張 彬，樊元壩

(天津泰達(dá)有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司 天津300456)

2008年CHINA-DOCSIC技術(shù)規(guī)范出現(xiàn)，兼容大型的 CMTS，在國內(nèi)廣電運(yùn)營商中普遍運(yùn)用，經(jīng)過10年的發(fā)展已經(jīng)形成了完善的技術(shù)體系，穩(wěn)定的雙向HFC網(wǎng)絡(luò)是CMTS傳輸?shù)谋匾獥l件。隨著人們生活質(zhì)量的提高，用戶對(duì)帶寬的需求也越來越高，在提高帶寬的同時(shí)還能夠保障用戶的體驗(yàn)是目前各廣電運(yùn)營商亟需解決的難題。

1 CMTS系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

CMTS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是有效利用了廣電傳統(tǒng)的雙向HFC網(wǎng)絡(luò)，非雙向網(wǎng)絡(luò)可以在單向HFC的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，配加回傳通道，且前期施工簡(jiǎn)單，大面積覆蓋，低開通率的情況下成本較低，能夠?qū)崿F(xiàn)快速接入，解決入戶難、施工難等問題；有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品比較成熟，設(shè)備之間的兼容性高。缺點(diǎn)是CMTS下行帶寬承載帶寬有限，單條8MHz帶寬信道，在信號(hào)采用 64QAM 調(diào)制方式時(shí)，頭端共享最高速率38Mbit/s，可開通用戶少，可承載業(yè)務(wù)有限，大帶寬業(yè)務(wù)無法滿足。匯聚噪聲效應(yīng)直接影響寬帶的性能，每年都要投入大量的人力物力資源維持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，保障用戶的寬帶體驗(yàn)。

2 CMTS系統(tǒng)的常見的故障類型

CMTS系統(tǒng)常見的故障可分為出口問題、機(jī)房故障、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)傳輸故障、CM故障以及桌面維護(hù)。

2.1 出口故障

Cisco 7600路由器以上屬于出口類故障，通常有出口中斷、緩沖池故障、個(gè)別應(yīng)用或 APP不能使用等。出口故障一般影響面較大，在較短時(shí)間內(nèi)會(huì)有大量的用戶報(bào)修網(wǎng)絡(luò)中斷，報(bào)修用戶地址分布在不同前端所覆蓋的區(qū)域，基本可以認(rèn)為是出口，呼叫中心應(yīng)及時(shí)派單請(qǐng)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行維修。

2.2 機(jī)房故障

前端機(jī)房 7600路由器以下屬于機(jī)房故障，包括DHCP、TFTP、DNS服務(wù)器造成大面積無法注冊(cè)，上線及網(wǎng)速慢，CMTS板卡，光發(fā)光收模塊，射頻分配器混合器及連接線纜引起的衰減異常，信噪比低，正向 MER、BER值低等故障現(xiàn)象。通常也會(huì)有大量用戶同時(shí)報(bào)修，與出口故障不同的是故障用戶都集中在同一個(gè)前端或者同一個(gè)下行端口。大屏幕監(jiān)控人員可以根據(jù)報(bào)修用戶提供的MAC號(hào)查詢監(jiān)控軟件，準(zhǔn)確定位到故障點(diǎn)并轉(zhuǎn)呼叫中心派單維修。

2.3 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)故障

機(jī)房以下至用戶終端面板這部分稱之為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，通常因?yàn)樵O(shè)計(jì)衰減小造成電平偏高或者電纜損壞，施工工藝問題導(dǎo)致接頭老化，器件損壞造成衰減大等問題。在CMTS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維過程中，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)故障報(bào)修是用戶報(bào)修的主要組成部分，同時(shí)也是網(wǎng)絡(luò)維修的重難點(diǎn)。組成 HFC網(wǎng)絡(luò)的光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò) 3部分任意一處出現(xiàn)問題都可能造成網(wǎng)絡(luò)中斷，影響用戶上網(wǎng)。同時(shí)回傳通道的匯聚結(jié)構(gòu)也決定了 CMTS有線寬帶系統(tǒng)繞不開的噪聲干擾，每年都要花大量的人力物力來維持優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通道，排除隱患。

