數(shù)字電視對外論文

1、HFC網(wǎng)絡雙向數(shù)字調(diào)制信號的技術(shù)維護規(guī)范建議 摘要：本文在介紹HFC網(wǎng)絡數(shù)字業(yè)務的各項指標及其設(shè)計原理基礎(chǔ)上，以實際測量、維護的圖例說明了HFC雙向數(shù)字調(diào)制信號的具體技術(shù)維護內(nèi)容，并對上下行網(wǎng)絡技術(shù)維護需要關(guān)注的數(shù)字調(diào)制信號的部分技術(shù)參數(shù)要求做了總結(jié)。關(guān)鍵詞：MER、BER、C/N、星座圖、回傳通路衰減、Zero Span當前HFC網(wǎng)絡運營的網(wǎng)絡業(yè)務中，數(shù)據(jù)業(yè)務已經(jīng)占有相當比例。為使HFC網(wǎng)絡數(shù)據(jù)與模擬業(yè)務穩(wěn)定的開展，必須及時建立HFC網(wǎng)絡數(shù)字業(yè)務的技術(shù)維護規(guī)范。本建議是在研究ETSI標準EN300429、ATSC DOC.A/64、DOCSIS SP-RF1V1.1（含EU-DOCSIS1.

2、1）、等國際技術(shù)規(guī)范；CED、IEEE、communications technology等技術(shù)刊物的基礎(chǔ)上，結(jié)合HFC網(wǎng)絡數(shù)字信號的維護實踐總結(jié)的。本草擬稿分為四部分。第一部分重點說明下行數(shù)字調(diào)制信號的具體指標的確定方法及在數(shù)字業(yè)務維護中的相關(guān)技術(shù)手段。第二部分說明上行數(shù)字調(diào)制信號要求的部分指標的確定方法及在維護中的相關(guān)技術(shù)手段。第三部分為數(shù)字調(diào)制信號的網(wǎng)絡技術(shù)參數(shù)表。包括：下行數(shù)字調(diào)制信號的參數(shù)要求、上行數(shù)字調(diào)制信號的參數(shù)要求。最后是參考文獻附錄。第一部分下行數(shù)字調(diào)制信號的指標的確定方法及在數(shù)字業(yè)務維護中的技術(shù)手段 首先介紹數(shù)字電視前端與接收的系統(tǒng)框圖如附圖一：附圖一是ETSI標準（歐洲）

3、EN300429提供參考的 CATV數(shù)字前端與接收的系統(tǒng)框圖，主要由三部分組成：CATV系統(tǒng)前端、傳輸網(wǎng)絡（HFC）、CATV有線電視綜合解碼接收機IRD（數(shù)字機頂盒）1、CATV系統(tǒng)前端用的電纜數(shù)字調(diào)制器的框圖如圖1所示，有人也稱為全數(shù)字CATV系統(tǒng)。系統(tǒng)前端的電視數(shù)字基帶信號源主要有本地的MPEG-2節(jié)目源、接收的數(shù)字衛(wèi)星信號、本地的無線電視信號（例如HDTV等）。將這些節(jié)目在CATV前端進行編碼、復用后，進入基帶和物理單元接口。 基帶接口與同步：將信號源格式與數(shù)字結(jié)構(gòu)進行匹配。幀結(jié)構(gòu)應與包含同步字節(jié)的MPEG-2傳送層一致。 同步1翻轉(zhuǎn)和隨機化：將MPEG-2幀結(jié)構(gòu)的同步1字節(jié)反相。為了

