视讯宽带的故障处理及有线电视双向系统工程调试.

视讯宽带、互动电视的故障处理及有线电视双向系统工程调试交流第一部份：视讯宽带故障分类及处理步骤首先我们认为做好广电宽带维护工作要做好以下准备：1、相关知识、技能的准备：基本的理论知识，了解大概的宽带系统组成，设备的功能及工作原理；了解双向有线网络线路组成并且掌握调试方法；了解双向网络小区的线路路由；2、对有线电视认识的改变：双向有线网络跟单向广播网络有许多差异。 共缆双通道，传输信号既有下行广播信号，还有上传信号；网络设计要由回传链路决定；双向有线网络对线缆、有线设备要求更高，射频参数劣化设备不能勉强使用；最主要的双向有线网络对工程施工的要求更加严格，有线电视是接头工程，要求在施工中一定要认真做好每一个接头；3、服务观念的改变：以前看模拟电视，图像花一些用户可能不会报障，图像中断有些时候我们可以拖一天两天处理好。看模拟电视花，可能是线路原因引起如非线性失真厉害，如果用户是数字电视，那可能会图像打格或看不到图像，若是宽带用户，可能会上不了网，或传输丢数据包，造成网速慢，那这个用户一定会报障，那对我们客服维护的要求一定是要及时处理，为了我们广电宽带的品牌，为了留住用户，使我们公司的增值业务不断的发展，也更是我们客户服务的根本职责。4、要认识到故障维护过程中对细节处理的重要性。接头的施工，接头没拧紧，输出口氧化的分支器，芯线氧化的电缆，直接驳接的电缆，不加假负载的有线电视器件，避雨不好、固定不会的分支分配器等等，这些都会影响我们网络信号参数，影响上下行信号的传输，造成上网网速变差上网故障。这就要求我们平时维护中，就要避免以上现象发生，发现问题立刻处理好，这样我们的网络才能稳定，故障才会减少。5.宽带调试、维护相关工具的准备:数字场强仪、频谱仪、维修用手提电脑、回传信号发生器、维修用CM、12V便携电源、均衡衰减片假负载等。下面就讲一些宽带维护的相关问题。 一、基本知识。处理广电宽带故障，首先要了解一个基本的以CMTS为接入头端的宽带系统需要什么，还要了解CM是如何上线的。骨干网CMTSHFC 双向网CableModemCableModemCPECPEInternet出口路由器HFC 双向网CPECableModem 接入示意图CMTS（一）、一个基本的CMTS系统有什么：要实现一个完整的CMTS系统仅仅有CM（线缆调制解调器）、CMTS（线缆调制解调器的头端）和Internet（国际互联网）的接入是不够的，还需要一些辅助设备。如：不同功能的服务器等，下面就说一下主要的服务器。首先：在CM与CMTS的通信的时候，都要对每个CM和CM所带的CPE(客户端设备)分配一个IP地址作为网络上唯一的标识，需要DHCP服务器（DHCP协议它是TCP/IP协议族中的一种，主要是用来给局域网客户机分配动态的IP地址。）为每个终端设备分配一个IP地址。CM在获得IP地址后，仅仅是能够在网络中被唯一标识，为了能正常运行，还需要一些配置文件，这些配置文件包括分配的带宽、优先权、SNMP(简单网管协议)的设置、提供服务的类型等等，所有这些都必须从TFTP服务器（TFTP协议：简单文件传输协议，TFTP是TCP/IP协议族中的一种协议，用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输。）上获得，所以还需要启用TFTP服务器。我们现在基于CMTS系统开通了互动电视业务，还有VOD服务器等。（VOD即视频点播的意思,也称为交互式电视点播系统。）（二）、CM是如何上线的。CM与CMTS的通信过程，包括：调谐、测距、连接、配置、注册、通信维持6部分。