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。
从以上的比较可以看出，放大器三级级联时，不加TDU和ADU时，变化量超过+3dB，若采用中间放大器加TDU、末级加ADU，电平的控制精度最高，可控制在+1dBμV，但此方式ADU用量大（是TDU的3倍），且ADU的价格是TDU的四倍，成本比较高；采用中间级加ADU、末级加TDU的方式，既经济，控制精度还可满足要求。若系统两级级联时，采用只加TDU的方式，使放大器的输出电平波动控制在+0.75dB。
回传系统的调试
回传通道应依据放大器之间为零增益，光链路为等增益的原则进行调试，对前期个别链路增益过高的、链路衰减过大的进行整改，并合理的控制链路衰减量，使光发射机工作在最佳工作状态（满功率状态下），确保光链路避免消波失真，获得较好的载噪比。
回传系统的噪声问题，是困扰HFC网开展回传业务的主要难题，已有大量的讨论对各种噪声的成因的分析，及对噪声克服的对策，如：光节点的前移、增加头端CMTS的端口、在用户端加高低通滤波器等等，这些手段虽然是解决汇聚噪声的有效措施，但当数据用户较少时，这些方法的代价是很高昂的。为兼顾经济效益和社会效益，采用滚动发展的原则，在目前情况下，我们主要还是从回传通道设计、调试合理入手，加强线路接头质量和用户端分配线的正确连接，以及抑制交流哼声调制等环节来提高C/N。
通过这次统调，经测试，正向模拟通道的主要指标在用户端，C/N>50dB，CTB/CSO达到了60dB，HUM<1％；DVB和CMTS的数据信号的主要指标，MER>38dB、纠错后的BER达到了1×10-8、EVM<1.8％，指标优良，都远远超出设计值。经对四个投诉率最高的片区整改，同一时间、同一片区整改后投诉率是整改前的十分之一，起到明显的效果。
（3）终端用户电平的确定
太原网模拟电视信号的终端输出电平的确定是参照GB/T106-1999《有线电视广播系统技术规范》中规定：系统输出口电平为60～80dBμV，结合网络的实际:目前网内模拟、数字、数据信号并存，数字信号和数据信号都应用在高端，而系统要求比模拟低6～10dBμV（不同数字调制方式，输出要求不同），应尽量选择较高的用户电平，有利于保障数字信号的各项指标，因此，此次整网把系统的输出电平由原来的68dBμV提到70dBμV。考虑到前端和放大器的不平度累加和温度漂移，设计预留+3dBμV的变化量、施工的误差预留+2dBμV的余量，系统的出口电平为70+5dBμV，64QAM的DVB信号为60+5dBμV，256QAM的CMTS信号为64+5dBμV。加TDU、ADU后，系统综合误差应还减小。
（4）接头工程
有线电视工程又称之为“头子”工程，接头的好坏、施工质量、工艺水平直接影响分配网的可靠性。接头接触不良，模拟信号是恶化，数字电视信号是出错。接头不好不仅能够将外界的电磁信号引入电缆传输系统，干扰有用信号，
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