تصميم الهيكل النموذجي ومشاكل الانتباه لشبكة HFC
مقدمة موجزة عن شبكة HFC ثنائية الاتجاه
عند دراسة شبكة HFC ثنائية الاتجاه، غالبًا ما يتم تقسيمها إلى الأجزاء الأربعة التالية وفقًا للقناة العكسية: جزء توزيع المستخدم، وجزء نقل الكابل، وجزء نقل الكابل البصري، وجزء الوصول الأمامي.
يتم تخصيص منفذ الإخراج النهائي لمكبر الصوت المستخدم من محطة المستخدم إلى الطابق السفلي للمستخدم. نظرًا لأن مستوى إشارة الوصلة الهابطة لمنفذ الإخراج للمبنى يمكن أن يصل إلى أكثر من 100dBμV، فإن مستوى مجموعة الاستقبال للمستخدم هو (65±4)dBμV، وفقدان شبكة توزيع المستخدم بشكل عام (30±4)dB.
منفذ الإخراج المصب من الطابق السفلي إلى منفذ الإخراج المصب للمحطة الضوئية هو نقل الكابل. بالنسبة لكسب الوصلة الهابطة لمكبر الصوت ثنائي الاتجاه، يمكن تحديده وفقًا لمستوى منفذ إخراج الوصلة الهابطة للمحطة الضوئية، والذي يتراوح عمومًا بين 20 و40 ديسيبل. يتم استخدامه للتعويض عن خسائر الفروع والتوزيع والخطوط بحيث تكون الخسارة النهائية للوصلة الهابطة بين 0 و10 ديسيبل. بالنسبة للقناة العكسية، نظرًا لأن مكبر الصوت ثنائي الاتجاه لديه وحدة تضخيم عكسية مستقلة خاصة به، فإن كسب (خسارة) إدخال الإشارة العكسية يمكن أن يحقق 0 ديسيبل. وهذا ما نسميه عادة "مكسب الوحدة".
يُطلق على الجزء من المحطة الضوئية إلى جهاز الإرسال/الاستقبال البصري الأمامي اسم نقل الكابل البصري. في الوصلة الهابطة، من الضروري التأكد من أن الطاقة الضوئية المستقبَلة لجهاز الاستقبال البصري للمحطة الضوئية هي 0~-3 ديسيبل ميلي واط، وذلك للتأكد من أن جهاز الاستقبال البصري يمكنه إخراج مستوى كافٍ وموجة حاملة إلى -نسبة الضوضاء. ترتبط الخسارة العكسية باختيار الجهاز البصري العكسي. بمجرد اختيار الجهاز البصري، يتم تحديد الخسارة. بشكل عام، يمكن ضبط الكسب المجمع لمنفذ الإخراج العلوي لجهاز الاستقبال البصري بين 0 و20 ديسيبل (عندما تكون طاقة الإدخال لجهاز الاستقبال البصري العكسي -4.5dBm).
الجزء من إخراج جهاز الاستقبال البصري العكسي إلى منفذ الإدخال الخاص بـ CMTS هو الوصول الأمامي. تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا الجزء في مزج الروابط الضوئية المتعددة في مدخل واحد إلى CMTS. ينبغي حساب خسارة إدخال الخدمة وفقًا لعرض نطاق الخدمة وكثافة الطاقة في القناة (القدرة لكل هرتز)، ثم طرح CMTS. قيمة مستوى الإدخال المطلوبة. هذا الجزء هو أكبر نقطة تجميع للقناة العكسية بأكملها. من الأفضل دمج 6 إلى 8 وصلات ضوئية في منفذ CMTS واحد. إذا كان هناك الكثير، فإن ضوضاء القناة ستزداد، والقليل جدًا ليس اقتصاديًا. قبل أن تدخل إشارة الوصلة الصاعدة إلى CMTS، يجب توصيل مخفف ثابت يبلغ حوالي 3 ديسيبل. وظائفها هي: الأول هو تحسين أداء الموجة الدائمة للقناة؛ والآخر هو توفير هامش للوصول إلى الخدمات الأخرى.
