HFC网络中数字电视信号的指标分析与维护要求

朱杰

摘?要：本文主要分析了HFC网络中模数共存时期的几个典型数字技术指标，并就如何在网络维护中确保数字电视信号的技术要求，提出了一些建议和具体做法。

关键词：数字电视指标分析MERBERHFC网络网络维护

中图分类号：TN941 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0128-02

1 概述

蚌埠广电网络目前已经基本完成数字电视整体转换工作，在当前的HFC（Hybrid Fiber-Coax，即同轴电缆和光缆混合网络）网络中除了传输118套数字节目、6套模拟节目，还有CMTS（Cable Modem Termination System，即电缆调制解调器终端系统）信号、视频点播信号、数据广播等。目前来看在很长一段时间内，将是模拟信号、数字信号共存的局面，由此，如何做好HFC网络的维护工作，确保各项技术指标要求，已显得尤其重要和必要。

2 数字电视信号与模拟电视信号的技术指标区别

在传统的模拟传输网络中，有线电视网络系统性能的好坏，我们通常用C/N（载噪比）、CTB（组合三次差拍比）、CSO（组合二次差拍比）三大指标来衡量，按照国家广电行业标准（GY/7 106-1999）规定：有线电视系统的C/N≥43dB、CTB≥54dB、CSO≥54dB。而在数字电视传输网络中，其传输质量的优劣通常用数字平均功率（Power Level）、MER（调制误码率）、BER（比特纠错误码率）等主要典型指标来衡量，它们的概念、优劣影响以及测试手段均有别于以往的模拟网络中的技术指标。

3 几个典型的数字电视信号技术指标分析

3.1 数字平均功率（Power Level）

无论模拟网络还是数字网络系统，在日常维护维修中，通常都要借助对信号强度的测试来判断系统质量。在模拟网络中，采用峰值电平来表征频道信号的电平强弱，而在数字网络中，采用数字平均功率（也称信道功率）来频道信号的电平强弱。两者在实际操作中通俗称“电平”，但它们的概念和测试手段完全不同，要认真加以区分、不能混淆。由于数字信号抗干扰能力强，对C/N要求比模拟信号低，在实际的模数共存的网络中，对于64QAM调制，一般数字频道功率要比同系统的模拟频道峰值电平低10dB，对于256QAM调制一般低6dB，这些在系统维护、调试、维修中一定要多加注意。

3.2 BER（比特误码率）

BER被定义为发生误码的比特数与传输的总比特数之比。BER测量结果通常采用工程表示法，并常常显示为一个瞬时比值和一个平均比值。对于数字电视而言，其典型的目标值为1×10-9，这时观看图像清晰、流畅；准误码BER为2×10-4，此时偶然出现局部马赛克，还可以观看；临界BER为1×10-3，大量出现马赛克，图像播放断断续续；BER大于10-3将丧失服务，完全不能观看。越低的BER代表更好的传输质量，通常传输信道的C/N越高，则其BER特性越好。另外，BER又分为Pre-FEC BER和Post-FEC BER两种，在实际测试中也应加以注意区分；其中：Pre-FEC BER为纠错前误码率，Post-FEC BER为纠错后误码率，在实际运用中，当信号质量很好的情况下，纠错前和纠错后的误码率数值是相同的，但在有一定干扰存在的情况下，纠错后的误码率要更低。

3.3 MER（调制误码率）

MER被定义为调制后的符号位置与理想位置之间的比值。在模拟系统中我们常用C/N来表征信号质量，而在数字电视中MER是表征数字信号质量的重要指标，它精确表明数字信号在调制和传输过程中所受到的损伤，也一定程度上说明该信号是否能被解调还原以及解调还原后的信号质量状况。当信号质量下降到一定程度时，符号最终会被错误解码，此时，BER增大。通常，噪声与入侵干扰对BER影响之前，通过MER测试可以很好地量化噪声与入侵干扰。一般来说，没有噪声时，MER的初始值为35dB，此时BER接近为0。随着噪声增大，MER逐渐降低，而BER仍然基本保持不变。当MER达到26dB时，BER开始增大，已显示接近门限值。MER表明，在达到门限值之前，系统的信号质量已经在不断下降了。对于64QAM系统，当MER降低到24dB时，普通机顶盒一般就无法工作了。

