有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及維護(hù)

程紅斌

摘 要：伴隨科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，在有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中大量新技術(shù)、新工藝都得到了廣泛應(yīng)用及推廣。在電視收視效果進(jìn)一步提高的同時(shí)，也對(duì)有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與維護(hù)提出了更高的要求。要做好有線數(shù)字電視維護(hù)工作，必須在充分了解有線數(shù)字電視系統(tǒng)組成的前提下，全面分析其設(shè)計(jì)要點(diǎn)，只有這樣才能做好調(diào)試及維護(hù)工作，才能提高有線數(shù)字電視發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞：有線數(shù)字電視；網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；維護(hù)措施

伴隨廣播電視技術(shù)發(fā)展速度的不斷加快，有線電視逐漸由模擬轉(zhuǎn)化為數(shù)字，HFC網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)為共同傳輸模擬與數(shù)字電視信號(hào)，以多級(jí)光纖鏈路級(jí)聯(lián)和樹型電纜分配的環(huán)-星-樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主，全部信號(hào)將從前端利用光纖、同軸電纜傳輸?shù)较旅?，此類模式具有極為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但可靠性較差、維護(hù)難度較大。為此，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視高質(zhì)量、不間斷的傳輸，對(duì)有線電視數(shù)字化發(fā)展極為關(guān)鍵。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國有線電視用戶于2010年底，就達(dá)到了1.7億以上，其中1億左右用戶已經(jīng)實(shí)現(xiàn)有線數(shù)字電視轉(zhuǎn)化，且150以上城市實(shí)現(xiàn)了市區(qū)有線電視數(shù)字化整體轉(zhuǎn)換，50.81%為有線數(shù)字化程度。由此可見，城市有線電視數(shù)字化已從點(diǎn)—面充分發(fā)展，在完成整體轉(zhuǎn)換后，有線數(shù)字電視逐步實(shí)現(xiàn)健康、持續(xù)發(fā)展。

一、有線數(shù)字電視系統(tǒng)的組成

有線數(shù)字電視系統(tǒng)是基于有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開展，按照系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與選擇，其具有多種構(gòu)成方式，但主要由前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)與用戶終端等構(gòu)成。數(shù)字電視信號(hào)通過HFC網(wǎng)向終端用戶傳輸，目前主要以環(huán)星樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為HFC網(wǎng)絡(luò)的形式，其前端只有一個(gè)，在有線數(shù)字電視系統(tǒng)內(nèi)，前端系統(tǒng)為其核心，而其基礎(chǔ)平臺(tái)為傳輸網(wǎng)絡(luò)，則運(yùn)營最終結(jié)果可通過用戶終端反映出現(xiàn)。也就是說，必須將數(shù)字電視硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)設(shè)置到原有有線電視網(wǎng)絡(luò)前端，且將數(shù)字機(jī)頂盒（1臺(tái)）設(shè)置到用戶端，以此進(jìn)行有線數(shù)字電視系統(tǒng)的構(gòu)成。如圖1所示。

二、有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)字化作為有線電視發(fā)展的必然結(jié)果。目前，我國廣播電視數(shù)字化工作已經(jīng)全面展開，各縣市廣播電視局都用于自身的HFC有線電視網(wǎng)絡(luò)，且利用光纜干線、微波干線及衛(wèi)星路線等相互作用形成了覆蓋全國的巨型廣播電視網(wǎng)。則其優(yōu)點(diǎn)如下：

第一，相比傳統(tǒng)有線電視系統(tǒng)，信號(hào)雙向傳輸功能在有線數(shù)字電視系統(tǒng)內(nèi)更為重要，在數(shù)字化為應(yīng)用之前，信號(hào)單向傳輸為模擬信號(hào)傳輸?shù)闹饕问?，只能以被?dòng)的方式由用戶接收終端進(jìn)行有線電視信號(hào)地接收，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)內(nèi)，能夠以主動(dòng)的方式由用戶接收終端+有線電視運(yùn)營商實(shí)施點(diǎn)播等，進(jìn)而將有線數(shù)字電視的多媒體功能充分展現(xiàn)出來。

第二，在頻道數(shù)量方面，與傳輸模擬信號(hào)相比，傳輸數(shù)字信號(hào)為其6到8倍，此時(shí)傳輸50套模擬信號(hào)頻道的帶寬等同于傳輸350套數(shù)字信號(hào)頻道的帶寬，根據(jù)750MHz傳輸帶寬進(jìn)行系統(tǒng)線纜損耗計(jì)算，能夠與今后有線數(shù)字電視系統(tǒng)的傳輸需求相符。

2、有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

在有線數(shù)字電視傳輸中，目前主要存有兩種傳輸方式，即：SDH網(wǎng)傳輸與有線數(shù)字電視載波傳輸。以上兩者的區(qū)別如下表1所示。

選取SDH系統(tǒng)，一個(gè)DS3信道可進(jìn)行7套SDTV的傳遞。而64QAM+載波傳輸系統(tǒng)，通過QAM方式能夠把多路數(shù)字電視信號(hào)調(diào)制到模擬載波上，利用頻分復(fù)用的方式達(dá)到傳輸多頻道的目的。在HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字電視中，要求嚴(yán)格按照國際標(biāo)準(zhǔn)確定各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，其中載噪比C/N、非線性指標(biāo)及調(diào)制誤差比極為關(guān)鍵。如BER等同于10E-8的情況下，可得出以下結(jié)論：

