1、數(shù)字電視更應(yīng)該注意網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量指標(biāo)浙江華衛(wèi)智能建筑技術(shù)有限公司 余炳興傳統(tǒng)的有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)，在經(jīng)歷了一段數(shù)字電視傳輸實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)，不能用原來(lái)對(duì)待模擬電視的理念，機(jī)械地去理解有人傳說(shuō)的那樣：數(shù)字電視對(duì)網(wǎng)絡(luò)的載噪比要求比模擬的要低10多dB，數(shù)字電視對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端輸出口的電平也可低10多dB。一些原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)傳輸模擬電視，用戶(hù)反映還可以，但用來(lái)傳輸數(shù)字電視反而出問(wèn)題，圖像的“馬賽克”現(xiàn)象時(shí)常出現(xiàn)。為了適應(yīng)數(shù)字電視的推廣普及、為了將來(lái)多種業(yè)務(wù)的順利開(kāi)展，我市的HFC交互式有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)改造被“逼上梁山”全面啟動(dòng)全市網(wǎng)絡(luò)改造。 新的網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等各方面，當(dāng)然以首先滿(mǎn)足上行傳輸指標(biāo)的要求為主，但對(duì)下行網(wǎng)絡(luò)

2、進(jìn)一步的研究、探討，一方面能使下行的數(shù)字電視指標(biāo)得以保證，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理，另一方面也能有利于上行信號(hào)的指標(biāo)進(jìn)一步提高。新網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是： 1、網(wǎng)絡(luò)的帶寬為862MHz，與原來(lái)的550MHz相比，下行信號(hào)在電纜、分支、分配器中的損耗增加了； 2、由于采用了中心分配式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要考慮盡量地縮小上行信號(hào)路由增益差，這勢(shì)必使下行信號(hào)的功率不像傳統(tǒng)的廣播式網(wǎng)絡(luò)那樣，得到較充分地利用； 3、雙向網(wǎng)絡(luò)要求光節(jié)點(diǎn)帶的用戶(hù)數(shù)在500戶(hù)左右，這使光節(jié)點(diǎn)后面的放大器級(jí)數(shù)一般都在二級(jí)以?xún)?nèi)； 4、為了使下行信號(hào)的非線(xiàn)性失真不會(huì)對(duì)上行信號(hào)造成干擾，要求光節(jié)點(diǎn)、放大器輸出口的下行信號(hào)電平與上行信號(hào)電平的差值小于20

3、dB，這就是使輸出口的下行信號(hào)電平要想升高受到限制； 5、考慮到用戶(hù)家中電腦、數(shù)字機(jī)頂盒的應(yīng)用，使輸出端口數(shù)增加，為避免外界噪聲對(duì)上行信號(hào)的干擾，可能還要在用戶(hù)總輸入端加裝波段濾波器，這就使電視信號(hào)進(jìn)戶(hù)的電平要相應(yīng)提高； 6、隨著數(shù)字電視將取代模擬電視的時(shí)間臨近，新網(wǎng)絡(luò)應(yīng)考慮主要是傳送數(shù)字信號(hào)。 把新網(wǎng)絡(luò)與原來(lái)的單向傳輸網(wǎng)絡(luò)相比較后，我們還能用原來(lái)的理念去對(duì)待放大器的工作狀態(tài)嗎？現(xiàn)在我國(guó)的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)雖沒(méi)有一個(gè)正式的文本，但在各類(lèi)雜志上的眾多說(shuō)法，經(jīng)常使人較難理解，且不好掌握。有資料稱(chēng)：“未對(duì)有線(xiàn)數(shù)字電視廣播頻道的傳輸技術(shù)參數(shù)提出要求，這是考慮到一般條件下數(shù)字信號(hào)的傳輸要求比模擬信號(hào)低，因

