有线数字电视网络设计与维护技术

2020-11-25周云龙

电子技术与软件工程 2020年17期

周云龙

（河北广电网络集团唐山有限公司河北省唐山市 063004）

近年来，随着国民经济水平的不断提升，人们的生活条件越来越好，电视随之走进千家万户，成为必不可少的物品之一。传统的模拟电视画质和音质都比较一般，数字电视从根本上解决了这一问题。为使有线数字电视得到大范围推广普及，应当加快相关网络的建设速度，并通过有效地维护，保证网络的运行稳定性，使用户能够收看到优质的电视节目，从而了解更多新闻时事，丰富业余生活。借此下面就有线数字电视网络设计与维护技术展开分析探讨。

1 有线数字电视网络设计方法

1.1 有线数字电视

有线数字电视（Digital TV Cable），简称DTV-C，其归属于电视系统的范畴，是指通过数字技术完成电视信号制作、播放、接收等环节。简单来讲，就是模拟电视数字化。DTV-C 最为突出的特点在于画面清晰度高、音频效果好，信号本身具有较强的抗干扰能力，便于多种业务的开展。

1.2 DTV-C网络设计思路

在我国，DTV-C 网络最为常见的形式为FTTH，即光纤入户。FTTH 是一种较为先进的技术，具体是指将光纤这一网络传输介质，直接接入到用户家中，通过光纤等设备，为用户提供相应的网络服务，如宽带、DTV（数字电视）等等。以FTTH 作为连接方式，可使不同的网络结合到一起，这样做的优点在于不会增加额外的费用。在FTTH的连接方式下，每个用户的家中都设置ONU（光网络单元），同一个楼层内的用户使用的光纤网络类型相同。与传统的模拟电视相比，DTV-C 优势更加明显，如带宽增长使运行速率得到进一步提升；通信协议的公开程度更高，可以满足不同楼层的网络设置需要；光纤网络本身具有更大的覆盖范围，可使通信连接问题得到有效解决。由此可见，以FTTH 作为DTV-C 的网络连接方式合理可行。

1.3 设计方法与要点

1.3.1 设计准备

在对DTV-C 网络进行正式设计之前，应当做好相应的准备工作，包括勘察现场、确定路由、准备材料以及确认参数等。

（1）勘察现场的主要目的是获取与网络设计有关的数据，从而为路由走向以及ONU 位置的确定提供依据。现场勘察的技术要点如下：按照小区内每一栋建筑的实际分布情况和各栋住户的数量，对ONU的位置进行初步确定，并按照实际，看是否需要增设交接箱；对光缆路由及相关数据进行记录，收集整理各类资料，并进行归档，最后绘制成图纸，为网络设计提供参考。

（2）确定网络路由是DTV-C 网络设计前期准备的重要工作之一，直接关系到网络的整体质量，具体的技术要点如下：将现场使用仪器设备测量得到的光缆布线距离加到一起，该结果即为前端到各个光节点之间的实际距离；从光纤干线上，对最佳的分线点进行确认，然后以相应的公式对分线点与前端的距离进行计算；按预先拟定好的光节点所需的光纤芯数，对光缆总的纤芯数进行确定；最后以相关的测量资料作为主要依据，并以城市规划图为载体，在其上对网路路由图进行勾画，将之作为DTV-C 网络设计的重要依据。

（3）在DTV-C 网络设计前期，应当备齐所需的各种设备及材料，具体包括光缆、发射与接收设备、分光器、放大器等等。光纤网络的设计质量在很大程度上取决于设备和材料，若是选用的设备或是材料本身存在质量缺陷，则会对整个网络的运行造成不利影响。所以在准备光纤设备及材料时，除了要确保型号、规格与设计要求相符之外，还必须保证质量合格。