4、頻譜成形，并對數(shù)據(jù)流進行隨機化處理，一般使用偽隨機序列對統(tǒng)計特性不好的碼列進行擾碼（隨機化），可使輸出序列中的0與1的個數(shù)大致相同，沒有長串的連續(xù)0或1，從而使碼列的特性與傳輸通道的特性相符。 RS編碼器：對每一個已隨機化的傳送包進行截短的塊RS編碼，以產(chǎn)生誤碼保護包。這種編碼也應用于同步字節(jié)本身。根據(jù)誤碼保護的要求，有線傳送與衛(wèi)星傳送系統(tǒng)不同，沒有使用卷積編碼，而只是使用基于RS編碼的前向糾錯（FEC）。 卷積交織器：完成一定深度的誤碼保護包的卷積交織，同步字節(jié)不參加交織處理。這種直字節(jié)交織有利于抗突發(fā)誤碼，進一步增強抵御能力（當碼流在傳輸中突發(fā)誤碼持續(xù)多個碼元時，經(jīng)過去交織器后，連續(xù)誤碼變

5、為離散的單個誤碼即可被RS解碼器糾正）。 字節(jié)映射到m比特符號：該單元將交織器產(chǎn)生的字節(jié)映射為QAM符號，以便進行調(diào)制。對64QAM的調(diào)制，是將8比特數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成6比特為一組的符號。 差分編碼：為獲得旋轉(zhuǎn)不變星座圖，該單元應對每個符號的兩個最高有效位（MSB）進行差分編碼以便獲得固定90度旋轉(zhuǎn)的QAM星座圖。 基帶成形：將經(jīng)過差分編碼的m比特符號映射為I和Q信號，在QAM調(diào)制前對I、Q信號進行升余弦滾降平方根濾波。 QAM調(diào)制和中頻物理接口：完成QAM調(diào)制，并將QAM已調(diào)信號連接到CATV射頻信道。CATV用的QAM調(diào)制是使用兩個獨立的基帶波形對兩個相互正交的同頻載波進行抑制載波的雙邊帶調(diào)制，利

6、用這種已調(diào)信號在同一帶寬內(nèi)頻譜正交的性質(zhì)實現(xiàn)兩路并行數(shù)字信息傳輸，因此它兼顧了頻帶及功率利用率。2、傳輸網(wǎng)絡：指HFC3、CATV有線電視綜合解碼接收機（數(shù)字機頂盒）：完成與前端相反的物理過程。一、 系統(tǒng)輸出口數(shù)字調(diào)制信號的輸出功率電平1、 64QAM調(diào)制的數(shù)字頻道功率電平比模擬電視載波電平低10dB,這里數(shù)字頻道功率電平指的是平均功率電平，而不是峰值電平。因為射頻載波被隨機化的數(shù)字信號調(diào)制，使射頻信號呈現(xiàn)為類似噪聲充滿整個頻譜。一般而言，64QAM調(diào)制數(shù)字頻道的峰值功率要比平均功率高6-10 dB、QPSK調(diào)制數(shù)字頻道的峰值功率要比平均功率高3-5dB。在網(wǎng)絡中一方面要為了防止數(shù)字信號的峰值

7、電平過高導致放大器壓縮、互調(diào)干擾及光發(fā)射機的限幅削波產(chǎn)生CSO、CTB等非線形產(chǎn)物對模擬信號的干擾而要降低數(shù)字信號的功率，另一方面又要盡量提高數(shù)字頻道的電平以增加信噪比，提高抗非線性及噪聲的能力。綜合起來，數(shù)字頻道的功率電平應比模擬電視載波電平低10dB為好。2、 測量方法：第一種：用加濾波器的熱功率計法測量（因濾波器實現(xiàn)困難，較少使用）第二種：用頻譜儀Noise Marker的每Hz功率法。它是用每Hz帶寬顯示每Hz功率的方法。數(shù)據(jù)信道功率=顯示的每Hz功率+10lg（信道帶寬）注意：頻道帶外所顯示的噪聲電平應比頻道帶內(nèi)的最大電平應至少低15dB，且頻譜儀的基底噪聲應比頻道帶外所顯示的噪聲電

