有線數字電視網絡設計及維護

程紅斌

摘 要：伴隨科學技術水平的不斷提升，在有線數字電視網絡中大量新技術、新工藝都得到了廣泛應用及推廣。在電視收視效果進一步提高的同時，也對有線數字電視網絡設計與維護提出了更高的要求。要做好有線數字電視維護工作，必須在充分了解有線數字電視系統組成的前提下，全面分析其設計要點，只有這樣才能做好調試及維護工作，才能提高有線數字電視發展水平。

關鍵詞：有線數字電視；網絡設計；維護措施

伴隨廣播電視技術發展速度的不斷加快，有線電視逐漸由模擬轉化為數字，HFC網絡的主要任務為共同傳輸模擬與數字電視信號，以多級光纖鏈路級聯和樹型電纜分配的環-星-樹型網絡拓撲結構為主，全部信號將從前端利用光纖、同軸電纜傳輸到下面，此類模式具有極為復雜的網絡結構，但可靠性較差、維護難度較大。為此，如何實現數字電視高質量、不間斷的傳輸，對有線電視數字化發展極為關鍵。據相關數據統計，我國有線電視用戶于2010年底，就達到了1.7億以上，其中1億左右用戶已經實現有線數字電視轉化，且150以上城市實現了市區有線電視數字化整體轉換，50.81%為有線數字化程度。由此可見，城市有線電視數字化已從點—面充分發展，在完成整體轉換后，有線數字電視逐步實現健康、持續發展。

一、有線數字電視系統的組成

有線數字電視系統是基于有線網絡進行數字電視業務系統的開展，按照系統功能設計與選擇，其具有多種構成方式，但主要由前端、傳輸網絡與用戶終端等構成。數字電視信號通過HFC網向終端用戶傳輸，目前主要以環星樹型拓撲結構為HFC網絡的形式，其前端只有一個，在有線數字電視系統內，前端系統為其核心，而其基礎平臺為傳輸網絡，則運營最終結果可通過用戶終端反映出現。也就是說，必須將數字電視硬件設備、軟件系統設置到原有有線電視網絡前端，且將數字機頂盒（1臺）設置到用戶端，以此進行有線數字電視系統的構成。如圖1所示。

二、有線數字電視網絡設計要點

1、有線數字電視網絡的優點

數字化作為有線電視發展的必然結果。目前，我國廣播電視數字化工作已經全面展開，各縣市廣播電視局都用于自身的HFC有線電視網絡，且利用光纜干線、微波干線及衛星路線等相互作用形成了覆蓋全國的巨型廣播電視網。則其優點如下：

第一，相比傳統有線電視系統，信號雙向傳輸功能在有線數字電視系統內更為重要，在數字化為應用之前，信號單向傳輸為模擬信號傳輸的主要形式，只能以被動的方式由用戶接收終端進行有線電視信號地接收，隨著信息技術的發展，在數字信號傳輸系統內，能夠以主動的方式由用戶接收終端+有線電視運營商實施點播等，進而將有線數字電視的多媒體功能充分展現出來。

第二，在頻道數量方面，與傳輸模擬信號相比，傳輸數字信號為其6到8倍，此時傳輸50套模擬信號頻道的帶寬等同于傳輸350套數字信號頻道的帶寬，根據750MHz傳輸帶寬進行系統線纜損耗計算，能夠與今后有線數字電視系統的傳輸需求相符。

2、有線數字電視網絡設計

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

選取SDH系統，一個DS3信道可進行7套SDTV的傳遞。而64QAM+載波傳輸系統，通過QAM方式能夠把多路數字電視信號調制到模擬載波上，利用頻分復用的方式達到傳輸多頻道的目的。在HFC網絡傳輸數字電視中，要求嚴格按照國際標準確定各項技術指標，其中載噪比C/N、非線性指標及調制誤差比極為關鍵。如BER等同于10E-8的情況下，可得出以下結論：

通常來講，信號通過光工作站后，可利用3個模塊選擇設計其傳輸干線，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，一個無源集中分配器可接8到16個用戶終端。根據各個光工作站四路輸出端口，從1到3個分配傳輸模塊構成各路輸出端口，由此得出，500個為各個光工作站所容納的用戶數量。

在設計中，可根據70±3dB進行用戶終端插座電平的準確計算，當選取20℃用于系統計算，線路衰減常數可看做是750MHz，此時每100m相同軸電纜線路衰減則為19.1dB，可在30m以內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，并對線纜型號加以確定。

三、有線數字電視網絡調試及維護

1、網絡調試

整體而言，網絡調試是根據設計規定實行系統指標分配的過程。其主要內容包含前端QAM調制器的調試、光鏈路的調試及用戶分配網的調試。

第一，首先，在調試前端QAM調試器時，要求選擇調制的頻點，選取設計輸出頻點作為調制器的輸出頻率，選取頻道中心頻率作為數字電視的頻點，不得選取圖像載波的中心頻率，如數字電視節目傳輸時選取ZI頻道，因111到119MHz為此頻道的頻率范圍此時可選取115MHz作為該數字電視的頻點。其次，在調制信號時，選取64QAM作為有線數字電視的主要調制方法。再次，選擇6875kb/s作為傳輸的符號率。并按照設計需求適當調整頻點射頻信號輸出電平值。隨后對全部頻點的調制誤差率、誤碼率等進行準確測量，且做好記錄工作，對此類數值和設計值進行對比、分析，通常情況下，調制誤差率需控制在32dB以內。最后記錄好全部調制數據，為后期維護、驗收提供便利。

第二，調試光鏈路基本等同于模擬系統，要求光發射機射頻輸入電平與設計規定相符，在對光發射機輸出光功率進行準確測量后，需對光接收點的光功率再次進行一次測量，對此類值和設計值進行對比分析，隨后根據設計規定對光接收機各個端口的輸出電平進行適當調整，最后進行詳細準確地記錄。

第三，調試用戶分配網。基本等同于模擬系數的調試，根據設計規定，將放大器的輸入輸出電平調試好，按照規定平坦、傾斜地進行放大器輸出，與放大器所需輸入電平最低值相比，其輸入電平應在其之上。且做好調試相關記錄工作。

2、網絡維護

與模擬系統維護相比，有線數字電視系統維護具有諸多相同點，但在故障現象及處理方式方面存在一定差距。如所有節目接收不到、部分節目接收不到或存在馬賽克問題等，這就是有線數字電視系統終端故障的主要現象。

如接收不到所有數字電視節目，要求先查看用戶對保留的6套模擬電視節目接收情況進行分析，當能夠接收以上節目，則表明其收視質量并不是很差。則故障原因為用戶機頂盒、電視機或操作不當等問題。由于選取共纜傳輸的方式用于模擬與數字節目，基本可將網絡自身故障原因排除。

當無法接收模擬節目，則表明用戶電視機為正常狀態，此時網絡原因或用戶無法與用戶線連接為其主要因素。如故障產生于網絡，維護人員需進行現場維護。維護過程中，需按照用戶端口測量的頻射電平、調制誤差率等進行故障原因分析，一級一級地進行排除、尋找。

四、結束語

綜上所述，在我國社會經濟高速發展的今天，信息化技術、網絡技術得到了迅速地發展。有線數字電視網絡技術的發展豐富了我們的生活，為推動有線數字電視事業的快速發展，必須重視其網絡設計及維護工作，這也是其市場競爭力得以提升的重點。

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