有线数字电视系统维护策略

　　摘要：本文就有线电视数字化后网络的日常维护谈谈本人多年来在广电一线工作的一些经验，供同行们参考。

　　关键词：前端；主干光接收机和放大器；分配网；终端机顶盒

　　随着科技的发展进步，目前传统的模拟电视基本上已被数字电视所取代，我国的广播电视已基本上实现了数字化。数字电视从传播的途径上可以分为：卫星数字电视（DVB-S），有线数字电视（DVB-C）和地面数字电视（DⅤB-T）。下面就有线数字电视的日常维护谈谈本人多年来从事网络维护的一点看法和经验，广东省丰顺县的有线数字电视目前采用的是光纤同轴混合传输的网络结构，即HFC星-树型结构。自1999年12月第一个光节点开通至今已平稳运行了21年，这种网络结构各个光节点光电转换输出的射频信号电平的稳定性至关重要，因为它的输出变化直接影响到后级放大器的输出电平及数字质量指标的好坏。丰顺县于2010年5月全网数字化，数字化后测量光接收机和放大器输出除了射频电平外，还要测量高低频点的载噪比和误码率。光节点的光接收机的输出质量指标直接关系到由这个光节点辐射接入各个区域的同轴电缆主干放大器的输出电平和误码率，电平和误码率又直接影响到用户端机顶盒还原的图像质量。如果电平太低了会使载噪比降低、误码率变小，经过本人多年的维护实测，用户端机顶盒输入电平一般需要大于45dB，载噪比≥31dB，误码率BER＜1.0~4，实际工作中达到5以上，机顶盒才能稳定工作。误码率BER=1.0~4是个门限点，也叫临界BER。在门限点以上时，图像质量保持与发射端解码质量相同，在门限点以下时图像会出现马赛克，直到丢失画面，无法解码。误码率是表征信道担负着正确传输比特的任务，干扰和噪声有时会使接收的比特和发送的比特不同，即发生误码。误码的数目在一定的限度内可以通过信道编码来纠错，如果超过限度就不能纠正了，BER是错误的比特数与传送正确的比特数之比。随着我国有线电视数字化的全面覆盖，除了送到广大电视用户家中的电视图像更加清晰外，节目数量也大大提升，极大地丰富了广大人民群众的文化生活。与此同时，随着国家三网融合的全面推进，广电网络单一传送电视节目已不能满足时代发展的需求，必须全速加快推进广电网络双向智能化升级改造。有线电视网络双向智能化改造应满足三网融合的需求，支持视频、语音和数据业务，符合下一代有线电视网络发展趋势的现代化的全业务网络。要实现完成改造一个单向单一的有线电视网升级为双向互动智能的现代化多功能网络就必须解决最后一公里铜线接入的瓶颈问题，即必须实现光纤到户。光进铜退是大趋势，丰顺县的有线电视光纤到户的升级改造已经在部分新建楼盘全面铺开，老城区光改也在逐步推进。光纤到户的地区有线电视用户实现了双向互动点播和直播，同时还可以通过光猫（即网关广东广电网络U点服务器）电脑上网办公，智能手机也可以通过U点服务器自带的四条WiFi天线上网冲浪。即光纤到户的接入、网关（U点服务器）的开通应用，不但看电视可以互动了，U点网关还可以向用户端空间发送2.4G、5G低频和高频双频WiFi信号，智能手机实现高速上网，同时通过U点可以接上4个4K网络机顶盒实现4路4K超高清直播。有线数字电视的日常维护，包括前端、干线和用户终端。

　　1前端的组成和维护

　　丰顺县的数字前端包括2路市联网1550nm主干光网接收机、光放大器、射频自动切换器，如图1所示：丰顺县（丰顺电视台）节目接收光端机和QAM调制器、编码器、复用器、混合器，如图2所示：县城区（县网）各个光节点1550nm，1310nm光发射机，还有乡镇联网的1550nm光发射机，如图3所示：光分路器和配线箱，C波段，ku波段卫星接收天线，如图4所示：日常维护方面主要观察各个设备的工作数据参数，县网和乡镇联网光发射机的功率有无变化，输入输出端的射频电平是否变化等参数，及时做好记录和调整。

