有线数字电视光链路技术要求与测量方法

1、有线数字电视光链路技术有线数字电视光链路技术 要求和测量方法要求和测量方法前言前言 我国我国NGB与三网融合建设已与三网融合建设已进进入了入了实实施施阶阶段。段。 有线电视网络双向化改造正在有线电视网络双向化改造正在向向纵深纵深发发展。展。 “光进铜退光进铜退”是世界宽是世界宽带带接入网接入网共共同发同发展展道路，道路，也也必然必然是是中中国国NGB有线接入网的发展道路。有线接入网的发展道路。GY/T 131-1997 有线电视网中光链路系统技术要求有线电视网中光链路系统技术要求和和测量测量方方法法针对的是模拟电视光链路和针对的是模拟电视光链路和野野外光外光节节点的点的应应用场用场景景, 已不

2、适合数字已不适合数字电视传输和电视传输和FTTx(光纤到楼、光纤到楼、光光纤到纤到家家）的应）的应用用场景场景。 为了指导和规范有线数字电为了指导和规范有线数字电视视系统系统光光链路链路的的设计、设计、建建设、设、运运营和维营和维护，广电总局规划院主持，护，广电总局规划院主持，凌凌云光云光子子、成、成都都康特、康特、摩摩托罗托罗拉拉（中（中国）、北京歌华公司参加，国）、北京歌华公司参加，制制定了定了本本标准。标准。 本标准建立了有线数字电视本标准建立了有线数字电视系系统光统光链链路传路传输输模型，模型，规规定定了了HFC网络网络和光纤到户（和光纤到户（FTTH）两种应用场）两种应用场景景的光链

3、的光链路路性能性能指指标要标要求求，并，并制制定了相应的测量方法。定了相应的测量方法。建议有线数字电视光信号和建议有线数字电视光信号和无无源光源光网网络络（PON）信信号分号分纤纤传输，传输，当当选择共纤传输时，应符合本选择共纤传输时，应符合本标标准相准相关关技术技术要要求。求。GY/T XXX2010GY中 华 人 民 共 和 国 广 播 电 影 电 视 行 业 标 准有线数字电视光链路技术要求和测量方法（讨论稿）（讨论稿）2010-XX-XX发布发布2010XX实施实施国家广播总国家广播总局局 发布发布一、光链路组成一、光链路组成 有线数字电视光链路定义为由有线数字电视光链路定义为由光光发

4、送发送机机、光光放放大器、光纤及无源光器件、光大器、光纤及无源光器件、光接接收机收机等等设设备备组组成，由光发送机的射频输入端成，由光发送机的射频输入端至至光接光接收收机机的的射射频输出端的电光电转换传频输出端的电光电转换传输输链路链路，传传输输信信号为数字调制射频信号或以数号为数字调制射频信号或以数字字调制调制射射频频信信号号为主的模拟数字混合传输信号。为主的模拟数字混合传输信号。二、光链路参考模型二、光链路参考模型1. 短距离数字电视光链路参考模型短距离数字电视光链路参考模型1310nm光发送机10km光纤光衰减器光接收机有线数字电视信号1550nm直调光发送机10km光纤光衰减器光接收机

5、有线数字电视信号注：注：1550nm直调光发送机射频输入信号频道数量应根直调光发送机射频输入信号频道数量应根据产品规格配置。据产品规格配置。图图12. 长距离数字电视光链路参长距离数字电视光链路参考考模型模型1550nm外调制光发送机光放大器光分路器60km光纤光衰减器光接收机图图2注注1：应根据传输距离选择合适应根据传输距离选择合适的的1550nm外外调调制光制光发发送送机机SBS门限值。门限值。注注2：实际的：实际的1550nm长长距距离数离数字字电视电视光光链路可链路可能能包含包含二二级或多级或多级级掺掺铒铒光纤放大器光纤放大器（EDFA），甚至拉曼光纤放大），甚至拉曼光纤放大器器来补来

