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有线数字电视维护及故障维修
目前，全国各地数字电视系统平台均已搭建完成，平移工作也有条不紊的进行。鉴于我市数字电视发展的需要，数字电视线路维护和故障维修的重要性，特制定本规范。
一、适用范围
本规范适用于XX市有线数字电视维护及故障维修，规定了数字电视传输网络中相关设备的维护，数字信号传输中相关指标参考值，并对数字电视维护人员提出了相应的要求。
二、遵循技术标准
下列技术标准中的部分条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
（1）GY/Z170-2001 《有线数字电视信道编码及调制规范》
（2）GY/T106-1999《有线电视广播电视系统技术规范》
（3）GY/T180-2001《HFC网络上行传输物理通道技术规范》
（4）《XX市有线电视系统总体规划》
（5）《XX市有线电视系统总体技术方案》
（6）《XX有线电视工程设计规范》
三、技术维护规范
3.1、数字电视系统测量参数包括码流分析参数，调制质量参数
信号电平与频谱参数。
3.1.1、信号电平及频谱参数主要有：
信号电平、噪声电平、载噪比、噪声裕量、等价噪声劣化、带外杂散，均衡器响应，BER与Eb/N0的关系等。功率测量是调整电平并使在整个电缆分配系统中信道交调失真最小的关键。载噪比反应频带中信号与噪声的主要关系，噪声裕量反映了信道抵抗干扰及噪声的能力，等价噪声劣化表明系统性能损伤情况，带外杂散反映不同频道相互干扰的情况，均衡器响应则表明信道的线性失真情况，BER与Eb/N0的关系表明系统与理想系统之间的区别情况。频谱测试给出了RF信道质量的直观显示（详见附件4《根据星座图显示判断原因》）。
3.1.2、调制质量参数主要有：
调制误差率（MER）、载波抑制、幅度不平衡、正交误差、相位抖动，RS解码前误码率等。其中调制误差率反映了调制的总体质量；载波抑制、幅度不平衡等反映调制中可能引起误差的主要原因；RS解码前误码率则反映了整个信道的可靠性的性能。对数字调制的直接测量是找到信号失真源头的有用工具。调制质量的估价是放在数字解调之后，自适应均衡器附近.3.1.3、码流分析参数有：
码流分析的目的保证系统中数字数据的正确性，它是系统提供服务的基础。参数可以参考ETR290中的有关参数，码流分析仪可以方便地完成全部参数的统计、运算与测量，直接给出结果。图象质量参数：图象质量是最终衡量系统质量的标准。数字图象质量测量一般采用主观评价，也有仪器根据人的某些主观特性进行图象的评价。
3.2、测量参数介绍
模拟系统中，我们通常用CSO、CTB、C/N这几个参数来衡量信号的优劣。前两个是反映信号的保真度，后一个是信号的信噪比。如果保真度不够，将表现为：图象里有网纹、滚条等干扰，信噪比不够表现为图象里的噪波点。但在数字系统中，由于数字信号是离散信号，衡量其质量的标准只能用信号的取值（或状态）判断的正确与否来评价，即用误码率作为衡量信号质量的主要参数，系统的CSO、CTB、C/N等指标都反映到误码率上。数字信号的指标劣化，表现为马赛克、静幀至图象中断。
3.2.1、信号电平
DVB标准规定数字电视系统输出口的信号电平为40～80 dBμV,经在前端机房反复测试，不同厂家机顶盒的门限电平略有不同，根据《XX机顶盒功能技术规范》要求机顶盒高频头最小门限电平小于40dB。数字调制器的输出电平比模拟调制器的输出电平低10 dB,模拟电视调制器的频率是按图像载波频率设置的，数字电视调制器的频率要按照该频道的中心频率来设置。3.2.2、调制误差率(MER)MER是描述数字调制信号总体质量的参数，类似模拟系统中的S/N、C/N指标,它等于误差幅度的有效值与平均矢量幅度的比值。
3.2.3、比特误码率（BER）
