Transcript CATV전송망 실무

CATV 전송망 실무
1. 개요
 광동축혼합망(HFC:Hybrid Fiber Coaxial)은 종합유선방송 서비스 혹은 케이블
TV방송 서비스를 목적으로 1994년부터 국책 사업으로 NO사업자(KT,한국전력)
을 통해, 최근에는 종합유선방송 과 기간통신 사업자를 통해 전국에 보급되기
시작
 일반적으로 HFC분배센터(Distribution Center) 에서 가입자까지의 거리가 25
㎞이하에서 형성되며 이 분배센터에서는 대역을 공유하는 가구들을 묶어서 하
나의 셀(Cell)이라고 정의
 셀마다 ONU(Optical Node Units)를 설치 분배센타간 양방향 광전송을 하며
ONU이후에 동축선(Coaxial Cable)을사용 전기적 RF신호를 간선,분배,분기,연
장,구내등의 용도의 증폭기(Amp)를 사용하여 가입자에게 광대역화된 신호를
전송
 그 이상의 거리에는 별도의 HUB HFC 분배센타(Distribution Center)를 구성하
여 같은 방식으로 가입자까지 전송한다.
2.HFC전송망 구성 (일반)
2.HFC전송망 구성
Broadcast RF Input
TX
(하향광송신기)
ONU
(옥외용광송수신 기)
Narrowcast
RF Input
PI(전력삽입기)
TBA
(간선분기증폭기 )
Down stream
RX
(상향광수신기)
UCVT
CMTS
UPS
광케이블
전력공급기
Up stream
6dB
동축케이블(12C)
분배기 및 방향 성결합기
Tap/off(분기기)
Cable
Modem
Cable Modem
STB
동축케이블(5C, 7C)
14dB
17dB
20dB
23dB
23dB
3. 유선방송국 설비등에 관한 기술기준
3.1 사용주파수 대역 (제 12조, 부칙 )
(정보통신부 고시 제2006-33호)
부가서비스 + 감시 +제어
음악방송대역
(88~108MHz )
제어+감시
(70~130MHz : 종합유선방사업자가 자율운영)
통신대역
종합유선방송 대역
디지털유선 방송 대역 및
기타 데이터서비스대역
전송망사업자
사용대역
5~42 MHz
54 MHz
상향
552 MHz
750 MHz
864 MHz
하향
•450MHz~552MHz대역중 8개 +1개 채널 까지를 부가서비스용으로 사용가능
•상향대역중 7.0㎒～7.1㎒. 10.1㎒～10.15㎒, 14.0㎒～14.35㎒, 18.068㎒～18.168㎒, 21㎒～21.45㎒, 24.89㎒～24.99㎒, 28.0㎒～29.7㎒와 하향대역중
채널 10, 채널 18, 채널 21, 채널 59, 채널 60은 아마추어대역 등이고, 채널 124 ～ 채널 128은 이동전화서비스대역이므로 사용시 주의가 요구됨
3. 유선방송국 설비등에 관한 기술기준
3.2 전송선로설비의 질적수준(제26조제1항관련)
가. 아날로그 신호
측정항목
기준값
주파수대역
5.75 ～ 750㎒
영상반송파의 신호레벨
65 ～ 85㏈㎶(75Ω 연결시)
영상반송파의 레벨안정도
3㏈이내(1분간)
인접사용 채널간
3㏈이내
비인접사용채널간
10㏈이내
채널간 영상반송파의 레벨차
음성반송파의 영상반송파에 대한 레벨차
1.제1음성반송파 경우 : -16±2㏈
2.제2음성반송파 경우 : -23±2㏈
영상신호의 주파수대역 특성
-0.5～4㎒에서 ±1㏈이내(영상반송파기준)
영상반송파대 잡음비(C/N비)
40㏈이상(주파수대역 4㎒기준)
혼변조도
-50㏈이하
전원험 변조도
-44㏈이하
영상반송파의 주파수 편차
±10㎑이내
영상반송파와 음성반송파간의 간격
4.5㎒ ± 2㎑
수신단자간 결합도
-20㏈이하 다만, FM음악방송신호와 동시에
전송되는 경우 : -30㏈이하
54㎒이하인 경우 : 15㎶/m이하(30m)
누설전자파
54㎒초과 ～ 216㎒이하인 경우 : 20㎶/m이하(3m)
216㎒초과인 경우: 15㎶/m이하(30m)
2차비트
-60㏈이하
3차비트
-55㏈이하
3. 유선방송국 설비등에 관한 기술기준
3.2 전송선로설비의 질적수준(제26조제1항관련)
나. 디지털 신호
측정항목
기준값
주파수대역
입력레벨
구내증폭기가
설치된 경우
C/N비
입력레벨
70～130㎒
54 ~ 864㎒
QPSK/64QAM
45 ～ 75dB㎶
256QAM
48 ～ 75dB㎶
QPSK
20dB이상
64QAM
30dB이상
256QAM
35dB이상
QPSK / 64QAM / 256QAM
구내증폭기가
설치안된 경우
QPSK
64/256QAM
C/N비
55 ～ 85dB㎶
QPSK
20dB이상
64QAM
27dB이상
256QAM
32dB이상
상호변조(Carrrier-to-Ingress)
-53dBc이하
AM 험 변조
3% p-p이내
그룹지연
디지털신호의 최대진폭 변동 (6MHz 대역 기준)
위상잡음
0.25μsec/MHz이하 (6MHz 채널)
5dBp-p이내
평균전력 ±6dB이내
-88dBc/Hz이하@10kHz
54㎒이하인 경우 : 15㎶/m이하(30m)
누설전자파
54㎒초과 ～ 216㎒이하인 경우 : 20㎶/m이하(3m)
216㎒초과인 경우: 15㎶/m이하(30m)
〔다만, 824㎒～849㎒인 경우 : 3㎶/m이하(10m, 기준대역폭 1.23㎒)〕
인접사용
동일한 채널간 레벨차 (반송파전력기준)
채널간 레벨차
서로다른 채널간 상대적 레벨차(반송파전력기준)
6dB이내
표참조
4. 아날로그신호 측정
4.1 단위
4.2 레벨
4.3 CNR
4.4 CTB
4.5 CSO
4.6 X-MOD
4.7 HUM
4.8 상향 CNR
4.9 상향 CSO
4.10 상향 잡음종류 확인
4. 아날로그신호 측정
4.1 단위
가. 데시벨(dB)
dB란 측정값(전압,전력)를 log스케일로 계산하기 편하게 계산된 값
dBm은 절대적인 전력량을 1mW기준으로 dB 스케일로 본 것
즉 3dB의 차이는 2배의 절력차이고,
10dB의 차이는 10배의 전력차이다.
즉 6dB의 차이는 2배의 절압차이고,
20dB의 차이는 10배의 전압차이다.
dBmV는 절대적인 전압을 1mV기준으로 dB 스케일로 본 것
dBuV는 절대적인 전압을 1uV기준으로 dB 스케일로 본 것
4. 아날로그신호 측정
4.1 단위
나. 단위 환산
10log(p2/p1) = 10log(V2/V1)² = 20log(V2/V1)
0dBm = 10log(1mW/1mW) = 20 log(273mV/1mV)
=48.72dBmV = 20log(273mV/1uV) = 108.72dBuV
즉, 0dBmV = 60dBuV
4. 아날로그신호 측정
4.2 레벨
가. 절대/상대레벨
신호의 레벨
신호, 시스템, 특정한 측정 파라미터에 따라
많은 명칭으로 통하며 부하에 전송된 신호의
에너지이다.
