有線電視網(wǎng)絡(luò)噪聲的排查技術(shù)

陳曉國(guó)

摘要：改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民物質(zhì)生活水平提升，有線數(shù)字電視業(yè)務(wù)也得到了廣泛的推廣和普及，電信寬帶網(wǎng)絡(luò)也隨之被帶動(dòng)起來(lái)。但是，在有線電視的實(shí)際運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，卻存在著諸多問(wèn)題，例如網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、網(wǎng)絡(luò)的速度、噪聲等問(wèn)題，特別是噪聲干擾技術(shù)，這一直是有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上比較難解決的問(wèn)題。結(jié)合筆者多年的經(jīng)驗(yàn)，本文深入探討了有線電視網(wǎng)絡(luò)噪聲的來(lái)源、分類(lèi)以及其排查技術(shù)。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)；噪聲；排查技術(shù)

引言

現(xiàn)如今，有線電視一般采用的是HFC雙向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。HFC網(wǎng)絡(luò)通過(guò)上下兩個(gè)傳輸信道來(lái)進(jìn)行信息的傳輸，這兩個(gè)傳輸信道是不對(duì)稱(chēng)的，下行信道的傳輸方式為電視廣播的方式，所以下行信道的傳輸特性和訊噪比都比較良好，能夠達(dá)到通信傳輸技術(shù)所要求的指標(biāo)。而影響信號(hào)傳輸質(zhì)量的問(wèn)題主要是由于上行傳輸信道的噪聲，因?yàn)镠FC雙向網(wǎng)絡(luò)的傳輸信道一般為樹(shù)枝拓?fù)錉睿舷滦械涝诠?jié)點(diǎn)處有交匯，這將導(dǎo)致終端和各種元器件的噪聲匯聚在上游信道，從而產(chǎn)生所謂的“漏斗效應(yīng)”。

1、HFC網(wǎng)絡(luò)上行回傳通道噪聲的來(lái)源和分類(lèi)

回傳通道噪聲主要分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲兩大類(lèi)。內(nèi)部噪聲主要是熱噪聲，熱噪聲主要由內(nèi)部的元器件，如：放大器和電光工作站引起的，并且這種噪聲無(wú)法消除。噪聲無(wú)論來(lái)自何處最終都會(huì)在上行信道聚合，最后由電光工作站傳導(dǎo)至CTMA，稍微有一點(diǎn)噪聲都會(huì)影響用戶(hù)的上網(wǎng)速度，當(dāng)噪聲達(dá)到一定程度，就會(huì)超出CTMA的端口承受極限，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。外部的噪聲主要為侵入噪聲，侵入噪聲是由于周?chē)h(huán)境中其他電磁波的干擾所引起的，主要是短波干擾和家用電器等發(fā)出的電磁干擾。入侵噪音主要可以細(xì)分為脈沖干擾噪聲、感應(yīng)噪聲和輻射噪聲三種，下面我們來(lái)仔細(xì)的進(jìn)行分析。

1.1脈沖干擾噪聲

脈沖干擾噪聲是一種隨機(jī)的、不可預(yù)測(cè)的射頻噪聲，持續(xù)時(shí)間一般不到百分之一秒，是疊加在有線電視噪聲基地上的。這種隨機(jī)干擾產(chǎn)生的原因一般是周?chē)h(huán)境有人造源，家用電器的火花或者蜂窩電話、真空吸塵器等。這些干擾一般都在低于五兆赫茲的次低頻段，但是它們的諧波可能會(huì)延伸，這些干擾不會(huì)同時(shí)發(fā)生，所以它對(duì)于有線電視的影響是隨機(jī)的，單個(gè)發(fā)生影響不會(huì)很大，但是隨著時(shí)間而快速的變化，會(huì)使得系統(tǒng)碼率升高。雖然脈沖干擾不一定會(huì)在反向通道，但是他的幅度比較高，所以諧波也有可能影響到反向通道[1]。

1.2感應(yīng)干擾

感應(yīng)干擾的范圍一般為2KHZ到50KHZ，典型的例子是閃電的干擾，還有高壓線和配電站產(chǎn)生的電磁干擾和不良放電現(xiàn)象。這種干擾頻譜比較狹窄，雖然可能波及到回傳通道，但是這個(gè)影響不是特別的大。

1.3輻射噪聲干擾

人為行為和非人為行為都有可能造成輻射噪聲干擾，短波電臺(tái)，無(wú)線電臺(tái)和雙向通道都有可能引起頻率在5HZ到30HZ的連續(xù)輻射電波的干擾，并且隨著時(shí)間變化，最終呈現(xiàn)信道容量下降的狀態(tài)，輻射噪聲干擾時(shí)回傳噪聲干擾最主要的來(lái)源之一。

2、排查噪聲的主要技術(shù)