4、此在模擬有線(xiàn)電視網(wǎng)過(guò)渡到數(shù)字電視時(shí)，不作頻道本身的技術(shù)要求，只提出嚴(yán)格執(zhí)行GY/Tl06-1999有線(xiàn)電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范是十分重要的技術(shù)保證?！薄Ｄν辛_拉公司關(guān)于“不同載噪比、非線(xiàn)性失真（C/N、CTB）下的數(shù)字信號(hào)誤碼率”的研究成果表明（參見(jiàn)表1）：好的系統(tǒng)載噪比和CTB可以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)無(wú)損傷傳輸?shù)囊?，用?hù)端的CTB劣化會(huì)嚴(yán)重影響到數(shù)字電視系統(tǒng)的指標(biāo)。針對(duì)它提供的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，我們做了如下一組實(shí)驗(yàn)，證明它是可信的，并提出自己的看法與建議。 我們的做法是：1、測(cè)試放大器時(shí)，以第二級(jí)光接收機(jī)輸出的射頻信號(hào)的各項(xiàng)指標(biāo)合格為先決條件；2、在目前的數(shù)字與模擬同時(shí)傳輸情況下，保證放大器、集線(xiàn)器合格的非線(xiàn)

5、性失真指標(biāo)的前提下，對(duì)照表1的有關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)給放大器、集線(xiàn)器設(shè)置不同的輸入電平，測(cè)試在這不同輸入電平下的終端載噪比、MER（調(diào)制誤差率）和數(shù)字電視的實(shí)際接收效果。 如果憑我們手頭的儀器去測(cè)量有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信號(hào)的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，即不現(xiàn)實(shí)也辦不到。因此我們作了一些變通。 1、由于電平是特定阻抗條件下在指定頻帶范圍的信號(hào)全部能量物理量。實(shí)踐中可知，64QAM信號(hào)的平均功率約高于相同帶寬上的模擬視頻信號(hào)載波6dB。所以，將64QAM信號(hào)設(shè)置在低于模擬信號(hào)（視頻載波峰值）6dB，結(jié)果會(huì)與相同帶寬內(nèi)的模擬信號(hào)的功率相同。由于載噪比是載波功率和噪聲功率之比，只要當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字電視信號(hào)電平比模擬電視信號(hào)

6、的電平低6dB時(shí)，可把模擬信號(hào)的載噪比近似看作是該網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號(hào)的載噪比；同時(shí)為了測(cè)試工作不會(huì)給網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行造成影響，特意在分前端加入一個(gè)模擬9 頻道信號(hào)，用以測(cè)量載噪比與非線(xiàn)性失真指標(biāo)；用該模擬信號(hào)的指標(biāo)推算（估算）網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字信號(hào)的指標(biāo)。 2、用SDA5000網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀測(cè)試MER（調(diào)制誤差率）指標(biāo)； 3、用泰克2714頻譜儀測(cè)試C/N；CTB指標(biāo)； 4、用數(shù)字機(jī)頂盒檢驗(yàn)、觀看實(shí)際效果； 5、用分支器、衰減器模仿電纜鏈路的實(shí)際損耗。 6、按下面的電原理圖進(jìn)行測(cè)試。 本測(cè)試用的信號(hào)源及其信號(hào)源的技術(shù)指標(biāo) 分前端的信號(hào)源是第一級(jí)光接收機(jī)輸出的電信號(hào)：有模擬頻道22個(gè)和64QAM數(shù)字頻道14個(gè)（計(jì)82

