光纖同軸電纜混合(HFC)網(wǎng)絡(luò)屬于一種寬帶接入網(wǎng)絡(luò),目前的有線廣播電視系統(tǒng)是由HFC網(wǎng)絡(luò)所承載,因此它可以為用戶提供電視廣播業(yè)務(wù)(包括模擬電視與數(shù)字電視)、調(diào)頻聲音廣播業(yè)務(wù)、寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如IP業(yè)務(wù))及視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)等業(yè)務(wù)的接入,尤其是廣播類業(yè)務(wù)的多路傳輸。鑒于此,HFC網(wǎng)絡(luò)需要對(duì)信號(hào)的傳輸做出頻譜規(guī)劃,以使各種各類、各路各套的傳輸信號(hào)互不影響的傳輸。
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光纖同軸電纜混合(HFC)網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃(包括頻段規(guī)劃和頻道配置)沿襲于早期的模擬電視廣播系統(tǒng)(即無(wú)線廣播電視系統(tǒng)或開路電視系統(tǒng))的規(guī)劃方案,開路電視系統(tǒng)的頻率規(guī)劃主要是要適應(yīng)于無(wú)線媒質(zhì)傳輸(且為單向廣播傳輸),要避免與其它無(wú)線通信系統(tǒng)的互相干擾。光纖同軸電纜混合(HFC)網(wǎng)絡(luò)主要承載有線廣播電視(此時(shí)也稱電纜電視(CATV)或閉路電視)系統(tǒng)。因此,此時(shí)的HFC網(wǎng)絡(luò)在頻率規(guī)劃,需要考慮的是:一是系統(tǒng)通信能力(容量)的需求;二是有線傳輸特性(與其它通信系統(tǒng)的互擾性);三是業(yè)務(wù)通信的雙向性;等。鑒于此,HFC網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃,雖然沿襲了開路電視系統(tǒng),然而所使用的頻譜范圍要遠(yuǎn)大于開路電視系統(tǒng)。
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為支持給用戶提供非廣播電視的交互式業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)通信的雙向性,HFC網(wǎng)絡(luò)安排雙向信道,采用時(shí)分多址(TDMA)方式工作,其中上行信道在數(shù)字電視系統(tǒng)中也被稱為回傳通道。在我國(guó),HFC網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源仍然采用低分割(SUB-SPLIT)分配方案,我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中給出了具體的規(guī)劃方案與要求。
一、總體規(guī)劃
在1997年我國(guó)發(fā)布的通信內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)YDN 061《接入網(wǎng)技術(shù)體制(暫行規(guī)定)》中,首次對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)的頻段規(guī)劃進(jìn)行了規(guī)定,其頻段劃分的具體情況詳見下表1-1,包括頻段編號(hào)、頻段范圍及使用業(yè)務(wù)的劃分等。其共劃定了5MHz~750MHz的頻譜范圍,其中包括上行頻段的安排。在2000年我國(guó)發(fā)布的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1063《接入網(wǎng)技術(shù)要求--混合光纖同軸電纜網(wǎng)(HFC)》中,它也基本遵循了YDN 061-1997的劃分規(guī)定,但頻譜范圍擴(kuò)大為5MHz~1000MHz,且上行信號(hào)安排的頻段也進(jìn)行了擴(kuò)大,具體詳見下表1-2。表1-2應(yīng)為HFC網(wǎng)絡(luò)的頻段分配的標(biāo)準(zhǔn)方案。
表1-1:YDN 061-1997規(guī)定的我國(guó)HFC網(wǎng)絡(luò)頻段分配方案
表1-2:YD/T 1063-2000規(guī)定的我國(guó)HFC網(wǎng)絡(luò)頻段分配方案
依據(jù)上述HFC網(wǎng)絡(luò)的頻段安排,與開路電視系統(tǒng)相比,在5MHz~1000MHz頻譜范圍內(nèi)增加了業(yè)務(wù)(模擬電視業(yè)務(wù)和數(shù)字電視業(yè)務(wù)及通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))的使用頻段,稱為增補(bǔ)頻段,這些頻段主要是原來(lái)開路電視系統(tǒng)不能使用的頻段(其它無(wú)線通信系統(tǒng)在使用)。下表1-3對(duì)各頻段的性質(zhì)進(jìn)行了說明。
表1-3:HFC網(wǎng)絡(luò)頻段分配方案中各頻段的說明
二、關(guān)于下行的頻段安排與頻道配置
1、頻段安排
由于HFC網(wǎng)絡(luò)主要是用于我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電視信號(hào)(PALD/K制式)的傳輸(包括模擬電視和數(shù)字電視),即有線廣播電視系統(tǒng)是由HFC網(wǎng)絡(luò)所承載。因此,在1999年發(fā)布的我國(guó)廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T 106《有線電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中,對(duì)于有線廣播電視系統(tǒng)的下行頻段進(jìn)行了規(guī)劃,具體詳見下表2-1。它的配置要求是符合YDN 061-1997的相關(guān)規(guī)定,其頻譜范圍是在5MHz~1000MHz間,但具體頻段配置及使用與YDN 061-1997的規(guī)定不盡相同,稍有差別。而是與YD/T 1063-2000的規(guī)定是相同的(表1-2)。表2-1中,87MHz~1GHz頻段被安排為下行業(yè)務(wù)的傳輸頻段,其中A頻段(110MHz~1GHz)用于模擬電視業(yè)務(wù)、數(shù)字電視業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。
表2-1:我國(guó)廣播電視系統(tǒng)的頻段安排(GY/T 106-1999要求)
