數(shù)字電視網(wǎng)絡的故障與維護策略

陳長征

（湖北廣電網(wǎng)絡宜昌分公司，湖北 宜昌 443000）

0 引 言

數(shù)字電視網(wǎng)絡是數(shù)字電視信號傳輸?shù)闹匾浇閇1]。當前，在積極推進由標清電視向高清電視轉(zhuǎn)化的背景下，數(shù)字電視網(wǎng)絡建設成為關鍵性的技術內(nèi)容。關于“十四五”時期數(shù)字電視網(wǎng)絡的發(fā)展，國家廣播電視總局發(fā)布的《廣播電視和網(wǎng)絡視聽“十四五”科技發(fā)展規(guī)劃》進一步明確了方向，即推動有線電視網(wǎng)絡IP化、光纖化，繼續(xù)推動IPv6規(guī)模部署和應用，建設有線和5G一體化融合發(fā)展的安全可靠、可管可控、調(diào)度靈活、高速智能的傳輸網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)。故而，對于相關主體來說，數(shù)字電視網(wǎng)絡建設的重心應當放在網(wǎng)絡的安全性、可靠性、靈活化、智能化等方面。近年來的數(shù)字電視網(wǎng)絡應用實踐表明，數(shù)字電視網(wǎng)絡建設除了要推動新網(wǎng)絡的鋪設與組建以外，還要對已有網(wǎng)絡中可能發(fā)生的故障進行提前的研究預判，以便采取科學的措施防范和維修相應的網(wǎng)絡故障，提高數(shù)字電視網(wǎng)絡運行的安全性、可靠性。

1 數(shù)字電視網(wǎng)絡概述

數(shù)字電視網(wǎng)絡指的是數(shù)字電視節(jié)目傳輸網(wǎng)絡，其主要承擔數(shù)字電視節(jié)目信號的傳輸功能。從結構上看，數(shù)字電視網(wǎng)絡由混合光纖同軸電纜、中心機房和機頂盒等構成。其中，混合光纖同軸電纜是整個數(shù)字電視網(wǎng)絡的核心，在實現(xiàn)電視信號傳輸基本功能的同時，也是鏈接中心機房和機頂盒的重要樞紐[2]。

從組網(wǎng)方式來看，目前的數(shù)字電視網(wǎng)絡主要采用環(huán)-星-樹拓撲式結構。相較于其他組網(wǎng)方式而言，這種方式不僅節(jié)點少、接口統(tǒng)一，而且在網(wǎng)絡質(zhì)量、組網(wǎng)靈活性、設備智能化程度等方面也有明顯的優(yōu)點[3]。

從技術層面看，數(shù)字電視網(wǎng)絡組建中使用的關鍵技術有“EPON+EOC技術”和FTTH接入技術[4]。其中，“EPON+EOC技術”是滿足“三網(wǎng)融合”背景下視頻、語音、數(shù)據(jù)等業(yè)務開展對網(wǎng)絡質(zhì)量和承載能力要求的良好技術方案，其具有避免電磁干擾和雷電影響的優(yōu)勢。光纖到戶（Fibre To The Home，F(xiàn)TTH）接入技術是出于滿足EOC（Ethernet Over Cable）技術應用中百兆到戶發(fā)展需求的技術方法，其具有維修量少、對環(huán)境和供電等方面的條件要求低的優(yōu)勢。

2 數(shù)字電視網(wǎng)絡常見故障分析

結合目前數(shù)字電視網(wǎng)絡的建設和運行來看，數(shù)字電視網(wǎng)絡經(jīng)常發(fā)生的故障主要有線路故障、放大器故障、光接收機故障等。下面分別對這些故障的具體表現(xiàn)情況進行分析介紹。

2.1 線路故障

線路，是數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡運行的基本條件。數(shù)字電視網(wǎng)絡線路出現(xiàn)故障，會造成整個網(wǎng)絡的傳輸出現(xiàn)問題。就數(shù)字電視網(wǎng)絡運行的實際情況來看，容易發(fā)生的線路故障主要有電纜線芯故障、電纜中線芯與設備接觸不良、電纜屏蔽層斷縫、電纜屏蔽層斷開以及線芯屏蔽層短路等五種情況[5]。其中，電纜線芯故障是由于外力等作用的影響而導致電纜中出現(xiàn)一相芯線或者多相芯線出現(xiàn)短線的情況；電纜中線芯與設備出現(xiàn)接觸不良是由于電纜中線芯與設備的連接處因為氧化作用等原因而引起容抗，造成信號無法有效傳輸；電纜屏蔽層裂縫是由于電纜的護套出現(xiàn)磨損、破損導致內(nèi)部屏蔽的銅絲露出，使絕緣材料被屏蔽層損壞的芯線或者鋁箔刺破，引起電纜出現(xiàn)短路和信號傳輸中斷；電纜屏蔽層斷開是受外力的作用而導致電纜的整個屏蔽層出現(xiàn)斷裂，使電纜的屏蔽效果明顯減弱的現(xiàn)象；線芯屏蔽層短路則是由于用戶在使用分配器時，沒有做到分配器各線路完全接觸好，繼而導致部分接頭無法完全接收到全部信號的情況。

