關于有線傳輸系統進行測試分析

劉智亮

【摘 要】在分析電視和數字電視信號各自特點的基礎上， 提出一種采用常規的測試儀器進行模數混傳有線傳輸系統的通道調試方法， 并且在實際網絡中進行了測試， 對測試結果和數據進行分析總結。

【關鍵詞】有線電視網絡；互動數字電視； 有線傳輸系統

【中圖分類號】TN949.197【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0499-02

隨著數字電視業務不斷發展， 廣播式數字電視、數據廣播、互動數字電視等業務越來越多， 在HFC 網絡中數字電視占用的帶寬資源也會不斷增加， 同時由于各種原因， 很多網絡中原有的模擬電視也將在一定時間內要保留。按國家的安排，原一個750MH z系統中能傳送99套8MH z帶寬的節目， 在原有模擬系統中一般只有30～50套模擬電視節目，只占系統的1/3～1/2，系統有較大裕量， 射頻通道指標并不是很突出的問題。但在模數兼容的系統中， 可能存在30～50套的模擬電視節目、20個左右的廣播式數字電視頻道、20個左右的互動數字電視頻道， 這樣750MHz系統中就達到70～90套8MH z電視頻道，HFC網絡的通道指標問題就十分突出。

HFC傳輸系統本身是一個寬帶的系統， 并沒有模數之分， 影響信號傳輸質量的主要因素是網絡中的噪聲、非線性產物及阻抗匹配等， 在模擬電視HFC 網絡中，通道指標主要有C/N、CSO、CTB， 通過上述3個指標可以確定網絡中各有源器件的工作窗口， 即最大輸出電平和最小輸入電平， 網絡調試時主要采用場強儀測信號強度， 采用頻譜分析儀測C/ N、CSO、CTB等。

但網絡中混入QAM 調制的與模擬電視信號截然不同特性的數字信號時， 應當如何進行通道調試呢？原來模擬電視在圖像載頻 150 kHz內集中頻道內的主要能量（98% 以上），C/N、CSO、CTB 的分析和測試都是基于這一情況的。同時在做系統指標計算時， 一般都是認為各頻道信號電平（或功率）是一樣的， 即通道總功率平均分配在各頻道中?；谏鲜鰞牲c， 我們認為只要各個頻道的功率是一樣的， 同時總功率在系統指標要求的工作窗口范圍之內， 不管傳的是什么信號， 該HFC網絡都是一個健康的網絡。

目前QAM信號在HFC通道內的調試較為復雜，即QAM 信號的頻譜類似于白噪聲， 其相關的非線性產物也有類似白噪聲的特性， 這樣在系統輸出口測量時會產生一種疑惑， 即誤碼率或MER下降到底是信號過低造成的S /N下降，還是信號過高導致非線性指標下降造成的S /N 下降。而純模擬信號系統有完整的通道指標分析系統，通過HP8591C等儀器可以明確信號質量下降是C /N 還是非線性指標下降造成的，從而可以有針對性地調整網絡工作參數。

模擬場強儀測的是圖像載頻150 kH z內的一個包絡功率， 而數字場強儀測的是信道平均功率， 兩者不能混為一談。從測試帶寬角度來分析上述問題時， 采用模擬場強儀測QAM 數字頻道時用如下公式修正： S=S測+10 lg（BW occ/RSBW）+ k，當帶寬為8MH z，k為1.7時，S=S測+10 lg（8MHz/300 kHz）+1.7=S測+16。但由于設備性能不一致、滾降因子不同、模數測試原理不同等原因， 實際測試結果差異較大， 不能簡單認為該數值為信道平均功率

實際工作中關于模數混傳信號通道調整模數信號間電平的方式， 一般有3種方法，第一種為如上所說，用模擬場強儀測，QAM 頻道信號要比模擬頻道信號低16 dB； 第二種為用模擬場強儀測模擬頻道， 用數字場強儀測數字頻道，兩者電平值一樣； 第三種為考慮QAM信號平均功率和峰值功率的關系， 在用模擬場強儀測模擬頻道、用數字場強儀測數字頻道時，數字頻道電平值要比模擬頻道電平值低10 dB。

綜合上述分析，我們在調試一個模數混傳的網絡時， 一種較為可行的方法是模擬和QAM 數字信號分別用專用儀器同步監測指標， 然后綜合調整各項參數，使網絡達到較為合理的工作狀態， 即在網絡混入QAM數字信號前先進行純模擬信號的通道指標調試， 使網絡的C /N、CSO、CTB 指標全部達到國標或高于設計值， 同時CTB、CSO 一定要留有足夠的裕量，C /N 可以適當留部分裕量， 因為CTB、CSO 指標在通道內是隨頻道數增加而同步劣化， 所以CTB測> CTB標+20 lg（滿頻道數/實用頻道數） ， 然后在通道內加入QAM 信號，同時在系統輸出口同步監測C /N、CSO、CTB、MER 指標，在模擬信號電平不變的情況下，改變QAM信號電平， 直到得到一個較為合理的模數信號電平組合參數。如下為1310nm一級光鏈路的光纜到樓750MH z的HFC系統，實際在傳30個模擬信號，擬混入18個64QAM 調制的數字頻道，遠期還將混入20個左右的64QAM 調制的互動數字頻道。按照上述方法， 參照當地接入網的技術要求， 先參照模擬頻道的通道指標進行調試， 調試后參數如下：光發的驅動電平為模擬信號77dBLV，光工作站輸入光功率為-1.1dBmW，4路108dBLV高電平輸出，6dB均衡。系統輸出口各頻道通道指標如表1所示（列8個代表性頻道），測試儀器為TEK151、HP8591C。

混入16個64QAM 調制的數字頻道經調試后系統輸出口參數如表2所示（列8個代表性模擬頻道和8個數字頻道），測試儀器為TEK151、HP8591C、SDA4040D，數字頻道名采用中心頻率方式列出。

限于儀器和測試能力， 有許多參數未能得到， 但我們認為經過上述調試后， 網絡工作在一個較為理想的狀態， 對測試結果和數據分析如下：

（1）光工作站采用高電平輸出， 系統對非線性指標較為敏感， 所以可以先用模擬通道指標調試法， 使網絡工作于較合理的狀態后， 再混入數字電視信號進行調試。

（ 2）當模數頻道電平關系采用上述的模擬場強儀測模擬頻道、數字場強儀測數字頻道、兩者電平值一樣這一方式時， 模擬頻道將出現

明顯的典型的CIN噪聲，表明這一方式并不適用該網絡，同時光工作站的推動和放大輸出模塊采用砷化鎵等非線性指標高的模塊， 將對系統指標有較大幫助。

（3）當采用模擬場強儀測QAM 頻道信號要調整到比模擬頻道信號低16 dB 的方式時，網絡的部分系統輸出口的部分數字頻道的MER降到25，有馬賽克現象。

（4）本網絡實際調試結果為模擬場強儀測模擬頻道，數字場強儀測數字頻道，數字頻道低6～7dB，或模擬場強儀測QAM 頻道信號要比模擬頻道信號低12～13dB（不同場強儀需修正）， 除了儀器自身的原因，不同的網絡結構、不同工作狀態也會造成網絡工作參數和通道指標不一致， 因此實際工作中針對不同的網絡不能照搬參數， 要仔細尋找最佳工作點。

參考文獻

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