（4）光纤网络设计过程中，较为常用的模式为单模光纤；光连接器有两种方式，一种是SC/APC，另一种是SC-UPC。

1.3.2 设计要点

基于FTTH 的DTV-C 网络设计的关键环节包括以下几个方面：选择机房、选择分光器、设置ONU、选择配件等。

（1）新建的住宅小区内基本上都会配备一个机房，其中涵盖的数据业务相对较多，而用户在对网络进行应用的过程中会形成统一的OLT（光线路终端），它为光纤同时传递提供了基础。不仅如此，还能对其它的数据信息进行传递。所以通过对机房的合理选择，能够确保数字信号传输的精准性。

（2）分光器归属于无源器件的范畴，它的运行不需要任何外部能量，只要有输入光即可，最为突出的作用是能够将所需的共振吸收线分离出来。根据技术特性的不同，可将分光器分为以下两种，即热熔拉锥型和平面波导型，前者适用于1×4 以下，后者适用于1×4 以上。在对分光器进行选择时，应当对工作波长范围加以注意，尽可能选取全波段，即1260-1650nm。为使用户能够对分光器进行使用，可以采用串联的方式将不同路径上的光纤连接到一起。

（3）在对ONU 进行设置时，应当先对其规格进行确定，并将数据与视频两项业务的处理分开进行。同时，应对同轴结构的输入接口进行合理确定，机顶盒的接口应为固定，从而确保数据业务能够顺利收集。通常情况下，一个小区不同用户的网络状态差别较大。为此，设置的ONU 应能够支撑百兆光网，并具备双重接口，从而使视频信号在网络范围内输出。

（4）DTV-C 网络设计中，需要将分光器布设在各个建筑内，并根据住户的数量对分光器的比值进行设定。比如，一栋建筑有24 户，分光器的比值应当设定为1：32，除了与24 户相对应的端口外，还有8 个端口可以进行额外衔接。同时，还要为每个用户配置光终端机。

1.3.3 网络实现

DTV-C 网络设计完毕后，可以通过相应的方法予以实现，具体过程如下：

（1）以光纤入户的方式，对小区内的网络线路进行布设，通信路径为有线；

（2）在用户家中设置机顶盒，对与光网络单元相对应的端口进行配置，并与数字电视进行连接；

（3）将光纤接入用户设备当中，从而使机顶盒可以通过网络对相关信息进行搜索，按照用户需要对信息进行传递。需要注意的是，若是节点容量超限，则可添加关联接入点，以此来确保数字电视信号的传输质量；

（4）用户家中的接入点应通过相应的设备进行布设，并将配线与光缆分离，避免相互干扰。

2 有线数字电视网络维护技术要点

2.1 网络维护

DTV-C 网络维护是一项非常重要的工作，与DTV-C 的质量密切相关。为此，应当对维护予以高度重视，具体的技术要点如下：

2.1.1 监测电平

在DTV-C 网络维护中，电平的监测是重点环节，直接关系到维护质量，如果电平不稳，那么会导致电视信号质量下降，造成不良的视听体验。为避免这一问题的发生，应当对电平进行跟踪监测。数字电视的入户电平应当≥65dB，当电平低于65dB 时，用户电视上将会出现各种异常现象，如雪花、闪点，严重时信号会消失。通过对电平的跟踪监测，发现低于65dB，应当及时进行检查，找出问题原因进行处理，使电平恢复正常，确保电视信号的传输质量。

2.1.2 前端维护

电视信号处理中心是DTV-C 网络的前端部分，如果其中任何环节发生异常，那么都可能造成信号质量下降。维护是避免这一问题发生最为有效的途径之一。因此，应当对前端部分的维护予以重视，具体的维护技术要点如下：

（1）检测各设备输出的射频信号，按照实际情况，对信号进行优化调整，从而使网络信号指标达到最佳状态；

（2）对前端设备输出的关键指标值进行记录，包括电平、比特误码率以及调制误差率等等；

（3）前端设备所在的机房应当进行定期通风，对机房内的温、湿度进行调控，使其保持在适宜的范围内。通过不定期的巡视检查，看各个设备的运行状况是否正常，连接线有无松动、脱落的现象；

