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HFC接入网回传通道的实现
  2006-9-14
 
  

  为了拓展上行带宽,可以在分前端采用频谱搬移的方法,将4个光节点的5~42MHz回传信号经过频谱搬移,使其分别位于5~50MHz、50~100MHz、100~150MHz、150~200MHz的回传频段上而且互不混叠,4路射频信号混合起来后再通过一台反向光发射机回传到HFC前端。

  (3)波分复用(WDM)方式

  在各光节点处将回传信号调制到不同的波长上,通过合波器合成为一路光信号在同一根光纤中传输。在HFC前端通过分波器分出各光节点的信号。采用波分复用方式回传,只需占用一根光纤,但是在收发两端都需要光合波器和光分波器。分合波对光功率的损耗较大,经过合波器、分波器后光功率的损耗在6dBm以上。波分复用方式适用于接收灵敏度很高的数字信号的传输,不适用于接收灵敏度较低的模拟信号的传输。因此,HFC接入网回传一般不推荐采用这种方式。因为在HFC接入网中,为了考虑将来业务的增加或作备份,一般在光缆中都留有多余的光纤。同时对于长距离的模拟信号传输,链路的光功率又是非常重要的因素。在传输距离特别长的情况下,波分复用方式有可能比较经济。对于HFC接入网中的波分复用方式,通常采用1310nm和1550nm这两个波长。

  (4)无源混合方式

  在分布式HFC网或二级星形HFC网络中,在各光节点采用频率变换技术,将各路回传信号调制到不同的射频频率上,使各光节点的回传信号具有不同的频率。在分前端,各光节点的回传光信号不经过反向光接收机的光/电转换,而是通过光耦合器由一台反向光发射机回传到HFC前端。采用无源混合方式,由于各光节点的反向光发射机的工作波长很接近,激光器间的同频干扰将在反向光接收机中积累,这将增大噪声电平,使模拟电视信号的载噪比(CNR)下降。因此,无源混合方式不是一种值得推荐的方式。

  四、HFC回传用激光器

  由于上行通道一般传输的电视频道数较少,同时还传输部分上行数据,因此用于HFC回传的激光器不如HFC正向传输使用的激光器高级,其性能和价格均不及正向传输用的激光器。HFC接入网中常用的几种回传激光器如下:

  (1)F-P(Fabry-Perot)激光器

  法布里--珀罗激光器是多纵横半导体激光器,其输出光谱是围绕在中心波长周围的一组光谱模。由于纵模决定了激光器的频谱特性,因此F-P激光器的频谱宽度较大,为2~4nm。由于F-P激光器工作在多模状态,多种波长在光纤中的传播速度因光纤的色散作用而略有不同,这将造成载噪比(CNR)方面的性能受到影响。因此,F-P激光器对于高质量的模拟信号的传输是不适宜的。测试结果表明,F-P激光器可以加载2路AM视频信号和少量的数据信号。对于大多数应用,F-P激光器的性能是可以满足HFC回传应用的。F-P激光器有两种,带光隔离器和不带光隔离器的。加上光隔离器的主要目的是为了减少接头或光纤后向散射的影响。常用的HFC回传F-P激光器是不带光隔离器的,这是为了降低激光器的成本。

  (2)无致冷DFB激光器

  分布反馈式(Distributed Feedback, DFB)激光器与F-P激光器的不同之处在于增加了衍射光栅,将激光器的波长限制在单模振荡状态。因此,DFB激光器是单纵横激光器。单纵横的光谱很纯,模拟信号的传输非常有利,其噪声和畸变均小于F-P激光器。

  由于DFB激光器比F-P激光器更易受后向散射的影响,因此,DFB激光器的输出端需要加光隔离器。带有光隔离器的DFB激光器的内部噪声很低,其相对强度噪声RIN可达-155dB/Hz。

  由于致冷需要驱动电路和大量的电源功率,无致冷器可以降低回传光发射机的功耗,有利于降低成本和户外使用。在HFC回传系统中的测试结果表明,未加致冷的带光隔离器的DFB激光器可以在HFC回传光链路中获得优良的性能。

  (3)带致冷DFB激光器

  由于DFB激光器的性能受温度影响变化较大。温度的变化,将引起激光器阈值电流的变化。当温度为T时,激光器的阈值电流Ith(T)∝exp(T/T0),T0为激光器的特性温度。因此,温度升高,激光器的阈值电流增加,输出光功率变小。此外,温度的变化还将影响激光器的RIN和线性度。

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