优质的HFC网是开展多种业务的基础(上)

史珊 樊永锐

太原市有线电视网络有限公司（中心）

　　摘要：在HFC网络数字化、宽带应用的今天，如何建设一个优质的HFC网、保障各项业务的开展是每一个网络运营商的首要任务。本文就太原有线网在开展数字电视和宽带数据业务时，现有网络存在的问题及网络整改的必要性进行了探讨，提出了网络整改方案及长期保障网络优质运营的措施。

　　中国有线电视近十年的快速发展，形成了遍布祖国城乡各地，用户总数近1亿的传输覆盖网，已成为重要的新闻传媒和人民群众文化、娱乐的重要工具，深受广大人民群众的喜爱。在模拟电视业务基本普及的今天，多功能应用、数字化成为当前有线电视网的热点，实现数字化和多功能应用是科技的进步和发展，也是市场的需要和发挥资源优势、扩大服务、增加收入的重要途径。为此，各地网络公司都在HFC网基础上增加传输宽带数据业务和数字电视业务。

　　太原有线电视网经过近十三年的发展，目前已开展了宽带数据和数字电视业务。由于宽带网是从1997年开始建设的，系统经过6年的运行已暴露出一些问题，特别是当宽带数据个人用户（CM）数增加后更为严重（目前太原网CM用户已有1.5万），突出表现为上网掉线，导致投诉率不断增加；而数字电视用户则是不能稳定的收看数字电视节目。针对以上问题，我们提出对现有HFC网进行必要的整改和调试，使之适应当前开展“CM”、“STB”业务以及今后的“VOD”、“VOIP”业务的要求，从我们的经验来看，建设一个优质的HFC网成为我们当前的一个重要任务之一。

　　一、当前有线网络整网的迫切性和必要性

　　开展宽带业务和数字电视业务的网络公司均程度不同的有一个感觉，就是用户的投诉率增加了，而仅靠维护、更换器材、局部变更，结果只能顾此失彼，这样的维护对全网而言，降低不了投诉率，甚至由于没有从系统考虑，反而使投诉率上升了。因此，从全系统上整改已是当前网络优质运行的一个迫在眉睫的问题。原来网络的功能是单一的，只要传好模拟电视即可，而现在由于拓展业务和增值业务的开展，对网络的运行质量提出更高的要求，这些需求主要有：

　　（1） 宽带数据业务开展的需要

　　由于宽带业务开展是双向的，这不仅正向系统要工作在最佳状态，而且反向系统也要工作在最佳状态，这就对网络提出更高的质量要求。比如接头氧化、接触不良，正向只要考虑影响低端电平，而反向，由于接头氧化后的半导体效应会产生新的频率，即公共路径失真，降低反向的路径C/N比，同时，由于回传频率更低，加大了链路损耗，更易产生掉线。
　　

　　（2） 数字电视业务开展的要求

　　当前如何发展数字电视，是摆在每一个网络运营商面前的首要任务。对于五、六年前改造的太原双向HFC网络，由于当时没有涉及数字电视的传输问题，从总体设计思想到施工、调试，都是以正向模拟电视传输为主的，数字电视开播后，由于传输中电平比模拟低10dBμV，因此，原模拟网系统频响不好，就很容易造成数字电视收视不稳定。开展数字电视后，对网络中前端电平配置、光功率分配和施工工艺，都提出了新的要求。
　　

　　（3） 网络长期运行必然要出现一些问题

　　此次整网，对太原经过6年运行的双向HFC网进行了系统测试。发现一些问题：①有源器件不能工作在最佳状态，使系统的非线性失真指标下降。②全系统从前端到用户，频响均有不同改变，偏离了设计值。③光接收功率偏大，影响系统非线性指标。④回传路径不同，造成的传输电平不平衡。⑤接头安装质量的损坏更严重的是影响上行通道。⑥用户的私接、乱按，使得C/N下降。上述种种问题，如不认真解决，HFC网很难适应当前开展的业务。在向数字化过渡的时期，为了顺利开展数字电视的各项业务，兼顾好网内各种信号的要求，新一轮的网络整改势在必行。

　　2　对HFC网的整改

　　（1） 前端电平的确定

　　目前，前端下行信号是由模拟电视信号、数字电视信号、下行数据信号组成的。在系统中同时传输时需要互相兼顾。太原网前端机房由三部分组成，模拟机房在八层，数字机房在五层，光发机架及数据机架在四层，现有光发模块一百多个。前端使用的SA调制器，其载波电平输出范围为110～120dBμV，此次将调制器的输出设定为115+3dBμV，保证输出电平的稳定。线路上使用的有源器件均为MOTOROLA的产品，按照光发射机给定的指标要求，光发射机的模拟电视输入为75dBμV（按77个NTSC频道计算），平坦度+1dB。太原网目前传输42套PAL模拟电视，按每HZ功率分配法计算得出，太原网的模拟电视输入电平为78dBμV，而数字信号电平的设定，都是以模拟信号为基础，64QAM的信号应该比模拟电视低10dBμV，256QAM的数据下行信号应比模拟电视低6dBμV。依据上述指标要求，对前端模拟、数字、数据信号混合分配系统进行了重新设计，前置放大器、分配器、电缆及接头，均是进口的机房专用设施，确保了下行模拟信号注入光模块的模拟值为78+1dBμV，DVB采用的是64QAM调制，其信号输入为68+1dBμV，CMTS采用的是256QAM调制，其下行信号输入为72+1dBμV。

　　对于上行数字信号，是由CM、STB调制输出。目前太原网只有CM调制输出，其输出电平≤118dBμV。这个电平越高，上行的载噪比越好，应尽量高电平运用，并预留出系统综合误差即可。

　　针对传输数字信号、回传信号的要求，我们还对每个前端机房独立的工艺地和防雷地，进行测试和改进。对于前端调制器、光发、光收等有源设备，机壳与工艺地相接，接地电阻<4Ω，电源设备应有良好的防雷接地和屏蔽，空载的端口都接75Ω的终端负载，使系统阻抗匹配。

　　（2） 系统调试

　　光链路的调试：分片区，先从最早改造、数据用户较多、回传问题较大的地区开始，对系统从光链路、放大器，到分配网接头、器件、用户线管理，分步进行整改。光发在满足带宽匹配和光传输路径指标的前提下，尽量选择输出功率小的光发，一方面可以降低造价，另一方面可靠性大大提高。光收的带宽也应与传输系统相匹配，并配套好尾纤和尾缆，光收的动态范围较大，光功率一般都取在其动态范围的中间，原则上要<+2dBm，否则既减少光接收的寿命、降低系统性能，还造成经济上的浪费。此次调试，对每个光发、光收的发射、接收功率进行了实测和计算，严格使光收工作在-2～0dBm，对不符合要求的，从光发进行更换。按厂家说明书，结合设计值对光站的电部分进行了调整，并启动了光站中的TCU。

　　放大器的调试：太原网目前网络结构是在光节点下放大器的级联数≤3，输出电平采用倾斜输出方式（补偿电缆衰减高频比低频大）；而同轴电缆随温度变化，导致输出电平和斜率的变化，在网络改造初期只有正向业务时，温度对电缆的影响是可容忍的。但当开始传数字信号时，特别是回传数字业务，对网内电平的波动范围要求更严格，稳定放大器的输出电平是必须的。根据太原的气候条件，冬夏温差达七十度（-20℃～50℃）的特点，因此，放大器必须加TDU和ADU。根据电缆的温度特性和ADU、TDU的补偿特性，对级联放大器如何加ADU、TDU，进行了计算。（待续）
摘自　中国CATV