關于雙向機頂盒入戶安裝的情況分析

1、關于雙向機頂盒入戶安裝的情況分析2009/7/27/09:57 來源：廣播電視信息 作者：周春宏 何江浩 韓峰     【摘要】雙向機頂盒要在用戶家中正常使用，還有大量細致的技術工作要逐戶完成。大同廣電在該業(yè)務拓展中從線路變更、指標測試、安裝調試、使用指導方面都進行了詳細規(guī)劃，并對以后系統(tǒng)擴容、帶寬改善提出設想。     大同數(shù)字電視VOD系統(tǒng)“視頻超市”作為一項行業(yè)強勢增值業(yè)務已經正式運營。該系統(tǒng)有多種用戶接入方式：手機短信接入、固定電話接入、雙向機頂盒接入、網(wǎng)站接入。既可以通過手機和小靈通短信實時點播節(jié)目，也可

2、以通過電話聯(lián)系呼叫中心客服人員點播指定影片，還可以通過公司門戶網(wǎng)站預約訂購影視劇。當然最簡單方便的方式還是使用雙向機頂盒通過HFC網(wǎng)內交互回傳通道進行點播。系統(tǒng)連接示意圖如圖1。 圖1點擊此處查看全部新聞圖片雙向機頂盒應用信號流程示意如圖2所示（以PVR雙向機頂盒為例）。圖2點擊此處查看全部新聞圖片    整體轉換前期我們對市區(qū)所有用戶配發(fā)的都是基本型機頂盒，內置視頻超市客戶端模塊，通過短信方式點播，以最低整轉成本使所有網(wǎng)內用戶都成為廣電VOD系統(tǒng)的潛在客戶，人人都有機會使用視頻超市業(yè)務。對于市區(qū)周邊各大型廠礦企業(yè)，針對他們收入相對較高、具備一定消費能力

3、的優(yōu)勢，我們?yōu)槠涮貏e制訂了大客戶資費標準，配發(fā)雙向機頂盒（機頂盒成本增加部分由企業(yè)承擔）。這樣做符合高收入企業(yè)職工消費能力與消費心理，滿足了便捷操作的需要，同時提升了消費者的ARPU值，增加了數(shù)字電視的運營收入。對市區(qū)用戶中具備消費能力的觀眾，我們在銷售第二終端時也主要推薦雙向機頂盒（包括PVR雙向機頂盒）。     1入戶安裝工作內容概述     雙向機頂盒在使用中時需要配備CM（CableModem）作為回傳設備。大同網(wǎng)絡公司對所有舊網(wǎng)絡都進行了HFC雙向化改造，光纜傳輸干線及小區(qū)電纜分配網(wǎng)設計合理、用料保質保

4、量，而且施工質量優(yōu)良，參數(shù)調整符合規(guī)范要求。但由于用戶家庭裝修的個性化問題，進入用戶家中的信號在家庭內部信號分配環(huán)節(jié)無法得到有效控制。因此針對開通雙向機頂盒點播業(yè)務的用戶需要售后維護人員逐戶上門安裝調試，確保雙向通道暢通、雙向業(yè)務可以使用。     準備工作     我市雙向HFC網(wǎng)入戶線路結構根據(jù)樓房戶型的不同分為兩種，信號連接示意圖分別如圖3和圖4所示。 圖3圖4關于雙向機頂盒入戶安裝的情況分析2009/7/27/09:57 來源：廣播電視信息 作者：周春宏 何江浩 韓峰    &

5、#160;入戶安裝、調試之前需要事先進行的準備工作如下：     （1）已經錄入CNR（思科網(wǎng)絡注冊服務器，是CM與機頂盒的管理系統(tǒng)）的CM和機頂盒的MAC地址與實物進行核對，確保地址準確；     （2）攜帶必要的儀器：數(shù)字場強儀；     （3）設備及材料：雙向機頂盒、CM、數(shù)字分配器、兩端帶F頭的連接短線兩根（帶硬盤的機頂盒是三根短接線）、兩端帶水晶頭的網(wǎng)線一根；     （4）根據(jù)安裝小區(qū)情況帶足夠的高通濾波器。  &