8、平至少低10 dB時，噪聲的貢獻才可不計。否則應予以修正。當數(shù)字頻道顯示的頻譜傾斜嚴重時，測量的結(jié)果將不準確。 第三種：用專用測量寬帶頻譜功率的儀器，可直接讀出數(shù)字頻道功率。3、 實際數(shù)字頻道的平均功率電平的確定應與鄰近的模擬頻道電平對比，看其是否相差10 dB。如系統(tǒng)輸出口的模擬信號頻道的電平范圍在62-72 dB，則數(shù)字頻道的平均功率范圍應在52-62 dB。二、 調(diào)制誤差率MER：指平均矢量幅度與誤差矢量幅度的有效值的比值，結(jié)果用dB表示。 實際矢量1、 圖解說明： Q * 誤差矢量 * * * *理想矢量 * * * * I * * * * * * * 當接收機接收信號時，在某一段時間

9、里捕獲到N個符號（應遠大于星座點數(shù)M），得到N個矢量，記錄他們的實際位置，而該符號的理想位置是，從而可得到誤差矢量，即實際位置到理想位置的偏移。MER反映的是實際信號對理想信號位置的總體偏移程度。2、 調(diào)制誤差率MER反映了在整個測量系統(tǒng)中對信號的所有相位、幅度類型的損傷和劣化。例如：各種非中斷性的損傷（系統(tǒng)噪聲、CSO、CTB、侵入噪聲）、相位誤差、相位噪聲等造成的相位誤差及調(diào)制器IQ幅度不平衡、放大器壓縮造成的幅度誤差等。在只考慮頻道中的高斯噪聲時，MER近視于基帶數(shù)字調(diào)制信號的SNR。MER的測試結(jié)果客觀而準確的反映了數(shù)字接收機正確還原數(shù)字信號的能力，也可以看作為數(shù)字信號被正確還原的概率

10、。在考察數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)的性能、調(diào)制信號的質(zhì)量及SNR的分配時，MER比S/N更能說明整個系統(tǒng)的性能。3、 關(guān)于MER的門限：基于8MHz的64QAM的MER門限值為24 dB，一旦低于此值，由于數(shù)字信號的“峭壁”效應，圖象就會從滿意的效果轉(zhuǎn)到馬賽克現(xiàn)象、靜幀或黑屏。（這一點完全不同于模擬電視的圖象質(zhì)量逐漸下降，如下圖三）。一般應給系統(tǒng)輸出4-6 dB的安全裕量。建議系統(tǒng)輸出口的MER在28 dB。前端MER值達到35 dB時將是理想情況（一般儀器的測量范圍在18-35 dB。模擬頻道圖象質(zhì)量由好到差 峭壁點 數(shù)字頻道 頻道噪聲由小到大 圖三：數(shù)字頻道“峭壁”效應與模擬電視的圖象漸變4、 用專

11、用儀器即可通過高速計算軟件測得MER值。三、 誤差矢量幅度EVM：用百分比表示誤差矢量幅度歸一化到峰值矢量幅度的MER。EVM計算公式為Smax為最大矢量幅度EVM與MER可以相互轉(zhuǎn)化，公式為：其中V為峰值與平均電壓的比，MERv為轉(zhuǎn)化dB單位后的值，64QAM的V值取1.527。一般情況下，用MER表示系統(tǒng)狀況較好，它反映了在整個測量系統(tǒng)中對信號的所有相位、幅度類型的損傷和劣化，而S/N主要考慮的是高斯噪聲。折算后EVM取值范圍：2.62%(MER取28dB)-1.2%(MER取35dB)四、 載噪比C/N：指RF/IF信號的總功率對有效帶寬內(nèi)噪聲功率的比值，用dB表示。這只是一種傳統(tǒng)的稱呼