1、调谐：（即搜索下行频率）CM侦听CMTS的下行传输信息，即搜索下行频点，建立QAM、FEC(前向纠错)、MPEG同步，并对搜到的下行QAM数据信号进行解调，获取UCD(上行频道描述信息)信息，获得传输参数。同时对上行测距信号进行数字调制并上行发射。反映在CM上：接通电源，CM的（POWER）电源亮后，接着下行指示灯（RECEIVE）闪烁,锁定下行信号后，下行指示灯常亮。接着CM发送上行测距请求。2、测距：（即搜索上行频率确定电链路损耗）确定网络延时和请求电平调整。（通俗点说就是确定网络是否具有通信的条件。具有条件就建立起与CMTS的联系。）初步测距：CM在侦听到CMTS发送的UCD(上行频道描述信息)和MAP（上行带宽分配表）后，CM发送初试测距请求，以确定网络延时和请求电平调整，也即测量上行电链路损耗。 CMTS根据收到的测距请求发出测距响应，测距响应中包括测距是否成功，定时调整，电平调整，频率偏移量调整，传送均衡调整等内容，CM接收到CMTS的测距响应后根据响应内容立即调整。反映在CM上：CM的（SEND）上行指示灯闪烁，搜索上行信道及锁定上行频率，锁定后，上行指示灯常亮。CM接着进行连接、配置。3、连接：在CM成功测距完成后，CM必须向CMTS注册来进行网络连接，DHCP服务器提供以下功能：IP地址；分配给CM的IP地址可用时间；网关地址；文件服务器和文件名；时间服务器和时间偏移量；4、配置：在CM成功获得IP地址后，必须给CM一些基本的配置信息。在DHCP服务器的处理过程中，DHCP服务器告诉了CM所需要的配置文件名和TFTP服务器的IP地址，CM获得这些信息后，发起和TFTP服务器的连接，获得所需要的配置文件；反映在CM上：Motorola牌CM:CM的ONLINE在线状态灯闪烁。CM获取所需的配置文件。Webst牌CM: CM的SEND、RECEIVE指示灯灭，CABLE在线状态灯闪烁。CM获取所需的配置文件。5、注册：CM只有向CMTS注册后才能上线（CM必须把它的所有配置参数作为注册请求的一部分发给CMTS）；CM发出一个注册请求（REG-REQ），包含了从TFTP服务器上获得配置文件的参数：下行频率，上行频道号，网络接入控制对象，服务等级，CM容量，CM的IP地址； CMTS检查CM的MAC地址和授权信息，分配一个业务标识符，提供给CM要求的服务等级所需带宽，如果CM请求网络连接，CMTS将修改时隙分配表来容纳新的用户，发送REG-RSP（注册响应）给CM。，CM可以让未加密数据通过。反映在CM上： Motorola牌CM:CM的ONLINE在线状态灯常亮，用户可以上网了。Webst牌CM: CM的CABLE在线状态灯常亮，SEND、RECEIVE指示灯在没有数据交换时不亮，用户可以上网了。附：CM指示灯状态说明：Motorola牌CM:从上往下数5-6盏1、POWER 电源指示灯 亮： CM正常 灭： 电源或CM坏2、RECEIVE 接收（下行） 亮： 收到下行信号 闪： 搜索下行 一直闪：表示无下行信号或CM无法识别下行信号3、SEND 发送（上行） 亮： 锁定上行频率 闪： 搜索上行信道及频率 一直闪：表示上行链路故障，CMTS无法响应CM测距请求。4、ONLINE 在线（状态） 亮: 可以通信上网 闪: 注册中 一直闪：CM被禁或线路故障CM无法获取IP及配置文件，无法上网。5、PCACTIVITY 电脑（终端状态） 亮: 终端与CM连接正常 灭: 终端与CM断开6、STANDBY 待机 亮: CM处于待机状 Webst牌CM:从左向右数共5盏1、PC 电脑（终端状态） 亮: 终端与CM连接正常 灭: 终端与CM断开2、CABLE 在线（状态） 亮: 可以通信上网 闪: 注册中 灭：CM被禁或线路故障CM无法获取IP及配置文件，无法上网。