6、补偿偿长距离长距离光光纤的纤的损耗，还可能包含色散补偿模块（损耗，还可能包含色散补偿模块（如如光纤光纤光光栅色散栅色散补补偿模偿模块块、色散、色散补偿光纤段等）来补偿长距补偿光纤段等）来补偿长距离离光纤光纤中中色散色散与与自相位自相位调调制制（SPM）相）相结合造成的系统组合二次互结合造成的系统组合二次互调调指标指标（CSO）的的劣化。劣化。所所有这有这些些光光部部件的组合属于系统设计的范件的组合属于系统设计的范畴畴，所，所形形成的成的光光链路须链路须满满足本足本标标准所规准所规定的端到端光链路技术要求。定的端到端光链路技术要求。有线数字电视信号3. 数字电视波分复用光链路数字电视波分复用光链

7、路参参考模型考模型1）窄播光插入系统）窄播光插入系统1550直调制光发送机（2）窄播信号50外调制光发送机（1）光放大器光分路器50km光纤光衰减器 光接收机合波器10km光纤图图3 数字广播电视光信号数字广播电视光信号由由1550nm波长外调制光发送机发送波长外调制光发送机发送和光放大器放大，经光纤传输后与和光放大器放大，经光纤传输后与由由1550nm波长直调光波长直调光发送机发送的数字窄播电视光信号在合波器混发送机发送的数字窄播电视光信号在合波器混合合,然后再然后再经光纤传输，最后被光接收机接收。经光纤传输，最后被光接收机接收。有 线 数 字 电 视 信 号153. 数字电视波分复用光链数

8、字电视波分复用光链路路参参考考模型模型2）数字电视信号与无源光网络）数字电视信号与无源光网络（PON）信号共纤传输系统）信号共纤传输系统OLTIP网络1310nm1490nm50外调制光发送机光分路器50km光纤光衰减器光接收机（1）EDFA合波器10km光纤ONU图图4 通过波分复用将数字电视射频光信号和基带数据光信号通过波分复用将数字电视射频光信号和基带数据光信号耦合进一根光纤传输。应注意选择传输参量以避免两种耦合进一根光纤传输。应注意选择传输参量以避免两种光信号的相互干扰，传输参量选择方法参见附光信号的相互干扰，传输参量选择方法参见附录录C。分 波 器有 线 数 字 电 视 信 号15分

9、光器三三. 光链路性能指标参考点光链路性能指标参考点MTARO光发送机光放大器光接收机有线数字电视前端图图5 参考点为：参考点为：QAM调制器输出测调制器输出测试试点点M、光光发送发送机机输出测试点输出测试点T、光放大器输出测、光放大器输出测试试点点A（可可选）选）、光接收机输入测试光接收机输入测试点点R和光和光接接收机收机输输出出测测试试点点O四、技术要求四、技术要求有线数字电视系统光链路有线数字电视系统光链路分分HFC网网和和FTTH 两种应用场景，性能指标见两种应用场景，性能指标见表表1。表表1适用适用 于于图图5测试测试点点T、A、R和和O。窄播光插入系统的光链路性窄播光插入系统的光链

10、路性能能应符应符合合表表1要要 求，测试方法见附求，测试方法见附录录A。有线有线数数字字电电视视信信号号与与PON信号信号共共纤纤传传输输时时， 有线数字电视系统光链路性有线数字电视系统光链路性能能应符应符合合表表1要要 求，测试方法见附求，测试方法见附录录B。表表 1项目项目单位单位指标要求指标要求备注HFC网光链路网光链路FTTH光链路光链路频率范围频率范围MHz87862(1000)87862(1000）标称光波长标称光波长nm12901330, 1550156012901330, 15501560光发送机输入光发送机输入 射频电平范围射频电平范围dBV70857085光接收机接收光接收

11、机接收 光功率范围光功率范围dBm-6+2-9-1光接收机射频光接收机射频 输出电平输出电平 (SD,RF)dBV9060系统射频输入系统射频输入 口反射损耗口反射损耗dB16（87550 MHz）;14（5501000 MHz）系统射频输出系统射频输出口反射损耗口反射损耗dB16（87550 MHz）14（871000 MHz）14（5501000 MHz）系统频响系统频响(全全频段）频段）dB3.03.5端到端光端到端光链路指标链路指标群时延（全频群时延（全频 段）段）ns1012端到端光端到端光 链路指标链路指标表表1（续）（续）项目项目单单位位指标要求指标要求备注备注HFC网光链路网光

