接入网故障分析

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1、江苏有线南京分公司接入网典型故障分析南京分公司周成鹏2013/9/16江苏有线南京分公司接入网介绍 广电接入网是全程以光纤作为传输媒介， 或者以光纤作为主干传输媒质、以电缆或 无线作为用户末端传输媒质，采用承载技 术的一系列信息传送实体所组成全部设施 。 目前江苏有线南京分公司的接入网技术有 CMTS、EPON+LAN/EOC、FTTH（试点）等。 一、CMTS技术 CMTS系统是基于DOCSIS标准利用HFC网 ，以数字方式传送数据及音视频信号，提 供宽带IP接入服务。CMTS接入支持各种IP宽 带业务，如互联网接入、局域网互连和IP语 音、视频、数据多媒体应用等宽带IP增值业 务。CMTS

2、头端是数据网和HFC网之间的连接 设备，主要完成数据转发、协议处理和射 频调制解调等功能。 CMTS技术的优点有：在网络线路达到标准 的前提下，其性能稳定、安装方便、使用简单 、不需要在用户家庭重新布线；技术标准及产 品比较成熟，在欧美和国内都已经大量使用； 广电网络开展CMTS业务具有在达到一定的接 入率时具有明显的成本效益。CMTS业务利用 现有的HFC网络资源，具有覆盖广、成本较低 的特点，可以面向全市用户开展业务，能够迅 速发展用户，抢占接入市场份额，尤其是宽带 市场和双向市场。 CMTS技术的缺点是：需要对所有HFC网络 设备进行双向化改造；传统双向HFC网络上行 的漏斗效应导致噪声

3、汇聚，对传输性能和带宽 影响较大，将增加相关维护工作量。 二、EPON技术 EPON技术是为了支持点到多点应用发 展起来的光接入网技术。 EPON是将以太网与无源光网络结合在 一起形成的能很好适应IP数据业务的接入 方式。EPON 系统基本成熟，能够满足当 前主要宽带业务的要求，是目前南京新建 小区网络接入及FTTH 的主要实现方式。典型案例分析 一、数字电视部分 有线数字电视故障表象较少，信号劣化时在图 像中都表现为马赛克、中断、黑屏、静帧，但实际 故障原因判断是一个较为复杂的过程，任何一个部 位的故障都有可能引起以上现象。由于一个8M带 宽的载波上可以传送多套节目，所以信号传输过程 中的损

4、伤往往会造成多套节目同时出现劣化。数字 电视接收有断崖效应，一旦信号劣化超过限度，图 像立即出现马赛克、中断，没有渐变的过程。可以 看出，数字电视信号受到破坏指标劣化后，严重影 响电视节目的收看，必须立即解决。 数字电视信号传输指标 1、误码率BER 误码率BER是指发生误码的位数与传输的总位 数之比。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，两者不同，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；准误码率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

5、，图像播放出现断续；BER大 于1E-03，完全不能观看。 2、调制误码率MER 调制误码率MER是精确表明数字信号在调制 和传输过程中所受到的损伤。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。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，“断崖效应”出现时，BER才开始 恶化。故障排查流程案例一：用户盒安装不规

6、范造成信号马赛克 1.1故障现象描述 某用户报修，家中有两台机顶盒。若打开客厅内机顶盒 ，房间里的机顶盒收看江苏台出现马赛克现象。 1.2故障原因分析 （1）单用户报修，首先考虑用户室内线路问题 （2）也可能为噪声干扰造成 1.3故障处理过程 （1）江苏台中心频点371MHz，关闭客厅机顶盒时，在房 间终端检测电平值56dBuV，MER值为32 dB，BER值为1.0E- 7电视画面正常；当打开客厅机顶盒时，电平值54dBuV， MER为24dB，BER高于1.0E-4,江苏台马赛克很严重。 （2）检查室内线路发现，房间的有线电视线是由客厅终 端用户盒里“串接”过去的，而且用户盒内电路板已锈迹