6、#160;  根據(jù)系統(tǒng)設計原理，用戶端設備上線過程如下：CM加電之后首先進行初始化，然后向CMTS注冊；注冊成功之后才可以進入正常工作狀態(tài)，通過CMTS向前端發(fā)送用戶點播請求。     CM的初始化是一個與CMTS通訊的過程。首先CM在網(wǎng)絡中掃描下行通道（我們指定的通道是738MHz），檢測到CMTS加載在實際網(wǎng)絡中的下行數(shù)據(jù)信號后立即建立同步：與QAM碼元定時同步、與FEC幀同步、與MPEG分組同步并能識別下行MAC的SYNC報文。建立下行同步之后就可以接收CMTS播發(fā)的UCD(即上行通道掃描符)，獲得上行通道的傳輸參數(shù)。鎖定上行通

7、道之后CM按照MAC操作和帶寬分配機制在上行通道中傳輸信息，自動校準發(fā)射電平，使最終所有CM回傳到CMTS的電平等于某一設定值（這一過程稱為校準）。上下行通道鎖定完成之后，CM利用動態(tài)主機配置協(xié)議從DHCP服務器上獲得分配給它的IP地址，建立IP連接；同時從DHCP服務器的響應包中獲得TFTP服務器、時間服務器（TOD）的IP地址等信息，從時間服務器獲得當前的日期和時間，為CM自身的日志系統(tǒng)提供正確的時間記錄；從TFTP服務器下載配置參數(shù)文件，獲得上下行速率限制、CPEIP數(shù)目、額外的SNMP參數(shù)指定等所需各種參數(shù)。至此，初始化過程完成。     此后C

8、M使用下載的配置參數(shù)向CMTS申請注冊，CMTS認證之后發(fā)送注冊響應，CM就進入了正常的工作狀態(tài)。即認為CM上線了。用戶操作雙向機頂盒，發(fā)出節(jié)目點播指令，該指令采用IP協(xié)議，經CM用QPSK方式調制之后通過HFC網(wǎng)絡回傳通道送入CMTS，解調為IP數(shù)據(jù)包格式，再經過核心路由器Cisco7609接入VOD系統(tǒng)。     CM與CMTS間交互過程中相關服務器配置、信號鏈路示意如圖5。 圖5點擊此處查看全部新聞圖片    2入戶安裝過程     根據(jù)數(shù)據(jù)信號兩種入戶線路結構，開通雙

9、向業(yè)務時需要分情況分別采取相應措施對入戶鏈路進行變更調整。在進入用戶家中之前，對于暗裝小區(qū)要去掉單元樓信號輸入端的高通濾波器，用地址標簽明確標示已開通雙向業(yè)務的用戶住址，對其他普通用戶信號輸入端加裝高通濾波器，避免額外干擾噪聲的侵入；而對于明裝小區(qū)則去掉已開通雙向業(yè)務的用戶自家門頭盒內高通濾波器即可。我們使用的兩種高通濾波器外形如下，其工作頻帶范圍為87-1000MHz。     信號分配箱或門頭盒內線路變更完成之后，即可入戶進行CM、機頂盒安裝調試了。首先測量入戶信號相關指標，按照Euro-DOCSIS相關標準，對指標的基本要求是：機頂盒輸入信道功率大

10、于45dBuV，CM最佳輸入電平60-65dBuV，下行通道C/N>35dB，上行C/N大于20dB（理論值為15dB），MER大于26dB，BER小于10-4。如無法得到必要質量保證的信號（足夠的信號強度和誤碼率指標），則不能保證CM順利上線和機頂盒穩(wěn)定接收節(jié)目，需要逐級檢查入戶線路各環(huán)節(jié)，排除降低網(wǎng)絡指標的相關因素：不合格的信號分配器材、同軸電纜，錯誤的信號線聯(lián)接方式（不使用分支分配器造成阻抗失配），不規(guī)范的接頭制作和接頭松動情況。在信號符合要求的前提下，按照圖示方式連接數(shù)字分配器（圖示“One-To-TwoSplitter”）、CM和機頂盒、電視機。   