12、链路FTTH光链路光链路MER(关关均衡均衡)64 QAMdB2625端到端到端光端光链链路指路指标标。光。光链路链路传送传送6路路模模拟频拟频道道信信 号，号，87路数字路数字频道频道信号；信号；数字数字信道信道电电平比平比模模拟信拟信 道电道电平低平低610 dB。256QAMdB3231MER(开开均衡均衡)64 QAMdB3332256QAMdB3534误码率（误码率（BER）(RS解码前解码前)1x10-41x10-4端到端到端光端光链链路指路指标标。应。应至少测出至少测出100个错个错误误比特。比特。SD,RF/N64 QAMdB2726端到端到端光端光链链路指路指标标。256QA

13、MdB3332模拟频道模拟频道C/NdB48（野外型光（野外型光节节点点）4346（FTTB）对野对野外型外型光光节点节点光光链链 路，路，接收接收光光功率为功率为-4dBm；对；对FTTB光光 链路链路，接，接收收光功光功率率为为-6dBm；对；对FTTH光光链路链路，接，接收收光功光功率率为为-9dBm。 级联级联光链光链路路指标指标计计算算见见GY/T 131-1997C/CTB （可选）（可选）dB63（野外型光（野外型光节节点点）5460（FTTB）C/CSO （可选）（可选）dB60（野外型光（野外型光节节点点）5457（FTTB）五、光链路的技术指标分配五、光链路的技术指标分配光

14、发送机 光放大器光接收机光接收机 输出输出输入输出(C/N)1 (C/CSO)1 (C/CTB)1性能测量点 附加测量点(C/N)2 (C/CSO)2 (C/CTB)2(C/N)3 (C/CSO)3 (C/CTB)3C/N C/CSO C/CTBH/EEOOE电缆网络TV系统输出前端光缆线路同轴电缆网55dB46.0dB（FTTB）48.0dB（野外光节点）47.9dB45.9dB43.5dB27.3dBC/N=53 dB (PAL-D)C/N=43 dB(PAL-D)SD,RF/N=32 dB (64QAM)SD,RF/N=26 dB (64QAM)39dB29.1dB（FTTB）32.8d

15、BS=-klog1010-S0/k+10-S1/k+10-S2/k+10-S3/k对对C/N, SD,RF/N, k=10; 对对C/CSO, k=15; 对对C/CTB, k=20六、数字电视调制方式六、数字电视调制方式6.1 数数字电视传输系统字电视传输系统TS流DVB-C中的信道编码与传输系统调制制式依物理信道而异：卫星信道采调制制式依物理信道而异：卫星信道采用用QPSK（四相（四相相移键控相移键控） ；有线信道采用；有线信道采用MQAM（M进制正交振幅进制正交振幅键）键）, M=16, 32, 64, 128, 256。Acos(2f t+)用数据符号来改变余弦或正弦波的振用数据符号来

16、改变余弦或正弦波的振幅幅A和相位和相位。矢矢量量A构成信号星座图。构成信号星座图。交 织 器复用适配 和能量扩 散RS编码器 (204,188)QAM调制基带形成卷积 编码器6.2 相移键控相移键控BPSK 二相相移键控二相相移键控o0载已调信号“1”波180o“0”“1”“0”数据信号（a）方框图（b）信号波形二相调制星座图BPSK调制QPSK正交（四正交（四相相)相移键控相移键控I IQ Q数数cos0t(0,(0,1 1) )( (1,1,1 1) )据据载波载波+ +输输输输出出入入sin 0 tQ Q(0,(0,0 0) )( (1 1,0),0)( (a a) ) 原理图原理图(

17、(b b) ) 星座图星座图QPSKQPSK 调制原理及其星座图调制原理及其星座图1011符号符号相位相位00- 13501+ 13511+4510-45串串/ /并并6.3 正交振幅键控正交振幅键控16QAMQa1 a2 b1 b2x a1 a250011 0010 0001 0000 +30030111 0110 0101 0100 +1011011 1010 1001 10001-110I-5-3-11351111 1110 1101 1100 -1-311-3-3-1+1+3y-51100b11010b2(a)(b)16-QAM星座和电平与信号状态关系图16QAM+3+1-1-3cos

