有線電視網絡噪聲的排查技術

陳曉國

摘要：改革開放以來，國家經濟飛速發展，人民物質生活水平提升，有線數字電視業務也得到了廣泛的推廣和普及，電信寬帶網絡也隨之被帶動起來。但是，在有線電視的實際運營的過程中，卻存在著諸多問題，例如網絡的穩定性、網絡的速度、噪聲等問題，特別是噪聲干擾技術，這一直是有線電視網絡技術上比較難解決的問題。結合筆者多年的經驗，本文深入探討了有線電視網絡噪聲的來源、分類以及其排查技術。

關鍵詞：網絡；噪聲；排查技術

引言

現如今，有線電視一般采用的是HFC雙向網絡技術。HFC網絡通過上下兩個傳輸信道來進行信息的傳輸，這兩個傳輸信道是不對稱的，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，能夠達到通信傳輸技術所要求的指標。而影響信號傳輸質量的問題主要是由于上行傳輸信道的噪聲，因為HFC雙向網絡的傳輸信道一般為樹枝拓撲狀，上下行道在節點處有交匯，這將導致終端和各種元器件的噪聲匯聚在上游信道，從而產生所謂的“漏斗效應”。

1、HFC網絡上行回傳通道噪聲的來源和分類

回傳通道噪聲主要分為內部噪聲和外部噪聲兩大類。內部噪聲主要是熱噪聲，熱噪聲主要由內部的元器件，如：放大器和電光工作站引起的，并且這種噪聲無法消除。噪聲無論來自何處最終都會在上行信道聚合，最后由電光工作站傳導至CTMA，稍微有一點噪聲都會影響用戶的上網速度，當噪聲達到一定程度，就會超出CTMA的端口承受極限，導致系統癱瘓。外部的噪聲主要為侵入噪聲，侵入噪聲是由于周圍環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出的電磁干擾。入侵噪音主要可以細分為脈沖干擾噪聲、感應噪聲和輻射噪聲三種，下面我們來仔細的進行分析。

1.1脈沖干擾噪聲

脈沖干擾噪聲是一種隨機的、不可預測的射頻噪聲，持續時間一般不到百分之一秒，是疊加在有線電視噪聲基地上的。這種隨機干擾產生的原因一般是周圍環境有人造源，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延伸，這些干擾不會同時發生，所以它對于有線電視的影響是隨機的，單個發生影響不會很大，但是隨著時間而快速的變化，會使得系統碼率升高。雖然脈沖干擾不一定會在反向通道，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感應干擾

感應干擾的范圍一般為2KHZ到50KHZ，典型的例子是閃電的干擾，還有高壓線和配電站產生的電磁干擾和不良放電現象。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，無線電臺和雙向通道都有可能引起頻率在5HZ到30HZ的連續輻射電波的干擾，并且隨著時間變化，最終呈現信道容量下降的狀態，輻射噪聲干擾時回傳噪聲干擾最主要的來源之一。

2、排查噪聲的主要技術

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入回傳通道，對回傳信號在6到40MHZ產生衰減作用，大于60M的就直接通過，這樣就可以把非雙向用戶和交互業務用戶網絡分離開。高通濾波器一般安裝在定向傳輸道上，除了可以確保周圍環境中的干擾電波不會侵入到傳輸信道外，還提升了信噪比，并且消除了一些潛在的干擾隱患。高通濾波器在構建網絡的信號的初期階段，交互用戶還不多時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門為交互式業務的付費用戶安裝的，它可以在傳輸信道內有選擇性的進行頻率信號的篩查工作，可以消除除回傳通道外的其他信號。同樣，窗孔式高通濾波器同樣也有衰減作用，這樣可以避免過量的噪音或者回傳信號電平過高而引起的激光器過載，同時也降低了噪聲的電平。

2.2采用抗干擾能力強的調制方式和合適的編碼方法

有線電視網絡系統采用的是一種模擬的技術，所以要實現數字信號的傳輸，就必須對寬帶進行調制，稱為Cable Modem技術。但是由于網絡中數據業務傳輸流量的不對稱性，在DOCSISI中的標準規定，下行傳輸信號必須采用六十四位或者二十四位的QAM調制方式，并且采用遙感的方式進行糾錯，以此來提升有線電視網絡系統的抗干擾能力[3]。

QPSK的四相相移鍵控的調控技術具有非常強的抗干擾能力， QPSK的裁噪比、誤碼率以及差錯率的對應關系。

碼分多址技術是數字技術的分支，這項技術基于擴頻技術，將需要傳送的寬帶信號，通過一個帶寬高于信號帶寬的隨機碼調制，使得原有的信號被擴展，再通過一定的載波調制，將其發送出去。從而在一定的程度上擴大信道容量，降低回傳噪聲的干擾，提升訊噪比。接收的時候，將人為擴大了的信道容量恢復成原來的比值，同時把帶寬也降低到原來的帶寬。通過這一過程實現了擴頻信號的解擴，從而讓信息信號的信噪比提升，來達到排查噪聲的作用。

2.3采用糾錯技術和優質的終端設備

脈沖干擾信號的持續時間段，誤碼率高，所以采用糾錯技術可以有效的對噪聲進行排查。

為了加強抗噪能力，在進行數據傳輸的過程中，需要對數據進行重新的信道編碼，來適應信道的傳輸。最為常見的糾錯編碼是交叉編碼，通過加深交叉深度，來適當的調整網絡抗噪能力，同時也延長了回轉信息的反應時間。

同樣，寬帶設備的選擇也是重中之重，首先應該選用低噪音、低相位和頻率穩定的產品，良好的設備可以有效的保障網絡的運營正常。這里推薦使用優質的Cable Modem作為終端設備，一方面它有著跳幀的功能，可以根據信道的實際情況來調整波頻。另一方面，他可以自動調整上行信道的電平，從而讓信噪比達到最穩定的狀態，從而提升信道的載噪能力。

3、結束語

總的來說，如果想要構建好一套優秀的有線電視數字網絡，就需要我們充分的重視噪聲的干擾，嚴格把好質量關，對于工程的施工過程更是要嚴格的監控；每一個技術維護人員都要不懈努力，與時俱進，再小的誤差，哪怕是一個小小接頭都不能放過，對于噪聲處理需要建立一套快速有效的反應機制，將各種故障扼殺在萌芽之中，以此讓我們的有線電視網絡的運行質量得到大幅度的提升，增強企業的核心競爭力。

參考文獻

[1]《有線電視雙向HFC網絡調試與噪聲排查》中國廣播電視出版社，由子涵，韋德恩.2014：15-16

[2]《寬帶綜合接入技術》科技出版社，楊志康.2015：16-20

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

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