（在只有PC和POWER灯亮的状态下）3、SEND 发送（上行） 亮： 锁定上行频率 闪： 搜索上行信道及频率 一直闪：表示上行链路故障，CMTS无法响应CM测距请求。4、RECEIVE 接收（下行） 亮： 收到下行信号 闪： 搜索下行 一直闪：表示无下行信号或CM无法识别下行信号5、POWER 电源指示灯 亮： CM有其他指示灯一起亮时 CM正常 只有POWER一盏灯亮时 CM电源坏 灭： 电源或CM坏二、视讯宽带故障分类及处理办法:1、网速慢 2、网络不稳定断线 3、无法上网 4、游戏卡（一）网速慢故障分析：造成的原因主要有：1、电脑系统故障(中毒等)，硬件配置太低。2、出口瓶颈及网络拥塞。3、用户大量BT下载，占用电脑、网络资源。4、数据头端设备负载过重及网络器件损坏。5、系统侵入噪声干扰。6、有线电视系统性能参数劣化，造成传输信号失真。对同一区域用户普遍都反映网速慢的分析及处理办法：1、首先了解网速慢是全时段还是部分时段，若是部分时段，如晚上节假日，则原因多是数据头端设备负载过重、出口瓶颈及网络拥塞造成。解决办法：（1）数据头端设备负载过重造成部分时段网速慢，在不增加CMTS的情况下，只有提高CMTS下行调制方式将64QAM改为256QAM调制，这样可将下行信道带宽增加14M但256QAM 调制对有线网络要求高，网络性能参数不达标会造成上网的不稳定。（2）增加CMTS数量。2、每天全时段都出现网速慢，原因主要有：（1）传输信道噪声干扰，使得数据传输丢失率高。解决办法：查找并清除干扰。（2）有线器件（光机、放大器、分支分配器、线缆等）性能参数劣化，造成有线网络系统参数变化，使得数据传输丢失率高、网络延时大。解决办法：查找劣化有线器件并更换。（3）有线网络系统有源设备输出电平过高，造成有线网络系统性能参数劣化，非线性失真严重，使得数据传输丢失率高、网络延时大。解决办法：统调有线电视网络，按标称值设定有源设备输出电平，确保有线网络系统性能参数稳定。（3）头端设备性能便差。解决办法：对设备修理或更换。对全网普遍都反映网速慢的分析及处理办法：（1）网络出口供应商之间设置数据传输障碍，解决办法：由技术部联系出口供应商解决。（2）网络出口带宽不够、网络出口质量差造成。解决办法：增加出口带宽，改用网络延时小的网络出口供应商。对个别用户反映网速慢的分析及处理办法：（1）首先了解用户使用状况，是游戏卡、上传下载慢或是打开网页慢，游戏卡要先上报公司技术部，对用户所玩游戏进行测试，看是否有必要做路由指向。反映网速慢先要确定客服中心或营业厅上网质量如何，上传、下载数据速率是否正常。（正常速率应为：下载200KB左右、上传64KB）查看流量分析图，看是否有大量异常数据交换造成网络堵塞，查看CMTS上行信噪比监控图，确定用户所在上行端口是否有较强的侵入噪声。以上有任何一项异常都应及时通报网管人员及时处理，保持系统稳定。若上面一切数据正常，则通知用户上门维修。（2）上门维修首先确定用户电脑状态，内存容量硬件配置是否过低，电脑系统是否中毒，电脑中毒，则先要修复电脑操作系统。不是，要查看CM上行电平是否过高下行电平是否过低或过高，电视信号是否存在交互调失真，可用PING命令检测网络丢包率及网络延时，若都正常应询问用户在网络使用低峰时(夜晚1点以后或上午10之前)上网速率如何，若上网速率正常，那么大多应该是网络拥塞造成。若以上数据都不正常，维修人员应检查用户室内线、分支、分配器是否合格，是否接头与线缆接触不良，检查干线系统分支分配器是否损害，放大器、光机性能参数是否劣化，接头与干线线缆是否接触正常，接头是否氧化，是否拧紧，直到找到故障点，排除故障，使用户上网数据丢包率及网络延时正常。