2. المشاكل التي يجب الانتباه إليها عند إعادة بناء شبكة HFC ثنائية الاتجاه
تم تنفيذ تحويل الشبكة ذات الاتجاهين لمركبات الكربون الهيدروفلورية (HFC) لعدة سنوات. وعلى الرغم من تحقيق بعض الإنجازات، إلا أنها ليست مثالية. الأسباب مختلفة، بما في ذلك مشاكل الفهم والتدابير غير الفعالة. لتلخيص ذلك، المشاكل التي يجب الانتباه إليها في تحويل الشبكة ثنائية الاتجاه HFC هي كما يلي، للرجوع إليها.
1. الاتجاه المعاكس بشكل رئيسي، يأخذ في الاعتبار الإيجابية
في تحويل شبكة HFC ثنائية الاتجاه، يجب أن يعتمد التصميم على الاتجاه العكسي ويأخذ في الاعتبار الاتجاه الأمامي. على أساس تلبية المتطلبات العكسية، يتم تقليل عبء عمل التحويل وتقليل تكلفة التحويل. يجب الانتباه إلى النقاط الثلاث التالية في التصميم:
(1) يجب أن يكون عدد موصلات الكابلات في شبكة التوزيع ثنائية الاتجاه أقل ما يمكن. قال أحدهم: "إن تحويل شبكة التوزيع ذات الاتجاهين هو في الأساس مشروع مشترك". هناك بعض الحقيقة في هذه الجملة. كلما زاد عدد موصلات الكابلات، كلما كانت الموثوقية أسوأ. يقلل كل موصل إضافي من جزء من الموثوقية. (2) في القناة العكسية، يتم تقليل الخسارة العكسية بشكل مناسب، ويشترط عمومًا أن تكون الخسارة العكسية أقل من أو تساوي 30 ديسيبل. وبطبيعة الحال، فإن خسارة القناة العكسية عادة ما تكون أكبر ببضعة ديسيبل من 30 ديسيبل، والتي يمكن تعويضها عن طريق كسب القناة العكسية لمضخم المبنى. ومع ذلك، لا يمكن أن تكون الخسارة العكسية كبيرة جدًا، وإلا فيجب أن يكون مستوى خرج مودم الكابل مرتفعًا جدًا، مما سيؤدي إلى تشبع طاقة القناة العكسية وتقليل نسبة الموجة الحاملة إلى الضوضاء.
(3) يجب ألا يتجاوز طول كابل التوصيل من منفذ إخراج مكبر الصوت الأرضي إلى الفرع (أو الموزع) لكل وحدة 30 مترًا، وإلا فلن يتمكن مكبر الصوت الأرضي من معادلة الخسارة عند الطرف الأعلى من القناة الامامية.
2. جودة وصلة الكابل وعملية إنتاج المفصلة
عندما يتم إعادة بناء شبكة التوزيع ذات الاتجاهين، فإن جودة وصلة الكابل وعملية إنتاج المفصل أمر بالغ الأهمية. وإلا، فإن سوء الاتصال بموصل الكبل سيؤدي إلى فشل مودم كبل واحد أو حتى عدة عائلات في العمل. ولذلك، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لمفاصل الكابلات أثناء البناء. وبشكل عام ينبغي الاهتمام بالنقاط التالية:
(1) قبل إعادة بناء الشبكة ذات الاتجاهين، يجب توفير التدريب الفني لموظفي البناء. بعد اجتياز الامتحان، يمكنك تولي الوظيفة.
(2) أثناء البناء، يجب مراقبة جودة المشروع وفحصها بعناية. يجب تصحيح أي مناطق غير مؤهلة في الوقت المناسب.
(3) بعد اكتمال المشروع، يجب فحص جودة تحويل الشبكة ثنائية الاتجاه وقبولها. يجب أن يشمل القبول الاختبار الموضوعي والتقييم الذاتي وفحص جودة المشروع.
3. اعتني جيدًا باختيار المواد
في عملية تحويل الشبكة ذات الاتجاهين، يجب أن تتحكم المعدات المحددة في الجودة بشكل صارم، وخاصة المعدات التالية التي يجب أن تستوفي المعايير.
(1) في تحويل الشبكة ذات الاتجاهين، يجب أن تستخدم الكابلات المحورية -5 و -7 المستخدمة في شبكة التوزيع كابلات ذات أربعة محمية، وكثافة التضفير للشبكة المضفرة ذات الطبقتين ويجب أن يفي سمك الشبكة المضفرة للكابل المحمي بأربعة بمعايير الصناعة. يتطلب.