通常來講，信號(hào)通過光工作站后，可利用3個(gè)模塊選擇設(shè)計(jì)其傳輸干線，即三分配、四分配及無分配傳輸模塊。選取放射式星形集中分配的方法由用戶端接入，一個(gè)無源集中分配器可接8到16個(gè)用戶終端。根據(jù)各個(gè)光工作站四路輸出端口，從1到3個(gè)分配傳輸模塊構(gòu)成各路輸出端口，由此得出，500個(gè)為各個(gè)光工作站所容納的用戶數(shù)量。

在設(shè)計(jì)中，可根據(jù)70±3dB進(jìn)行用戶終端插座電平的準(zhǔn)確計(jì)算，當(dāng)選取20℃用于系統(tǒng)計(jì)算，線路衰減常數(shù)可看做是750MHz，此時(shí)每100m相同軸電纜線路衰減則為19.1dB，可在30m以內(nèi)控制無源集中分配器與用戶終端插座的間距，且按照線路傳輸距離合理選取傳輸主干線纜，并對(duì)線纜型號(hào)加以確定。

三、有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)調(diào)試及維護(hù)

1、網(wǎng)絡(luò)調(diào)試

整體而言，網(wǎng)絡(luò)調(diào)試是根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定實(shí)行系統(tǒng)指標(biāo)分配的過程。其主要內(nèi)容包含前端QAM調(diào)制器的調(diào)試、光鏈路的調(diào)試及用戶分配網(wǎng)的調(diào)試。

第一，首先，在調(diào)試前端QAM調(diào)試器時(shí)，要求選擇調(diào)制的頻點(diǎn)，選取設(shè)計(jì)輸出頻點(diǎn)作為調(diào)制器的輸出頻率，選取頻道中心頻率作為數(shù)字電視的頻點(diǎn)，不得選取圖像載波的中心頻率，如數(shù)字電視節(jié)目傳輸時(shí)選取ZI頻道，因111到119MHz為此頻道的頻率范圍此時(shí)可選取115MHz作為該數(shù)字電視的頻點(diǎn)。其次，在調(diào)制信號(hào)時(shí)，選取64QAM作為有線數(shù)字電視的主要調(diào)制方法。再次，選擇6875kb/s作為傳輸?shù)姆?hào)率。并按照設(shè)計(jì)需求適當(dāng)調(diào)整頻點(diǎn)射頻信號(hào)輸出電平值。隨后對(duì)全部頻點(diǎn)的調(diào)制誤差率、誤碼率等進(jìn)行準(zhǔn)確測量，且做好記錄工作，對(duì)此類數(shù)值和設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比、分析，通常情況下，調(diào)制誤差率需控制在32dB以內(nèi)。最后記錄好全部調(diào)制數(shù)據(jù)，為后期維護(hù)、驗(yàn)收提供便利。

第二，調(diào)試光鏈路基本等同于模擬系統(tǒng)，要求光發(fā)射機(jī)射頻輸入電平與設(shè)計(jì)規(guī)定相符，在對(duì)光發(fā)射機(jī)輸出光功率進(jìn)行準(zhǔn)確測量后，需對(duì)光接收點(diǎn)的光功率再次進(jìn)行一次測量，對(duì)此類值和設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比分析，隨后根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)光接收機(jī)各個(gè)端口的輸出電平進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最后進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確地記錄。

第三，調(diào)試用戶分配網(wǎng)。基本等同于模擬系數(shù)的調(diào)試，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定，將放大器的輸入輸出電平調(diào)試好，按照規(guī)定平坦、傾斜地進(jìn)行放大器輸出，與放大器所需輸入電平最低值相比，其輸入電平應(yīng)在其之上。且做好調(diào)試相關(guān)記錄工作。

2、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)

與模擬系統(tǒng)維護(hù)相比，有線數(shù)字電視系統(tǒng)維護(hù)具有諸多相同點(diǎn)，但在故障現(xiàn)象及處理方式方面存在一定差距。如所有節(jié)目接收不到、部分節(jié)目接收不到或存在馬賽克問題等，這就是有線數(shù)字電視系統(tǒng)終端故障的主要現(xiàn)象。

如接收不到所有數(shù)字電視節(jié)目，要求先查看用戶對(duì)保留的6套模擬電視節(jié)目接收情況進(jìn)行分析，當(dāng)能夠接收以上節(jié)目，則表明其收視質(zhì)量并不是很差。則故障原因?yàn)橛脩魴C(jī)頂盒、電視機(jī)或操作不當(dāng)?shù)葐栴}。由于選取共纜傳輸?shù)姆绞接糜谀M與數(shù)字節(jié)目，基本可將網(wǎng)絡(luò)自身故障原因排除。

當(dāng)無法接收模擬節(jié)目，則表明用戶電視機(jī)為正常狀態(tài)，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)原因或用戶無法與用戶線連接為其主要因素。如故障產(chǎn)生于網(wǎng)絡(luò)，維護(hù)人員需進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)。維護(hù)過程中，需按照用戶端口測量的頻射電平、調(diào)制誤差率等進(jìn)行故障原因分析，一級(jí)一級(jí)地進(jìn)行排除、尋找。

四、結(jié)束語

綜上所述，在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，信息化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅速地發(fā)展。有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展豐富了我們的生活，為推動(dòng)有線數(shù)字電視事業(yè)的快速發(fā)展，必須重視其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及維護(hù)工作，這也是其市場競爭力得以提升的重點(diǎn)。

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