이는 파워,레벨,신호레벨,반송파레벨,강도등
으로 불리우며 상기 명칭은 같은 의미이고 신
호의 절대파워이다.
파워는 절대 또는 상대적으로 측정된다.
절대레벨
신호검출에 필요한 정확도를 가지고 신호의
특정한 에너지 레벨을 정의하는 값을 의미하
며, 가입자 인입단, 증폭기 입출력단과 같은
분배에 대한 시스템설계 기준이다.
상대레벨
하나의 파워대 다른 것과의 비율이며, 가장 일
반적인 예로는 C/N, CTB, CSO등 이다.
4. 아날로그신호 측정
4.2레벨
나. 피크/평균레벨(파워)
동기하는 동안 동기펄스 Carrier가 Peak Power에 있고 어두운 화면은 밝은
화면보다 높은 Average Power를 가진다.
아날로그 비디오 신호의 대부분의 전력은 비디오 반송파 주파수에 위치한다.
그래서 아날로그 반송파 전력 측정은 해당 채널의 영상 반송파 에서만 행한다.
Peak Po wer
수평동기펄스
Average Po wer
V ideo Co ntent
Bright Scene
Dark Scene
4. 아날로그신호 측정
4.2 레벨
다. 측정
신호 전력레벨은 시스템 성능의 핵심이다.
TV수상기는 TV영상의 재구성을 위해 특정
레벨을 요구하며 레벨은 채널 스펙트럼간
에서 일정하게 유지되어야 하는데 그렇지
못하면 TV수신의 품질이 일정하지 못하게
된다.
Peak Carrier Measured at
Video Carrier Frequency
서로 인접한 영상반송파들은 유사한 레벨
로 인접하지 못하면 한 채널의 반송파가
자신의 변조를 다른 쪽에 간섭하게 된다.
※ 영상반송파의 신호레벨, 영상반송파의 주파수편차, 영상,음성반송파간의 간격,
음성반송파의 영상반송파에 대한 레벨차 측정
4. 아날로그신호 측정
4.3 CNR(Carrier to Noise Ratio : 영상반송파대 잡음비)
가. CNR?
CNR은 영상반송파 신호와 채널내의 기준대역폭에서의 잡음과의 크기를 비교
하는 것이다.
4. 아날로그신호 측정
4.3 CNR(Carrier to Noise Ratio : 영상반송파대 잡음비)
나. 잡음?
- 모든 전기적인 요소들은 Noise를
발생시킨다_열잡음
기본적으로 소자의 온도가 <0℃>를 넘으면
항상 Noise를 발생시킨다.
이론적으로 <절대온도>에서 소자의 모든
분자활동이 중지되고 Noise를 발생시키지 않는다.
- Noise는 그 랜덤성에 의해 이론적으로
무한대의 주파수 스펙트럼을 갖는다_백색잡음
-Noise는 다른 신호들과 같이 전력과 주파수 특성
을 갖춘 신호이다.
임의의 지점(시간 또는 주파수 영역)에서 랜덤 노이즈는 단일 값 이라기
보다는 연속한 진폭의 범위이다.
4. 아날로그신호 측정
4.3 CNR(Carrier to Noise Ratio : 영상반송파대 잡음비)
다. 교정
a. 4MHz 대역폭 기준으로 변환
노이즈 신호의 전력은 주어진 주파수 범위에 대한 평균 진폭
(낮은 영상필터)으로 계량화 해야 한다.
주파수 범위는 그 IF노이즈 등가 대역폭이라고 한다.
전력 레벨은 노이즈 전력밀도라고 하며 Hz단위의 IF 노이즈 등가대역폭 당
dBmV로 표현된다.
TV 수신기 대역폭은 약 4.2MHz이나 C/N 준수성 테스트는 측정된 노이즈
전력을 4MHz IF 노이즈 등가 대역폭을 기준으로 측정한다.
따라서 측정한 잡음레벨을 4MHz 대역폭 기준으로 변환해 주어야 한다
: 측정된 잡음레벨 + 보정값
※ 보정값 = 10 × Log(4MHz/RBW(해상도 대역폭))
4. 아날로그신호 측정
4.3 CNR(Carrier to Noise Ratio : 영상반송파대 잡음비)
다. 교정
b. 시스템 Noise
- 계측기에 입력된 잡음이 계측기잡음 또는 전치증폭기와 계측기의 결합
된 잡음보다 10dB이상 높지 않은 경우, 그 값은 시스템잡음과 계측기 또
는 전치증폭기와 계측기의 결합된 잡음이 섞여있는 값이 된다.
- 따라서 이 값은 실제 시스템잡음보다 커지게 되며 확인은 계측기의 입력
을 제거함으로써 입력이 있을 때와 비교하여 그 차이값 만큼을 보정표에
대조, 측정한 잡음레벨 값에서 빼준다.
※ Noise Correction = 10 × log(1-10^(-Noise Drop/10))
4. 아날로그신호 측정
4.3 CNR(Carrier to Noise Ratio : 영상반송파대 잡음비)
다. 교정
c. IF 노이즈 등가 전력
계측기의 대역필터는 완벽한 형태의 필터가 아니다. 그로 인해 잡음레벨은
0.52dB(HP8591C기준)높게 측정된다. 따라서 측정된 잡음레벨에 0.52dB
를 빼준다.
d. 로그 검출에 대한 교정치
스펙트럼은 dB단위로 보정하는 전압계로 검출한 전압을 dB로 환산하면
광범위한 신호를 동일화면에 표시할 수 있다. 그러나 그 결과 포락선
검출과 가우스 잡음분포로 인하여 1.05dB, Log변환시 1.45dB 낮게 측정
된다. 따라서 측정된 잡음레벨에 2.5dB를 더해준다.
※ 계측기 사양에 따라 대역필터 및 로그검출에 따른 보정값은 다를 수 있다.
4. 아날로그신호 측정
4.3 CNR(Carrier to Noise Ratio : 영상반송파대 잡음비)
라. 측정
a. 구성
스펙트럼분석기에서 추가적인 distortion발생으로 인한 측정오류 방지를 위해서
반드시 BandPass Filter를 사용하여 측정채널만 통과시키고 과입력되거나 계측기
잡음 아래 시스템 잡음이 위치하지 않도록 step-attenuator 및 잡음지수가 우
수한 pre-amp를 사용하여 적정한 입력레벨을 입력해야 한다.
☞
4. 아날로그신호 측정
4.3 CNR(Carrier to Noise Ratio : 영상반송파대 잡음비)
라. 측정
b. 측정
CNR측정 시 잡음의 측정은, 영상신호 대역폭 내의 잡음 밀도를 측정해야
하므로 변조가 걸린 상태에서는 측정할 수 없다. 따라서 측정하고자 하는
채널의 변조를 off한 상태에서만 측정한다.
※ 변조상태에서도 측정이 가능한 Trig Option을 내장한 계측기인 경우는 변조 상태에서도 측정 가능
※ 상기 측정은 HP8591C로 측정한 결과물임
※ 출력 1dB 증가시 C/N는 1dB 좋아진다.
