三网融合之RFoG和R-ONU有线电视系统优化方案

　　一旦有线电视系统部署完毕，就要考虑到户的级联线路放大器、分接头和分配器，在集中式和分布式射频增益之间进行仔细的平衡。级联线路强制严格的失真标准，为分担成本尽可能地集中增益。传统上需要大量射频带宽(需要许多的分接)的一小部分家庭，通常配置后端放大器，已确保网络不用投入过多的工程设计。

　　现在像光纤射频传输这样的光纤到户显著改变了这种模式。随着光纤全程到户，没有级联且通过优化以减少对失真的要求，信号等级可以高到足以支持严格的用户需求。各种电缆长度、分接器以及像同轴多媒体(MOCA)这样可能增加的设备，能衰减住户中的信号，减少过量比例的后端放大器的解决方案，是光纤射频传输网络结构的一个引人注目的项目。在最坏情况下，当电视或机顶盒恰好连接在射频光网络单元，可以达到最高合理水平的范围是22dBmV。带有差数的合理目标是20dBmV，但难题是成本效益要低。为经济地输出这个级别的增益，常常至少要有两个放大增益级，特别是如果为达到最大链路预算进行优化，将导致低光输入的状态。

　　与接收机成本有关的一个关键是光输入范围。很重要的一点是接收端的输入要尽可能低，以容纳更多的光纤共享网络侧的分接器、降低掺铒光纤放大器(EDFA)的成本和实现更长的链路覆盖。决定这个低端值的是射频集成电路放大器的增益和噪声。采用pHEMT工艺提升的最新砷化镓(GaAs)技术，以及在有线电视集成电路的高集成度的专注，一个具成本效益的单芯片，已经可以大幅减少噪声和增益(图2)。

图二 低噪声射频集成电路与更高噪声的旧式技术对比曲线

　　另一个需要考虑的问题是对自动增益控制(AGC)电路范围的要求。一个进行自动增益控制衰减的典型办法是使用正本负二极管衰减器。现在的吉比特无源光网络标准需要大约是-8到+2dBm，提供所需的自动增益控制范围 (30+ dB)需要用很多设备。微减-6到+1dBm，就可使自动增益控制范围降到25dB以下，以及有可能只需使用一个二极管器件。如果射频输出等级从20dBmV减小到15dBmV，自动增益控制范围会更接近20dB，就可以实现使用具有工程差数的单个二极管器件。有15dBmV的自动增益控制范围在住户侧，对于目前典型的工程结果 (对某些系统而言大约是10dBmV)是一个很大的改进。

　　采用包括TriQuint TriAccess产品在内的新型集成电路，通过集成两级放大和自动增益控制功能，就能够有效地达到这种要求。如果输出级减小到15dBmV以下，会因为需要更多的后端放大器，而增加前置设备的成本。如果对光输入的要求放宽到-5dBm，就会损失相当于4km的覆盖范围的链路预算，从而需要额外的分接器(64对32向的无源光网络)，或大大增加掺铒光纤放大器的成本。图三给出了典型FHHT/RFoG电路的接收端功能框图。

图三 典型FHHT/RFoG电路的接收端功能框图

　　为应对这些成本和性能挑战，有线通信工程师协会(SCTE)光纤射频委员会和有线电视系统运营商正在评估下行传输的目标，以及返回路径和扩大覆盖范围(超过20km)。支持本地用户的理想射频输出信号应当在-15dBmV的范围内，从网络发过来的光输入应为-6到+1dBm。这些增益级别为网络和前端放大提供了理想的平衡，并且可以用最近推出的低成本、高集成度放大集成电路来实现。

　　（编辑　Valiant）