12、，因為實際上有線數(shù)字電視采用的是抑制載波的調(diào)制，傳輸中已不出現(xiàn)載波。選擇不同的噪聲帶寬就會有不同的C/N。一般有三種帶寬：頻道帶寬8MHZ、符號率帶寬F、占用帶寬（1+a）F。用占用帶寬（1+a）F作為系統(tǒng)通道內(nèi)的噪聲是DVB推薦方法。（a為64QAM升余弦滾降系數(shù)0.15）1、 實際使用兩種C/N：系統(tǒng)（通道）的C/N、接收機的Crec/Nrec。兩者的區(qū)別在帶寬的選擇上。C/N以占用帶寬（1+a）F為系統(tǒng)帶寬，代表接收機輸入濾波器之前的載噪比，Crec/Nrec以符號率為帶寬，代表接收機輸入濾波器之后的載噪比。對64QAM而言兩者的關(guān)系為：Crec/Nrec=C/N+0.4412、 用頻譜

13、儀測量的方法：先用頻譜儀Noise marker模式測量信號的每Hz功率C，再關(guān)掉調(diào)制器的信號，用相同模式測量相同頻率點的噪聲功率No,兩者之差即為C/N?；蛘咴诓魂P(guān)斷調(diào)制器的情況下，測量沒有信號的相鄰頻道的噪聲功率No,則CNo即為所求。但是這種情況要求，相鄰頻道的噪聲頻譜應較平坦。在頻道帶外所顯示的噪聲電平應比頻道帶內(nèi)的最大電平低15dB，且頻譜儀的基底噪聲應比頻道帶外所顯示的噪聲電平低10 dB時，噪聲的貢獻才可不計。3、 系統(tǒng)C/N的設(shè)計取值：設(shè)模擬電視的的輸出范圍為：62-72 dBV，當系統(tǒng)要求載噪比為44dB時，噪聲最大可能為28 dBV。若保持數(shù)字頻道比模擬頻道電平低10 dB

14、，即52-62 dBV，則最差的數(shù)字頻道C/N將只有52-28=24dB，而系統(tǒng)C/N的門限值（只計高斯噪聲）為23.7dB（對應的BER為1E-04），這樣就會使系統(tǒng)處于臨界。一般應該增加4-6dB作為余量，即系統(tǒng)C/N建議定為28dB。五、噪聲功率帶寬內(nèi)的每比特能量Eb/No：它與系統(tǒng)C/N的關(guān)系為：Eb/No=C/N10lgm (m為每個符號的比特數(shù)，64QAM中m為6)六：比特誤碼率BER：錯誤比特數(shù)和發(fā)送比特總數(shù)的比，簡稱為誤碼率。它作為載噪比的函數(shù)是數(shù)字傳輸系統(tǒng)最重要的參數(shù)。數(shù)字信號不同于模擬信號，一切損傷與干擾最后都反映在BER上。系統(tǒng)可靠性最終都歸結(jié)到BER這一指標上。BER與

15、測試點的C/N有關(guān)。1、 準確測量誤碼率要在非業(yè)務狀態(tài)下進行。基本原理是：在發(fā)送段送出空包或偽隨機序列，收端將收到的比特流與已知的比特流對照，從而統(tǒng)計出誤碼率。有線數(shù)字電視中關(guān)心的RS解碼前（FEC）的誤碼率為1E-07-1E-03。2、 測量BER一般有兩種顯示值：FEC校正前的BER、FEC校正后的BER。FEC校正前的BER指系統(tǒng)的誤碼率（包括可校正、不可校正的誤碼），F(xiàn)EC校正后的BER指FEC不能校正的誤碼，兩者之間的不同反映了FEC工作的狀況及系統(tǒng)離失敗點的遠近程度。高于1E-03的誤碼率則超過了系統(tǒng)FEC校正的能力，1E-04為64QAM系統(tǒng)FEC校正前的BER臨界，高于此誤碼率