18、0tcost+3sint0sin0t+1-1-316QAM 信号的调制解调示意图MQAM判决RLPF(L-1)b门限 Rb22二进信息90移相RbR22串、并 变换2-L电平 转换2-L电平 转换LPFLPF0载波 恢复90LPF判决 (L-1)门限位定时 恢复串、并 变换M=128M=64 M=32 M=16M=4IQM=256正交幅度调制星座图七、数字电视传输技术指标定义七、数字电视传输技术指标定义 数字射频信号电数字射频信号电平平 Level of digital RF signal数字射频信号电数字射频信号电平平SD,RF用等效噪声带宽内（等用等效噪声带宽内（等于于QAM调调制信号的符

19、号制信号的符号率率fs）的信号均方根功率给定，表示）的信号均方根功率给定，表示为为75Ohm电阻上电阻上的的dBm或或dB值。值。 数字射频信号的信噪比数字射频信号的信噪比射频信道的数字信噪比射频信道的数字信噪比SD,RF/N表示为表示为S/NS-NSD,RF/ND,RFD,RFrms其中其中Nrms是射频信号的是射频信号的等效噪声带宽中的噪声等效噪声带宽中的噪声均方根电均方根电平平(75 Ohm电电Frequency阻上的阻上的dBm或或dB值值)。 调制误差调制误差率率 MER一个符号序列中，理想符号矢量的幅一个符号序列中，理想符号矢量的幅度度的平方的平方之之和除和除以以符号符号误差误差矢

20、量的幅度的平方之和，表矢量的幅度的平方之和，表示示为功为功率率比比的的dB数。数。N 22MER10 log j 1 I2 Q2 j1（dB）其其中中 Ij , Qj 分别是理想符号矢量分别是理想符号矢量的实分量和虚分量的实分量和虚分量； I j , Q j 分别分别是符号误差矢量的实分量和虚分量。是符号误差矢量的实分量和虚分量。MER是一个频道中数字已调射频是一个频道中数字已调射频信信号质量号质量的的总的总的表表征，它征，它不但不但反映该频道内噪声的影响，反映该频道内噪声的影响，而而且包且包含含了信了信道道非线性非线性失失真（真（如如激光器激光器削波、放大器失真等）所造削波、放大器失真等）所

21、造成成的带的带内内干扰干扰。因因此此MER是比是比SD,RF/N更更严格的数字调制射频信号的严格的数字调制射频信号的品品质因质因数数。 MER不仅由调制器产生，还包括了信号传输过程中所有不仅由调制器产生，还包括了信号传输过程中所有 类型的损伤，如各种噪声、载波泄漏类型的损伤，如各种噪声、载波泄漏、IQ幅度不平衡、幅度不平衡、 IQ相位误差、等幅波干扰、相位抖动、群时延误差及激相位误差、等幅波干扰、相位抖动、群时延误差及激 光器削波等非线性因素造成的非线性失真（二阶互调与三光器削波等非线性因素造成的非线性失真（二阶互调与三 阶差拍）。阶差拍）。 在只存在白噪声的系统中在只存在白噪声的系统中，ME

22、R等同于载噪等同于载噪比比CNR，定，定 义为信号总功率和噪声总功率的比值。义为信号总功率和噪声总功率的比值。 在射频模拟电视光纤传输系统中在射频模拟电视光纤传输系统中，CNR与与CSO、CTB是是 分别测量的，因为在电视机屏幕上它们造成的人的视觉观分别测量的，因为在电视机屏幕上它们造成的人的视觉观 感不同；而在数字电视系统中信号质量只用误码率表征，感不同；而在数字电视系统中信号质量只用误码率表征， 只由只由MER决定。就没有必要分别单独度决定。就没有必要分别单独度量量CNR与与CSO、 CTB。 在数字调制光纤传输系统中在数字调制光纤传输系统中，MER主要由载噪比主要由载噪比CNR和和互调干

23、扰比决定：互调干扰比决定：-CNR-C/CSO-C/CTB 载噪比的概念来源于射频模拟电视，对于射频数字电视信载噪比的概念来源于射频模拟电视，对于射频数字电视信 号，由于不存在离散的载波谱线，实际上从测量的观点，号，由于不存在离散的载波谱线，实际上从测量的观点， CNR是没有定义的。是没有定义的。如果求由噪声造成的每一个星座图矢量点所对应的载噪比：如果求由噪声造成的每一个星座图矢量点所对应的载噪比：101010MER 10 lg10+10+10I 2Q2 I 2 Q2jj那么仅仅由噪声造成那么仅仅由噪声造成的的MER就是就是QAM信号的信号的“平均载噪平均载噪 比比”，也，也是是QAM信号的信

