CN1253455A

CN1253455A - 码分多址复用技术在有限电视系统中的应用

Info

Publication number: CN1253455A
Application number: CN99113086A
Authority: CN
Inventors: 周海星
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2000-05-17

Abstract

用码分多址复用技术来传输有线电视中的综合数据业务及Internet信号的应用,其特征在于:将综合业务和Internet信号调制成“扩频信号”,提高有线电视中反向数据传输的抗干扰能力,增加单根光纤容纳用户数量,降低带有综合业务功能的有线电视系统造价。加速有线电视综合业务数据网的普及。

Description

码分多址复用技术在有线电视系统中的应用

本发明涉及CDMA技术在CATV系统中的应用，确切地说：在带有综合数据业务及Internet功能的CATV系统中，用CDMA技术来传输CATV中的综合数据业务及Internet信号。其中CDMA是英文Code DivideMultiple Address的缩写，即“码分多址复用”的意思，也称“扩频通信”。CATV是英文Common antenna television的缩写，是电视共用天线的意思。

利用CATV系统开展综合数字信息业务，是一项有较好前景的技术，而且也已有一些应用范例，但由于反向(或上行)的数据传输(综合数据业务及Internet网用)，受到用户终端馈入的噪声的影响，使数据传输设备CableModem无法工作，导致每条光纤系统不能带太多的用户，根据有关部门的统计，最多在500户左右。因此，现在很多城市在带有综合数据业务功能的CATV系统设计中，采用的解决方式是加大光缆的芯数和条数。这样，即使是一个中等城市的CATV系统，其CATV中心汇集的光纤也达近千芯。这里就出现一个矛盾，光纤是一种大容量的传输媒介，它可以容纳上亿路的电话，几十Gbit/s的数率的数据以及上千路的电视，但在这里，一方面它的效能没有得到发挥；另一方面，我们又花大量的投资去架设光缆和增加光发射和接收设备。还使我们的系统变得及其复杂。

本发明的目的是针对现有技术的不足，而向人们提供一种用CDMA技术来传输CATV中的综合数据业务及Internet信号，开辟了CDMA技术应用的新领域。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：在带有综合数据业务及Internet的CATV系统中，用于数据反向传输的设备通常采用是Cable Modem设备。我们用CDMA设备来取代它。CDMA或“码分多址复用”是继“频分复用”(FDMA)、“时分复用”(即：TDMA)之后一种新的多路复用技术，该项复用技术的特点是抗干扰能力强。CDMA工作过程是：当基带信号送入后，被一个很长序列的高速率伪随机码进行调制，在发端的输出就形成了一个频带很宽的信号(这就是称之为“扩频”原因)，然后再经载频信号调制后发出。在收端首先是用一个与发端相同的PN伪随机序列作为用户识别码，对收来的信号进行相关解调，然后经过一个窄带滤波器，滤除杂音信号，这样有用信号就被还原成原来的信号了。这里最关键是在收发端用的相同的伪随机序列码。CDMA信号之所以能够抗干扰是由于各种杂音干扰信号(这里也包括其它的CDMA信号)没有被与发端相同的伪随机序列码调制，它们仍然保持原来的频谱和幅度。但被与发端相同的伪随机序列码调制的信号就大大地加强了，经过一个窄滤波器后杂音干扰信号就变得很少了。以往CDMA技术只有在无线系统中使用，无线信号是将带有信息的信号以电磁波的形式发射到自由空间去。因为自由空间是一个宽频带媒介，它可以传播从每秒几千赫芝的长波也可以传播从每秒几千兆赫的微波。从CDMA的原理可知，其工作的第一步是将信号扩展到一个很宽的频带，由于一般的有线系统工作频带都相对自由空间窄得多，因此绝大多数的有线系统无法使其工作。另外一般的有线系统也不存在很强的干扰，没有必要使用比较复杂的CDMA技术。我们再来分析CATV系统。CATV是英文“电视共用天线”的编写，其作用是作为电视与自由空间之间的衔接。所以其工作频带比自由空间窄，但比一般的有线系统确宽的多，特别是当今引入光纤HFC技术的CATV系统，已从VHF(甚高频45MHZ-200MHZ)扩展到UHF(特高频460MHZ-800MHZ)，并覆盖整个电视增补频道。所以，只要设计合理，运用CDMA技术传送综合数字业务和Internet信号，CATV提供的频带是够用的(我们试验用的是伪码为速率1.2288Mb/s，收载频为35MHZ，发载频为55MHZ)。如果CDMA在CATV中的应用，就不需要将信号发到空中，而直接接在CATV系统的电缆上，通过CATV系统将信号传到收端。我们可以将参照移动通信的无线基站的模式，将一个蜂窝的一个扇区等效成一对光纤(一收一发)。但须注意，不应使CDMA信号对广播电视信号产生影响，不但要将信号的频率、阻抗、电平等调到CATV系统可工作的范围内还要考虑CDMA调制产生的边带不要落在TV信号频带内，其产生的非线性产物也要满足CATV系统的C/N指标。(我们的试验电路输出电平仅0.1毫瓦，即-10dBm，传输速率为128Kb/s)。由于CDMA是一项成熟并已投入使用的技术，所以其可靠性及可行性是不成问题的，只是要按CATV系统的要求，对系统进行计算来确定设备的接口电平、接口阻抗、工作频率、扰码带宽、系统用户终端容量以及通信速率等，就完全可以在CATV系统中使用。

