1技术问题分析
EoC网络和原有网络硬件设备不兼容,主要体现在以下几点。(1)原有CMTS及单向网络传输设备的技术参数光接收机的是交流60V供电,4路射频输出,最高电平104dBμV,带宽862MHz;普通放大器也是60V供电,两路射频输出,最高电平98dBμV,带宽862MHz;原来有光工作站和单向集线器的分配网络,单向集线器是60V供电,分配单元射频输出,最高输出电平75dBμV,带宽862MHz。(2)EoC双向网络改造对传输设备的技术参数要求光接收机220V供电,两路射频输出,-1dB光功率时,用9dB均衡时最高模拟电平108dBμV,带宽862MHz。EoC放大器技术参数的要求:220V供电,单路射频输出,上行频率范围5~65MHz,下行频率范围87~862MHz,最高电平102dBμV;集线器分配单元,低端EoC需要65/87分割频段,上行频率范围5~65MHz,上行放大模块插座H脚和L脚直通,下行频率范围87~862MHz,最高输出电平75dBμV。(3)原有的网络的状况分析主要有三种情况:一是CMTS+CM网络有光工作站、放大器和集线器分配单元组成;二是以四端口光接收和放大器组成的单向分配网络,带宽已达到862MHz;三是原有小部分为550MHz的单向网络。没有形成统一的双向网络,不能满足数字电视平移工作。
2技术解决方案
这次EoC网络改造的方案是:将前两种网络进行“拆、分”直接升级改造成EoC网络。“拆”是拆下原有网络设备,即光工作站、放大器和集线器,保留电缆网络结构,再按EoC网络设计,安装EoC光接收机、放大器和集线器(集中分配器)。“分”是分散原光点用户,光工作站所带的300~500户用户,按照EoC双向网络技术要求,要增加或下移光节点,使每个光节点带100户左右的用户。原有部分为550MHz的单向网络,按EoC新建网络标准建设。因此如何利用好这批原网络“拆、分”下来的光接收机、放大器和集线器,是一个技术创新点,是节约网络改造资金的一个有效办法。
2.1原四端口光接收机
如果要再利用原有设备,符合EoC网络的设备要求,就必须对原有四端口光接收机进行技术革新,原四端口光接收机的原理如图1所示。光信号经一体化光接收模块输出85dBμV的电平,由二分配器分二路经固定衰减器、固定均衡器到末级功率砷化镓倍增模块放大,输出108dBμV,加9dB均衡;再经二分配器,四端口输出104dBμV,60V交流供电。
2.2改造后的光接收机
技术革新改进后的设备,符合EoC网络改造要求的光接收机设备原理图如图2所示。光信号经一体化光接收模块输出85dB的电平,经二分配器分二路经固定衰减器、固定均衡器到末级功率砷化镓倍增模块放大,经120分支器分二端口输出,每端口输出电平为108dBμV,加9dB均衡,220V交流供电。
2.3改造后光接收机主要技术指标
(1)接收光波长:1310nm。(2)接收光功率范围:-5~+1dBm。(3)频率范围:87~862MHz。(4)带内平坦度:±0.75dB。(5)反射损耗≥14dB。(6)输出电平:108dBμV(9dB均衡)。(7)载波组合三次差拍比C/CTB≥65dB。(8)载波组合二次差拍比C/CSO≥60dB。(9)载噪比C/S≥51dB。2.4原双向放大器原理原来交流60V供电的双向放大器的原理如图3所示。交流60V供电的放大器工作原理,射频信号由输入端经双向滤波器、固定衰减器、固定均衡器、到放大模块放大,射频信号经放大后,经双输出端双向滤波器,经二分配器分两路输出。
2.5EoC放大器的技术革新方案
EoC放大器的技术革新方案如图4所示。(1)对于预留单向的放大器,将60V电源换成220V电源,要增加两个65~87MHz隔离的双向滤波器,将双路分配器换成一路分支器输出,将上行通道的反向模块插座1脚和9脚用插片短接,使反向链路为-5dB衰减。(2)对于双向的放大器,同样要将60V电源换成220V电源,将双路分配器换成一路分支器输出,以满足高电平输出,将上行通道的反向模块取下,反向模块插座1脚和9脚用插片短接,使反向链路为-5dB衰减,以满足低端EoC5~65MHz的带宽直通。