另外,在1999年發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17786-1999《有線電視系統(tǒng)頻率配置》,實(shí)際上是對(duì)GY/T 106-1999標(biāo)準(zhǔn)的頻率配置的內(nèi)容升級(jí)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),即GB/T 17786-1999頻段安排是與GY/T 106-1999完全相同的。
2、頻道配置
GY/T 106-1999只是劃定了上行信道的頻率范圍為5~65MHz,并未配置具體頻道;但對(duì)于劃定的下行的廣播電視信號(hào)的頻段110~1000MHz,GY/T 106-1999給出了具體的各頻道的頻率配置,給出的都是模擬電視的頻道(頻道帶寬為8MHz,適合于我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)電視制式PALD/K),其數(shù)字電視和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以在模擬電視頻道內(nèi)安排。它包括了原開路電視系統(tǒng)的DS-6(167~175MHz)到DS-56(854~862 MHz)共51個(gè)頻道和Z-1到Z-42的增補(bǔ)頻道。
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另外,對(duì)于87MHz~108MHz頻段范圍內(nèi)的調(diào)頻聲音廣播,GY/T 106-1999要求載頻間隔不小于400kHz指配頻率點(diǎn)(可設(shè)置52個(gè)頻率點(diǎn))。
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3、頻道的傳輸質(zhì)量
我們知道,有線電視系統(tǒng)規(guī)劃的頻率范圍中,包括了其它無(wú)線電業(yè)務(wù)使用的頻率范圍,即為共用頻率范圍,因此,系統(tǒng)有可能受到來(lái)自于其它相關(guān)無(wú)線電業(yè)務(wù)的干擾,那么在工程實(shí)際中對(duì)于有線電視系統(tǒng)的頻道(包括DS頻道和Z頻道)的實(shí)際選用應(yīng)引起高度關(guān)注。在我國(guó)有線電視系統(tǒng)的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50200-2018《有線電視網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的附錄B中,對(duì)系統(tǒng)所有頻道中可能受干擾的頻道進(jìn)行了提示,所列的可能受干擾頻道情況,一般而言在不同區(qū)域頻道數(shù)目和受干擾程度不同,其中根據(jù)干擾情況,有的頻道被列為禁止使用或盡量避免使用。
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三、關(guān)于上行頻段的安排與頻道配置
1、頻段安排
在上述的各標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)于HFC網(wǎng)絡(luò)的上行頻段都是安排在最低頻段,YDN 061-1997規(guī)定的頻段范圍為5~42 MHz范圍;而YD/T 1063-2000和GY/T 106-1999及GB/T 17786-1999均安排為5~65 MHz范圍。
在2001年發(fā)布的廣播電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T 180《HFC網(wǎng)絡(luò)上行傳輸物理通道技術(shù)規(guī)范》中,對(duì)上行頻段又進(jìn)行了細(xì)化并提出了要求,具體詳見下表3-1-1。它是將5~65 MHz的上行頻段又細(xì)分為三個(gè)波段(Ra、Rb和Rc)并給出了對(duì)應(yīng)的傳輸業(yè)務(wù)的劃分。
表3-1-1:HFC網(wǎng)絡(luò)的上行頻段安排(GY/T 180-2001要求)
在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17786-1999標(biāo)準(zhǔn)中,也將5~65 MHz的上行頻段根據(jù)其傳輸業(yè)務(wù)的類型(主要以業(yè)務(wù)的信噪比(CNR)的高低分類)又細(xì)分為兩個(gè)頻段(5~15 MHz和15~65 MHz),具體詳見下表3-1-2。與表3-1-1相比,是對(duì)傳輸業(yè)務(wù)的類型進(jìn)行了細(xì)化,多是相對(duì)于有線電視系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)業(yè)務(wù)。
表3-1-2:有線電視系統(tǒng)上行頻段安排(GB/T 17786-1999)
2、頻道配置
在上述的各標(biāo)準(zhǔn)中,均未對(duì)上行頻道進(jìn)行配置,只有在GY/T 180-2001標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸信道的頻道進(jìn)行了指配,要求應(yīng)盡可能的優(yōu)選下表3-2所列的中心頻率(共19個(gè)信道),此時(shí)應(yīng)考慮頻率配置可能造成的對(duì)網(wǎng)絡(luò)其它設(shè)備中頻(如10.7MHz、38MHz等)的影響。
表3-2:HFC網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸信道的頻率配置表
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3、頻段的傳輸質(zhì)量
在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17786-1999標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)5~65 MHz的上行頻段的傳輸質(zhì)量分段進(jìn)行了劃定(分為好、較差和差三種傳輸質(zhì)量),如下圖3-3所示。在上行傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)試情況,確定上行傳輸頻段。在圖3-3中,上行頻段產(chǎn)生干擾的原因可參見下表3-3。
圖3-3:上行頻段傳輸質(zhì)量圖
表3-3:上行頻段產(chǎn)生干擾的原因
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由于HFC網(wǎng)絡(luò)支持的通信能力(包括承載的業(yè)務(wù)種類與業(yè)務(wù)數(shù)量)巨大,且雖然提供雙向通信,但重點(diǎn)是下行通信(特別是廣播式電視業(yè)務(wù))。因此嚴(yán)格遵循其頻段規(guī)劃和頻率配置顯得十分重要。
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