（4）借助测试仪器，对设备的各项技术指标进行测试，将所得的结果与前期记录进行比对，看有无变化，发现问题应当及时进行调整，确保电视信号处理良好状态；

（5）数字媒体平台的监测可利用设备网管来完成，重点对配置信息进行检查，看是否正确。

2.1.3 网络维护

在对DTV-C 网络进行维护时，由于网络规模相对较大，加之线路长、节点分布范围广、分光器的数量多，从而使得各种问题的发生几率随之增大。其中某个环节出现问题，都会在用户电视屏幕上反映出来，从而会对用户的收视体验造成影响。为此，应当加大DTV-C 网络维护力度，消除隐患，使网络保持稳定运行。具体的维护技术要点如下：

（1）在对DTV-C 网络进行维护的过程中，应当对网络的布局情况加以熟悉，并对其中的网络设备加以了解和掌握，从而在较短的时间内对网络故障的位置进行确定，找出故障原因，采取有效的方法和措施进行处理，排除故障问题，使网络恢复运行。

（2）对DTV-C 网络进行不定期的巡视检查，在巡检的过程中，使用相应的仪器设备，对关节点输入端进行检测，看各项指标是否正常，若是发现异常指标，则应找出原因，并在消除问题后，将指标调为正常。

（3）可使用万用表对供电设备的电压进行检测，看是否正常，如果电压值过高或是过低，则应当查明原因，采取有效的措施处理。

（4）对放大器进行逐级检测，看输入/输出指标是否正常，对于异常的指标应当及时进行调整，以此来提高信号质量。

（5）对线路、分配器、接头等进行检查，看有无老化、松动或是损坏的情况，发现问题，应采取针对性的措施进行处理，为网络稳定运行提供保障。

2.2 故障处理

DTV-C 网络运行过程中，受到一些因素的影响，不可避免地会出现各种故障问题，由此使得故障的快速处理成为网络维护的重要工作之一。由于故障种类较多，限于篇幅无法一一进行分析，下面对具有代表性的故障及处理方法进行阐述。

2.2.1 失真故障

DTV-C 网络在进行信号传输的过程中，常常会出现失真故障，引起该故障的主要原因如下：在特定的线性区间内，累积了大量的失真产物，从而对网络系统的运行造成强烈的干扰，进而引起网络失真；线路故障问题未得到及时有效地处理，致使电平被削弱，导致放大器运行时出现失真现象。除此之外，放大器失效或是调试不当，也可能引起失真故障。针对失真故障，可以采取如下方法加以解决处理：对电平进行全面检查，找出超限的原因，通过有针对性的措施使电平恢复到正常范围内。同时，对老化的线路进行更换，提高线路的运行可靠性，降低失真的发生几率。

2.2.2 阻抗失配

阻抗是否匹配对于DTV-C 网络而言至关重要，在网络建设时，必须确保接头的匹配度达到规范标准的规定要求。实践表明，选用挤压式同轴电缆接头能够防止阻抗不匹配的问题的发生。同时提高网络质量，能够降低故障的发生几率。

2.2.3 指标劣化

由于数字电视的数量不断增多，使得光接收机放大器的输出电平随之增多，这样一来，很容易引起C/N 指标劣化。不仅如此，DTV-C网络中还存在接触不良问题，对网络的运行稳定性造成影响。对此，可以采取如下方法进行解决处理：在光缆铺设过程中，应当确保质量达标，减少急弯，留出一定的余量，满足热胀冷缩的需要。选择优质的接头，做好熔接与防水。

2.2.4 机顶盒故障

在DTV-C 网络中，机顶盒为终端设备，与用户的收视效果密切相关，如果出现故障，那么会造成无法正常收看电视节目。机顶盒发生故障后，应当根据故障现象，分析故障原因，据此采取针对性的方法进行处理。