（二）网络不稳定、断线故障分析： 1、 造成网络不稳定、断线的原因有：（1）系统上行电平过高、下行电平过低或过高（2）下行信号技术参数差，(下行信噪比SNR值过低，一般256QAM调制信号SN值要大于36 dB, 反向通道功率噪声NPR过低，反向通道的系统性能要求: 噪声功率比NPR25dB。)（3）有线网络器件损坏（4）系统严重的噪声侵入,造成上行通道上行信噪比SNR过低，比如低于20dB，稳定网络传输要求上行传输通道上行信噪比SNR值26 dB；系统阻抗不匹配，分支分配空口不加假负载.2、排除过程：（）查看系统噪声是否正常,若有,则首先查出干扰源.排除系统噪声侵入（）上用户家查看电视信号是否正常，CM上下行信号电平是否过高或过低。PING网关看数据是否丢包，延时是否过长。（）检查用户室内用线、分支、分配器是否合格，性能参数是否劣化用长线将信号从室外直接连到上看故障是否还存在，若还存在，再查看干线系统。（）先查看光机，放大器性能是否劣化，再查看干线分支分配器是否损坏，性能参数是否劣化。（）更换损坏器件，询问用户，记录故障原因（三）无法上网故障分析：1、无法上网的原因主要有：（1）系统头端及出口故障。处理方法：通知技术部。（2）有线电视网络故障，造成CM无法收到、识别下行数据信号；或CMTS无法收到、识别上行数据信号。处理方法：查找故障点，修复更换损害线路、器件。（3）干扰噪声侵入有线电视网络，使下行信道或上行信道信噪比过低，造成CM及CMTS无法解调、无法识别下行数据信号及上行数据信号。处理方法：查找干扰源，排除或减低噪声信号，提高上下行信道的信噪比。（稳定网络传输要求上行传输通道上行信噪比SNR值26 dB）（4）用户欠费，CM被禁，表现为CM在线状态灯不亮或闪烁。CM指示灯具体现象： Webst牌CM:两头（POWER、PC）灯常亮，中间3盏CABLE、SEND、RECEIVE指示灯不亮也不闪。Motorola牌CM:上面3盏指示灯常亮（POWER、SEND、RECEIVE），CM的(ONLINE)在线状态灯闪烁。处理方法：通知用户缴费。（5）用户电脑系统、硬件及终端设备故障。处理方法： 重启设备，告知用户，让用户修理。 总结：维修流程了解故障现象，分析故障原因，选择处理方法、方案，判断故障位置，排除故障诱因、更换故障设备，询问用户使用状况，故障排除做好工单处理。 维修过程中一定要处理好细节。第二部份：有线电视双向系统工程调试交流一个稳定的有线双向网络除了要有科学的规划设计和精细工程施工外，工程调试非常重要，通过细致的调试，首先能够把我所用设备的性能发挥到极致，假如我们需要的话。实际应用中我们一般只让设备工作在合适功率范围之内，使设备及系统各项指标符合设计要求，也使网络系统指标有充足的余量应对网络环境突发改变。如：干扰等。要完成双向调试，要知道该怎么做，还有知道为什么这样做。下面就将相关的方面于大家交流一下。做好双向调试，要知道相关的知识、方法及要遵守的准则。一、基本知识（常用）（一）、分贝比与电平 1分贝比 由于电子放大电路、输入、输出功率相差很大，从几倍到几百倍、上千亿倍不等，为了表示放大电路某一级的增益，用这种方法非常不便，为了简化和方便这种运算，人们采用了分贝比来表示系统中的两个功率（或电压）大小的区别。 设，某四端网络，输入功率为， =1uw;输出功率为， =1000mw,这时输出、输入功率比 / =(10001000)1=1000000,100万倍这么大倍数表示起来使用起来都不方便,若将这个功率比取对数，变为lg(/),则lg10=6，则为一个比较小的数6，那就方便多了。