11、60; 需要說明的是，數(shù)字分配器DATA接口工作范圍為5-65MHz,87-1000MHz，即上行工作于5-65MHz范圍，下行工作于87-1000MHz，其上行信號衰減1dB，只為CM接入使用；TV接口工作范圍為“87-1000MHz”，信號衰減dB，只輸出單向數(shù)字廣播電視信號向機頂盒提供RF信號源，其低端的回傳通道是屏蔽掉的。如果兩個端口不慎接反了，機頂盒接收信號沒有問題但CM將無法向前端傳遞用戶點播指令。     在設備連接完成之后，維護人員可以通過CM前面板相應指示燈了解其上下行通道情況及與機頂盒連接是否正常。   

12、  3CM前面板指示燈說明 CM前面板指示燈點擊此處查看全部新聞圖片    CM前面板相應指示燈位置如圖（以MotorolaSB5102E型為例）     有時指示燈顯示順序特殊，比如機頂盒與CM連接后PC/Acti燈會先于Receive、Send、Online燈顯現(xiàn)閃動狀態(tài)。     CableModem所接收的下行數(shù)據(jù)采用64QAM調制方式，按照歐洲標準使用8MHz頻寬，符號率6.952Msym/s，傳輸速率可達38Mbps，其上行采用QPSK調制方式

13、，子信道頻寬1.6MHz，符號率1.28Msym/s，四個上行子信道頻率分別為38MHz、41MHz、43MHz、45MHz，每個子信道最大可達到2Mbps速率。     如果CM前面板指示燈不正常、無法實現(xiàn)與頭端設備的正常通信，則應分情況做出判斷和處理。一開始上電時所有指示燈都會亮起，然后滅掉，CM進入初始化過程，根據(jù)進程各燈逐漸開始閃亮或常亮。電源連接良好電壓符合要求則Power燈常亮；CM收到下行信號（738MHz）則Receive燈常亮，否則應核對MAC地址、檢查連線，然后重啟CM；若由于用戶家庭裝修布線不合理造成電平低或MER、BER不達標引起

14、，需要檢查線路和接頭；上行信道暢通、CM發(fā)送信號電平強度足夠則Send燈常亮，若燈不亮則應檢查是否取掉了高通濾波器。     CM向前端發(fā)送一定強度電平的信號，CMTS接收并與預設標準電平比較，把電平差值通知CM使其調整發(fā)送強度直到CMTS接收到的電平為0dBmV。上下行暢通之后CM按照接收到的配置文件使用CNR指定的通信協(xié)議向CMTS傳輸請求指令。處于發(fā)送請求階段Online燈閃爍，連接成功則指示燈常亮。所有業(yè)務請求指令都由機頂盒發(fā)出，機頂盒、CM之間通信正常則PC/Active燈處于閃爍狀態(tài)。4使用指導     

15、;安裝完成，可以正常點播之后應向用戶演示機頂盒點播操作、廣播節(jié)目收看操作，并向用戶講解日常使用注意事項。     PVR機頂盒具備雙高頻頭輸入，內置雙解碼芯片，自身具有多畫面分割功能和畫中畫功能。帶兩個RJ45口的CM還可以利用其另外的一個網(wǎng)口、帶USB接口的CM使用USB口、單網(wǎng)口CM后面連接一只集線器接入PC開展Internet上網(wǎng)業(yè)務，前提是用戶已經申請該項業(yè)務并由公司后臺管理人員在CNR中進行了相關授權設置。     ADSL機頂盒還可以接在電信ADSL的Modem之后自動獲取IP地址，在輸入用戶帳號、密碼

