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有线电视网络噪声的排查技术

2017-10-17陈晓国

科学与财富 2017年27期
关键词:网络噪声

陈晓国

摘要:改革开放以来,国家经济飞速发展,人民物质生活水平提升,有线数字电视业务也得到了广泛的推广和普及,电信宽带网络也随之被带动起来。但是,在有线电视的实际运营的过程中,却存在着诸多问题,例如网络的稳定性、网络的速度、噪声等问题,特别是噪声干扰技术,这一直是有线电视网络技术上比较难解决的问题。结合笔者多年的经验,本文深入探讨了有线电视网络噪声的来源、分类以及其排查技术。

关键词:网络;噪声;排查技术

引言

现如今,有线电视一般采用的是HFC双向网络技术。HFC网络通过上下两个传输信道来进行信息的传输,这两个传输信道是不对称的,下行信道的传输方式为电视广播的方式,所以下行信道的传输特性和讯噪比都比较良好,能够达到通信传输技术所要求的指标。而影响信号传输质量的问题主要是由于上行传输信道的噪声,因为HFC双向网络的传输信道一般为树枝拓扑状,上下行道在节点处有交汇,这将导致终端和各种元器件的噪声汇聚在上游信道,从而产生所谓的“漏斗效应”。

1、HFC网络上行回传通道噪声的来源和分类

回传通道噪声主要分为内部噪声和外部噪声两大类。内部噪声主要是热噪声,热噪声主要由内部的元器件,如:放大器和电光工作站引起的,并且这种噪声无法消除。噪声无论来自何处最终都会在上行信道聚合,最后由电光工作站传导至CTMA,稍微有一点噪声都会影响用户的上网速度,当噪声达到一定程度,就会超出CTMA的端口承受极限,导致系统瘫痪。外部的噪声主要为侵入噪声,侵入噪声是由于周围环境中其他电磁波的干扰所引起的,主要是短波干扰和家用电器等发出的电磁干扰。入侵噪音主要可以细分为脉冲干扰噪声、感应噪声和辐射噪声三种,下面我们来仔细的进行分析。

1.1脉冲干扰噪声

脉冲干扰噪声是一种随机的、不可预测的射频噪声,持续时间一般不到百分之一秒,是叠加在有线电视噪声基地上的。这种随机干扰产生的原因一般是周围环境有人造源,家用电器的火花或者蜂窝电话、真空吸尘器等。这些干扰一般都在低于五兆赫兹的次低频段,但是它们的谐波可能会延伸,这些干扰不会同时发生,所以它对于有线电视的影响是随机的,单个发生影响不会很大,但是随着时间而快速的变化,会使得系统码率升高。虽然脉冲干扰不一定会在反向通道,但是他的幅度比较高,所以谐波也有可能影响到反向通道[1]。

1.2感应干扰

感应干扰的范围一般为2KHZ到50KHZ,典型的例子是闪电的干扰,还有高压线和配电站产生的电磁干扰和不良放电现象。这种干扰频谱比较狭窄,虽然可能波及到回传通道,但是这个影响不是特别的大。

1.3辐射噪声干扰

人为行为和非人为行为都有可能造成辐射噪声干扰,短波电台,无线电台和双向通道都有可能引起频率在5HZ到30HZ的连续辐射电波的干扰,并且随着时间变化,最终呈现信道容量下降的状态,辐射噪声干扰时回传噪声干扰最主要的来源之一。

2、排查噪声的主要技术

2.1采用回传通道滤波器

2.1.1HPF

HPF指的是高通滤波器,这种滤波器可以有效的防止侵入干扰进入回传通道,对回传信号在6到40MHZ产生衰减作用,大于60M的就直接通过,这样就可以把非双向用户和交互业务用户网络分离开。高通滤波器一般安装在定向传输道上,除了可以确保周围环境中的干扰电波不会侵入到传输信道外,还提升了信噪比,并且消除了一些潜在的干扰隐患。高通滤波器在构建网络的信号的初期阶段,交互用户还不多时可以取得较为显著的效果[2]。

2.1.2窗孔式高通滤波器

这种高通滤波器是专门为交互式业务的付费用户安装的,它可以在传输信道内有选择性的进行频率信号的筛查工作,可以消除除回传通道外的其他信号。同样,窗孔式高通滤波器同样也有衰减作用,这样可以避免过量的噪音或者回传信号电平过高而引起的激光器过载,同时也降低了噪声的电平。

2.2采用抗干扰能力强的调制方式和合适的编码方法

有线电视网络系统采用的是一种模拟的技术,所以要实现数字信号的传输,就必须对宽带进行调制,称为Cable Modem技术。但是由于网络中数据业务传输流量的不对称性,在DOCSISI中的标准规定,下行传输信号必须采用六十四位或者二十四位的QAM调制方式,并且采用遥感的方式进行纠错,以此来提升有线电视网络系统的抗干扰能力[3]。

QPSK的四相相移键控的调控技术具有非常强的抗干扰能力, QPSK的裁噪比、误码率以及差错率的对应关系。

码分多址技术是数字技术的分支,这项技术基于扩频技术,将需要传送的宽带信号,通过一个带宽高于信号带宽的随机码调制,使得原有的信号被扩展,再通过一定的载波调制,将其发送出去。从而在一定的程度上扩大信道容量,降低回传噪声的干扰,提升讯噪比。接收的时候,将人为扩大了的信道容量恢复成原来的比值,同时把带宽也降低到原来的带宽。通过这一过程实现了扩频信号的解扩,从而让信息信号的信噪比提升,来达到排查噪声的作用。

2.3采用纠错技术和优质的终端设备

脉冲干扰信号的持续时間段,误码率高,所以采用纠错技术可以有效的对噪声进行排查。

为了加强抗噪能力,在进行数据传输的过程中,需要对数据进行重新的信道编码,来适应信道的传输。最为常见的纠错编码是交叉编码,通过加深交叉深度,来适当的调整网络抗噪能力,同时也延长了回转信息的反应时间。

同样,宽带设备的选择也是重中之重,首先应该选用低噪音、低相位和频率稳定的产品,良好的设备可以有效的保障网络的运营正常。这里推荐使用优质的Cable Modem作为终端设备,一方面它有着跳帧的功能,可以根据信道的实际情况来调整波频。另一方面,他可以自动调整上行信道的电平,从而让信噪比达到最稳定的状态,从而提升信道的载噪能力。

3、结束语

总的来说,如果想要构建好一套优秀的有线电视数字网络,就需要我们充分的重视噪声的干扰,严格把好质量关,对于工程的施工过程更是要严格的监控;每一个技术维护人员都要不懈努力,与时俱进,再小的误差,哪怕是一个小小接头都不能放过,对于噪声处理需要建立一套快速有效的反应机制,将各种故障扼杀在萌芽之中,以此让我们的有线电视网络的运行质量得到大幅度的提升,增强企业的核心竞争力。

参考文献

[1]《有线电视双向HFC网络调试与噪声排查》中国广播电视出版社,由子涵,韦德恩.2014:15-16

[2]《宽带综合接入技术》科技出版社,杨志康.2015:16-20

[3]珠慧语,林晓白.有线数字电视噪声干扰初探[J].中国有线电视,2015(5):400-412.

[4]林众.有线电视HFC网的调试及噪声排查[J].广播电视信息,2016(6):36-37.endprint

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