比特误码率（BER）定义为错误比特与发送的比特总数之比，有时简称误码率。在DVB-C中规定在接收机的RS解码前（纠错前）BER必须小于10-4才能使纠错后误码率达到10-11。（对于10Mbit/s的码流，BER=10-11意味着2小时47分钟产生一个误码）。RS解码前BER=10-4是个门限点，可以称为临界BER。在门限点以上时图像质量保持与发端解码质量相同，与BER无关。在门限点以下时，最初图像出现马赛克，很快会丢失画面。对于数字电视信号质量的测量，最关心的就是终端信号电平，误码率，调制误差率等参数，这些参数的好坏直接反映出终端信号的优劣。在故障检查时，信号电平值满足要求了不一定代表信号的MER和BER能够达到要求，这就要求维护人员在排查故障时要全面的分析原因。
3.3、有线数字电视系统组成结构图
3.4、有线数字电视前端系统测量与维护
数字电视前端设备的性能及参数测量与维护；
数字电视前端信源编码部分监测；
数字电视前端节目复用部分监测；
数字电视前端调制播出部分监测；
前端系统输出信号的主要参数监测。
对于数字电视前端系统指标的测量可分为信源、复用、调制播出三个环节，每个环节对于数字电视来说都很重要。从信源看有国干网、省干网、卫星传输、本地服务平台，传输的数据包括ASI、SDI的码流。对SDI信号的监测包括黑场、静帧、马赛克等主要指标从而保证播出的质量。对ASI的监测包括PER /TR 101 290等参数，可以及时发现信源是不是丢失。从复用器方面的考虑主要是针对TS码流的监测，包括的指标有PCR、PID、EPG、TR 101 290中定义的相关指标、包间隔抖动（包间隔过小影响图象质量）、传输码流的验证（防止非法信号的侵入）等，通过对这些信号的监测可以及时发现传输流的问题，做到预防性的监测。对QAM调制播出的监测包括MER、BER、EVM、接收电平、中心频率漂移、QAM星座图等参数。目前网络中心前端机房现在有泰克公司的MTM400专门监控数字电视节目的播出及相关指标的监测,泰克公司的AD954可以分别信源、复用、调制播出进行码流实时分析和离线分析，DSP860接在终端对数字信号的相关参数MER，BER，信号电平等进行测量。详见附件3《数字信号参数的指标参考》。
3.5、数字电视传输网络系统的测量与维护
3.6、数字电视终端接收的测量与维护
3.6.1、测量内容
数字信号接收设备的性能参数测量；
信号放大器和分支器处的指标测量；
用户家里的信号指标测量。
3.6.2、数字电视终端接收和维护的特点
(1)对于数字电视而言，频道不等于节目。由于模拟电视一个8Mhz带宽的频道只能传送一套节目，用户习惯把频道和节目看成一回事，切换频道就是切换节目；而数字电视，几套节目调制在一个8Mhz带宽的载波上，一个频道可以载运几套节目。所以传输过程造成的频道损伤，往往是几套节目同时出现劣化。详见附件1《数字电视频道表》(2)数字电视的接收由解调、解码两个过程完成，并且解调、解码还必须在前端提供的SI信息引导下机顶盒才能完成，因此前端提供的引导信息在接收中的作用等同于节目信号，丢失、损伤也会造成收不到节目。
(3)数字电视信号的一切劣化在图像中都表现为马赛克、中断，黑屏，静祯，因而不能直接从图像判断故障原因。
(4)数字电视接收有断崖效应。模拟电视的接收，信号的劣化是渐变的。比如C/N逐渐变坏，图像的雪花越来越多；交、互调逐渐变大，网纹越来越多，用户还可以收看。数字电视的接收信号好时，图像清晰无瑕；一旦信号劣化超过限度，图像就立即马塞克、中断，没有渐变、过渡的过程。
(5)单频干扰对数字电视接收的影响比模拟电视大得多。单频率的干扰，对数字电视的影响就复杂。一是影响一个频道内几套节目；二是节目都表现为马塞克、中断。单频干扰的来源有网络设备自身产生的，也有外界侵入的。自身原因有设备自激（正、反向放大器、光节点）、较强的互调干扰等；外界原因主要是无线通信干扰，特点是分布于固定通信频段、干扰发生时由同一个频道载运的几套节目同时劣化、有地域性（在无线发射台附近）。比较难于解决的是突发性、一过性干扰，它也造成一个频道的几套节目图像马塞克、中断，并且恢复时间较长。突发性干扰，如电脉冲、火花等。