4. 아날로그신호 측정
4.3 CNR(Carrier to Noise Ratio : 영상반송파대 잡음비)
라. 측정
C. 시스템성능
4. 아날로그신호 측정
4.4 CTB(Cmposite Triple Beat : 3차 상호변조/3차 비트)
• Triple Beat (3rd Order Beat)
Ideal한 Amp는 f1,f2,f3만 출력되나, 실제의 Amp는 ”고조파 및 합,차의 비트성분”포함
f1
f1=187.25
f2=199.25
f3=211.25
f2
f3
f1+f2-f3 = 175.25 MHz
☞
CH7 (175.25)와 일치
f1-f2+f3 = 199.25 MHz
☞
CH11(199.25)와 일치
☞ 타채널 캐리어 위치와 동일위치 : 타채널에 비트방해 요인 (수많은 “수평줄” 형태)
• CTB :
Composite Triple Beat
2
2
3fn, 2fn ± fm, fn ±fm±fo (2f1+f2, f1+f2+f3, f1+f2-f3…)
4. 아날로그신호 측정
4.4 CTB(Cmposite Triple Beat : 3차 상호변조/3차 비트)
가. CTB?
세개의 영상신호의 하모닉(f1±f2±f3) 성분으로 증폭소자에서 증폭되어 영
상신호의 중심에 나타나는 Beat이다.
대개 화면상에서 수많은 ‘수평 줄무늬’로 화면을 왜곡 한다.
CTB는 전체 주파수 스펙트럼의 중심에 30%정도 더 많이 발생한다.
2
2
※ 발생 Beat 수 Mid Band = 3N /8, Edge = N /4 (N : CH 수)
4. 아날로그신호 측정
4.4 CTB(Cmposite Triple Beat : 3차 상호변조/3차 비트)
나. 측정
a. 구성
스펙트럼분석기에서 추가적인 Distortion발생으로 인한 측정오류 방지를
위해서 반드시 BandPass Filter를 사용하여 측정채널만 통과 시키고 과 입력
되거나 계측기 잡음 아래 CTB성분이 위치하지 않도록 Distortion특성이
우수한 pre-amp 및 step-attenuator를 사용하여 적정한 입력레벨을 입력
해야 한다.
☞
※ 발생 Beat 수 Mid Band = 3N2/8, Edge = N2/4 (N : CH 수)
4. 아날로그신호 측정
4.4 CTB(Cmposite Triple Beat : 3차 상호변조/3차 비트)
나. 측정
b. 측정
CTB성분은 영상신호 주파수의 중심에 발생하므로 영상신호 캐리어가
on된 상태에서는 측정할 수 없다. 따라서 측정하고자 하는 채널의
영상신호를 off한 상태에서 측정한다.
※ 영상신호가 on된 상태에서도 측정이 가능한 Trig Option을 내장한 계측기인 경우는 측정 가능
※ 상기 측정은 HP8591C로 측정한 결과물임
※ 출력 1dB 증가시 CTB는 2dB 나빠진다.
4. 아날로그신호 측정
4.4 CTB(Cmposite Triple Beat : 3차 상호변조/3차 비트)
나. 측정
C. 시스템성능
4. 아날로그신호 측정
4.5 CSO(Cmposite Second Order : 2차 상호변조/2차 비트)
• 2nd Order Beat
Ideal한 Amp는 f1,f2만 출력되나…실제의 Amp는 “고조파 및 합,차의 비트성분” 포함
f1
f2
(157.25)
(211.25)
f2
f1
157.25
211.25
f2-f1
(54.0)
2f1
(314.25)
f2-f1= 54.0 MHz
☞
CH2(55.25)와
f2+f1=368.5 MHz
☞ CH48(367.25)과 +1.25 MHz 차이
f1+f2
(368.5)
2f2
(422.25)
-1.25 MHz 차이
• CSO : Composite Second Order
2fn, fn±fm (f1±f2, f1±f3…f2±f3,f2±f4…f3±f4,f3±f5….)
CH6(77.25)+CH8(181.25)=258.5 ☞CH30(259.25)와 +0.75 MHz 차이
☞ 타채널의 캐리어와 ±1.25 / ±0.75 MHz 차이 : 타채널에 비트방해 요인
(수많은 “빗살무늬줄” 형태)
4. 아날로그신호 측정
4.5 CSO(Cmposite Second Order : 2차 상호변조/2차 비트)
가. CSO?
두 개의 영상신호의 하모닉(f1±f2) 성분으로 증폭소자에서 증폭되어
영상신호기준 ±0.75, 또는 ±1.25MHz 나타나는 Beat로 대개 화면상에서
여러개의 물결치는 ‘비스듬한 줄무늬’로 화면을 왜곡한다.
CSO는 ch4번,ch5번에 가장 크게 집중되며 ±0.75MHz측 대역에서의 발생은
ch5번과 ch6번의 결과로 ch5번과 ch6번이 다른 ch과 섞이면 2MHz가 감쇄.
IRC주파수 배분방식에서는 ±0.75MHz에는 발생하지 않고 HRC방식에서는
CTB, CSO모두 ch중심에서 발생 한다.
4. 아날로그신호 측정
4.5 CSO(Cmposite Second Order : 2차 상호변조/2차 비트)
가. CSO?
※ 발생 Beat 수(Below carrier)
= (운용ch수-1) ×
(1-((측정ch주파수-1.25MHz)/(최고ch주파수-최저ch주파수)))
note1. 주파수 : MHz @0<f<(fH-fL)
발생 Beat 수(Above carrier)
= (운용ch수-1)((측정ch주파수-2(최저ch주파수)+1.25)/
2(최고ch주파수-최저ch주파수))
note2. 주파수 : MHz @2fL<f<(fH+fL)
4. 아날로그신호 측정
4.5 CSO(Cmposite Second Order : 2차 상호변조/2차 비트)
나. 측정
a. 구성
스펙트럼분석기에서 추가적인 Distortion발생으로 인한 측정오류 방지를
위해서 반드시 BandPass Filter를 사용하여 측정채널만 통과 시키고 과 입력
되거나 계측기 잡음 아래 CSO성분이 위치하지 않도록 Distortion특성이
우수한 pre-amp 및 step-attenuator를 사용하여 적정한 입력레벨을 입력
해야 한다.
☞
4. 아날로그신호 측정
4.5 CSO(Cmposite Second Order : 2차 상호변조/2차 비트)
나. 측정
b. 측정
CSO성분은 영상신호 주파수의 ±0.75 또는 ± 1.25MHz의 좌, 우측 대역에 발생
하므로 변조가 on된 상태에서는 측정할 수 없다.
따라서 측정하고자 하는 채널의 변조를 off한 상태에서만 측정한다.
※ 변조가 on된 상태에서도 측정이 가능한 Trig Option을 내장한 계측기인 경우는 측정 가능
※ 상기 측정은 아반트론과 HP8591C로 측정한 결과물임
※ 출력 1dB증가에 CSO는 1dB 나빠진다.
4. 아날로그신호 측정
4.5 CSO(Cmposite Second Order : 2차 상호변조/2차 비트)
나. 측정
C. 시스템성능
4. 아날로그신호 측정
4.6 X-Mod(Cross Modulation : 혼 변조도)
가. X-Mod?