2.6放大器的硬件改造
进行双向及单向预留放大器的EoC网络设备技术革新试验,主要有不同厂家生产的两个型号,其硬件改造方法也基本相同,放大器的硬件改造主要有三项内容。一是部分放大器改变供电方式,把原来的交流60V电源换成为交流220V供电,在电源的功率及性能指标选择上,应注意两点:选择开关电源,通过反复试验,我们选用了一款威纳源电源,型号是WN29-220,此款电源标称电压输出是直流24V,标称直流电流输出是1.2A,满足此款放大器的各种温度和满负荷工作要求;选择线性电源,由于EoC放大器的工作直流电流比原来双向的小,所以电源改造也选择了部分线性电源,有的仅更换了交流220V变压器,再调整电源电路板,节约了成本,取得了满意的成果。二是改变信号电平输出方式,把两路分配器输出改为一路分支器输出,使输出信号电平提高一倍。这种分支分配器采用插拔结构,更换比较方便。改变信号电平输出方式主要考虑端口的反射损耗特性是否有变化,带内平坦度是否受影响,通过使信号电平输出由98dBμV提高到102dBμV,符合EoC光接收机的信号电平输出要求。三是改变上行通道结构。双向放大器要取下上行放大模块,模块插座的1~9脚上用自制的短接插片连接,使反向电平衰减小于-5dB;预留单向放大器还要加上两个双向滤波器,再将模块插座的1~9脚上用自制的短接插片连接。在双向滤波器的技术指标为5~65MHz,但通过测试,部分双向滤波器存在带宽0~65MHz,容易对网络产生干扰,影响网络的稳定性,最后选择了隔离度好的5~65MHz双向滤波器,取得了满意的效果。
2.7改造后放大器的主要技术指标
(1)输入电平:74dBμV。(2)电平增益:28dBμV。(3)频率范围:87~862MHz。(4)带内平坦度:±0.75dB。(5)反射损耗≥16dB。(6)标称输出电平:102dBμV。(7)载波组合三次差拍比C/CTB≥60dB。(8)载波组合二次差拍比C/CSO≥61dB。2.8双向集线器的改造进行双向及单向集线器的EoC网络设备技术革新试验,改造的内容主要有两项。一是双向集线器的EoC网络设备改造,用斜口钳剪断模块焊点,只需取下上行放大模块,并把H和L脚用短接片插好,将上行衰减器插0dB即可。二是单向集线器的EoC网络设备改造,要加上两个双向滤波器,其H和L脚用短接片插好,将上行衰减器插0dB。集线器的改造升级大部分是在网络上直接升级。
3改造配件
光接收机的改造配件:开关电源型号WN39T-220A-B、防水电源线、102PF耦合电容、F头闷盖、单路短接器P100。放大器的改造配件:开关电源型号WN29-220、25瓦电源变压器、防水电源线、放大器双向滤波器、上行模块座信号跨接插片。集线器的改造配件,集线器双向滤波器和上行型号跨接插片SH-R-01,根据网络改造的进度和单向集线器的多少进行订购。由于是在线升级改造,由各施工队领用。
4需要注意的问题
针对EoC光接收机和放大器改造后的一些技术参数的变化,如原来的输出电平为104dBμV,现在输出电平为108dBμV,OUT1为主输出口,原来的输出端口OUT2,现在为测试端口。EoC放大器也是OUT1为主输出口,输出电平为102dBμV,原来的输出端口OUT2,现在为测试端口。单项集线器进行EoC网络的在线升级,在不拆下集线器的情况下,按照技术革新方案,对于单向预留的集线器,主要是增加双向滤波器,并将上行模块插座的H-L脚跨接。工程技术人员在施工中需要认真负责,确保器材配件的正确安装,提高升级质量。双向集线器的EoC升级是拔下上行模块,再插上短接片,使上行回传通道在模块的位置跨接联通。
5小结
永嘉县EoC双向网络的改造,充分考虑了原有网络的结构,是以原有网络结合新技术的一次网络改造,通过技术革新升级,创造性地利用了原有的大部分设备,解决了原有设备和EoC设备的兼容使用问题,由于保留了原来的电缆线路结构,加快了工程的进度,大大节约了EoC网络改造成本,具有一定的推广价值。
作者:金晓芬 单位:浙江省永嘉县广播电视台