HFC網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視信號的指標(biāo)分析與維護要求

朱杰

摘?要：本文主要分析了HFC網(wǎng)絡(luò)中模數(shù)共存時期的幾個典型數(shù)字技術(shù)指標(biāo)，并就如何在網(wǎng)絡(luò)維護中確保數(shù)字電視信號的技術(shù)要求，提出了一些建議和具體做法。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視指標(biāo)分析MERBERHFC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)維護

中圖分類號：TN941 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）10（a）-0128-02

1 概述

蚌埠廣電網(wǎng)絡(luò)目前已經(jīng)基本完成數(shù)字電視整體轉(zhuǎn)換工作，在當(dāng)前的HFC（Hybrid Fiber-Coax，即同軸電纜和光纜混合網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò)中除了傳輸118套數(shù)字節(jié)目、6套模擬節(jié)目，還有CMTS（Cable Modem Termination System，即電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)）信號、視頻點播信號、數(shù)據(jù)廣播等。目前來看在很長一段時間內(nèi)，將是模擬信號、數(shù)字信號共存的局面，由此，如何做好HFC網(wǎng)絡(luò)的維護工作，確保各項技術(shù)指標(biāo)要求，已顯得尤其重要和必要。

2 數(shù)字電視信號與模擬電視信號的技術(shù)指標(biāo)區(qū)別

在傳統(tǒng)的模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)中，有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的好壞，我們通常用C/N（載噪比）、CTB（組合三次差拍比）、CSO（組合二次差拍比）三大指標(biāo)來衡量，按照國家廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GY/7 106-1999）規(guī)定：有線電視系統(tǒng)的C/N≥43dB、CTB≥54dB、CSO≥54dB。而在數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡(luò)中，其傳輸質(zhì)量的優(yōu)劣通常用數(shù)字平均功率（Power Level）、MER（調(diào)制誤碼率）、BER（比特糾錯誤碼率）等主要典型指標(biāo)來衡量，它們的概念、優(yōu)劣影響以及測試手段均有別于以往的模擬網(wǎng)絡(luò)中的技術(shù)指標(biāo)。

3 幾個典型的數(shù)字電視信號技術(shù)指標(biāo)分析

3.1 數(shù)字平均功率（Power Level）

無論模擬網(wǎng)絡(luò)還是數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在日常維護維修中，通常都要借助對信號強度的測試來判斷系統(tǒng)質(zhì)量。在模擬網(wǎng)絡(luò)中，采用峰值電平來表征頻道信號的電平強弱，而在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中，采用數(shù)字平均功率（也稱信道功率）來頻道信號的電平強弱。兩者在實際操作中通俗稱“電平”，但它們的概念和測試手段完全不同，要認(rèn)真加以區(qū)分、不能混淆。由于數(shù)字信號抗干擾能力強，對C/N要求比模擬信號低，在實際的模數(shù)共存的網(wǎng)絡(luò)中，對于64QAM調(diào)制，一般數(shù)字頻道功率要比同系統(tǒng)的模擬頻道峰值電平低10dB，對于256QAM調(diào)制一般低6dB，這些在系統(tǒng)維護、調(diào)試、維修中一定要多加注意。

3.2 BER（比特誤碼率）

BER被定義為發(fā)生誤碼的比特數(shù)與傳輸?shù)目偙忍財?shù)之比。BER測量結(jié)果通常采用工程表示法，并常常顯示為一個瞬時比值和一個平均比值。對于數(shù)字電視而言，其典型的目標(biāo)值為1×10-9，這時觀看圖像清晰、流暢；準(zhǔn)誤碼BER為2×10-4，此時偶然出現(xiàn)局部馬賽克，還可以觀看；臨界BER為1×10-3，大量出現(xiàn)馬賽克，圖像播放斷斷續(xù)續(xù)；BER大于10-3將喪失服務(wù)，完全不能觀看。越低的BER代表更好的傳輸質(zhì)量，通常傳輸信道的C/N越高，則其BER特性越好。另外，BER又分為Pre-FEC BER和Post-FEC BER兩種，在實際測試中也應(yīng)加以注意區(qū)分；其中：Pre-FEC BER為糾錯前誤碼率，Post-FEC BER為糾錯后誤碼率，在實際運用中，當(dāng)信號質(zhì)量很好的情況下，糾錯前和糾錯后的誤碼率數(shù)值是相同的，但在有一定干擾存在的情況下，糾錯后的誤碼率要更低。

3.3 MER（調(diào)制誤碼率）

MER被定義為調(diào)制后的符號位置與理想位置之間的比值。在模擬系統(tǒng)中我們常用C/N來表征信號質(zhì)量，而在數(shù)字電視中MER是表征數(shù)字信號質(zhì)量的重要指標(biāo)，它精確表明數(shù)字信號在調(diào)制和傳輸過程中所受到的損傷，也一定程度上說明該信號是否能被解調(diào)還原以及解調(diào)還原后的信號質(zhì)量狀況。當(dāng)信號質(zhì)量下降到一定程度時，符號最終會被錯誤解碼，此時，BER增大。通常，噪聲與入侵干擾對BER影響之前，通過MER測試可以很好地量化噪聲與入侵干擾。一般來說，沒有噪聲時，MER的初始值為35dB，此時BER接近為0。隨著噪聲增大，MER逐漸降低，而BER仍然基本保持不變。當(dāng)MER達到26dB時，BER開始增大，已顯示接近門限值。MER表明，在達到門限值之前，系統(tǒng)的信號質(zhì)量已經(jīng)在不斷下降了。對于64QAM系統(tǒng)，當(dāng)MER降低到24dB時，普通機頂盒一般就無法工作了。