16、，系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量將急劇劣化，而誤碼率在1E-06、1E-07時將會出現(xiàn)可察覺的圖象損傷，誤碼率在1E-09以下時服務質(zhì)量將相當好。建議選擇1E-08作為系統(tǒng)FEC校正前的BER參考值。FEC校正后的BER至少應遠遠小于1E-11才能達到MPEG-2解復用器的輸入要求。CATV的前向誤碼糾正FEC可將BER從1E-04提高到1E-11，確保了傳送中準無誤碼（QEF）工作。3、 BER反映了限幅與失真峰值造成的影響，限幅與失真產(chǎn)生的頻譜尖峰是BER劣化的主要原因，而且限幅產(chǎn)生的問題無法通過MER測試來讀出，必須采用誤碼檢測來捕捉。以下是幾個測試結(jié)果中常用概念： 準無誤碼（QEF）：每小時少于1個不

17、可糾正的錯誤事件 無誤碼秒：在一秒時間內(nèi)無誤碼比特誤碼秒：在一秒內(nèi)能夠被FEC校正的誤碼比特數(shù)嚴重誤碼秒：在一秒內(nèi)不能被FEC校正的誤碼比特數(shù)，它反映了系統(tǒng)中斷的時間。 對BER而言，因為它很難反映產(chǎn)生問題的原因，系統(tǒng)一般還會關(guān)注BER與C/N或Eb/No的對應關(guān)系，通過改變疊加高斯白噪聲強度即C/N值來評估接收機或發(fā)射機的BER性能。這需要在測量中建立對應曲線。對64QAM調(diào)制方式，BER為1E-04是，理論的Eb/No為16.5，相應的C/N為23.7。4、 MER與BER的關(guān)系： 在此MER范圍內(nèi)無誤碼 Q 星座圖 1E-08 BER 1E-07 1E-06 * * * 1E-05 1E

18、-04 1E-03 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 24 23 22 21 I MER 決策邊界（框）如上圖知，好的BER并不說明有好的MER，因為在星座圖的決策邊框內(nèi)的點均能恢復，但是由于存在一些偏離中心點（理想位置）的點，因此產(chǎn)生矢量誤差，導致了MER劣化；而且好的MER也不能表明BER一定就好，在系統(tǒng)遭到中斷類的噪聲沖擊、激光器削波、掃描脈沖干擾、松動的接頭時，BER會明顯劣化，但MER可能變化不大。七、噪聲裕量（NOISE MARGIN）：是接收信號的載噪比C/N與BER為1E-04 （FEC校正前）的載噪比之間的差值，用dB表示。 噪聲裕量給出了整個系統(tǒng)離

19、門限點的距離（how far to the cliff）即系統(tǒng)可靠性數(shù)值。噪聲裕量比單純的BER 或C/N測量更能真實、定量地反映出系統(tǒng)的安全性程度，它是描述數(shù)字系統(tǒng)的一個主要參數(shù)，反映了數(shù)字系統(tǒng)還能承受的額外噪聲能力。如果該值較大，就會保證系統(tǒng)抗噪聲的健壯性。建議選擇4dB作為系統(tǒng)值。 八、等效噪聲劣化（Equivalent Noise Degradation,END）：指實際系統(tǒng)誤碼率為1E-04時的載噪比C/N與理論上誤碼率為1E-04時的載噪比的差值，結(jié)果用dB表示。END表示了實際系統(tǒng)與理想系統(tǒng)的距離。 九、射頻載波的相位噪聲（Phase noise）：由于不穩(wěn)定的本振引入的發(fā)射機、

20、接收機、變頻器內(nèi)部相位的隨機變化。1、 相位噪聲將會使接收機取樣不確定。解調(diào)器很難對載波恢復電路中環(huán)路帶寬之外的相位噪聲校正。相位噪聲會使I/Q平面上的星座點出現(xiàn)圓形模糊，從而降低系統(tǒng)的噪聲裕量、BER。測量方法：載波的相位噪聲表征為偏離本振信號的某頻率點上的相位噪聲功率密度，即每Hz帶寬的載波功率密度與一個噪聲邊帶的固定偏離頻率點噪聲功率密度差值。在DVB-C中取偏離載波100KHz點作為相位噪聲測量點。十、相位抖動（Phase jitter）：由于振蕩器的頻率和相位的起伏引起的載波相位的不確定。相位抖動將會帶來接收機取樣的不確定，因為載波的再生很難跟蹤相位的起伏。在星座圖上，相位抖動將會使