주1
케이블TV 시스템의 변조에너지는 대부분 수평동기 펄스에 집중되고 이 수평동기
펄스의 주파수와 영상신호간의 하모닉 성분을 X-MOD(Cross Modulation)라고 하
며 증폭소자에서 증폭되어 영상신호기준 ±15.75KHz에 나타나는 Beat로 브러
쉬 날처럼 보이는 다른 ch의 간섭으로 화면을 왜곡한다.
※ (a) NCTA에서 권장하는 혼 변조 측정방법
(b) 정통 스펙트럼분석기 제작사 권장 혼 변조 측정방법
4. 아날로그신호 측정
4.6 X-Mod(Cross Modulation : 혼 변조도)
나. 측정
a. 구성
스펙트럼분석기에서 추가적인 Distortion발생으로 인한 측정오류 방지를
위해서 반드시 BandPass Filter를 사용하여 측정채널만 통과 시키고 과 입력
되거나 계측기 잡음 아래 X-Mod성분이 위치하지 않도록 Distortion특성이
우수한 pre-amp 및 step-attenuator를 사용하여 적정한 입력레벨을 입력
해야 한다.
☞
4. 아날로그신호 측정
4.6 X-Mod(Cross Modulation : 혼 변조도)
나. 측정
b. 측정
X-Mod성분은 영상신호 주파수의 ±15.75KHz 좌, 우측 대역에 발생하고 타 채널
들의 수평동기 주파수와 측정하고자하는 채널의 영상신호와의 영향을 측정하는 것
이므로 변조가 on된 상태에서는 측정할 수 없다.
따라서 측정하고자 하는 채널의 변조를 off한상태에서만 측정한다.
※ 변조가 on된 상태에서도 측정이 가능한 Trig Option을 내장한 계측기인 경우는 측정 가능
※ 상기 측정은 HP8591C로 측정한 결과물임
※ 입력 1dB증가에 XM는 1dB 나빠진다.
※ 주1. 동기 펄스 및 주파수
ⓐ 주사선(라인신호)
Field 1 (262.5 line) + Field 2(262.5 line)
= 525 line
ⓑ Frame
525 line = 1 frame (완성된 1장의 정지화상)
ⓒ ‘수평, 수직동기 펄스의 주파수’
수평: 525 line× 30 frame = 15.75KHz
수직: 2 field × 30 frame = 60Hz
1/2 line
1Frame 2
Field 1
30 Frame
3
Field 1
Field 2
수직귀선
~
수직 귀선
Field 2
1sec
1/2 line
< Line, Field, 1Frame >
< 동화상 : 30 frames/sec >
4. 아날로그신호 측정
4.6 X-Mod(Cross Modulation : 혼 변조도)
나. 측정
C. 시스템성능
4. 아날로그신호 측정
4.7 Hum(전원 험 변조도)
가. Hum?
저주파수 즉 전원주파수에 의한 영상신호의 잡음성분으로 TV수신기 감도에
따라 차이는 있으나 약2% 레벨에서 화면상에 흔들리는 가로막대로 화면을
왜곡하며 영상신호기준 60Hz, 120Hz위에서 가장 크게 왜곡된다.
- 증폭기 DC Power Supply에서의 낮은
전압이나 잘못된 전압설정(120Hz)
- 하락하는 여과 콘덴서(120Hz)
- 불량 전원 공급Diode(60Hz)
- 콘넥터 등 접합부위 부식(60Hz)
4. 아날로그신호 측정
4.7 Hum(전원 험 변조도)
나. 측정
a. 구성
스펙트럼분석기에서 추가적인 Distortion발생으로 인한 측정오류 방지를
위해서 반드시 BandPass Filter를 사용하여 측정채널만 통과 시키고 과 입력
되거나 계측기 잡음 아래Hum성분이 위치하지 않도록 Distortion특성이
우수한 pre-amp 및 step-attenuator를 사용하여 적정한 입력레벨을 입력
해야 한다.
☞
4. 아날로그신호 측정
4.7 Hum(전원 험 변조도)
나. 측정
b. 측정
Hum성분은 영산신호 기준 60, 120, 180, 240, 300Hz측 대역에 발생하므로
변조가 걸린 상태(방송 서비스 중)에 서는 정확하게 측정할 수 없다.
따라서 정확한 측정을 위해 변조가 off된 상태에서 측정한다.
※ 상기 측정은 아반트론과 HP8591C로 측정한 결과물임
4. 아날로그신호 측정
4.7 Hum(전원 험 변조도)
나. 측정
c. 시스템성능
4. 아날로그신호 측정
4.8 요약
구분
방해성분
(@위치)
화면영향
측
정
C/N
전자 열잡음
(=백색잡음)
@영상 전대역
(4MHz)
CSO
CTB
비트 _복합2차
비트 _복합3차
@캐리어±0.75M,
@캐리어±1.25M
백색잡음특성(랜덤,광대역)
때문에 영상신호 전대역에
영향
☞ 전체 화면에
“스노우” 현상
영상라인신호의 일정 위
치 (± 0.75M, ± 1.25M)
에서 직접 간섭작용
무변조
(잡음성분 묻힘방지)
1.캐리어 측정
2.N=N(RBW)+보정
[보정: 잡음4M대역+측정
기오차(0.52+2.5=3dB)-잡
음근처잡음]
3.C/N=1-2
무변조
(비트성분 묻힘방지)
1.캐리어 측정
2.비트측정
3.CSO=1-2
☞ 전체화면에
“빗살무늬”형태로 나타
남
XM
HM
@ 캐리어 위치
채널간 레벨차이로 인
한 타채널에서 유입된
동기신호
(수평:15,750Hz
수직: 60Hz)
전원 험성분
(60Hz,120Hz,180H
z)
영상라인신호를 운반하
는 캐리어에 대한 방해
로 인해, 전체의 라인신
호에 간접영향
☞ 전체 화면에 “수많은
수평줄”
수평동기신호의 위치별
배열은 “수직바” 형태
로,수직동기신호는 “수
평바”형태로 나타남
☞ 최종 “크로스 바 ”형
태를 띔
☞ ”수평의 가는 줄
1~2개가 아래에서
위로 흐르는 형태”
로 나타남
(60Hz:천천히,
120Hz:빠르게)
1.무변조
: 캐리어 측정
2.캐리어 OFF
: 비트성분 측정 (변조
기 전원 off : 캐리어에
묻혀있는 비트성분 측정
가능)
3.CTB=1-2
무변조
(측정채널의 동기신호
잡힘방지 : 타채널의 동
기신호유입여부 확인가
능)
무변조
(측정채널의 수직동
기신호 60Hz 잡힘방
지 : 전원험성분 유
입여부 확인가능)
-자동측정 권고
-자동측정 권고
4. 아날로그신호 측정
4.7 상향 CNR
가. 상향 CNR?
양방향 전송망인 HFC전송망에서 상향전송신호에 대한 성능으로
영상반송파에 준하는 신호를 전송로 말단에서 삽입하고 센터의
상향광 수신기 출력단 에서 캐리어와 잡음과의 비를 측정 하는 것.
4. 아날로그신호 측정
4.7 상향 CNR
나. 측정
a. 구성
- 아날로그 방송신호 측정에 준하여 상향 대역내의 CNR을 측정하는 것으로
하향의 아날로그 CNR측정과 동일한 방법으로 측정
- 전송로 말단에 아날로그 영상신호에 준하는 신호 삽입
- 센터내 상향광 수신기 출력단에서 측정
Rev' Signal Generator
- 서비스하고 있는 신호대역폭으로의 보정 Out Level : 전송망 운용 기준 출력
※ 신호발생기 자체 CNR 50dB이상
※ 상향신호 입력시 현재사용하고 있는 채널(CMTS등)과
중첩되는지 확인하고 인가한다.
