数字电视网络测试方案

数字电视网络测试方案双向HFC（HybirdFiberCoaxialcablenetwork）即光纤同轴电缆混合网，它是广电城域宽带网络的接入网络，是以光缆为主干、以电缆为分配网络的宽带多媒体通讯接入网络。双向HFC网是一种在模拟环境下进行模拟信号和数字信号传输的技术体制。HFC模式融数字和模拟信号传输于一体，集光电功能于一体，应用数字压缩技术和高效数字调制技术，具有频带宽、成本低、容量大、业务双向性、抗干扰能力强、能支持多功能服务，既支持目前的业务，又能平滑过渡到光纤入户和全数字服务。与模拟有线电视不同，网络中的噪声、畸变以及入侵干扰，都会对数字电视业务造成严重影响。这些影响将直接反映为图像出现马赛克、宽带业务无法接入等消费者无法接受的重大服务质量问题。解决这些问题，需要合理规划数字有线电视网络的维护指标，配备相应的测试设备，定期对网络进行维护检测，根据检测结果进行适当地调整。影响服务质量的关键指标归结起来主要有MER（调制误差率）、BER（比特误码率）、EVM（误差矢量幅度）、C/N（载噪比）、PowerLevel（信道功率）、星座图等组成的射频和调制质量指标。MER和BER的关系在数字电视中，MER是表征数字信号质量的最重要指标，它精确表明数字信号在调制和传输过程中所受到的损伤，也一定程度上说明该信号是否能被解调还原，以及解调还原后信号质量状况。QAM调制信号从前端输出，经各级网络传输、入户，其MER指标会逐渐恶化，MER的经验门限值对于64QAM为23.5dB，对于256QAM为28.5dB，低于此值，星座图将无法锁定。另外对于网络不同部分的MER指标也存有一些经验值：64QAM时在前端要求38dB，分前端36dB，光节点34dB，用户端26dB。所以要求使用QAM分析仪对MER指标进行测量。当信号质量很好的情况下，纠错前与纠错后的误码率数值是相同的，但有一定干扰存在的情况下，纠错前和纠错后的误码率就不同，纠错后误码率要更低。典型目标值为1E-09，对于数字电视而言，这时观看效果清晰、流畅；准无误码为BER为2E-04，偶然开始出现局部马赛克，还可以观看；临界BER为1E-03，大量马赛克出现，图像播放出现断续；BER大于1E-03完全不能观看。尽管较差的BER表示信号品质较差，但BER指标只具有参考价值，并不完全表征网络设备状况，因为BER测量侦测并统计每个误码，问题可能是由瞬间干扰或突发噪声引起。MER可为接收机对传输信号进行正确解码的能力提供一个早期预警。当信号质量降低时，MER将会减小。随着噪声和干扰的增大，MER逐渐降低，而BER仍保持不变，只有当干扰增加到一定程度，MER继续下降，BER才开始恶化。构建测试平台德力公司为满足上述各项指标的测试，提供了覆盖前端机房与线路维护的完整经济测试平台构建方案。采用该方案来构筑数字有线电视网络测试平台，只需国外同类设备四成的投入就可以完全覆盖上述各项指标的测试。在前端，用DS9000码流分析仪进行MPEGII协议分析，DS8831Q有线电视综合测试仪用于前端机房中的全射频和调制指标测量，如C/N、MER、BER、EVM、星座图。为满足户外作业中应用频谱分析仪和测试星座图，德力仪器专门开发了内置频谱分析功能的DS1191手持数字电视QAM分析仪，可方便进行网络频谱分析，观察QAM、QPSK等多种调制方式的星座图，并对MER、BER、EVM进行现场测量。DS1191B，DS2008Q，DS1883Q则是德力仪器专门为数字有线电视网络工程维护提供的便携/手持式数字电视误码率测试仪。工作人员使用它可以轻松在复杂现场环境进行MER、BER、C/N等指标的测量。与国外同类设备相比，DS2008Q/DS1883Q具有更小的体积，16～256QAM调制方式的MER、BER、C/N测量功能。直观的用户界面，使工作人员可以轻松完成数字有线电视网络中各级设备的调整。