3.4 C/N（載噪比）

數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中的C/N指標(biāo)與模擬電視網(wǎng)絡(luò)的C/N相比，有聯(lián)系但也有區(qū)別。在模擬系統(tǒng)中，用戶端的要求是C/N≧43dB，才能確保模擬節(jié)目的正常收視；而在數(shù)字電視系統(tǒng)中，用戶端的C/N門限值為24dB，一般數(shù)字用戶的C/N≧27dB，即能確保誤碼率10-6，C/N大于28dB可保證BER優(yōu)于10-9。因此，在處理模擬信號或數(shù)字信號故障時，須參考對應(yīng)的C/N指標(biāo)要求來判斷。

4數(shù)?；靷鲿r期的HFC網(wǎng)絡(luò)維護工作要求

目前廣電HFC網(wǎng)絡(luò)主要由前端、光纜傳輸部分、電纜傳輸部分和用戶分配系統(tǒng)等4部分組成，數(shù)字電視信號指標(biāo)會在各傳輸環(huán)節(jié)中逐步劣化。因此，需加強各傳輸環(huán)節(jié)的信號質(zhì)量保證，最終確保用戶端的用戶信號正常。

4.1首先要確保前端設(shè)備的工作穩(wěn)定

在HFC網(wǎng)絡(luò)中，前端是系統(tǒng)信號處理和傳輸?shù)闹袠校岸嗽O(shè)備的質(zhì)量好壞對整個傳輸網(wǎng)絡(luò)的信號質(zhì)量起著決定性的作用。日常維護中，要經(jīng)常對前端設(shè)備定期檢查、測試，發(fā)現(xiàn)異常，及時解決，否則網(wǎng)絡(luò)的維護工作也就很難開展。尤其是數(shù)字信號與模擬信號的電平差值由前端設(shè)備決定的，一定要嚴(yán)格控制好各調(diào)制器的輸出電平。

4.2定期檢測傳輸網(wǎng)絡(luò)中各個環(huán)節(jié)的MER、BER指標(biāo)

MER、BER指標(biāo)在網(wǎng)絡(luò)各個環(huán)節(jié)中會逐步劣化，但其劣化程度有個量化的過程，影響程度也不同，并可以通過測試手段獲得準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。因此，在日常維護中，選取適當(dāng)?shù)男盘枡z測點、定期檢測MER和BER值、認(rèn)真作好記錄就尤其重要，這樣可通過測試數(shù)據(jù)來判定網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，進而確保在指標(biāo)達到臨界值前采取補救措施，作到科學(xué)判斷、主動維護。從以往的維護經(jīng)驗來看，光接點的定期檢測是個關(guān)鍵點，既有助于發(fā)現(xiàn)光節(jié)點的問題，也能幫助排查光纜鏈路和前端的故障隱患，同時也為查找分配網(wǎng)絡(luò)的故障起到指導(dǎo)作用。同時，對于放大器和典型的分支、分配器件也要定期檢測。

經(jīng)過實踐摸索，總結(jié)出了網(wǎng)絡(luò)中傳輸各個環(huán)節(jié)的MER、BER指標(biāo)的經(jīng)驗參考數(shù)值，見下表1。

4.3完善檢測儀器儀表的配備

數(shù)字電視信號質(zhì)量的分析和以往模擬信號相比有很大差異，故障原因也復(fù)雜的多，其中許多指標(biāo)是需要量化分析的，僅僅借助模擬信號測試儀表和故障現(xiàn)象觀察是無法完成的，必須借助于專門的測試設(shè)備。為此建議：在前端維護方面，配備碼流分析儀、有線電視綜合測試儀等設(shè)備，能夠?qū)PEG-2協(xié)議、數(shù)字平均功率、C/N、MER、BER、EVM、以及星座圖等指標(biāo)進行全面測試；對于線路維護方面，儀器儀表的要求可低些，但必須要具備測試數(shù)字平均功率、MER、BER等指標(biāo)的功能。

4.4加強業(yè)務(wù)培訓(xùn)，建立高水平的維護隊伍

模擬電視相比，數(shù)字電視在技術(shù)運用、故障判斷以及測試手段等方面均有很大的不同之處，對維護人員的技術(shù)要求也大大提高。一定要加強技術(shù)培訓(xùn)，建設(shè)一個技術(shù)過硬、業(yè)務(wù)全面的維護隊伍，否則很難勝任當(dāng)前和今后的網(wǎng)絡(luò)維護工作。

5結(jié)語

總之，在HFC網(wǎng)絡(luò)模數(shù)混傳的時期，有線電視網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性強、業(yè)務(wù)多、維護難度大。因此，一定要掌握數(shù)字信號的技術(shù)指標(biāo)特點和測設(shè)手段，加強網(wǎng)絡(luò)維護工作，才能確保數(shù)字電視信號的正常傳輸，從而提高信號質(zhì)量和用戶的滿意度。

參考文獻

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