3.4 C/N（载噪比）

数字电视网络中的C/N指标与模拟电视网络的C/N相比，有联系但也有区别。在模拟系统中，用户端的要求是C/N≧43dB，才能确保模拟节目的正常收视；而在数字电视系统中，用户端的C/N门限值为24dB，一般数字用户的C/N≧27dB，即能确保误码率10-6，C/N大于28dB可保证BER优于10-9。因此，在处理模拟信号或数字信号故障时，须参考对应的C/N指标要求来判断。

4数模混传时期的HFC网络维护工作要求

目前广电HFC网络主要由前端、光缆传输部分、电缆传输部分和用户分配系统等4部分组成，数字电视信号指标会在各传输环节中逐步劣化。因此，需加强各传输环节的信号质量保证，最终确保用户端的用户信号正常。

4.1首先要确保前端设备的工作稳定

在HFC网络中，前端是系统信号处理和传输的中枢，前端设备的质量好坏对整个传输网络的信号质量起着决定性的作用。日常维护中，要经常对前端设备定期检查、测试，发现异常，及时解决，否则网络的维护工作也就很难开展。尤其是数字信号与模拟信号的电平差值由前端设备决定的，一定要严格控制好各调制器的输出电平。

4.2定期检测传输网络中各个环节的MER、BER指标

MER、BER指标在网络各个环节中会逐步劣化，但其劣化程度有个量化的过程，影响程度也不同，并可以通过测试手段获得准确的参考数据。因此，在日常维护中，选取适当的信号检测点、定期检测MER和BER值、认真作好记录就尤其重要，这样可通过测试数据来判定网络质量，进而确保在指标达到临界值前采取补救措施，作到科学判断、主动维护。从以往的维护经验来看，光接点的定期检测是个关键点，既有助于发现光节点的问题，也能帮助排查光缆链路和前端的故障隐患，同时也为查找分配网络的故障起到指导作用。同时，对于放大器和典型的分支、分配器件也要定期检测。

经过实践摸索，总结出了网络中传输各个环节的MER、BER指标的经验参考数值，见下表1。

4.3完善检测仪器仪表的配备

数字电视信号质量的分析和以往模拟信号相比有很大差异，故障原因也复杂的多，其中许多指标是需要量化分析的，仅仅借助模拟信号测试仪表和故障现象观察是无法完成的，必须借助于专门的测试设备。为此建议：在前端维护方面，配备码流分析仪、有线电视综合测试仪等设备，能够对MPEG-2协议、数字平均功率、C/N、MER、BER、EVM、以及星座图等指标进行全面测试；对于线路维护方面，仪器仪表的要求可低些，但必须要具备测试数字平均功率、MER、BER等指标的功能。

4.4加强业务培训，建立高水平的维护队伍

模拟电视相比，数字电视在技术运用、故障判断以及测试手段等方面均有很大的不同之处，对维护人员的技术要求也大大提高。一定要加强技术培训，建设一个技术过硬、业务全面的维护队伍，否则很难胜任当前和今后的网络维护工作。

5结语

总之，在HFC网络模数混传的时期，有线电视网络的技术性强、业务多、维护难度大。因此，一定要掌握数字信号的技术指标特点和测设手段，加强网络维护工作，才能确保数字电视信号的正常传输，从而提高信号质量和用户的满意度。

参考文献

[1]刘文开，刘远航.有线广播数字电视技术[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[2]张金平.有线数字电视网络维护与管理实用教程[M].2009.