16、后通過廣電VOD業(yè)務視頻超市界面點播影視劇或使用基于VOD平臺的其他業(yè)務；也可以直接接入電信入戶五類線使用VOD業(yè)務。     5常見問題原因查找及分析     通過使用CNR管理軟件及CM上自我檢測軟件，維護人員能夠迅速找到雙向機頂盒使用中的故障并及時排除。以下是CM上自我檢測軟件的使用截圖。通過登錄(摩托羅拉CM默認的管理IP地址)能夠讀出CM目前的上行頻率、發(fā)射電平和接收到的下行頻率、信號強度，及下行信道SNR，了解信道誤碼程度。如果發(fā)射電平達到58dBmV而CM仍不能順利上線，說明

17、回傳鏈路損耗太大應該逐級檢查線路受損情況，接頭是否松動，尤其是有沒有去掉高通濾波器。 圖6點擊此處查看全部新聞圖片    通過閱讀MAC地址項及CNR中讀出的CMTS信息可以核對錄入CNR中信息是否正確，以排除檔案錄入環(huán)節(jié)的失誤。 圖7點擊此處查看全部新聞圖片圖8點擊此處查看全部新聞圖片    6網(wǎng)絡指標劣化原因分析     近年來各地先后開展了HFC雙向化改造，上行通道各環(huán)節(jié)引入的各類入侵噪聲給網(wǎng)絡造成的誤碼率增加、使CMTS匯聚點的C/N值極不穩(wěn)定、波動較大，造成CM掉線

18、的機率增多。對網(wǎng)絡誤碼率增大、傳輸信道指標劣化的原因大家基本上有以下共識：70%噪聲源于用戶的家中，25%來自線路分支分配器和接頭，5%來自于電纜。因此控制用戶室內噪聲是HFC網(wǎng)絡的關鍵所在?？赡艽嬖诘膯栴}大致有以下幾種：     用戶室內信號分配器材質量差。如工作頻率范圍窄損耗太大、器件口彈性片撐開后恢復性能差。     接頭問題。接頭制作不規(guī)范，連接不好甚至干脆不用接頭直接扭結在一起，阻抗不匹配從而引入噪聲。     線纜問題。線纜本身質量不過關或鋪設的路由與供電、電話等

19、強輻射信號線重合、施工中擠壓受損，電平損耗大。     用戶盒處問題。多余端口未加假負載沒有形成閉環(huán)系統(tǒng)，引入噪聲干擾。     以上因素都直接導致信號誤碼率加大。這時如果CMTS的長距離AGC控制提高的信號電平不足以使信號CNR指標達到系統(tǒng)要求，CM設備就會上不了線或頻繁掉線。     VOD點播失敗原因主要有以下幾種：     片源問題。視頻畫面分辨率太大，超出視頻服務器容許的像素值，導致播發(fā)服務器無法正常播出。這與節(jié)目編輯、上載環(huán)

20、節(jié)分辨率指標把握不準相關。     節(jié)目調整導致的問題。新節(jié)目導入存儲陣列、版權過期的內容刪除，節(jié)目索引要及時更換。為了避免用戶點播了節(jié)目后費用已經扣除但不能及時收看引起投訴，我們在節(jié)目調整期間對相關內容的用戶界面作出短時間屏蔽，這段時間內系統(tǒng)對用戶點擊不作反應。節(jié)目分類問題。編輯人員出于個人理解對內容的分類有不同角度，會把一部影片歸入某一類型，可能與某些觀眾的理解不盡相同，這也客觀上造成用戶按分類選擇節(jié)目時增加一定的時間。操作問題。用戶對操作不熟悉，在正在觀看的VOD節(jié)目流尚未停止時即操作遙控器點播下一個節(jié)目，造成指令沖突。   &