21、邊緣的符號向中間靠攏。 一般載波的相位抖動取值在5度。十一：星座圖（Constellation）：圖形化地顯示相應調(diào)制格式的信號（符號）幅度、相位。例如，當比特流進入64QAM調(diào)制器時，6個比特形成一個符號，然后這些符號就會被載波調(diào)制到正交的I、Q平面上。符號點在I/Q平面上的位置與其調(diào)制相位、幅度對應。 測量MER、BER并不能全面反映數(shù)字調(diào)制信號的損傷情況。只有星座圖（Constellation）通過符號在I/Q平面上的實際位置、形狀與理想狀況的偏離（幅度與相位失真）程度對比，定性地判斷引起誤碼的各種故障來源（包括系統(tǒng)噪聲、干擾、相位噪聲、I/Q幅度不平衡、激光器削波、交流聲等）。若符號偏

22、離其理想點，就會產(chǎn)生誤碼，點偏離的程度實際上就是誤差矢量（見二點）。 下面給出幾個典型的受不同原因影響的星座圖：理想的星座圖：符號點均在決策邊框內(nèi)的中心點，說明良好的相位噪聲、熱噪聲等，因此MER值好。熱噪聲引起的損傷 現(xiàn)象：符號點隨機的向外擴展（相對于中心點）旋轉(zhuǎn)相位噪聲（上、下變頻器產(chǎn)生）現(xiàn)象：四個邊角的符號向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使方形的星座圖變?yōu)閳A相干干擾（如CTB、CSO等互調(diào)失真、侵入噪聲產(chǎn)物）現(xiàn)象：符號云的中心被掏空，形成圓串I/Q不平衡（前端I/Q調(diào)制器、基帶放大器、濾波器造成）現(xiàn)象：星座圖不成方形，I、Q軸即寬、高不等增益壓縮（放大器、濾波器及上、下變頻器、中頻均衡器等造成）現(xiàn)象：外部的符

23、號向中間均勻地靠攏，而中間的保持不變 中斷性的干擾及激光器削波等產(chǎn)生現(xiàn)象：在符號中心附近孤立的隨機點十二、自適應均衡器（Adaptive Equalizer）：一種用來補償傳輸系統(tǒng)中因存在不良分配器、松動的接頭、損壞的電纜等造成數(shù)字頻道內(nèi)的頻率響應（In-Channel）及群時延(Group delay)失真的數(shù)字濾波器，自適應均衡器反映了數(shù)字調(diào)制信號的線性損傷度自適應均衡對線性失真相當有效，但是不能抵消非線性失真。自適應均衡的好壞決定了接收機恢復載波的性能。 頻道內(nèi)頻率響應反映幅度損傷，群時延(Group delay)反映相位損傷。 通過均衡器的顯示，能判斷頻道內(nèi)的反射等線性失真，有的儀器還

24、能計算出產(chǎn)生反射的距離位置。 下圖為自適應均衡器的界面圖： 細線為適應均衡器的均衡門限 圖中最高柱形代表了測試點，每個柱形代表一個均衡器濾波系數(shù)以便消除信號線性失真。當柱形接近或超過均衡門限界值時，該頻道將會受到線性失真的影響。 當測量到均衡器難以消除的線性失真后，用頻譜儀檢測頻道的平坦度來確定線路失真的來源（如不良分配器、松動的接頭、損壞的電纜、雙工濾波器等）并加以修復，從而減輕均衡器的校正強度。 一般數(shù)字機頂盒應給出規(guī)定時間里自適應均衡器最大的均衡量。綜上所述，HFC下行數(shù)字調(diào)制信號的技術(shù)維護指標可以通過測量MER、BER、頻道平均功率電平及觀察星座圖來確定。根據(jù)HFC網(wǎng)絡網(wǎng)絡設(shè)備及網(wǎng)絡結(jié)