7、套數(shù)字電視節(jié)目），在這里另外加上模擬9頻道的信號(hào)；后面放大器和集線(xiàn)器所用的信號(hào)源是第二級(jí)光接收機(jī)輸出的電信號(hào)。這兩處的信號(hào)源指標(biāo)參數(shù)經(jīng)測(cè)試如表2所示: 測(cè)試集線(xiàn)器輸出的指標(biāo) 當(dāng)放大器輸入電平為63dB時(shí)（經(jīng)計(jì)算，放大器內(nèi)模塊的輸出電平為89dBV），調(diào)整集線(xiàn)器輸入端外加的衰減器，使集線(xiàn)器“0 dB增益輸出端口”模擬電平分別為64 dBV；68 dBV、72 dBV、76 dBV時(shí)；用頻譜儀和SDA5000測(cè)集線(xiàn)器“0dB增益輸出口”的指標(biāo)如表4所示。(因集線(xiàn)器輸出電平64 dBV不符合2714頻譜儀輸入的最低電平要求,測(cè)到的C/N數(shù)值會(huì)低于實(shí)際值，這個(gè)點(diǎn)的該兩項(xiàng)指標(biāo)測(cè)量只供參考) 測(cè)試在不同輸

8、入電平下的放大器輸出電視信號(hào)的技術(shù)指標(biāo) 把放大器內(nèi)部的衰減器與均衡器都設(shè)置為零；調(diào)整放大器輸入口外加的衰減器，測(cè)試放大器在不同輸入電平情況下的輸出電視信號(hào)的指標(biāo)結(jié)果如表3 所示。（為保證測(cè)試電平一致性，在放大器輸出端外加衰減器，經(jīng)調(diào)節(jié)都為73dBV） 測(cè)試集線(xiàn)器輸出的指標(biāo) 當(dāng)放大器輸入電平為63dB時(shí)（經(jīng)計(jì)算，放大器內(nèi)模塊的輸出電平為89dBV），調(diào)整集線(xiàn)器輸入端外加的衰減器，使集線(xiàn)器“0 dB增益輸出端口”模擬電平分別為64 dBV；68 dBV、72 dBV、76 dBV時(shí)；用頻譜儀和SDA5000測(cè)集線(xiàn)器“0dB增益輸出口”的指標(biāo)如表4所示。(因集線(xiàn)器輸出電平64 dBV不符合2714頻

9、譜儀輸入的最低電平要求,測(cè)到的C/N數(shù)值會(huì)低于實(shí)際值，這個(gè)點(diǎn)的該兩項(xiàng)指標(biāo)測(cè)量只供參考) 模仿室內(nèi)電纜鏈路（衰減14dB）測(cè)試終端輸出口數(shù)字電視的指標(biāo) 在上述集線(xiàn)器0dB增益輸出口電平為64dBV時(shí)，調(diào)整集線(xiàn)器輸出口的衰減器，使分支器分支輸出口9頻道模擬信號(hào)電平為50dBV時(shí)（即集線(xiàn)器到機(jī)頂盒的電纜鏈路損耗為14dB，按表4測(cè)到的C/N值推算，該處的C/N估計(jì)在29.5dB左右）。測(cè)分支輸出口（即機(jī)頂盒輸入口）數(shù)字頻道的電平與MER值如表5所示（此時(shí)因電平遠(yuǎn)低于頻譜儀的最低輸入電平的要求值，故不測(cè)C/N和C/CTB指標(biāo)）： 測(cè)試集線(xiàn)器在不同的輸入電平情況下得終端數(shù)字電視指標(biāo) 為了測(cè)試集線(xiàn)器不同輸

10、入電平下，終端輸出口的數(shù)字電視的MER指標(biāo),現(xiàn)保持集線(xiàn)器輸出口到機(jī)頂盒電纜鏈路的14dB損耗不變,而再改變集線(xiàn)器的輸入電平分別為68dBV 、72 dBV 、76dBV 時(shí),測(cè)試結(jié)果也在表 5 中所示。 從電視機(jī)監(jiān)視中證實(shí)：當(dāng)MER大于31dB時(shí)，電視畫(huà)面正常；當(dāng)MER等于31dB時(shí)，畫(huà)面偶爾會(huì)出現(xiàn)馬賽克，當(dāng)MER30時(shí)，畫(huà)面經(jīng)常有馬賽克現(xiàn)象。這和IEC國(guó)際電工委員會(huì)提供“調(diào)制誤差率30dB”的標(biāo)準(zhǔn)基本吻合。 由上面的試驗(yàn)和資料可看出： 1、 當(dāng)調(diào)制誤碼率MER大于35dB后，增加放大器或集線(xiàn)器輸入電平，對(duì)該指標(biāo)的改善甚微。 2、GY/T1061999中對(duì)模擬電視的載噪比的要求（43dB），對(duì)