24、噪信号的信噪比比SD,RF/N，即信号功率与信号，即信号功率与信号 占有带宽内的噪声功率之比。占有带宽内的噪声功率之比。jjBER与与MEB密切相关密切相关。 误码误码率率 BER在一段时间内错误比特数与传输比在一段时间内错误比特数与传输比特特总数总数之之比。比。误码率误码率调制方调制方式式误码误码率率射频信噪比射频信噪比(dB)OOK10-8 21QPSK10-8 1564QAM10-8 27.5256QAM10-8 33.5Eb/N0 = C/N-10lg(fb/BW)八、八、1550nm光光纤链纤链路路中的特中的特殊殊现现象象 受激布里渊散受激布里渊散射射 Stimulated Bril

25、louin Scattering （SBS） 光纤的非线性特性，与石英的振动激发态有关的受激光纤的非线性特性，与石英的振动激发态有关的受激 非非弹性散射现象之一。当过强的入射光波（泵浦光）进入弹性散射现象之一。当过强的入射光波（泵浦光）进入 光纤时，它通过石英分子的电磁伸缩形成声波，然后引起光纤时，它通过石英分子的电磁伸缩形成声波，然后引起介质折射率的周期变化（光介质折射率的周期变化（光 栅），折射率光栅散射泵浦光，栅），折射率光栅散射泵浦光， 产生一个频率下移的反向传播产生一个频率下移的反向传播 的散射光，下移频率就是石英的散射光，下移频率就是石英 分子的振动频率。分子的振动频率。在在155

26、0nm 有有线电视光链路中，线电视光链路中，当当SBS出出 现现时出纤的前向光功率和有线时出纤的前向光功率和有线 电电视频道的载噪比会骤然下视频道的载噪比会骤然下降，因为降，因为1550nm入射光的能量转移给了反向的散射光。入射光的能量转移给了反向的散射光。-5051015+ +入射光功率 (dBm)CNR (dB)在在1550nm有线电视光链路的应用中，一有线电视光链路的应用中，一定定要将要将入纤光功率控制入纤光功率控制在在SBS门门限限以以下下。产生产生SBS现象的最小入现象的最小入射射光功光功率率称称为为SBS门限门限功率。功率。P 21bAe (1 f S )thg LfB eB为了使

27、光纤放大器的高为了使光纤放大器的高输输出出功功率能率能够够有效有效地地注注入单模光纤，必须提入单模光纤，必须提高高SBS门门限限功率功率。采用采用的的 方方法主要是对信号光源作附加调法主要是对信号光源作附加调制制或对或对外外调调制制 器作器作附加调相（采用一个或二个微附加调相（采用一个或二个微波波频率频率）， 使使SBS门门限限 功率功率增增 大。这些大。这些SBS抑制技术已可抑制技术已可将将SBS门门限功率提高限功率提高到到+17+19dBm。 受激拉曼散受激拉曼散射射Stimulated Raman Scattering （SRS）光纤的非线性特性，与石英的振动激发态有关的受激非光纤的非线

28、性特性，与石英的振动激发态有关的受激非 弹性散射现象之一。当过强的入射光波（泵浦光）进入光弹性散射现象之一。当过强的入射光波（泵浦光）进入光 纤时，入射光被石英分子散射成一个频率下移的散射光，纤时，入射光被石英分子散射成一个频率下移的散射光， 同时石英分子完成两个振动态之间的跃迁。同时石英分子完成两个振动态之间的跃迁。这是一种光波能量从入射波长转移到较长波长的现象，这是一种光波能量从入射波长转移到较长波长的现象， 它与它与SBS的区别除了频移量以外，主要的区别除了频移量以外，主要是是SRS散射光波在散射光波在前向、后向都存在，且门限光功率很高（因此，通前向、后向都存在，且门限光功率很高（因此，