25、構(gòu)狀況，建議上述參數(shù)的指標按照第三部分的下行數(shù)字調(diào)制信號傳輸網(wǎng)絡指標分配表分配。第二部分上行數(shù)字調(diào)制信號的指標的確定方法及維護中的技術(shù)手段HFC上行（反向、回傳）通路與下行通路有很大差異。兩者由于鏈路特性不同而使選擇的數(shù)字信號調(diào)制方式有所區(qū)別?；貍魍酚捎谔幵谝粋€容易受到噪聲侵擾的環(huán)境（反向噪聲有五大來源：侵入噪聲、脈沖噪聲、共用通路互調(diào)失真、系統(tǒng)熱噪聲、激光器削波）里，數(shù)字信號需要的調(diào)制方式必須能較好地抵抗噪聲。一般來說，綜合帶寬利用率及抗干擾性等因數(shù)，回傳通路的調(diào)制方式選擇QPSK或16QAM。上行信號具有很強的突發(fā)性，這與下行數(shù)字電視的連續(xù)性又不同，因而測量的方式及檢測維護的手段也不一樣

26、。對于上行數(shù)字調(diào)制信號的指標最重要的是CM發(fā)射功率、CM-CMTS之間的通路衰減、S/N、BER等。一、CM-CMTS之間的通路衰減及CM發(fā)射功率電平一般CM的發(fā)射功率為QPSK：68-115 dB、16QAM：68-118 dB。而CMTS的最佳輸入功率為601 dB，這樣在CM-CMTS之間的通路衰減就有一個限定范圍。對QPSK而言為8-55 dB。但是這樣大的波動顯然會給眾多的CM與CMTS的通信帶來障礙。對于理想系統(tǒng)，要求不同的CM發(fā)射的信號到達CMTS時的功率差在3 dB之間。因為在CM-CMTS之間可以通過長路AGC來調(diào)整CM的發(fā)射功率以使信號到達CMTS時為最佳數(shù)值。如果反向通路

27、損耗過大，就會使CM發(fā)射功率接近極限，從而不利于CM在突發(fā)噪聲的干擾及系統(tǒng)性能下降時保持一個預留空間。如果反向通路損耗太低，則會使CM的發(fā)射功率降得較低，不利于上行信號的S/N指標，對噪聲的沖擊容忍也會下降。因此，確定反向通路的衰減值及CM的合適發(fā)射功率非常重要。根據(jù)HFC網(wǎng)絡實際情況及反向通路單位增益的調(diào)整方法、回傳鏈路信號工作功率電平的設(shè)計方法，當給CM發(fā)射功率預留13dB的裕量，即設(shè)定CM的工作值為102 dB，則可確定網(wǎng)絡歸一化的回傳損耗為423dB較為適當。星-樹形的無緣分配網(wǎng)絡因為回傳損耗的一致性很差，為了維持歸一化的網(wǎng)絡回傳衰減要求，建議在分支線路中根據(jù)現(xiàn)狀安裝回傳步進衰減器（對

28、正向信號基本無影響）。這樣就能保證回傳網(wǎng)絡中的眾多CM工作在良好的狀態(tài)。關(guān)于CM發(fā)射功率的測量在下面S/N的Zero Span(零頻距)測量中介紹。二：上行數(shù)字調(diào)制信號的S/NDOCSIS規(guī)定QPSK調(diào)制信號門限S/N20 dB、16QAM的門限S/N25 dB。建議HFC網(wǎng)絡QPSK調(diào)制信號的S/N22dB（在進入前端CMTS處測得）。CM的數(shù)字信號功率電平及S/N的測量方法主要有兩種：一種是頻譜儀的最大保持法（max hold），這種方法的誤差較大，且結(jié)果與能量積累的時間有關(guān)系，使用該法很容易使結(jié)果判斷有誤，因此一般不用此法；通用的方法是頻譜儀的Zero Span(零頻距)法，實際上是把頻