2.1采用回傳通道濾波器

2.1.1HPF

HPF指的是高通濾波器，這種濾波器可以有效的防止侵入干擾進(jìn)入回傳通道，對(duì)回傳信號(hào)在6到40MHZ產(chǎn)生衰減作用，大于60M的就直接通過(guò)，這樣就可以把非雙向用戶(hù)和交互業(yè)務(wù)用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)分離開(kāi)。高通濾波器一般安裝在定向傳輸?shù)郎?，除了可以確保周?chē)h(huán)境中的干擾電波不會(huì)侵入到傳輸信道外，還提升了信噪比，并且消除了一些潛在的干擾隱患。高通濾波器在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)的初期階段，交互用戶(hù)還不多時(shí)可以取得較為顯著的效果[2]。

2.1.2窗孔式高通濾波器

這種高通濾波器是專(zhuān)門(mén)為交互式業(yè)務(wù)的付費(fèi)用戶(hù)安裝的，它可以在傳輸信道內(nèi)有選擇性的進(jìn)行頻率信號(hào)的篩查工作，可以消除除回傳通道外的其他信號(hào)。同樣，窗孔式高通濾波器同樣也有衰減作用，這樣可以避免過(guò)量的噪音或者回傳信號(hào)電平過(guò)高而引起的激光器過(guò)載，同時(shí)也降低了噪聲的電平。

2.2采用抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)制方式和合適的編碼方法

有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用的是一種模擬的技術(shù)，所以要實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的傳輸，就必須對(duì)寬帶進(jìn)行調(diào)制，稱(chēng)為Cable Modem技術(shù)。但是由于網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸流量的不對(duì)稱(chēng)性，在DOCSISI中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，下行傳輸信號(hào)必須采用六十四位或者二十四位的QAM調(diào)制方式，并且采用遙感的方式進(jìn)行糾錯(cuò)，以此來(lái)提升有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的抗干擾能力[3]。

QPSK的四相相移鍵控的調(diào)控技術(shù)具有非常強(qiáng)的抗干擾能力， QPSK的裁噪比、誤碼率以及差錯(cuò)率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

碼分多址技術(shù)是數(shù)字技術(shù)的分支，這項(xiàng)技術(shù)基于擴(kuò)頻技術(shù)，將需要傳送的寬帶信號(hào)，通過(guò)一個(gè)帶寬高于信號(hào)帶寬的隨機(jī)碼調(diào)制，使得原有的信號(hào)被擴(kuò)展，再通過(guò)一定的載波調(diào)制，將其發(fā)送出去。從而在一定的程度上擴(kuò)大信道容量，降低回傳噪聲的干擾，提升訊噪比。接收的時(shí)候，將人為擴(kuò)大了的信道容量恢復(fù)成原來(lái)的比值，同時(shí)把帶寬也降低到原來(lái)的帶寬。通過(guò)這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻信號(hào)的解擴(kuò)，從而讓信息信號(hào)的信噪比提升，來(lái)達(dá)到排查噪聲的作用。

2.3采用糾錯(cuò)技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的終端設(shè)備

脈沖干擾信號(hào)的持續(xù)時(shí)間段，誤碼率高，所以采用糾錯(cuò)技術(shù)可以有效的對(duì)噪聲進(jìn)行排查。

為了加強(qiáng)抗噪能力，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新的信道編碼，來(lái)適應(yīng)信道的傳輸。最為常見(jiàn)的糾錯(cuò)編碼是交叉編碼，通過(guò)加深交叉深度，來(lái)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整網(wǎng)絡(luò)抗噪能力，同時(shí)也延長(zhǎng)了回轉(zhuǎn)信息的反應(yīng)時(shí)間。

同樣，寬帶設(shè)備的選擇也是重中之重，首先應(yīng)該選用低噪音、低相位和頻率穩(wěn)定的產(chǎn)品，良好的設(shè)備可以有效的保障網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)正常。這里推薦使用優(yōu)質(zhì)的Cable Modem作為終端設(shè)備，一方面它有著跳幀的功能，可以根據(jù)信道的實(shí)際情況來(lái)調(diào)整波頻。另一方面，他可以自動(dòng)調(diào)整上行信道的電平，從而讓信噪比達(dá)到最穩(wěn)定的狀態(tài)，從而提升信道的載噪能力。

3、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，如果想要構(gòu)建好一套優(yōu)秀的有線電視數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，就需要我們充分的重視噪聲的干擾，嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，對(duì)于工程的施工過(guò)程更是要嚴(yán)格的監(jiān)控；每一個(gè)技術(shù)維護(hù)人員都要不懈努力，與時(shí)俱進(jìn)，再小的誤差，哪怕是一個(gè)小小接頭都不能放過(guò)，對(duì)于噪聲處理需要建立一套快速有效的反應(yīng)機(jī)制，將各種故障扼殺在萌芽之中，以此讓我們的有線電視網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量得到大幅度的提升，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]《有線電視雙向HFC網(wǎng)絡(luò)調(diào)試與噪聲排查》中國(guó)廣播電視出版社，由子涵，韋德恩.2014：15-16

[2]《寬帶綜合接入技術(shù)》科技出版社，楊志康.2015：16-20

[3]珠慧語(yǔ)，林曉白.有線數(shù)字電視噪聲干擾初探[J].中國(guó)有線電視，2015（5）：400-412.

[4]林眾.有線電視HFC網(wǎng)的調(diào)試及噪聲排查[J].廣播電視信息，2016（6）：36-37.endprint