワーク変革において注意すべき問題点をまとめると以下のとおりです。ご参考までに。
1.主に逆、ポジティブを考慮する
HFC 双方向ネットワークの変換では、設計は逆方向に基づいて、順方向を考慮する必要があります。逆の要件を満たすことを前提として、変換の作業負荷を最小限に抑え、変換コストを削減します。設計上の注意点は以下の3点です。
(1) 双方向分配ネットワーク内のケーブル コネクタの数はできる限り少なくする必要があります。ある人は、「双方向配信ネットワークの変革は主に『共同プロジェクト』である」と言いました。この文にはある程度の真実があります。ケーブル コネクタの数が増えると、信頼性が低下します。コネクタを追加するたびに信頼性が一部低下します。 (2) 逆方向チャネルでは逆方向損失が適切に低減されており、一般的に逆方向損失は 30dB 以下であることが要求されます。もちろん、逆方向チャネルの損失は通常 30dB よりも数 dB 大きくなりますが、これは建物のアンプの逆方向チャネルのゲインで補償できます。ただし、逆方向損失が大きすぎることはできません。大きすぎると、ケーブル モデムの出力レベルが高すぎる必要があり、逆方向チャネルの電力が飽和して搬送波対雑音比が低下します。
(3) フロアアンプの出力ポートから各ユニットの分岐器（または分配器）までの接続ケーブルの長さは 30m を超えないようにしてください。30m を超えない場合、フロアアンプは高域の損失を均等化できなくなります。順方向チャネル。
2. ケーブル接続部の品質と接続部の製造工程
双方向配電ネットワークを再構築する場合、ケーブル接続部の品質と接続部の製造プロセスが非常に重要です。そうしないと、ケーブル コネクタの接触不良により、1 つまたは複数のケーブル モデムが動作しなくなる可能性があります。したがって、建設中はケーブルの接合部に特別な注意を払う必要があります。一般に、次の点に注意する必要があります。
(1) 双方向ネットワークの再構築前に、建設担当者に技術研修を実施する必要がある。試験に合格したら、仕事に就くことができます。
(2) 建設中、プロジェクトの品質は注意深く監督および検査されなければなりません。不適格な領域は適時に修正する必要があります。
(3) プロジェクト完了後、双方向ネットワーク変革の品質を検査し、承認する必要があります。承認には、客観的なテスト、主観的な評価、プロジェクトの品質検査が含まれる必要があります。
3. 素材の選択には十分注意してください
双方向ネットワークの変革では、選択された機器は厳密に品質管理されなければならず、特に以下の機器は基準を満たさなければなりません。
(1) 双方向ネットワークの変換では、配電ネットワークで使用される -5 および -7 同軸ケーブルは 4 シールド ケーブルを使用し、2 層編組メッシュの編組密度を使用する必要があります。また、4 シールド ケーブルの編組メッシュの厚さは業界標準を満たす必要があります。必要とする。
（２）配電網におけるスプリッタの分岐損失は、逆方向チャネルの損失値を低減するために適切に小さくなければならない。
(3) -5 および -7 同軸ケーブルの接合部は圧着された F ヘッドである必要があり、スナップリング接合部は無効になっている必要があります。
(4) ユーザーボックスの下流 TV 出力ポートにハイパス フィルターを追加する必要があります。このハイパス フィルターは、65MHz 以下で 40dB 以上減衰する必要があります。
3. HFC双方向ネットワークのレベル記述方法と設計原理
1. HFC双方向ネットワークレベルの記述方法
通常、HFC 双方向ネットワークでは、信号レベルの関係を記述するために 2 つの方法を使用します。1 つ目は、信号の絶対レベル値を dBm で表す方法で、ダウンリンク信号を記述するのに適しています。 2 番目の方法は、信号の相対レベルを表すものです。値の「ゲイン」または「ロス」は dB で表され、アップストリーム信号を説明するためによく使用されます。上り信号は突然であるため、一般の計測器では上り信号のレベルを測定することが困難です。したがって、通常、特定のデバイス ポートの CMTS 上流受信ポートのリンク損失を測定する方法を使用して、このポートにおける上流チャネルのレベル値を推定します。
2. HFC 双方向ネットワークの設計原則
ａ．下向きチャネル