本发明具备下列优点：1、由于CDMA技术的抗干扰性能，可以使CATV系统中每根光纤上行信号容纳的用户量大为增加。这样：(1)可以减少光缆的铺设量。(2)减少昂贵的“光发射机”与“反向光接收模块”设备数量。(3)减少施工中费用最高的一项“光缆的接续”工作量。因此使用该项技术，在带有综合数据业务功能的CATV建设中，有其十分可观的经济效益。2、CDMA在CATV中使用比在无线通信系统中还可以大为减化，因为在电缆或光缆中有放大器、均衡器、AGC等功能，使到达用户终端和CATV中心Internet交换机的信号强度是衡定的。因此有线系统中的CDMA设备需要的输出功率很小。还可以选择在55MHZ以下，在有线电视系统空闲而且较低的工作频率，使入网用户承受的入网费用较低。3、由于干线的设备和光缆都大为减少，CATV中心的系统变的大为简洁，使维护、抢修更为方便。

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的工作流程图。

参照图1，(1)TV信号：在CATV系统中，TV信号是单向的它从CATV前端送出后由经混合电路与综合业务和Internet信号混合后进入CATV的传输系统，后到达CATV用户分配系统，然后进入用户。进入用户后TV信号需要将综合业务和Internet信号分开，所以就要通过一个分离电路然后与电视连接。(2)综合业务和Internet信号：综合业务和Internet信号是双向传输的。在通常的带有综合业务和Internet的CATV系统中，综合业务和Internet信号首先需要到Cable Modem，由Cable Modem将其调制成FDMA信号才能进入CATV系统，再由混合电路与TV信号合在一起，经CATV传输系统到达用户端，再由用户的Cable Modem还原成综合业务和Internet信号。本发明是将Cable Modem设备置换成CDMA设备，将综合业务和Internet信号调制成“扩频信号”，而不是FDMA信号。其信号流程与通常的带有综合业务和Internet的CATV系统相同。

Claims

1、一种CDMA技术在CATV系统中的应用，其特征在于：用CDMA设备将综合业务和Internet信号调制成“码分多址信号号”，而不是FDMA信号或其它复用方式信号，其信号流程与通常的带有综合业务和Internet的CATV系统相同，TV信号：在CATV系统中，TV信号是单向的它从CATV前端送出后由经混合电路与综合业务和Internet信号混合后进入CATV的传输系统，后到达CATV用户分配系统然后进入用户，进入用户后TV信号通过分离电路然后与电视连接，综合业务和Internet信号：综合业务和Internet信号从CATV的综合业务系统送出后，首先到CDMA设备，由该设备将其调制成“扩频信号”用混合电路与TV混合，再经CATV传输系统、用户分配系统，到达用户，最后经CDMA设备解调与用户终端相接，反向传输是其逆过程。