DS1191B具有全部模拟电视测量功能，可精确测量数字电视MER，BER，平均功率，并实现最大60MHz带宽的快速频谱扫描。对于上行通道，采用DS5112反向信号源在被测端注入上行测试信号，在前端使用DS8831Q的分析功能测试上行通道的质量，DS8831Q将测试结果画面反传回DS1286B手持彩色液晶图像监视场强仪的屏幕上，用户就可在测试现场独立完成上行通道测量工作。DS3620是德力公司最新开发的光时域反射仪（OTDR），应用于光纤光缆生产、施工和维护中的光纤损耗特性测量以及光纤故障定位。DS3023/26光功率计用于单模光纤的安装、调试及维护。如何选择数字电视测试仪器选择一款优秀的数字电视测试仪器，是提高工作效率，减少误判的关键。按重要性排列，优秀的数字电视测试设备应具备5个功能，功能越多，价格越贵，实际用户在选择时，应根据自己的实际需求和资金状况，进行组合配置。①大动态的MER指标这是表征数字信号质量最重要的指标，对于网络的不同部分，MER指标有一些经验值：64QAM时在前端要求38dB，分前端36dB，光节点34dB，用户端26dB。测试仪器的MER指标也应按相应要求进行选择。特别要注意的是，由于MER指标越大，说明信号质量越好。但作为测试仪器不仅要测量优质的信号，对实际网络中恶化需要检修的信号也应该能够准确测量，所以选择数字仪器，不仅要看其最优MER指标是多少，还要重点考察在各种实际网络情况下的实际测试准确度。目前市场上已有客户买到只能测优质信号的仪表，网络信号质量稍差仪表就无法工作或偏差极大，严重影响了网络维护工作。②准确的平均功率测量平均功率反映了带内传输能量，过大或过小都会对传输质量产生影响。以上两项功能相当于工程师日常使用的万用表，同时具有这两项功能的仪器目前被定义为数字电视测量的入门级仪器。③可缩放的星座图显示星座图是数字信号调制质量最直观的图形显示，在实际工作中，相当于工程师日常使用的示波器。考察仪器的星座图功能，不仅要看仪器有没有这项功能，更重要的是要看其配置的星座图功能是否可用。星座图显示要求能多级缩放，并且观察屏幕要大，这样才能清楚观察到星座点的位置，才有实际应用价值。目前国内外普遍认为显示屏幕在4吋以上观察星座图才有实际意义。④快速的频谱分析功能由于信号在频域上传输，带内和带外的频谱分布和干扰对信号质量有直接影响，配置频谱功能可以准确观察信号在频域上的传输状况并捕捉突发干扰、噪声。对于数字信号测量，仪器所配置的频谱功能，按重要性排列应考察是否满足以下条件：测试动态是否满足要求接收带宽可否多级切换，最小RBW必须达到30KHz或更小频谱扫描速度是否足够快，能否捕捉瞬间干扰或噪声⑤直接观看数字电视节目在现场测量中，经常需要对数字电视节目图像和伴音质量进行直观检测，如果仪器能集成此项功能将大大方便工作。值得注意的是，在选择这项功能时，应考虑由于各地CA条件接收系统的差异性，测试仪器不一定能接收全部频道。数字电视传输系统测试仪器推荐配置表应用场所主要用途推荐仪器配置数量前端机房前端机房监测/系统工程验收/维护DS8831Q有线电视综合测试仪1台/10000～80000户光网络施工/验收/维护DS3620OTDR1台/5000～30000户前端机房监测/系统工程验收/维护DS9000码流分析仪1台分前端数字分前端监测/维护DS1191数字电视QAM分析仪1台/8000～30000户数字分前端施工/维护DS1191B/2008Q/DS1883Q数字电视误码测试仪0.5～1台/人数字分前端施工/维护DS3023精密型光功率计0.5～1台/人传输与用户端传输网/用户端网络施工维护DS1191B/2008Q/DS1883Q数字电视误码测试仪1台/人传输网/用户端网络施工维护DS3023/DS3026光功率计1台/人传输网/用户端网络施工维护DS5112可变频反向回传信号源0.5～0.8台/人