(2) يجب أن تكون خسارة فرع جهاز التقسيم في شبكة التوزيع صغيرة بشكل مناسب لتقليل قيمة خسارة القناة العكسية.
(3) يجب أن تكون مفاصل الكابلات المحورية -5 و-7 مجعدة برؤوس F، ويجب تعطيل الوصلات الحلقية الإضافية.
(4) يجب إضافة مرشح تمرير عالي إلى منفذ إخراج التلفزيون في صندوق المستخدم. يجب أن يخفف مرشح التمرير العالي هذا أكثر من 40 ديسيبل أقل من 65 ميجا هرتز.
3. طريقة وصف المستوى ومبدأ تصميم شبكة HFC ثنائية الاتجاه
1. طريقة وصف مستوى الشبكة ثنائية الاتجاه HFC
عادة، في شبكة HFC ثنائية الاتجاه، نستخدم طريقتين لوصف علاقة مستوى الإشارة: الطريقة الأولى هي أن قيمة المستوى المطلق للإشارة يتم التعبير عنها بوحدة dBm، وهي مناسبة لوصف إشارة الوصلة الهابطة؛ الطريقة الثانية هي وصف المستوى النسبي للإشارة. غالبًا ما يستخدم "كسب" أو "خسارة" القيمة، معبرًا عنه بالديسيبل، لوصف إشارات المنبع. نظرًا لأن إشارة المنبع مفاجئة، فمن الصعب على الجهاز العام قياس مستوى الإشارة المنبع. لذلك، نستخدم عادةً طريقة قياس فقدان الارتباط لمنفذ الاستقبال الأولي CMTS لمنفذ جهاز معين لتقدير قيمة مستوى القناة الأولية في هذا المنفذ.
2. مبادئ تصميم الشبكة ثنائية الاتجاه HFC
أ. قناة الهبوط
عند التصميم، نأخذ في الاعتبار بشكل أساسي مستوى إشارة الوصلة الهابطة التي تصل إلى المستخدم وكيفية تخصيص الشبكة للمستوى بشكل معقول. طريقة التصميم هي في الأساس نفس طريقة الشبكة ذات الاتجاه الواحد، ولن تتكرر هنا.
ب. قناة لأعلى
عند التصميم، فإن اعتبارنا الرئيسي لقناة الوصلة الصاعدة هو فقدان الارتباط. المتطلبات هي التالية:
(1) يتم موازنة فقدان الارتباط لقناة الوصلة الصاعدة وتنسيقه ضمن نطاق معين. بعد وضع الأرضية، يوجد الموزعات والفروع وصناديق المستخدمين، بالإضافة إلى توصيل الكابلات وموصلات الكابلات. مجموع التوهين لهذه الأجهزة هو إجمالي الخسارة العكسية لشبكة التوزيع، والتي يمكن أن تصل إلى أكثر من 30 ديسيبل. في التصميم العام لقناة المنبع، يعتبر إجمالي الخسارة العكسية لشبكة التوزيع 30 ديسيبل، ويتم تعويض القليل من الديسيبل الإضافي من خلال كسب المنبع للمبنى. لذلك، يجب أن تكون الخسارة العكسية الإجمالية لشبكة التوزيع الأولية قريبة من 30 ديسيبل قدر الإمكان، أي أن خسارة فرع جهاز التقسيم في شبكة التوزيع يجب أن تكون صغيرة بشكل مناسب.
من أسفل المحطة الضوئية إلى جزء توزيع الكابلات أمام شبكة التوزيع بما في ذلك المبنى، يجب ألا يزيد إجمالي عدد مراحل مكبر الصوت عن مرحلتين. يؤدي كسب مضخم التوزيع أو التمديد إلى إلغاء خسائر كابل النقل لتحقيق "كسب صفر" أو "توهين صفر".
(2) حول هيكل شبكة التوزيع: في التصميم المحدد، يتم استخدام هيكل السلم إلى أقصى حد ممكن أسفل المحطة الضوئية، ولكن يمكن أيضًا استخدام هيكل الشجرة مع فقدان فرع منخفض محليًا. بشكل أساسي، تكون الأطوال الكهربائية واختلافات أطوال الكابلات من المحطة الضوئية إلى كل مستخدم قصيرة قدر الإمكان.