7、斑 斑。拆除该用户盒，加装标准分配器和用户盒后，故障现 象消失。 1.4经验总结 该用户盒已严重氧化，阻抗失配从而产生反射。用户盒内 “串接”线路到另一个点，尽管该用户盒未使用的情况下也 会存在一定的反射，只不过此时反射波干扰的频点并非在 数字信号频点上。当打开该用户盒连接的机顶盒时，反射 情况就会发生改变，此时干扰的频点也随之发生改变，落 在了371MHZ频点附近，从而造成该频点的MER、BER值劣 化出现马赛克现象。案例2：室内电源线接地不良造成交流哼声 2.1故障现象 用户家中刚换的液晶电视，接上机顶盒后，电视画面有白 色条纹在屏幕上游走，且伴随着强烈的交流哼声。 2.2故障原因分析 造

8、成此现象的原因有以下几种： （1）电视机原因。电视机本身存在质量问题，AV输入接 口或HDMI输入接口存在问题，会造成此现象。 （2）机顶盒原因。机顶盒的主板故障或AV输出接口， HDMI输出接口存在问题，也会造成此现象。 （3）AV线或高清线问题。机顶盒和电视机间的连接线存 在问题也会导致此现象的出现。 （4）电路原因。这种强烈的交流哼声另外一方面原因是 用户家中的交流电源地线接地不良造成。 2.3故障处理过程 （1）首先将机顶盒更换成DVD，进行测试，电视 机画面正常，排除了电视机故障的可能。 （2）更换了另一台机顶盒，故障现象依旧。排除 了机顶盒故障的可能。 （3）更换AV线进行测试，故

9、障仍然存在。考虑电 路问题。 （4）将电视机的三项电源插头用插线板转换成两 项插头后，故障消失。机顶盒后面的用户线拔除 后，故障也消失。 （5）确定是用户室内强电接地不良导致的交流哼 声。将室内强电的地线进行排查处理后，还原使 用三相插头，故障消失。 2.4经验总结 所谓“地”，狭义的讲是指大地，绝对的零电位。广义的“地 ”是指电路中人为定义为零电位的参考点。这就是说电路 中的零电位未必是真正的零电位（悬浮地），和真正的大 地之间存在电位差。 若有线电视系统接地正常，这个“地”即为零电位。若有线 电视的接地不好，对没有单独接地端的电视机也没有影响 ，因为电视机和机顶盒以及有线电视网络之间没有电

10、位差 ，都被钳位在一个电位上。 当电视机（比如液晶电视）电源线有三个端子（有一个接 地端）时，情况又有所变化： （1）假设电源的地线和有线电视的接地都很好，都是绝 对零电位，那么此时什么问题也不会出现，电视机和机顶 盒之间不会产生电位差。 （2）电源的地线和有线电视的接地有一方不正常，这两 个地之间就会有电位差，这样两个“地”接到一起，不可避 免的要产生电流，在地线上有电流波动，就势必会产生交 流哼声。问题也就这样产生了。 2.5预防措施 随着液晶电视的普及，以及室内强弱电装修的缺陷，此类 故障将会越来越常见。如何去预防解决此类故障，以下是 五点措施： （1）在安装和更换HFC网络设备时，一定

11、要按照标准架设 接地线，以保证设备接地良好。 （2）室内装修时，强电一定要敷设接地线，要把好电线 的质量关，且不能破坏室内接地端子箱。此措施只有在用 户使用比较正规专业的装修公司或用户接受运维部门的布 线指导时才能完全实施。布线指导主要工作是，指导用户 选购标准室内装修线材，规范线路敷设以及信号指标的测 量等。 （3）将液晶电视的三相插头改为两项也可使该故障现象 消失。但此方法大大降低了电气的使用安全，不符合电器 使用安全规范，只可作为临时解决之策。 （4）使用隔离电流的滤波器（图1）。滤波器可有效的隔 离电流，去除交流哼声。一定要使用质量较好的滤波器， 市场上部分劣质产品会隔离低频段信号，导