29、通常常SRS 不出现）。在不出现）。在1550nm干线光纤传输系统中，可利干线光纤传输系统中，可利用用SRS 来构成拉曼光放大器。而来构成拉曼光放大器。而在在1550nm有线电视光波与有线电视光波与 1490nm PON共纤传输的光链路中要防共纤传输的光链路中要防止止PON光波对有线光波对有线 电视光波电视光波的的SRS串扰。串扰。 自相位调制自相位调制Self Phase Modulation（SPM）石英光纤的折射石英光纤的折射率率 n 与光与光强强 I 有关：有关：n n0 n2 In0是光纤的线性折射率是光纤的线性折射率；n2是光纤的非线性是光纤的非线性折折 射率射率，当光强过大时当光

30、强过大时，光纤折射率的非线性部分就突现出光纤折射率的非线性部分就突现出来来，称称为为Kerr效应。效应。由由n2部分引起的光波的附加相位变化部分引起的光波的附加相位变化为为: 2n2 ILeNL式式中中 为光波波长为光波波长，Le为光纤的等效长度。为光纤的等效长度。光波的附加相位调制与信号光光波的附加相位调制与信号光强强I I 成正比。当用电视成正比。当用电视信号对光波作强度调制时，也就同时调变了光波的相位，信号对光波作强度调制时，也就同时调变了光波的相位，所以称为所以称为“自相位调制自相位调制”。这种寄生调相会因为光纤色散。这种寄生调相会因为光纤色散的作用转换为寄生强度调制，于是导致了信号的

31、非线性失的作用转换为寄生强度调制，于是导致了信号的非线性失真和相对强度噪声的增加，受影响最大的是系真和相对强度噪声的增加，受影响最大的是系统统CSO指指标标附附录录A直调窄播光插入波分复直调窄播光插入波分复用用光链光链路路测试测试（规范性附录）（规范性附录）A.1 测试框图测试框图IPQAM1550直直调调光衰减器光衰减器1光发送机（光发送机（ 2）有线有线电电1550外调外调制制EDFA50km合波器合波器视信视信号号光发送机（光发送机（ 1）光纤光纤光接收光接收机机光衰减器光衰减器210km光纤光纤A.2 光发送机波长测量光发送机波长测量在直调窄播光插入波分复用光链在直调窄播光插入波分复用

32、光链路路中中,外外调调制光发制光发送送机与机与直直调调光光发送机须工作于不同的波长发送机须工作于不同的波长。对于对于系系统设统设计计选择的选择的两两种光种光发发送机的送机的工作波长，应采用光谱分析工作波长，应采用光谱分析仪仪进行进行测测量。量。A.3 光链路指标测量光链路指标测量1）将将EDFA的输出设置的输出设置为为16dBm，关闭直调光发送机，用光功率计测，关闭直调光发送机，用光功率计测量量 合波器合波器 输出的外调制光发送机的光功输出的外调制光发送机的光功率率P1；同法，断开合波器的主路光输入，用光；同法，断开合波器的主路光输入，用光 功率计测量合波器输出的直调光发送机的光功功率计测量合

33、波器输出的直调光发送机的光功率率P2。2）调节光衰减器）调节光衰减器1，使，使使使P1比比P2 高高6dB（注：工程应用上一般（注：工程应用上一般为为 3 6dB）。）。3）光路光功率调试完成后，分别给外调制光发送机和直调光发送机注入射频信）光路光功率调试完成后，分别给外调制光发送机和直调光发送机注入射频信 号。外调制光发送机加载的信号频段号。外调制光发送机加载的信号频段为为87 600MHz ，其中低频段安，其中低频段安排排6套套 模拟载波，其余频段安排模拟载波，其余频段安排约约60套数字电视信号，数字电视信号比模拟载波电套数字电视信号，数字电视信号比模拟载波电 平低平低610dB。直调光发

34、送机加载的信号频段。直调光发送机加载的信号频段为为 600MHz 862（1000） MHz ，安排，安排32套数字电视信号，套数字电视信号，其其OMI满足在光接收机（接收机均衡斜率满足在光接收机（接收机均衡斜率 为为0）输出端来自外调制光发送机的数字电视信号电平和来自直调光发送机）输出端来自外调制光发送机的数字电视信号电平和来自直调光发送机 的数字电视信号电平相等。的数字电视信号电平相等。4）调节光衰减器）调节光衰减器2，在在-6dBm接收的情况下测量接收的情况下测量HFC网络光接收机的指标；网络光接收机的指标；在在-9dBm 接收的情况下测接收的情况下测量量FTTH光接收机的指标。抽测频点