11、數(shù)字電視來(lái)說(shuō)是有較大的余量。 3、由于數(shù)字信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與模擬電視信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)完全不同，過(guò)去我們采用模擬電視信號(hào)分析方法就完全行不通了；因?yàn)?CTB CSO等等非線(xiàn)性失真的表現(xiàn)形式不會(huì)是諧波群，而表現(xiàn)的是噪聲（嚴(yán)格地講是類(lèi)噪聲）頻譜。正因?yàn)榉蔷€(xiàn)性失真的表現(xiàn)形式發(fā)生了變化，使信號(hào)電平低造成的載噪比下降和信號(hào)電平高非線(xiàn)性失真造成的載噪比下降難以分辨。當(dāng)然，數(shù)字電視信號(hào)的非線(xiàn)性失真筆者在路無(wú)法檢測(cè)（也不知道怎么測(cè)），這里試用模擬信號(hào)的非線(xiàn)性失真予以類(lèi)比，可以發(fā)現(xiàn)：網(wǎng)絡(luò)的非線(xiàn)性失真指標(biāo)好壞，對(duì)調(diào)制誤差率MER的影響比網(wǎng)絡(luò)的載噪比指標(biāo)高低對(duì)其的影響要大。就是說(shuō)必須對(duì)非線(xiàn)性失真指標(biāo)的重要性應(yīng)引起足夠的重視

12、。 4、新網(wǎng)絡(luò)中放大器級(jí)數(shù)只有二級(jí)的情況下，放大器給網(wǎng)絡(luò)的噪聲“貢獻(xiàn)”是很少了，可以考慮適量地降低放大器的輸入電平。這樣做不僅有利于下行信號(hào)的非線(xiàn)性失真指標(biāo)的提高，而且減少了下行信號(hào)的非線(xiàn)性失真對(duì)上行信號(hào)的干擾程度。我們從表1中可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)的非線(xiàn)性失真對(duì)數(shù)字電視的誤碼率BER的影響大于網(wǎng)絡(luò)載噪比對(duì)數(shù)字電視BER的影響。如果孤立地認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)載噪比的提高能改善數(shù)字信號(hào)的MER，因而去提高放大器和集線(xiàn)器的輸出電平，以達(dá)到提高用戶(hù)終端輸出的電平，但實(shí)際上可能正是由于工作電平的提高而帶來(lái)的非線(xiàn)性失真的劣化，卻反而使MER變得更壞，因?yàn)閿?shù)字電視的非線(xiàn)性失真是以噪聲的結(jié)果表現(xiàn)出來(lái)的。 5、只要能保證下行的載噪比符合網(wǎng)絡(luò)給定的指標(biāo)，且能留有足夠的余量，那么放大器的輸入電平，原來(lái)都設(shè)定在72dBV以上，實(shí)際上是完全可以降低一些。在860MHZ的網(wǎng)絡(luò)中，電纜及其它器件對(duì)電信號(hào)衰減量的增加，致使電纜長(zhǎng)度明顯縮短。如果能把放大器的輸入電平降下來(lái)，同時(shí)又把放大器的增益加大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、施工和費(fèi)用將帶來(lái)方便與效益。 6、集線(xiàn)器的輸入電平也完全可以下降35dB，集線(xiàn)器內(nèi)部的放大模塊增益盡量取高一些，這樣對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)戶(hù)線(xiàn)粗細(xì)的選擇