1 REV'
Injection Point
TBA #n
Combiner
ONU
Pre Amp
Spectrum
BPF
Step ATT’
TX
RX
RX
RTX
Splitter
TBA #1
4. 아날로그신호 측정
4.7 상향 CNR
나. 측정
b. 수동측정
- Carrier레벨 측정
① Carrier : 12dBmV (예)
② Noise Floor : -32dBmV (비트 및 하모닉 성분을 제외한 최고의 잡음레벨)
※ 보정
1)대역폭 보정 : [email protected]
2)계측기 보정(로그검출…) : +2.5dB(HP)
3)Noise near Noise 보정 : 0dB (예△10dB)
- C/N계산
= 12dBmV-(-32dBmV+12dB@100KHz+2.5dB-0dB)
≒ 30dB @1.6MHz BW
주1. Spectrum설정
-. Frequency : 5~42(65)MHz or Center Frequency & Span설정
-. RBW : 100KHz or 30KHz, VBW : 설정가능 최소 대역폭(잡음 측정 시)
-. ATT : 0dB
주2. 서비스 상향 대역폭(CH) : 1.6MHz
주3. 대역폭보정
10*LOG(1.6MHz/100KHz)=12dB, 10*LOG(1.6MHz/30KHz)=17dB
4. 아날로그신호 측정
4.7 상향 CNR
나. 측정
c. 자동측정
- CNR측정(예 35dB)
① 영상신호기준(T-ch : T7@7MHz~T13@43MHz) 측정채널 입력
② 측정대역 내 Noise Floor측정
(비트 및 하모닉 성분을 제외한 최고의 잡음레벨)
③ Noise near Noise보정 : 0dB(예△10dB)
※ 서비스 대역폭으로의 C/N계산
① 대역폭보정 : -4 [email protected](예)
※ C/N계산
= 측정CNR@4MHz – 대역폭보정
= 35dB-(-4dB)
≒ 39dB @1.6MHz BW
주1. 서비스 상향 대역폭(CH) : 1.6MHz
주2. 대역폭보정
10*LOG(1.6MHz/4MHz)= -4 dB
4. 아날로그신호 측정
4.7 상향 CNR
나. 측정
d. 주의
- 계측장비 입력감쇄기 확인
입력감쇄기의 감쇄값에 따라 계측기상의 Noise Floor값이 변화된다.
따라서 가능한 입력 감쇄값은 0dB로 설정하고 측정하는 동안에는 변화하
지 않았는지 반드시 확인한다.
입력감쇄기
입력감쇄 10dB
입력감쇄 0dB
※ 입력감쇄값이 변해도 신호레벨은 변하지 않고 Noise Floor만 변화 한다.
4. 아날로그신호 측정
4.7 상향 CNR
나. 측정
d. 주의
- 계측기 잡음과 시스템잡음확인
계측장비도 일종의 전자 장비로서 자체적인 Noisr Floor를 가지고
있다. 따라서 계측기 화면상에 표현되는 잡음이 측정하고자 하는
시스템 잡음인지 아니면 순수계측기 잡음인지 반드시 확인할 필요가 있다.
확인은 계측기로 입력되는 시스템신호를 제거 함으로서 쉽게 확인할 수
있는데 이 작업을 간과하게 되면 실제 시스템잡음은 양호한데 화면상에
표현되는 계측기 자체잡음을 시스템잡음로 해석하는 큰 오류를 범할 수
있다.
4. 아날로그신호 측정
4.7 상향 CNR
나. 측정
d. 주의
- 계측기 잡음과 시스템잡음확인(계속)
입력을 제거하였을때 잡음레벨 변화가 10dB이상인 경우에는 화면상에 표현된 잡음레벨이 측정
하고자 하는 시스템잡음이 확실함으로 측정을 계속하면 되고,
잡음레벨 변동이 10dB이내이거나 변동하지 않았다면 이는 현재까지 측정한 잡음레벨은 계측기
자체잡음을 시스템잡음으로 알고 측정한 것이다.
이를 수정하기 위해서는 성능이 양호한 고성능의 Pre Amp를 입력단에 추가하고 이후 입력제거
시험을 수행하여 그 변화가 10dB이상일 경우 Pre Amp를 사용한 상태에서의 측정을 수행하면 되
고, 그 변화가 10dB이내일 경우에는 현재상태에서 잡음레벨을 측정하고 측정된 잡음레벨에서 다
음 보정공식을 적용하여 측정된 잡음레벨에서 보정값을 빼주면 된다.
4. 아날로그신호 측정
4.7 상향 CNR
나. 측정
d. 주의
- 계측기 잡음과 시스템잡음확인(계속)
보정공식
Noise Correction = 10 × log(1-10^(-Noise Drop/10))
보정표
4. 아날로그신호 측정
4.8 상향CSO(2차 상호변조/2차 비트)
가. CSO?
두 개의 영상신호 의 하모닉(f1±f2) 성분으로 증폭소자에서 증폭되어
영상신호기준 ±1MHz에 나타나는 Beat로 상향으로의 서비스 채널이 없었던
초기에 측정하던 항목으로 6MHz를 기준으로 한 CW캐리어를 사용하여 측정
하는 방식
상향CSO는 다음과 같은 T-CH의 중심주파수 성분간의 하모닉
ch
T7
T8
T9
T10
T11
T12
T13
T14
2
5~42MHz시스템
7MHz
13MHz
19MHz
25MHz
31MHz
37MHz
5~65MHz시스템
7MHz
13MHz
19MHz
25MHz
31MHz
37MHz
43MHz
49MHz
55.25MHz
4. 아날로그신호 측정
4.8 상향CSO(2차 상호변조/2차 비트)
나. 측정
a. 구성
스펙트럼분석기에서 추가적인 Distortion발생으로 인한 측정오류 방지를
위해서 반드시 T-CH BandPass Filter를 사용하여 측정채널만 통과 시키고
과 입력되거나 계측기 잡음 아래 CSO성분이 위치하지 않도록 Distortion
특성이 우수한 pre-amp 및 step-attenuator를 사용하여 적정한 입력레벨을
입력해야 한다.
☞
4. 아날로그신호 측정
4.8 상향CSO(2차 상호변조/2차 비트)
나. 측정
b. 측정
CSO성분은 영상신호 주파수의 ±1MHz 좌, 우측 대역에
발생하므로 현재 서비스중인 상향 채널과 중첩되는지 여부를 반드시 확인
하고 측정한다.
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음측정
가. 개요
상향대역은 단파대역으로서 동축 케이블망 내부까지 침투력이 강한 주파수
특성을 가지고 있으며 국내.외에서 사용되고 있는 많은 무선전파 서비스
(HAM, TRS, 단파방송, 특수무선등)들이 상존하는 대역으로 이들 신호와 케이블
TV 상향 전송신호와 결합하여 상향 신호품질에 영향을 미치게 된다.
각종잡음은 간선, 인입선 등의 콘넥터 접속부분이나, 각종소자의 조임부분,
옥내설비의 차폐가 불충분한 부분등을 통해 상향대역에 유입된다.