2.2 放大器故障

有線電視網(wǎng)絡中的放大器故障主要包括電源故障、放大器無輸出、輸出信號干擾以及輸出電平異常等四種情況。其中，電源故障是數(shù)字電視網(wǎng)絡中的放大器出現(xiàn)電源沒有輸出電壓，或者電源輸出的電壓不夠穩(wěn)定的情況；放大器無輸出是數(shù)字電視網(wǎng)絡中的放大器沒有任何信號輸出的情況[6]；輸出信號干擾是數(shù)字電視網(wǎng)絡中輸出的信號受到一定程度的干擾，電視圖像質(zhì)量出現(xiàn)問題的情況；輸出電平異常是數(shù)字電視網(wǎng)絡中的放大器輸出的電平出現(xiàn)偏低或者斜率異常的情況。

2.3 光接收機故障

光接收機故障主要體現(xiàn)為供電故障、無輸出信號、輸出端口電平異常等。其中，供電故障是由于電源與光接收機連接出現(xiàn)問題，導致數(shù)字電視信號傳輸出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況；無輸出信號是光接收機在正常接通電源的情況下出現(xiàn)無信號輸出或者信號輸出不連續(xù)的情況；輸出端口電平異常是光接收機的低端、高端中有一端或者兩端同時出現(xiàn)信號異常的情況[7]。

3 數(shù)字電視網(wǎng)絡故障維護策略分析

數(shù)字電視網(wǎng)絡是數(shù)字電視信號傳輸?shù)闹饕溃鋫鬏斝盘柕姆€(wěn)定性和可靠性，會直接影響數(shù)字電視運行的狀況。在實際的數(shù)字電視網(wǎng)絡運行中，由于數(shù)字電視網(wǎng)絡線路長，節(jié)點、放大器與分支器多的原因，數(shù)字電視網(wǎng)絡在運行中發(fā)生故障的可能性也比較高。因此，對于數(shù)字電視網(wǎng)絡中容易出現(xiàn)的上述故障問題，相關主體要結合網(wǎng)絡故障處理的相關技術和經(jīng)驗，構建更加完備的故障維護策略，防范和減少故障發(fā)生對數(shù)字電視網(wǎng)絡運行的影響。

3.1 線路故障的排查與維護策略

數(shù)字電視網(wǎng)絡中的線路故障多是因為線路老化或受外力作用而出現(xiàn)問題，其結果是線路出現(xiàn)短路、接觸不良、電纜燒毀等情況，導致網(wǎng)絡中信號傳輸不佳、電平頻率下降等情況出現(xiàn)。當然，具體故障點和故障發(fā)生的原因還需要進行具體的排查。對于電纜線芯故障，可以利用場強儀對線路進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)低端電平?jīng)]有明顯變化，而高端電平出現(xiàn)明顯下降，則可以斷定是電纜的線芯發(fā)生了故障[8]。對于電纜中線芯與設備接觸不良的故障，可以先對信號傳輸過程中的頻率變化情況進行監(jiān)測，如果出現(xiàn)頻率比較高的信號表現(xiàn)出較強的耦合能力，則可能是因為接觸不良導致，這時需要對電纜中線芯與設備的接觸情況進行排查。對于電纜屏蔽層出現(xiàn)裂縫的情況，可以對網(wǎng)絡中的高端和低端電平變化情況進行監(jiān)測，如果出現(xiàn)大幅度下降的情況，則表明可能存在電纜屏蔽層出現(xiàn)受損的情況。對于線芯屏蔽層短路的情況，可以檢查用戶使用的分配器的連接情況，并對高端電平和低端電平的變化情況進行對比，如果出現(xiàn)低端電平降低幅度明顯大于高端電平降低幅度，則可以判定故障屬于線芯屏蔽層短路。