12、致互动机顶盒 无法上线。 （5）在安装和维修过程中，为用户更换广电专用用户盒 （图2），也能够有效预防交流哼声。案例3：过流屏蔽层断裂导致部分频道马赛克 3.1 故障现象描述 同一小区相邻两栋楼陆续有用户报修数字电视频 繁出现马赛克现象或提示无信号，报修频道主要 集中在四川卫视，中央台，江苏台和南京台等。 3.2故障原因分析 由于报修的用户超出了同一个放大器所覆盖的范 围，且不同的放大器所覆盖的用户同时出现此故 障，初步判断为放大器以上问题，具体有以下几 种可能： （1）野外型过流分支分配器（以下简称过流）故 障。 （2）连接过流的同轴铝管故障或接头故障。 3.3故障处理过程 （1）检测两栋楼

13、放大器输入信号高低频均偏低， 且低频信号低于高频信号14dB，斜率过大。检测 光机信号输出信号指标正常，可判断为光机以下 线路故障。 （2）查看小区施工验收图纸，这两栋楼信号源来 自同一过流S204。到上一级过流S108所带其他放 大器输出口检测信号正常。故障点范围锁定在S108至S204间的铝管接头或S204。 （3）检测S108分支口输出信号正常，接头工艺也 正常；检测S204进线信号偏低，发现此处的同轴 铝管的外层屏蔽铝皮断裂脱落，重新制作接头， 信号恢复正常，故障现象消失。 3.4经验总结 （1）检测放大器输入信号时，斜率过大，可判断为上一 级线路中出现开路或短路现象。 （2）铝管屏蔽

14、层断裂脱落形成开路现象，低频阻抗较高 ，信号降低较多，从而导致放大器输入信号过低。 （3）出现故障频道的载波频率较低，受影响较为严重， 故在低频传输的节目最先出现马赛克或无信号现象。 3.5预防措施 （1）有线电视工程是接头工程，在进行线路施工和检修 优化过程中，同轴铝管接头的制作环节尤为重要。在制作 和安装时一定要注意规范操作。（2）在接头处一定要做好防水处理并要留有余兜，余兜 不宜过长，且需进行捆扎固定，防止线路摇摆导致接头损 伤或脱落。二、CMTS网络故障分析 Cable Modem工作原理 CM首先扫描所有下行频率，捕捉CMTS为此CM发 送的下行信息，下行信息中包含CMTS指定的上行

15、 频率。然后进行测距，测距后可以实现定时信息 的同步和发射功率的控制。当用户发送/接收数据 时，CM在上行通道中发送申请IP地址的请求，前 端的DHCP服务器收到请求后，向其返回一个IP地 址。确定了上下行频率和IP地址后，就可以通过 CM访问网络。而目前来说，CM网络最大的问题 在于上行通道，下图是CM反向通道的结构图。 反向线路网络结构和各点电平如下图：CMTS网络典型故障类型 1、CM下行灯闪烁，上行灯和在线灯不亮 2、CM上行灯在闪烁，下行灯长亮，在线灯 不亮 3、CM上行和下行灯长亮，在线灯闪烁 4、CM频繁掉线 5、CM状态正常，网络速度慢 6、CM已在线但上不了网案例：分支器端口断裂导致CM晚间频繁掉线 1.1故障现象描述 某用户报修宽带每天晚上八点半以后就会出现频 繁掉线现象。 1.2故障原因分析 （1）每天晚上八点半之后用户所属的光机有严重 的突发回传噪声，其他时间信噪比是正常的，所 以用户每天晚上八点半后CM出现频繁掉线。 （2）上行信号衰减过大，CM的发射电平接近其 极限值，当电视收看用户增加时线路信号传输质 量也随着降低，导致CM频繁掉线。 1.3故障处理过程 （1）白天登录CMTS头端查看此用户所属光机信噪比一直 大于30dB，频谱也是正常。 （2）晚上八点半以前测试信号，CM输入电平高低导均