21、#160; HFC網(wǎng)絡問題。770-818MHz的8個頻點是我們分配給VOD業(yè)務下行使用的，由于用戶自行分接信號室內布線質量不易掌握，有的頻點信號衰減大，導致前端視頻服務器播發(fā)的TS流經過線路時超設計值衰減，到達機頂盒高頻頭時已經低于門限值，無法正確解碼。     IP網(wǎng)絡問題。用戶雙向機頂盒不能獲取合法的IP地址，不能與前端服務器通訊，無法正常點播；用戶點播成功后，缺乏對系統(tǒng)的了解而拔掉機頂盒與CM之間的網(wǎng)線結果導致機頂盒與前端服務器無法正常通訊，視頻流在特定時間后被前端服務器關閉。     7用戶容量

22、計算     普通郵件收發(fā)、網(wǎng)頁瀏覽業(yè)務一般情況下下行速率達到256kbps即可滿足需要，由于相關業(yè)務帶寬需求的非對稱性，相對來說上行帶寬需求很小，尤其是只做VOD點播使用，其對上行帶寬的需求甚至可以不作為計算依據(jù)。CMTS下行采用64QAM調制，8MHz信道帶寬，凈荷數(shù)據(jù)速率38Mbps，支持同時使用下行通道的用戶數(shù)：38000000/256000148，按照開通雙向業(yè)務的用戶高峰時間40在線，其中25同時下載，40×2510用戶分享下行帶寬計算，每個下行支持的雙向業(yè)務用戶數(shù)目148/101480。每個CMTS具有4個上行接收端口，每端口帶3

23、70個左右CM用戶。     8帶寬提升方面的考慮     我們網(wǎng)內當前配置的CMTS設備只支持Euro-Docsis1.1標準，用戶所有CM都是2.0版本。為了提高上行速率，滿足用戶對因特網(wǎng)對稱業(yè)務的需求（單純廣電VOD業(yè)務對上行帶寬需求很?。?，我們可以在目前回傳采用Euro-Docsis1.1標準QPSK調制方式、子信道帶寬1.6MHz、最大凈荷上行速率2.3Mbps前提下，不在前端設備上投入更多資金，利用我們剛剛完成雙向改造的HFC網(wǎng)傳輸質量良好的有利條件，在上行通道信噪比達到27dB以上并且沒有誤碼（誤碼率

24、1%）的情況下，將調制模式由QPSK改為16QAM，通道帶寬改為3.2MHz，單個上行通道的最大傳輸速率提高到10Mbps。     在下行通道誤碼指標有保證的前提下，用戶端使用DOCSIS2.0標準的CM，前端CMTS設備支持2.0標準的情況下，系統(tǒng)使用2.0標準配置運行參數(shù)，CMTS設備最高上行速率是30Mbps,下行速率52Mbps（上行6.4MHz信道帶寬、64QAM調制，下行6.4MHz信道帶寬、256QAM調制），足以滿足用戶因特網(wǎng)視頻瀏覽與點播廣電VOD系統(tǒng)影片的需求（VOD的下行TS流占用廣播通道，不通過CMTS設備播發(fā)，即不占用雙向業(yè)務

25、的共用帶寬）。為了保護投資兼顧用戶對高上行帶寬網(wǎng)絡業(yè)務、對稱業(yè)務的需求，在過渡到純2.0標準端到端系統(tǒng)之前全網(wǎng)可能還有一個2.0與1.0標準CMTS頭端設備在系統(tǒng)中共存的階段。以后發(fā)展到DOCSIS3.0標準，采用多通道捆綁技術之后，上行帶寬擴展為5-85MHz，下行帶寬擴展為108-1002MHz，上下行通道分別采用64QAM、256QAM調制，上下行最高速率分別可達到120、160Mbps，消費者可以在5分鐘內下載一部完整的高清電影。當然實現(xiàn)以上目標的前提是系統(tǒng)頭端與用戶終端產品都支持相應的技術標準，網(wǎng)絡上下行載噪比指標滿足一定的要求，即保持良好的網(wǎng)絡狀況。我們還可以小化IPQAM的服務組、增加IPQAM數(shù)量，減少每個IPQAM服務組所帶