35、为光接收机的指标。抽测频点为：5个外调制光个外调制光链路频点链路频点，5个直调光链路频点。去掉窄播光链路，再测个直调光链路频点。去掉窄播光链路，再测试试5个外调制光链路个外调制光链路频点的指标，并与加入窄播链路时的指标进行对比。频点的指标，并与加入窄播链路时的指标进行对比。附录附录B 有线数字电视信号与无源有线数字电视信号与无源光光网络网络（PON） 信号共纤传输光链路测试信号共纤传输光链路测试图图B.1 HFC叠加叠加EPON的测试连接方案的测试连接方案附附录录 C 有线数字电视信号有线数字电视信号与与PON信号信号共共纤纤传传输输时时参量选择（资料性附录）参量选择（资料性附录）C.1 有线

36、数字电视信号有线数字电视信号与与PON信号信号共共纤传纤传输输的的连连接接方案方案前端系统前端系统分配网分配网用户设备用户设备有线电视有线电视有线数字电视系统有线数字电视系统有线电视有线电视 室内网络室内网络光发送机光发送机1550nm光接收机光接收机EWDMnWDMOTVOEOLTONUE1490nmOPCO 1310nmE基带数据信号传输系统基带数据信号传输系统C.2 有线数字电视信号有线数字电视信号与与EPON信信号共号共纤纤传输传输的的干干扰扰类型类型 在有线数字电视信号在有线数字电视信号与与EPON信信号的号的共共纤传输纤传输方方案中案中需需要避免要避免如如下下的的光电串扰：光电串扰

37、：（1）在某些场合，使用单纤三）在某些场合，使用单纤三波波长收长收发发器（有器（有线线数字数字电电视光视光接接收机与收机与 ONU的的集集成成光模块）光模块），如，如图图C.2所示所示。在非常紧在非常紧凑的三凑的三波波长模长模块盒中，块盒中， 1310nm波波长激长激光光器的数器的数据据驱动驱动信信号通过号通过电电磁辐磁辐射射对对1550nm波波长有长有线线 电视接收信号的串扰。电视接收信号的串扰。PON三波长光收发器1550nm WDM数据信号CATV信号光接收机光接收机1310nm光源1490nm WDM光源驱动器（2）在波分复用器（）在波分复用器（WDM）波长隔离度不充分时，下）波长隔离

38、度不充分时，下行行1550nm波长有线数字电视光波对下波长有线数字电视光波对下行行1490nm波长数据波长数据光光波的线性串扰。波的线性串扰。（3）下行）下行1490nm波长数据光波通过光纤中的受激喇曼效波长数据光波通过光纤中的受激喇曼效应对下行应对下行1550nm波长有线电视光波的非线性串扰。波长有线电视光波的非线性串扰。 对于（对于（1）的串扰情况，应）的串扰情况，应由由ONU设备制造商在选用单设备制造商在选用单纤纤三波长收发器时通过质量认定过程予以避免。而三波长收发器时通过质量认定过程予以避免。而（2）和）和（3）的串扰情况和有线电视射频信号传输系统）的串扰情况和有线电视射频信号传输系统

39、和和EPON数据信号传输系统的工作参数配置有关，应由有线电视数据信号传输系统的工作参数配置有关，应由有线电视运商在系统敷设和营运时采取措施予以避免。运商在系统敷设和营运时采取措施予以避免。1550/1490/1310WDM1550/1490/1310WDMC.3 有线电视光波有线电视光波对对EPON数数据光据光波波的的串串扰扰广播公众电话网视频前端Internet1490nmPON Voice1490nmDataPON1310nmONTOLT1310nm1550nm模拟光1550nmDWDM155Xnm接收机合波器132ODN155XnmRF/IP视频QAM窄播机顶盒WDM服务器调制器光发送机