　　2干线网的组成和维护

　　干线网由光节点主干光接收机，如图7所示：供电器，CT190，CT150同轴电缆和单模，双模放大器组成。如图8所示：日常维护要注意光节点输入光接收机的光功率是否变化，光电转换输出的射频电平和数字质量指标的变化。丰顺县光节点光接收机和放大器输出电平一般控制在100dB左右（98~102dB），数字质量指标载噪比：光接收机＞36~37dB，误码率＜1.0~9，放大器载噪比＞31~35dB，误码率＜1.0~9，这样良好的指标是设备在不受外界电气干扰的情况下才能达到。同轴电缆从光节点分出射频信号传输一定距离后，如果受到网络中的某条支线的电气干扰经放大器放大后数字质量指标可能会变差，载噪比有可能低到31、30\29dB，误码率低至4、3、2、1甚至为0，若载噪比＜31dB的情况下，用户端的图像基本上是马赛克的，所以实际工作中放大器输出的载噪比必须＞31dB，误码率＜1.0~6或1.0~7。如果放大器输出良好的电平和数字质量在输出至下一级的放大器或分配到周边的分支主线中受到某路电缆带弱电干扰，致使网络放大器数字指标下降或无指标的情况下，则用排除法查出是哪一条电缆来的干扰，然后采用2个102P高频瓷片电容做隔离器（见图9）串联在这条电缆前面以阻断干扰，恢复数字指标，实际工作中获得良好的效果。

　　2.1平衡输出法
放大器的输入电平要求是70~75dB，当调整它的输出电平为100~102dB时，信号在电缆中传输一段距离后，由于电缆的斜率特性——频率低衰减小频率高衰减大。会造成输入下一级放大器的低频电平比高频电平高，这时要使放大器输出的电平平衡，首先要调节放大器内的ATT增益可变电位器，先把高频电平调至100dB，然后再调节机内均衡器EQ（见图10）来压低低频的电平，使两者都达到100dB平衡输出。

　　2.2倾斜输出法

　　放大器的调整方法与第（1）种方法相同，只是调整输出电平时，特意把低频电平调低2dB，使得到达下一级放大器的输入电平的高低频比较平衡。

　　3用户终端分配网的组成和维护

　　终端分配网由CT125、CT100型号的电缆、分支器、分配器等组成。日常维护中除了分支分配器的电缆接头要做牢固外，还要注意分支分配口的输出电平和信号质量，同时还要注意电缆头的铜芯是否氧化，正常情况下分配端因为是无源器件，故障比较小，除非雷击或人为故障。用户室内机顶盒一般情况下没有什么问题，最常见的就是机顶盒的智能卡在秋冬季会因为卡座铜心接触点收缩而出现“请插入智能卡”的故障。如图11所示：用户只需断电、重新插入卡片，开机，故障即可排除。还有一个常见的问题就是部分老人经常把电视机的视频AⅤ按错导致机顶盒的视频信号无法输入电视机，重新设置信号源即可排除故障。

　　4新时代广电网络的发展方向

　　当前广电网络为了跟上新时代发展的步伐，适应三网融合的新形势，丰顺广电网络目前也开始全面地升级改造。首先选择在部分新开发的楼盘小区实现光纤入户，开展数据，双向互动，智能化终端逐步推广，同时也把高速的广电宽带普及到用户。如图12、图13所示：图12光交箱图13光交箱通过光纤入户，解决了广电网络的最后一公里的瓶颈问题，家庭网关——U点服务器，俗称光猫的接入，一个现代化的有线电视家庭宽带网已经建立。广东广电网络的U点服务器可以同时负载四路4K网络机顶盒同时观看4K频道，无延时、无缓冲，互不干扰、互不占用带宽。U点服务器的无线上网功能那部分采用了四天线向用户端空间覆盖2.4G，5G双频WiFi信号，4K机顶盒可以直播4K电视频道，可以点播4K节目，回放错过的节目。影视库的大片随点随放，真正实现了人机交互。如图14所示：丰顺县老城区的光改升级也正在如火如荼地展开，不久的将来，一个现代化多功能的有线数字电视网络即将呈现在广大电视观众面前。

　　作者：邱海彬 单位：丰顺县广播电视台网络中心