有线数字电视网络设计及维护

程红斌

摘 要：伴随科学技术水平的不断提升，在有线数字电视网络中大量新技术、新工艺都得到了广泛应用及推广。在电视收视效果进一步提高的同时，也对有线数字电视网络设计与维护提出了更高的要求。要做好有线数字电视维护工作，必须在充分了解有线数字电视系统组成的前提下，全面分析其设计要点，只有这样才能做好调试及维护工作，才能提高有线数字电视发展水平。

关键词：有线数字电视；网络设计；维护措施

伴随广播电视技术发展速度的不断加快，有线电视逐渐由模拟转化为数字，HFC网络的主要任务为共同传输模拟与数字电视信号，以多级光纤链路级联和树型电缆分配的环-星-树型网络拓扑结构为主，全部信号将从前端利用光纤、同轴电缆传输到下面，此类模式具有极为复杂的网络结构，但可靠性较差、维护难度较大。为此，如何实现数字电视高质量、不间断的传输，对有线电视数字化发展极为关键。据相关数据统计，我国有线电视用户于2010年底，就达到了1.7亿以上，其中1亿左右用户已经实现有线数字电视转化，且150以上城市实现了市区有线电视数字化整体转换，50.81%为有线数字化程度。由此可见，城市有线电视数字化已从点—面充分发展，在完成整体转换后，有线数字电视逐步实现健康、持续发展。

一、有线数字电视系统的组成

有线数字电视系统是基于有线网络进行数字电视业务系统的开展，按照系统功能设计与选择，其具有多种构成方式，但主要由前端、传输网络与用户终端等构成。数字电视信号通过HFC网向终端用户传输，目前主要以环星树型拓扑结构为HFC网络的形式，其前端只有一个，在有线数字电视系统内，前端系统为其核心，而其基础平台为传输网络，则运营最终结果可通过用户终端反映出现。也就是说，必须将数字电视硬件设备、软件系统设置到原有有线电视网络前端，且将数字机顶盒（1台）设置到用户端，以此进行有线数字电视系统的构成。如图1所示。

二、有线数字电视网络设计要点

1、有线数字电视网络的优点

数字化作为有线电视发展的必然结果。目前，我国广播电视数字化工作已经全面展开，各县市广播电视局都用于自身的HFC有线电视网络，且利用光缆干线、微波干线及卫星路线等相互作用形成了覆盖全国的巨型广播电视网。则其优点如下：

第一，相比传统有线电视系统，信号双向传输功能在有线数字电视系统内更为重要，在数字化为应用之前，信号单向传输为模拟信号传输的主要形式，只能以被动的方式由用户接收终端进行有线电视信号地接收，随着信息技术的发展，在数字信号传输系统内，能够以主动的方式由用户接收终端+有线电视运营商实施点播等，进而将有线数字电视的多媒体功能充分展现出来。

第二，在频道数量方面，与传输模拟信号相比，传输数字信号为其6到8倍，此时传输50套模拟信号频道的带宽等同于传输350套数字信号频道的带宽，根据750MHz传输带宽进行系统线缆损耗计算，能够与今后有线数字电视系统的传输需求相符。

2、有线数字电视网络设计

在有线数字电视传输中，目前主要存有两种传输方式，即：SDH网传输与有线数字电视载波传输。以上两者的区别如下表1所示。

选取SDH系统，一个DS3信道可进行7套SDTV的传递。而64QAM+载波传输系统，通过QAM方式能够把多路数字电视信号调制到模拟载波上，利用频分复用的方式达到传输多频道的目的。在HFC网络传输数字电视中，要求严格按照国际标准确定各项技术指标，其中载噪比C/N、非线性指标及调制误差比极为关键。如BER等同于10E-8的情况下，可得出以下结论：

通常来讲，信号通过光工作站后，可利用3个模块选择设计其传输干线，即三分配、四分配及无分配传输模块。选取放射式星形集中分配的方法由用户端接入，一个无源集中分配器可接8到16个用户终端。根据各个光工作站四路输出端口，从1到3个分配传输模块构成各路输出端口，由此得出，500个为各个光工作站所容纳的用户数量。

在设计中，可根据70±3dB进行用户终端插座电平的准确计算，当选取20℃用于系统计算，线路衰减常数可看做是750MHz，此时每100m相同轴电缆线路衰减则为19.1dB，可在30m以内控制无源集中分配器与用户终端插座的间距，且按照线路传输距离合理选取传输主干线缆，并对线缆型号加以确定。

三、有线数字电视网络调试及维护

1、网络调试

整体而言，网络调试是根据设计规定实行系统指标分配的过程。其主要内容包含前端QAM调制器的调试、光链路的调试及用户分配网的调试。

第一，首先，在调试前端QAM调试器时，要求选择调制的频点，选取设计输出频点作为调制器的输出频率，选取频道中心频率作为数字电视的频点，不得选取图像载波的中心频率，如数字电视节目传输时选取ZI频道，因111到119MHz为此频道的频率范围此时可选取115MHz作为该数字电视的频点。其次，在调制信号时，选取64QAM作为有线数字电视的主要调制方法。再次，选择6875kb/s作为传输的符号率。并按照设计需求适当调整频点射频信号输出电平值。随后对全部频点的调制误差率、误码率等进行准确测量，且做好记录工作，对此类数值和设计值进行对比、分析，通常情况下，调制误差率需控制在32dB以内。最后记录好全部调制数据，为后期维护、验收提供便利。

第二，调试光链路基本等同于模拟系统，要求光发射机射频输入电平与设计规定相符，在对光发射机输出光功率进行准确测量后，需对光接收点的光功率再次进行一次测量，对此类值和设计值进行对比分析，随后根据设计规定对光接收机各个端口的输出电平进行适当调整，最后进行详细准确地记录。

第三，调试用户分配网。基本等同于模拟系数的调试，根据设计规定，将放大器的输入输出电平调试好，按照规定平坦、倾斜地进行放大器输出，与放大器所需输入电平最低值相比，其输入电平应在其之上。且做好调试相关记录工作。

2、网络维护

与模拟系统维护相比，有线数字电视系统维护具有诸多相同点，但在故障现象及处理方式方面存在一定差距。如所有节目接收不到、部分节目接收不到或存在马赛克问题等，这就是有线数字电视系统终端故障的主要现象。

如接收不到所有数字电视节目，要求先查看用户对保留的6套模拟电视节目接收情况进行分析，当能够接收以上节目，则表明其收视质量并不是很差。则故障原因为用户机顶盒、电视机或操作不当等问题。由于选取共缆传输的方式用于模拟与数字节目，基本可将网络自身故障原因排除。

当无法接收模拟节目，则表明用户电视机为正常状态，此时网络原因或用户无法与用户线连接为其主要因素。如故障产生于网络，维护人员需进行现场维护。维护过程中，需按照用户端口测量的频射电平、调制误差率等进行故障原因分析，一级一级地进行排除、寻找。

四、结束语

综上所述，在我国社会经济高速发展的今天，信息化技术、网络技术得到了迅速地发展。有线数字电视网络技术的发展丰富了我们的生活，为推动有线数字电视事业的快速发展，必须重视其网络设计及维护工作，这也是其市场竞争力得以提升的重点。

参考文献

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