(3) حول مكبر الصوت ثنائي الاتجاه: في شبكة HFC ثنائية الاتجاه التي قمنا بتصميمها، لا يزيد عدد المستخدمين تحت محطة بصرية ذات أربعة منافذ بشكل عام عن 2000، وعدد المستخدمين تحت كل منفذ يبلغ حوالي 500 فقط على الأكثر بحيث يوجد مستخدمان على الأكثر أسفل المحطة الضوئية. يتم وضع مكبرات الصوت الصفية وبعضها مباشرة أسفل المحطة الضوئية بالأرضية. لذلك، يمكن اختيار الكسب الأمامي للمكبر ثنائي الاتجاه وفقًا لأقصى خسارة للوصلة الهابطة، والتي عادة ما تكون أكبر قليلاً. على سبيل المثال، يمكن أن يصل كسب وحدة مضخم التمديد إلى حوالي 30 ديسيبل، ويمكن أن يتراوح كسب وحدة مضخم البناء من 35 إلى 40 ديسيبل. يجب أن يعتمد كسب الوحدة العكسية على الحد الأقصى لخسارة الوصلة الصاعدة. بشكل عام، يتم تحديد وحدة مضخم عكسي أعلى بمقدار 5 ~ 6 ديسيبل. ومع ذلك، فإن كسب وحدة مكبر الصوت العكسي ليس كبيرًا قدر الإمكان. إذا كان المكسب كبيرًا جدًا، فهو إسراف وغير فعال. مفيدة للتعديل.
(4) من المحطة الضوئية إلى مضخم التمديد، ومن الامتداد إلى مضخم المبنى، أو من المحطة الضوئية إلى مضخم المبنى، يجب أن يكون فقدان الارتباط بين أي مستوى من الأجهزة النشطة أقل بمقدار 5 ~ 6 ديسيبل من كسب الوحدة العكسية المسؤولة عن تضخيم الوصلة الصاعدة لضمان وجود بعض الهامش في تصحيح الأخطاء.
(5) استخدام الكابلات المحورية: يعتقد معظم الناس عادةً أنه يجب استخدام كابلات أنابيب الألومنيوم (الشبكة الأساسية بشكل أساسي) أو الكابلات ذات الأربع دروع (شبكة التوزيع بشكل أساسي) في شبكة HFC ثنائية الاتجاه. لأن المكونات السلبية لشبكة توزيع المستخدم لها تأثير توهين معين على الضوضاء والإشارات العكسية. وفي جزء الإرسال من كبل قناة الاتصال، ليس له أي تأثير توهين على الإشارة العكسية (حوالي 0 ديسيبل بعد إلغاء توهين الكسب). ولذلك، نوصي باستخدام أنبوب الألومنيوم أو كابل رباعي الحماية أيضًا.
خلاصة القول، في عملية تنفيذ التصميم، لا ينبغي أن نأخذ في الاعتبار إشارة الوصلة الهابطة فحسب، بل يجب أن نأخذ في الاعتبار كلاً من إشارات الوصلة الصاعدة والهابطة، وعندما يكون هناك تناقض بين الاثنين، يجب أن نعطي الأولوية لمتطلبات الوصلة الصاعدة الإشارة، والتضحية ببعض الهندسة إذا لزم الأمر. اقتصاديات التصميم - إهدار بعض مستويات خرج المحطات الضوئية ومكبرات الصوت. ومع ذلك، نظرًا لأن الحد الأقصى لتردد الوصلة الصاعدة هو 65 ميجا هرتز فقط، فإن فقدان المتر لإشارة الوصلة الصاعدة هو 100- أقل بكثير من فقدان المتر 100- للإشارة عالية النهاية للوصلة الهابطة. لذلك، بشكل عام، إذا كان التصميم يعتمد على المبادئ المذكورة أعلاه، فطالما أن إشارة الوصلة الهابطة المتطورة يمكنها تلبية متطلبات التصميم، فإن معلمات الوصلة الصاعدة بشكل أساسي، يمكنها أيضًا تلبية متطلبات التصميم.