(6)网络反射对传输的影响.网络里反射波在时间上落后于直接波传到达接收点。相对于接收点而言，同一时间会有两个信号到达：一个是直接波，一个是反射波。两个频率相同、载运信息相同，相位不同的波在接收点按矢量叠加。对载波来说，会出现幅频特性的鼓包、凹下的起伏；对解调后的基带来说，直接波载运的码流和反射波载运的码流一前一后的送到解码器。幅频特性平坦度的破坏，会使部分频道电平低落，非线性失真增加，BER指标劣化。而两个码流序列混到一起，会直接影响解码器判决的准确，明显加大误码率，这就是所谓码间干扰。实践证明，因反射造成的误码率增加是十分明显的。在故障维修中，排除了网络其它故障之后，问题仍旧没有解决时，就要考虑反射了。反射产生的原因就是不匹配。如电缆的不同轴（电缆连接不规范的使用对接头、电缆弯曲半径不符合要求、压扁等）、器件有空闲头未做终端匹配、电缆内部短路断路绝缘劣化外伤遗留问题等造成特性阻抗突变、不合格器件（主要是反射指标不合格）、不合理分配方式等。发射特性不良的隐患存在比较普遍，因为传输模拟电视时这是被忽略了的问题，数字电视对相位敏感和接收的断崖效应使得它突现出来。在数字电视整体转移之前，必须有针对性的对网络进行计划整治，防止问题的集中发生。要定期的检测放大
器，分支器的工作性能，用测试仪器定期测量这两处的数字信号相关性能参数。具体指标详见附件3《数字信号参数的指标参考》和详见附件4《根据星座图显示判断原因》。
3.7、技术规范要求
由于目前维护设备的限制，维护人员在检测信号时只用场强仪来判断信号电平的好坏，所以在有线电视线路改造、测试以及维护时不可能对以上数字电视指标进行详细测量，就无法查出故障原因。同时场强仪测出的电平值与实际值存在差距，数字信号实际电平和场强仪的现实电平有一定的关系：实际值=显示值+10lg（信号占用带宽/仪器的分辨带宽）+K，其中信号占用带宽是8MHz，仪器的分辨带宽可以设为300KHz，K是仪器的修正值，一般为0-2dB。不同厂家的仪器，修正值不同。因此根据现有条件,结合模拟信号的测试标准，暂制订以下规范要求。
（1）图纸设计应满足《有线电视广播系统技术规范》要求，干线及分配网严格按照750MHZ系统设计。
（2）有线电视工程施工按照工程图纸设计，选择符合设计规范的网络器件，保证在终端用户电缆信号系统出口处：各频道信号电平达到60-80dB（在用模拟信号场强仪测试数字频道信号电平时会出现比实际值低10几个dB的现象，这需要特别注意），各频道电平差不大于3dB。
（3）在工程验收、维护过程中测试点除原有的低端112.25MHZ和543.25MHZ两个频点外，增加高端634MHZ、722MHZ、754MHZ三个检测点进行检测。在信号测试时需要注意的是，数字信号是通过QAM调制进行传输的，由于QAM调制是平衡调幅，整个限定带宽内是平顶的，无峰值。所以在数字电视网络中测定的是数字频道的平均功率。
(4)数字调制信号对网络指标的要求主要反映在MER上，MER类似于模拟中的S/N，C/N。MER值越大，信号质量越好，反之信号质量就差，数字电视会出现马赛克，严重时会造成图像不连续甚至不能对图像解码。数字频道间，数字频道与模拟频道间的非线性产物，不具有离散分布的特点，它以均匀分布的噪声形式出现，对被干扰频道图像质量的影响以互调噪声的方式，劣化被干扰频道信号的信噪比。被干扰频道是数字频道时，虽然电平并没有降低，但表现为图像频繁的马赛克。因此对于有线电视网需要满足GY/T 106-1999《有线电视广播系统技术规范》的要求，在用户端电缆信号处载噪比应达到31dB以上才可传送64QAM数字信号，反映在MER为28dB。详见附件3《数字信号MER和BER的指标参考》
（5）维护人员应当熟悉目前数字电视系统中的频点和节目分布，以及数字电视节目的排序。详见附件1《数字电视频道表》和附件2《数字电视节目列表》
（6）维护人员在维护数字电视系统和处理数字电视故障时，应遵循本规范中相关的说明来处理。
四、技术规范附件
附件4：根据星座图显示分析故障原因（所用仪器是DSP860）
1、良好的星座图。在测试仪器上星座点被很合理的定义和定位在正方形内，表明良好的增益，相噪及调制差错比。
2、显著噪声的星座图。星座点的伸展表明高噪声和很可能的显著错误。