40、TV,机顶盒高达高达+16.5+18.5dBm的的在在ONU输入端输入端,1550nmCATVCATV光功光功率率使使光纤光纤出出光波光波比比1490nm数据光波强数据光波强现非现非线性线性，Raman散散射射5080倍。倍。WDM光隔离光隔离度度不不足足CATV的干的干扰扰。扰。扰。-12-10-8-6-4-20有线电视接收光功率与数据接收光功率之比（dB）0.00.51.01.52.02.53.0sh ot noise of a verage photocurrent omitted with shot n oise of average pho tocurrentCATV O ptica

41、l Power Relative to Data Receiver Sensitivity( dB)Bd(ytlanePrewo Plac itp O0.00.51.01.52.02.53.0光功率代价（dB）忽略平均光电流的散粒噪声 具有平均光电流的散粒噪声介质薄膜型介质薄膜型CWDM分波分波器器的透的透射射响响应应C.4 EPON数据光波通过受激拉曼散射效应对有线数字电视数据光波通过受激拉曼散射效应对有线数字电视光波的串扰光波的串扰 短波长信道的光能通过拉曼短波长信道的光能通过拉曼效效应转应转移移到长到长波波长信道长信道，使短使短波波长光衰长光衰减，长波长光加强（得到拉减，长波长光加强（得

42、到拉曼曼增益增益）。拉。拉曼曼增益谱增益谱的的峰值峰值发发生在频生在频移移13.5GHz处（处（pump波波长为长为1490nm时对应时对应100nm的的波波长上长上移移），），但但拉曼增益谱相当宽阔，拉曼增益谱相当宽阔，在在1550nm-1490nm=60nm的的波波长差长差异异下下, 拉曼拉曼增益仍相当高（增益仍相当高（0.510-13m/W）。）。能量能量转移转移1490nm1550nm波长波长数据光数据光波波CATV光波光波CATV Carrier-to-Noise Ratio C/N (dB)C/N C/NoRelative Intensity Noise RINs (dB/Hz)R

43、aman干扰问题干扰问题CATV光接收机的输出载噪比光接收机的输出载噪比为为m-光调制度；光调制度；R-光探测光探测12器响应度；器响应度；Pr-接收光功接收光功(mRPr)率；率；Ith-光接收机噪声电光接收机噪声电C/N =2流谱流谱；RIN-激光源相对激光源相对RINRINsIth 2 2eRPr+(10 10 +10 10 )(RPr)2 Be强度噪声谱强度噪声谱; RINs拉曼拉曼效应造成的信号光波的效应造成的信号光波的相对强度相对强度噪声谱噪声谱RINs无喇无喇曼散射曼散射50-14048-145-15046-15544有喇有喇曼散射曼散射-16042-16540-17001002

44、0030040050038Frequency f (MHz)0100200300400 500Frequency f (MHz)数据光波通过光纤拉曼效应数据光波通过光纤拉曼效应在在数据光波数据光波通过光通过光纤纤拉曼拉曼效应导致效应导致CATVCATV通道产生的相对强度噪声通道产生的相对强度噪声谱谱CATV频道频道的的载载噪比劣噪比劣化化RF信道载噪比 (dB) 在分析相对强度噪声功率谱在分析相对强度噪声功率谱时时，可，可以以看出看出以以下几点：下几点：1）RINs与拉曼增益系数与拉曼增益系数和和pump功功率的率的平平方成正方成正比；比；2）拉曼串扰系统显现出低通特性）拉曼串扰系统显现出低通

45、特性（随信随信号号频率升频率升高高，由，由拉拉曼效应造曼效应造成的相对强度噪声功率谱降低）。成的相对强度噪声功率谱降低）。50484644424050150250350450550650750850频率 f(MHz)No Raman Ppo= -3dBm Ppo=+2dBm Ppo=+7dBmIDLE1 K28.5/D5.6: 0011111010/1010010110 IDLE2K28.5/D16.2:0011111010/1001000101通过扰码抑制这通过扰码抑制这些些IDLE字符造成字符造成 的干扰谱线的干扰谱线空闲字符造成空闲字符造成的的Raman干干扰问扰问题题RF-TV叠叠加加EPON中克中克服服拉曼拉曼干干扰扰影影响的响的办办法法1）在条件许可时）在条件许可时在在84150MHz频段内不安排模拟电视频段内不安排模拟电视频道；或者提高相应模拟电视频道的射频发送电平，频道；或者提高相应模拟电视频道的射频发送电平，使使ONU处处CATV光接收