29、譜儀的頻率寬度設(shè)置為0HZ，使頻譜儀從頻域測量模式轉(zhuǎn)到時域測量模式（類似與示波器的顯示）。1、 在Zero Span(零頻距)下，設(shè)置中心頻率為CM的頻道中心Sweep time：20ms RBW=VBW=3MHZ 啟動顯示行下圖即為在此設(shè)置下的典型圖：其中第二、四尖峰為上行帶寬請求數(shù)據(jù)包（Bandwidth request packets），第一、三、五為拼接數(shù)據(jù)包（ping packet returns）。從圖可以看到在一段時間各個CM突發(fā)的數(shù)據(jù)包。 2、 下面的的圖說明的是在Zero Span(零頻距)下測量的由于反向噪聲的影響而使S/N達不到20 dB的情況：圖中數(shù)據(jù)包與脈沖噪聲的比值

30、即S/N只有11.96dB，比DOCSIS要求的S/N門限值20低，因此這個數(shù)據(jù)包將會由于噪聲的干擾而產(chǎn)生誤碼。 三、上行數(shù)字調(diào)制信號BER：由于QPSK調(diào)制方式有較強的抗干擾及噪聲的性能，1E-03為其FEC臨界值，1E-04的BER一般使網(wǎng)絡穩(wěn)定性只有70%左右。建議HFC網(wǎng)絡QPSK調(diào)制信號的BER1E-06（FEC前，在進入前端CMTS處測得）。 在當前各種測試方法中，用模擬現(xiàn)場CM向前端CMTS發(fā)拼接指令包（ping command packet）的方法最準確。CMTS能準確地識別該測試包類型，在接收后并通過下行通路轉(zhuǎn)發(fā)給現(xiàn)場測試儀器，若測試包在回傳通路中受到損傷，則測試儀器就可在現(xiàn)

31、場確定BER。第三部分：技術(shù)指標圖表 根據(jù)第一、二部分的分析，現(xiàn)將HFC網(wǎng)絡上下行通路實際維護需要關(guān)注的數(shù)字調(diào)制信號的部分技術(shù)參數(shù)要求列表如下：下行數(shù)字調(diào)制信號的參數(shù)要求項目值域系統(tǒng)輸出口電平52-62 dBV系統(tǒng)輸出口頻道間電平差相鄰數(shù)字頻道間電平差3dB,數(shù)字頻道與模擬電視頻道間電平差13dB載噪比28dB (64QAM), 31dB(256QAM)誤碼率BER1E-08(FEC前)；1E-11(FEC后)調(diào)制誤差率MER （SNR）28dB(64QAM), 31dB(256QAM)頻率穩(wěn)定度100kHz相位抖動5度射頻載波的相位噪聲-50-70dB/Hz(100Hz/10Hz/100KH

32、z偏移）頻道內(nèi)群時延MHz內(nèi)100ns頻道內(nèi)幅度特性在任意頻道內(nèi)幅度變化范圍為6dB噪聲余量4dB誤差矢量幅度EVM2.6%單頻干擾（類似CSO）35dB多頻干擾（類似CTB）37dB上行數(shù)字調(diào)制信號的參數(shù)要求（含CM上行參數(shù)）項目值域頻率范圍5-65MHz從最遠的終端到最近的終端或前端的傳輸延時0.8ms從終端到前端的總回傳損耗423 dB有效頻道載噪比22dB(QPSK)；25dB(16QAM)有效頻道的載波與侵入噪聲(離散和寬帶侵入信號之和)總功率比22dB有效頻道的載波與干擾(噪聲、失真、共路失真CPD、交調(diào)產(chǎn)物總和)比22dB載波哼聲調(diào)制7%群時延變化22MHz內(nèi)不大于100ns回波值15%誤碼率BER1E-06(FEC前)CM發(fā)射電平范圍QPSK：68-115 dB16QAM：6