다음 그림은 HeadEnd에서부터 가입자 댁내까지 각종 잡음원을 표현한 것으로
여러곳에서 발생한 잡음이 콘넥터의 접속부분 또는 차폐특성이 떨어지는 저급
의 Drop케이블이나 옥내기기 또는 보안기등을 통하여 유입되거나 상용전원의
인입선 혹은 옥내 배선등에 유기된 전류가 컨버터나 TV수상기의 전원선을 통하
여 유입되는 경우도 있다.
상향이 하향과 크게 다른 점은 한 지점의 간섭이 전 시스템의 상향신호를 중단
시킬 수 있다는 점이다.
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
나. 상향 잡음원인(전송구간)
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
나. 상향 잡음원인(댁내)
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 유입잡음(Ingress Noise)
협대역 간섭은 단파대역(HF) 신호의 전파 특성을 살펴보면 쉽게 알 수 있는
데 2-30MHz대 신호는 대기권 상층에서 발생하는 스킵(Skip)현상의 영향을 받
아서 지구상에 전파된다.
주요 Ingress 요인으로는 Radio, Ham, TRS, 항만전화 등이 있고 높은 레벨간섭
은 콘넥터나 수동소자의 조임이 느슨하거나 손상된 불량품이 설치되어 단파
신호가 유입된 것이다.
Ingress Noise Sources
Loose or wrong cable connectors
Broken or mangled drop cables
Open housings
Poorly shielded user equipment
Unterminated drops/broken terminators
Incorrect drop cable
Incorrect house cable (customer supplied)
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 유입잡음(Ingress Noise)
유입잡음(Ingress Noise)의 측정
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 임펄스 잡음(Impulse Noise)
대부분 상향 DATA의 전송에러는 임펄스잡음의”bursts"에 의해 발생된다.
임펄스잡음은 빠른 상승시간과 짧은 지속시간을 갖는 특징이 있으며, 일반적으
로 10μsec에서 100μsec시간 이내로 발생한다.
임펄스 잡음(Impulse Noise)이 발생되는 원인은 콘넥터나 수동소자의 조임이
느슨하거나 인입선 이나 분배선에 연결된 특정 가입자 단에서 강한 전자파를
발생시키는 임펄스 성분과 결합하여 생길 수 있고 또 임펄스 잡음은 전기모터나
엔진점화장치, 전력스위치, 네온사인등과 같은 수동적인 요인으로 인하여 발생
하기도한다. 이와같은 잡음요인에서 발생하는 임펄스 성분들은 60Hz-20MHz 이
지만 고조파 성분의 높은주파수 대역까지 임펄스 잡음을 발생시킨다.
5-40MHz 주파수대에서 발생하는 임펄스잡음의 요인으로는 컴퓨터와 디지털 장
비를 들 수 있고 자연적으로 발생하는 임펄스 잡음의 원인으로는 낙뢰, 전기적
방전등이 있다.
자연적으로 발생하는 임펄스 성분은 2KHz에서 100MHz에 이른다.
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 임펄스 잡음(Impulse Noise)
Impulse Noise Sources
Neon lights
Electronic motors and switches
* Hair dryers, vacuum cleaners, blenders, drills
Electric blankets
Power lines and static from lightning
Vehicle ignitions
Arc welders and industrial machinery Impulse Noise Sources등
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 임펄스 잡음(Impulse Noise)
임펄스 잡음(Impulse Noise) 의 측정
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 공통모드 왜곡(Common Path Distortion)
공통모드 왜곡은 서로 다른 금속의 접합부(각종 장비 및 소자류 콘넥터 접촉면)
에서 발생한다.
다른 금속의 접촉면은 일정시간이 지나면 접촉면이 산화하여 산화물 반도체 다
이오드와 같이 작용하며, 이 접촉면을 통과하는 하향신호에 의해 상향 주파수
대역 내에서 그림과 같이 6MHz 간격으로 3차 비트를 발생시킨다.
공통모드 왜곡이 발생되는 주요 원인으로는 최초 동축케이블 가공 시 중심도체
에 도포되어 있는 절연물질을 제 공구인 중심도체 크리너를 사용하지 않고 금속
성물질로 제거, 중심도체의 동도금 부분이 손상되어 접촉부가 3~5년정도 시간
동안 산화, 산화물 반도체 Diode화되어 공통모드 왜곡이 발생하며
그밖에 Diplex필터 Pin부분의 부식에 의해서도 발생하기도 한다.
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 공통모드 왜곡(Common Path Distortion)
공통모드 발생원인
손상된 단면
중심도체
손상된 단면
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 공통모드 왜곡(Common Path Distortion)
공통모드의 측정
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : Clipping
RF 유입잡음과 임펄스 잡음은 상향대역 능동 구성요소에 Clipping을 가져올 수
있다.
컨버터와 같은 댁내장비에서 지나치게 높은 신호가 발생되면 이것 또한 신호
Clipping이 발생될 수 있다.
Compression으로도 알려진 신호 Clipping은 광 장비에서 발생한다.
상향 LASER는 Clipping에가장 영향을 받기 쉬우며, 특히 저가의 Febry-Perot
LASER에서는 영향을 받기 쉽다.
신호 Clipping의 요인이 되는 대부분의 에너지는 5~15MHz이다.
한 주파수에서 Clipping이 발생 했을때, 모든 다른 주파수에도 영향을 준다.
이것은 교차압박(Cross-Compression)이라고 알려져 있다.
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : Clipping
Clipping의 측정
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 기타
기타잡음의 측정
Laser의 Over Drive
Bad Coax
Unterminated Line
4. 아날로그신호 측정
4.9 상향 잡음종류 확인
다. 상향 잡음 종류 : 기타
기타잡음의 측정
Diplex Filter Problems
Arc Welder Impulse Noise
Ham Radio
SC connector not pushed in all the way
5. 디지털신호 측정
5.1 레벨
5.2 Digital CNR
5.2 MER
5.3 BER
5.4 Constellation
5.5 상향 CNR
5. 디지털신호 측정
5.1 레벨
가. 피크/평균레벨(파워)
디지털 Carrier의 파워측정은 위상과 진폭이 아무리 복잡하더라도 방법에는
변화가 없다.
디지털 Carrier의 파워는 아날로그 영상신호의 평균채널파워가 변하는 것과
달리, 고정된 Data Bits Stream을 전송하기 때문에 Programming Content 에
영향을 받지 않고 비교적 일정하다.
따라서 디지털 Carrier의 파워의 측정은 채널내의 특정한 반송파의 Peak가
아닌 신호채널 대역폭에 대해서 평균파워로 측정한다.
5. 디지털신호 측정
5.1 레벨
나. 측정
신호 전력레벨은 시스템 성능의 핵심이다.
Digital신호 수신기는 Data신호의 재구성을 위해 특정레벨을 요구하며 레벨은 채널
스펙트럼간에서 일정하게 유지되어야 하는데 그렇지 못하면 Analog방송신호와
Digital신호 수신 품질이 일정하지 못하게 된다.
서로 인접한 아날로그 및 디지털 반송파들은 유사한 레벨로 인접하지 못하면 다른
채널 또는 다른채널간의 간섭에 의한 잡음성분이 자신의 신호에 간섭하게 된다.