人们定义这个对数的单位为贝尔，说四端网络的功率增益为6贝尔，但在实际应用中，贝尔这个单位太大，例如，当功率比为2倍时，用对数表示仅为0.3贝尔,使用起来也不方便,就把贝尔的十分之一作为一个新的实用单位,称之为分贝(用dB来表示)所以两个功率和的分贝比定义为10lg=20lg 单位 dB用分贝比就可以表示有线电视系统的增益、衰减、交调比、互调比、载噪比等。例如 功率放大倍数为1000倍的放大器的增益，用分贝比表示为10lg=10 lg1000=30 dB2 电平系统中某一点的电平是指该点的功率(或电压)对某一基准功率(或电压)的分贝比10lg=20lg显然,基准功率的电平（=） 为0,若以1W为基准功率,功率为时,对应电平记为dBW。（二）、电视系统指标1、载噪比(SNR)(1) 载噪比:表示载波与噪声的相对强度定义为图象或者声音载波功率与噪声功率之比。即=用dB表示（）dB=10lg（）=20lg()实际上为载波电平与噪声电平之差。2、信噪比(CNR)定义为高频信号解调后所得视频信号功率与噪声功率之比。即= 用dB表示（）dB=10lg（）=dB-dB即信号电平与噪声电平之差对图象质量起决定作用是信噪比。3、非线性失真指标非线性失真是由于信号通过放大器之类的非线性元件，不仅使各频率分量的幅度和相位发生变化，而且产生新的频率成分，对有用信号产生干扰，反映到电视上，我们就会看到电视图像中有串像、竖条、网纹干扰。在频道数比较多的系统中，我们仅考虑差拍项，并把所有二次差拍项总称为组合二次失真，简称CSO交扰调制比CM=20lg把所有三次差拍的总和称为组合三次差拍，简称CTB。=20lgHFC网络，其系统指标按CY/T206-1999规范规定系统的C/N43 dBCSO-54 dB，CTB-54 dB由以上C/N CSO，CTB定义的公式看，当放大器输出的电平提高，虽然对系统C/N有所改善，但分配系统的非线性指标却会变坏，一般放大器的输出电平提高1dB，CSO、CTB都会降低2dB。当放大器输出电平过高，就会造成非线性指标CSO、CTB大于-54dB，这样就会造成电视信号失真，数字信号误码增加，使电视图象质量变差，数字电视图象损坏，上网丢包，严重的会无法上线，上不到网，所以放大器输出电平一定不能太高。4、调制误差比：MER 为了对接收到的信号做单一的“品质因数”分析，定义理想符合矢量幅度的平方和与符号MER往往作为接收机对传送信号能够正确解码的早期指示。事实上，MER是用来比较接收符号（用来代表调制过程中的一个数字值）的实际位置与其理想位置的差值。当信号逐渐变差时，被接收符号的实际位置离其理想位置愈来愈远，这时测得的MER数值也会渐渐减小。一直到最后，该符号不能被正确解码，误码率上升，这时就处于门限状态即崩溃点。MER可以被认为是信噪比测量的一种形式，它将精确表明接收机对信号的解调能力，因为它不仅包括高斯噪声，而且包括接收星座图上所有其它不可校正的损伤。如果信号中出现的有效损伤仅仅是高斯噪声，那么MER等于S/N。建议64QAM数字信号MER值要大于30dB， MER低于25 dB，星座图将无法锁定。另外对不同的部分MER的指标也存有一些经验值：在前端MER38dB。5、比特误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。如果有误码就有误码率。 另外，也有将误码率定义为用来衡量误码出现的频率。数字机顶盒接收信号BER：1.00E-7以上。6、数字电视系统功率噪声NPR 功率噪声比NPR 数字信号电平与反向通道总噪声功率比，用dB表示。 