設計時には、ユーザーに到達するダウンリンク信号のレベルと、ネットワークがそのレベルを合理的に割り当てる方法を主に考慮します。設計方法は基本的に一方向ネットワークの場合と同じであるため、ここでは繰り返しません。
b.アップチャンネル
設計時に、アップリンク チャネルに関して主に考慮するのはリンク損失です。要件は次のとおりです。
(1) アップリンク チャネルのリンク損失は、一定の範囲内でバランスがとれ、調整されます。フロアを配置した後は、分配器、ブランチ、ユーザーボックス、および接続ケーブルとケーブル コネクタがあります。これらのデバイスの減衰の合計は、配電ネットワークの合計逆損失となり、30 dB 以上に達する場合があります。一般的なアップストリーム チャネル設計では、配電ネットワークの合計逆方向損失は 30 dB とみなされ、余分な数 dB は建物のアップストリーム ゲインによって補償されます。したがって、上流配電ネットワークの総逆損失は可能な限り 30dB に近づける必要があります。つまり、配電ネットワーク内のスプリッタの分岐損失は適切に小さくする必要があります。
光局から配電網前のケーブル配電部まで（建物を含む）は、増幅段の総数が 2 段を超えてはなりません。分配アンプまたは延長アンプのゲインは、伝送ケーブルの損失を相殺し、「ゼロゲイン」または「ゼロ減衰」を実現します。
(2) 配電網の構造について：具体設計では光局以下は可能な限り階段構造としているが、局所的には分岐損失の少ないツリー構造も可能である。基本的に、光ステーションから各ユーザーまでのケーブルの電気長および長さの差は、可能な限り短くなります。
(3) 双方向アンプについて： 私たちが設計した HFC 双方向ネットワークでは、一般的に 4 ポート光局配下のユーザ数は 2000 人以下であり、各ポート配下のユーザ数は多くても 500 程度にすぎません。光ステーションの下には最大 2 人のユーザーが存在します。クラスアンプなどは光局の直下に床とともに設置されています。したがって、双方向アンプの順方向ゲインは、最大ダウンリンク損失に応じて選択できますが、通常はこれよりわずかに大きくなります。たとえば、拡張アンプ モジュールのゲインは約 30dB、ビルディング アンプ モジュールのゲインは 35 ～ 40dB になります。逆方向モジュールのゲインは、アップリンクの最大損失に基づく必要があります。一般的には5～6dB高いリバースアンプモジュールを選択します。ただし、リバースアンプモジュールのゲインは可能な限り大きくありません。ゲインが大きすぎると無駄が多く効果がありません。調整に役立ちます。
(4) 光局から内線アンプまで、内線からビル内アンプまで、または光局からビル内アンプまで、どのレベルのアクティブデバイス間のリンク損失も、光局の利得より 5 ～ 6dB 低くなければなりません。デバッグ時にある程度のマージンを確保するために、アップリンクの増幅を担当するリバース モジュール。
(5) 同軸ケーブルの使用: 通常、HFC 双方向ネットワークでは、アルミニウム管ケーブル (主にバックボーン ネットワーク) または 4 シールド ケーブル (主に配電ネットワーク) を使用する必要があるとほとんどの人が考えています。ユーザー分配ネットワークの受動部品は、ノイズと逆信号に対して一定の減衰効果があるためです。幹線ケーブルの送信部分では、逆方向信号に対する減衰効果はありません（ゲイン減衰がキャンセルされた後、約 0dB）。したがって、アルミチューブまたは4重シールドケーブルの使用もお勧めします。
要約すると、設計を実装するプロセスでは、ダウンリンク信号だけを考慮するのではなく、アップリンク信号とダウンリンク信号の両方を考慮する必要があり、両者の間に矛盾がある場合は、アップリンク信号の要件を優先する必要があります。信号を送信し、必要に応じてエンジニアリングを犠牲にします。設計の経済性 - 一部の光ステーションとアンプの出力レベルを無駄にします。ただし、最大アップリンク周波数はわずか 65MHz であるため、アップリンク信号の 100- メートル損失は、ダウンリンク ハイエンド信号の 100- メートル損失よりもはるかに低くなります。したがって、一般に、設計が上記の原則に基づいている場合、ダウンリンク ハイエンド信号が設計要件を満たすことができる限り、基本的にアップリンク パラメータも設計要件を満たすことができます。