5. 디지털신호 측정
5.2 Digital CNR
가. Digital CNR
아날로그 Carrier와 다르게, Digital Carrier의 전력은 채널의 전 대역에 걸쳐
고르게 분포되고 높은 전력의 많은 주파수 성분으로 인해 아날로그 신호에
직접적인 영향을 주게 된다.
아날로그 신호 상호간의 간섭은 계산되어진 위치에 잡음으로 발생하므로
해당위치에서 측정하면 되나, 디지털신호 상호간 또는 아날로그와 디지털
신호간의 간섭에 의한 잡음성분은 디지털 신호의 많은 주파수 성분으로
인해 예측이 불가능하다.
따라서 상호간의 간섭을 최소화 하여 전송망의 품질을 유지하기 위해서는
적정 레벨로 운영할 필요가 있고 또한 운영중인 현재의 망 상태를
정확하게 파악할 필요가 있는데 이를 위해 반드시 Digital CNR을 측정해야
한다.
5. 디지털신호 측정
5.2 Digital CNR
나. 상대 CNR
a. 상대 CNR?
케이블TV시스템에서 아날로그 C/N측정은 4MHz대역폭이 기준이다.
즉, 규정된 4MHz대역폭으로 스펙트럼분석기의 대역폭을 변환하는 보정이
필요하다.
그러나, 디지털 C/N측정은 랜덤한 데이터의 스펙트랄 특성이 랜덤한 잡음
성질과 유사하기 때문에 보정이 필요 없다.
(단, 측정시 계측기와 시스템잡음과의 차이는 10dB이상 시스템잡음이
높아야 한다.)
즉, RBW필터를 증가시키더라도 디지털 신호와 디지털 잡음레벨간의
차이는 변화가 없다.
단, 스펙트럼분석기 RBW 필터와 로그 앰프에 대한 실제 적용되는 파워대역
폭에 대한 추가적인 보정은 필요하다.
8591C의 경우는 보정값이 -2dB 정도 된다.
5. 디지털신호 측정
5.2 Digital CNR
나. 상대 CNR
b.측정
아날로그 C/N
디지털 C/N
: Carrier Level - Noise Level - Correction factors
= 14.91-(-35.27)-(10×Log(4MHz/0.3MHz))-2
= 14.91+35.27-11.25-2 = 36.93dB
: Carrier Level - Noise Level = 0.57-(-35.27) = 35.84dB
- 데이터 반송파는 RF스펙트럼분석기상에서 볼때 잡음과 유사한 특성을 보인다. 데이터 반송파의
디스플레이상 진폭은 분해능대역폭이 변화되면 변한다.
- 분해능대역폭이 변화되더라도 디지털 Carrier-to-Noise는 변동되지 않는다.
- 반면에, 아날로그 Carrier-to-Noise는 분해능대역폭에 따라서 보기에는 변동되는 것 같지만 측정
시의 분해능대역폭을 4MHz대역폭으로 변환하면 C/N는 변동되지 않는다.
5. 디지털신호 측정
5.2 Digital CNR
다. CIN, CCN
a. CIN, CCN?
CIN : Carrier to Intermodulation Noise
CCN : Carrier to Composite Noise
Cp : Carrier Peak
CCN
CTN
CIN
CTB & CSO beats
Nc-raw : raw composite noise
Nc : corrected composite noise
Nth-raw : raw thermal noise
Nth : corrected thermal noise
Ndig : intermodulation noise
Nte : test equipment noise
N drop1 N drop2
5. 디지털신호 측정
5.3 MER(Modulaton Error Rate)
가. MER?
MER(in-channel signal-to-noise ratio)
아날로그 시스템의 Carrier to Noise를 운용한 것으로 디지탈 시스템의 변조
Error Ratio(MER)는 Signal to Noise에 유사하다
디지털 신호의 MER를 결정하는 것은 system에 얼마나 많은 마진을 가지고
있는지 결정하는 비판적 판단의 일부다.
Error 벡터의 전력에서 Symbol 전력의 비율 MER 은 dB로 표현한다.
RMS Error Magnitude
Ideal Symbol
Average Symbol
Magnitude
RMS error magnitude
10 log
average symbol magnitude
5. 디지털신호 측정
5.3 MER(Modulaton Error Rate)
나. 측정
Constellation With “Good” MER
Constellation With “Poor” MER
5. 디지털신호 측정
5.3 MER(Modulaton Error Rate)
다. 아날로그 vs 디지털 잡음비교
Effect of Noise on Analog Systems (Gradually Poorer CNR)
45 dB C/N
35 dB C/N
25 dB C/N
20 dB C/N
Effect of Noise on Digital Systems (Gradually Poorer MER)
34 dB MER
23 dB MER
22.5 dB MER
22 dB MER
※ Digital System에서는 양호한 상태의 잡음과 완전히 망가진 상태의 잡음 차이는 그다지 크지 않다.
5. 디지털신호 측정
5.4 BER(Bit Error Rate)
가. BER?
BER은 전송되어진 총 비트의 수 대비 틀린 비트의 개수의 비율로서 정의된다.
전송된 비트
1101101101
수신된 비트
1100101101
error
# of Wrong Bits
1
=
BER =
# of Total Bits
10
=
0.1
5. 디지털신호 측정
5.4 BER(Bit Error Rate)
가. BER?
BER은 통상적으로 과학적인 표기법으로 표현한다.
더 많은 음(negative)의 부호 일때 보다 나은 성능임을 나타낸다
Decimal Scientific Notation
1
1.0E+00
0.1
1.0E-01
0.01
1.0E-02
0.001
1.0E-03
0.0001
1.0E-04
0.00001
1.0E-05
0.000001
1.0E-06
0.0000001
1.0E-07
0.00000001
1.0E-08
Lower and
Better BER
Decimal Scientific Notation
0.00001
1.0E-05
0.000009
9.0E-06
0.000008
8.0E-06
0.000007
7.0E-06
0.000006
6.0E-06
0.000005
5.0E-06
0.000004
4.0E-06
0.000003
3.0E-06
0.000002
2.0E-06
0.000001
1.0E-06
5. 디지털신호 측정
5.4 BER(Bit Error Rate)
나. 측정
Forward Error Correction(FEC)은 소수점까지 오차를 보정한다.
그리고 FEC에서 보정이 안된 오차는 decoding 회로로 전달된다.
PRE FEC BER : FEC(Forward Error Correction)가 신호에 응하기 전의 에러
발생율(치료하지 않은 미처리 데이터의 오류율)
Post FEC BER : FEC가 실행한 후에 데이터 stream에 남아 있는 데이터의
오류율
Pre FEC BER
Post FEC BER
5. 디지털신호 측정
5.4 Constellation
가. Constellation?
a. 신호의 표현
Carrier Wave
Carrier Wave C
Signal
Carrier Wave F
Carrier Wave
Signal
0˚
45˚
135˚
225˚ 315˚
11
01
00
10
11-01-00-10
Q
Signal
I
ASK Modulated Carrier
FSK Modulated Carrier
PSK Modulated Carrier
QPSK Modulated Carrier
5. 디지털신호 측정
5.4 Constellation
가. Constellation?
b. Constellation은 전송하여야 할 많은 양의 Data를 쉽게 표현하기 위하여 직
각 좌표상에 Symbol로서 표현한 것
직각좌표상에 표현되는 Symbol의 형태(Constellation)로 전송망의 상태와 전
송신호의 품질을 쉽게 분석할 수 있다.