为了更准确的表示数字系统中噪声与信号的相互关系，行业内提出了一种新方法噪声功率比（Noise Power Ratio，简称NPR），NPR是由热噪声、干扰和数字系统非线性失真的交调噪声按功率的叠加而成。 根据IEC60728-10，反向通道的系统性能要求: 噪声功率比NPR25dB。 （三）、常识1、 上行系统频谱分配 5253545510100-10100-51000100510065100MHz100dBmm100网管可视电话IMTVCM 2、上行系统的RF功率上限在一个单纯的同轴电缆系统中， 传输RF功率的上限是有系统中RF放大器的失真决定的，即由CSO、CTB指标决定，而在HFC系统中，光发射机中的激光器在受到RF信号调制时，当输出信号太大，使其在负的方向低于激光器的阀值电流时，就会产生削波失真。因此，削波失真限制了RF功率不能过大，我们一般取上行激光器最大输入射频电平RF不大于105dBu3、每Hz固定功率法分配上行RF功率（1）为了保证激光器工作不产生削波，可以计算出激光器在临界状态下的输入射频功率，通过公式计算，最大输入射频电平为47.5dBmv即107.5dBuv为了保证不产生削波，取上行激光器最大输入射频电平为45dBmv（105 dBuv）。（2）每Hz固定功率法每Hz固定功率法是将可用功率以1Hz增量划分，然后以每种业务信道占有的带宽为依据，将每Hz的功率指派到每个业务信道上。每Hz固定功率法的优点是对上行激光器驱动电平的计量简单易行，它还可以针对当前业务，选择合适的电平，不受将来新加业务的影响，以下用公式计算每Hz分配的功率每Hz功率=45 dBmv-10lg(60)=-32.8dBmv/Hz那么 一个3.2MHz宽的上行信道，该分配给它的功率为每Hz功率带宽=-32.8 dBmv/Hz+10lg(3.2)=-32.8+65.1=32.2dBmv=92.2dBuv（3） 单位增益在网络中是指信号丢失和信号增益之间通过放大器的平衡单位增益系数等于0dB,即表示放大器的增益则会补偿了信号传输中的损耗。（4） 数字调制QPSK调制 其频道利用率为2bit/s/HzMQAM调制：正交振幅调制是将多电平码对正交的两个载波进行调幅。16QAM 的频道利用率为4bit/s/Hz64QAM的频道利用率为6 bit/s/Hz。 8M物理带宽 传输数据 41.4 Mbit/s256QAM的频道利用率为8 bit/s/Hz 8M物理带宽 传输数据 55.2 Mbit/s二有线电视网络调试的目的原则目的:通过对设备输出电平的调整,实现系统设计指标,确保从前端经HFC正向通道送达用户端的各种RF信号质量满足设计要求，让用户收到清晰的高质量的图像及更好的开展各种增值业务。原则:下行调试：1要以满足系统设计，以非线性指标确定光机、放大器的输出电平, 经验值光机、放大器的输出电平控制在102dBuv左右，网络系统各项参数处在最佳状态。2.用单位增益准则对级连放大器进行调试。 3.最好使CM接收的下行信号电平在60到72dBuv之间。 回传调试：1.要保证CM工作在一个合理的发射电平范围,(CM的工作电平范围在24-58dBmv.其最佳发射电平为40-45 dBmv),考虑到具体网络状态,我们确定用户CM的发射电平在40-50 dBmv之间,最佳电平是45 dBmv左右(105dBuv)。2.反向激光器驱动功率：要根据每Hz功率法准则按业务带宽来指派。考虑到提高抗干扰性。我们取反向激光器驱动电平93dBuv3用单位增益准则对级连放大器上行进行调试。即：线损+分支、分配损耗+衰减片损耗=放大器上行增益电平（一般21dB）附图一张：说明部分网络拓扑及个节点电平13