對于線路故障，要根據(jù)具體排查出的故障類型和原因進行針對性的維修。其中，電纜線芯故障、電纜屏蔽層裂縫、電纜屏蔽層斷開的故障需要通過更換新的電纜加以解決，電纜中線芯與設備接觸不良、線芯屏蔽層短路則需要通過檢查故障點的接觸狀況，對接觸不良的問題加以排查和解決。

3.2 放大器故障的維護策略

放大器故障的發(fā)生主要圍繞在數(shù)字電視網(wǎng)絡的放大器周邊。因此，在故障排查和維修方面，要重點以放大器為中心進行。對于放大器電源故障，可以對電源輸出的電壓進行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)沒有電壓輸出或者輸出的電壓不穩(wěn)定，則表明是電源出現(xiàn)故障。對于放大器無輸出的故障，要先對放大器輸入的信號進行檢查，如果信號異常，則表明使放大器本身出現(xiàn)了故障；如果信號顯示正常，則可能是放大器中的衰減器件出現(xiàn)了損壞[9]。對于輸出信號干擾故障，簡單的排查方法就是查看電視畫面右側(cè)是否出現(xiàn)多個重影的情況，并且重影會隨著反射現(xiàn)象的增加而變得更多。對于輸出電平異常的故障，可以重點對放大器中的三極管尤其是三極管中的增益調(diào)節(jié)器進行檢查，看是否是該器件出現(xiàn)了失靈的情況。

確定放大器發(fā)生故障的原因和具體故障點后，就可以采取相對應的措施進行故障維修。對于電源故障，要立刻更換電源。對于放大器無輸出的情況，如果判定是放大器中的衰減器件出現(xiàn)損壞，則要及時更換相關器件。對于輸出信號干擾的故障，要重點對放大器的輸入部件和輸出部件進行防氧化處理，如果已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，則要進行及時的維修。對于輸出電平異常故障的維修，主要是替換放大器中的三極管。

3.3 光接收機故障的維護策略

光接收機是數(shù)字電視網(wǎng)絡中信號處理的重要設備。對于該設備容易發(fā)生的故障，同樣需要借助相關的技術方法加以排查和維修。在供電故障排查中，可以先排查光接收機與電源的連接狀況，然后排查光接收機電源線每個接頭的連接狀況。同時，也要對光接收機的接地情況進行檢查。如果這三方面排查均未發(fā)現(xiàn)問題，可以排除供電故障的問題。在無輸出信號排查中，要在光接收機供電正常的情況下，對輸出的信號質(zhì)量進行檢查，看前端發(fā)射機的光功率數(shù)值是否正常。如果正常，則要繼續(xù)查看上一級的光發(fā)射機狀態(tài)。如果光發(fā)射機排查后均正常，則要對光纜路由的工作狀態(tài)進行排查，看是否出現(xiàn)信號數(shù)值不符合光接收機范圍的情況[10]。在排查輸出端口電平異常問題時，要對數(shù)字電視網(wǎng)絡的端口電平輸出狀況進行監(jiān)測，并重點對設備中的放大線路均衡器件進行故障檢查。

對于光接收機供電故障，可以通過重新連接光接收機與電源，重新連接光接收電源線的每個接頭，或者對光接收機的接地問題進行解決等加以維修。對于無輸出信號的情況，如果排查出光發(fā)射機狀態(tài)出現(xiàn)異常，則要對光發(fā)射機進行調(diào)整，或者更換新的光發(fā)射機；如果排查出是因為光纜路由工作狀態(tài)出現(xiàn)異常，則要對路由進行重新設置，確保信號數(shù)值在光接收機的范圍內(nèi)。對于因為放大線路均衡器件出現(xiàn)故障而導致輸出端口電平出現(xiàn)異常，則要對放大模塊中的放大線路均衡器件進行維修或者更換。

4 結 語

數(shù)字電視網(wǎng)絡故障，是影響數(shù)字電視網(wǎng)絡安全性、可靠性的重要因素。在當前積極推進數(shù)字電視IP化、光纖化的背景下，提高數(shù)字電視網(wǎng)絡故障的排查與維修技術，是確保數(shù)字電視網(wǎng)絡運行安全穩(wěn)定的客觀要求。在實際的數(shù)字電視網(wǎng)絡故障分析與解決中，維護人員應當重點關注線路故障、放大器故障和光接收機故障，并根據(jù)故障排查的結果和可能產(chǎn)生的原因進行針對性的故障維修，以保證在短時間內(nèi)快速排查和解決網(wǎng)絡故障。