5. 디지털신호 측정
5.4 Constellation
가. Constellation?
c. Constellation에의 영향
Constellation위치는 carrier의 진폭과 위상에 따라 좌우되기 때문에
진폭과 위상 잡음은 constellation위치에 직접적인 영향을 미친다.
진폭 잡음은 원래의 진폭을 변화 시키고 위상 잡음은 위치 회전 시킨다.
잡음과 간섭의 서로 다른 여러 형태는 symbol에 방향에 관계없이 영향을
미친다.
진폭잡음의 영향
진폭잡음의 영향
위상잡음의 영향
Phase of Carrier
Amplitude of Carrier
Other Types of Noise and Interference (Effects Symbol in
all Directions)
5. 디지털신호 측정
5.4 Constellation
나. 측정
a. 측정
Constellation
5. 디지털신호 측정
5.4 Constellation
나. 측정
b. 분석(예)
Modulator/Up-converter의 발진과 Beat, 분배망에서의 Ingress와
Distortion Beat(CTB, CSO )등에 기인하고 그림과 같이 확산 또는 Doughnut
모양으로 나타난다.
5. 디지털신호 측정
5.4 Constellation
나. 측정
b. 분석(예)
Rotation
Oscillator의 열 진동에의해 통상적으로 만들어 지고 능동소자(TR)와 수동소자
(저항)들의 잡음에서 기인한다.
이 위상 Noise는 수신 기기에 네트워크를 통하여 신호원에서 집적하게 된다
5. 디지털신호 측정
5.4 Constellation
나. 측정
b. 분석(예)
Taller than
Wide
HeaEend baseband Amplifiers or Filters에서 기인한다.
5. 디지털신호 측정
5.5 상향CNR
가. 상향CNR?
양방향 전송망인 HFC전송망에서 상향전송신호에 대한 성능으로
영상반송파에 준하는 신호를 전송로 말단에서 삽입하고 센터의
상향광 수신기 출력단 에서 캐리어와 잡음과의 비를 측정 하여 서비스대역폭
으로 환산하는 방법과는 달리 실제 상향으로 전송되어지고 있는
디지탈캐리어(케이블모뎀 상향신호)를 이용하여 상향전송망의 성능을 측정
하는것
5. 디지털신호 측정
5.5 상향 CNR
나. 측정
a. 구성
- 센터내 상향광 수신기 출력단 또는 측정점에서 측정
5. 디지털신호 측정
5.5 상향 CNR
나. 측정
b. 측정
- 센터내 상향광 수신기 출력단에서 측정
- 잡음은 측정된 잡음값은 측정 점 근처의 여러 지점의 잡음레벨 값을 평균한
값이 된 다.
따라서 평탄하지 않은 대역(폭)의 1/2이상 떨어진 지점에서 잡음을
측정하여야 한다.
(Noise Floor의 평탄한 부분을 넓게 보기 위해 주파수SPAN은 조정할 수 있다)
- 계측기 잡음과 시스템 잡음과의 차이가 10dB이내 일때는 잡음근처 잡음값
보정한다.
※ C/N계산
CNR = 5-(-25 + 잡음근처잡음값 보정) = 5+25 = 30dB
캐리어 레벨 : 5dBmv
잡음 레벨 : -25dBmv
6. 실습
6.1 실습시스템 구성
6.2 기기별 특성
6.3 감쇄 및 주파수 특성
6.4 Setup
6. 실습
전원 공급부 구성
2Way
6.1 실습 시스템 구성
PS #1
2Way
2Way
PS #2
용 산
케이블
TV
(to 2Way)
ONU
Indoor AMP #1
OTX
ORX
상향신호 TEST
4
w
a
y
-6dB
TBA
w
TAP
80m
②
TBA
-9dB
TBA
-6dB
⑤
Indoor AMP
EQ(3 Type)
100m
③
(1:1개인 지도용)
80m
TBA
테이블
#1
테이블
#2
종단 Indoor AMP
종단
w
TAP
④
-12dB
TAP
-9dB
#
2
종단 Indoor AMP
종단
TAP
w
종단
상향 GEN.
(1:1개인 지도용)
EQ(3 Type)
4
w
a
y
EA
w
Indoor AMP
2
w
a
y
TAP
①
#
1
(from ONU)
TAP
①②
③
④
⑤
⑥
⑦
120m
테이블
#3
종단 Indoor AMP
종단
테이블
#4
상향 GEN.
종단 Indoor AMP
종단
w
TAP
⑥
100m
TBA
테이블
#5
종단 Indoor AMP
종단
w
TAP
120m
-12dB
⑦
테이블
#6
종단 Indoor AMP
종단
상향 GEN.
테이블
#7
6. 실습
6.2 기기별 특성
가. 하향광송신기(OTX)
a. 구성
6. 실습
6.2 기기별 특성
나. 상향광수신기(ORX)
a. 구성
6. 실습
6.2 기기별 특성
다. 옥외용광송수신기(ONU)
a. 구성
6. 실습
6.2 기기별 특성
라. 간선분기증폭기(TBA)
a. 구성
6. 실습
6.2 기기별 특성
마. 연장증폭기(EA)
a. 구성
6. 실습
6.3 감쇄 및 주파수 특성
가. 케이블 감쇄 특성
a. 주파수에 따른 케이블 감쇄
6. 실습
6.3 감쇄 및 주파수 특성
가. 케이블 감쇄 특성
b. 케이블 감쇄 및 증폭
6. 실습
6.3 감쇄 및 주파수 특성
가. 케이블 감쇄 특성
c. 일반 케이블 감쇄 특성
500
100feet
RG11
100m
100feet
RG6
100m
100feet
RG59
100m
100feet
100m
5
0.16
0.52
0.38
1.25
0.58
1.90
0.86
2.82
30
0.4
1.31
0.71
2.33
1.18
3.87
1.51
4.95
40
0.46
1.51
0.82
2.69
1.37
4.49
1.74
5.71
50
0.52
1.71
0.92
3.02
1.53
5.02
1.95
6.40
110
0.76
2.49
1.36
4.46
2.24
7.35
2.82
9.25
174
0.98
3.22
1.72
5.64
2.75
9.02
3.47
11.39
220
1.11
3.64
1.96
6.43
3.11
10.20
3.88
12.73
300
1.31
4.30
2.25
7.38
3.55
11.65
4.45
14.60
350
1.43
4.69
2.42
7.94
3.85
12.63
4.8
15.75
400
1.53
5.02
2.6
8.53
4.15
13.62
5.1
16.73
450
1.63
5.35
2.75
9.02
4.4
14.44
5.4
17.72
550
1.82
5.97
3.04
9.97
4.9
16.08
5.95
19.52
600
1.91
6.27
3.18
10.43
5.1
16.73
6.2
20.34
750
2.16
7.09
3.65
11.98
5.65
18.54
6.97
22.87
865
2.34
7.68
3.98
13.06
6.1
20.01
7.52
24.67
1000
2.52
8.27
4.35
14.27
6.55
21.49
8.12
26.64
6. 실습
6.3 감쇄 및 주파수 특성
나. 주파수 특성
a. 주파수별 tilt
6. 실습
6.3 감쇄 및 주파수 특성
나. 주파수 특성
b. 하향 등화기 특성
6. 실습
6.3 감쇄 및 주파수 특성
나. 주파수 특성
c. 하향 역등화기 특성
감사합니다!