2.4 終端CM設(shè)備故障

通常有CM損壞和CM設(shè)備授權(quán)問題。CM損壞可分為有電源故障、高頻頭損壞、CM 板卡故障、CM網(wǎng)口損壞，通常更換電源線或者CM就能排除故障。CM 授權(quán)問題主要有：①CM 接收不到授權(quán)信息，無法獲得授權(quán)，一般發(fā)生在首次辦理寬帶業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)員點(diǎn)完授權(quán)以后沒有點(diǎn)擊確定，這種人為操作失誤只要加強(qiáng)業(yè)務(wù)員管理及培訓(xùn)便能杜絕；②BOSS系統(tǒng)存在BUG，續(xù)費(fèi)用戶業(yè)務(wù)開通順序由先關(guān)斷再開通授權(quán)變成了先開通授權(quán)再關(guān)斷，系統(tǒng)優(yōu)化后故障排除；③CM 實(shí)際獲得的授權(quán)帶寬與用戶承諾開通的帶寬不一致，此類故障往往是由于促銷策略變更后，BOSS系統(tǒng)沒有及時(shí)更新所致。

2.4 桌面維護(hù)故障

用戶終端路由器、手機(jī)、Pad及電腦調(diào)試歸為桌面維護(hù)。目前市場(chǎng)上充斥著各種各樣的路由器，功能繁多，需要維修人員熟悉路由器的各種功能，熟練設(shè)置 Wifi密碼，同時(shí)根據(jù)路由器查看在線設(shè)備的使用情況，輔助分析網(wǎng)絡(luò)故障。電腦調(diào)試則需要維修員熟練本地連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，利用測(cè)速軟件對(duì)帶寬進(jìn)行測(cè)速，憑本機(jī)的 IP地址、網(wǎng)關(guān)和 DNNS，定位故障位置。

按照影響范圍來劃分，我們可以將故障分為個(gè)別故障以及集中故障，通常影響5戶及以上的故障報(bào)修按照集中故障處理。個(gè)別故障一般承諾24h解決，集中故障要求維修員 1h之內(nèi)趕赴現(xiàn)場(chǎng)，確定故障原因，4小時(shí)內(nèi)排除故障。

3 CMTS系統(tǒng)故障的解決流程

3.1 回傳通道調(diào)試

CMTS系統(tǒng)接收電要滿足設(shè)備激勵(lì)需求，通常需要對(duì)光站與反向光收之間的衰減進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)試。因CM 上傳信號(hào)進(jìn)入光站的標(biāo)準(zhǔn)值是 75dBμV，考慮到光站測(cè)試口衰減 20dBμV，故在光站下行測(cè)試口注入一個(gè) 95dBμV的低頻測(cè)試信號(hào)，調(diào)整光站到前端機(jī)房反向光收模塊上的衰減，使反向接收模塊輸出電平為98dBμV。

3.2 寬帶維修流程

根據(jù) CMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)合公司職能部門的劃分，小組討論制定了 CMTS寬帶系統(tǒng)故障維修流程表，如圖 1所示，明確各部門的職責(zé)范圍，為維修員上門維修指明方向。當(dāng)維修人員遇到困難能夠及時(shí)報(bào)告相關(guān)人員協(xié)助解決，避免二次上門維修。

3.3 數(shù)據(jù)下行信號(hào)故障排查

數(shù)據(jù)下行信號(hào)主要有電平低、MER值低及糾錯(cuò)前后 BER值異常故障現(xiàn)象。下行信號(hào)測(cè)試與電視信號(hào)測(cè)試一樣，只是將測(cè)試頻率改為 530MHz或299MHz。首先應(yīng)該測(cè)試光站輸出是否正常，考慮到網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)下行調(diào)制方式有 64QAM 和256QAM 兩種，測(cè)試的時(shí)候需要維修員切換調(diào)制方式測(cè)試，避免誤測(cè)。光站輸出異?？梢詼y(cè)試同一下行所覆蓋的其他光站輸出是否有同樣的問題，據(jù)此判斷是單個(gè)光站輸出異常還是機(jī)房故障。

3.4 單戶故障排查

線路故障維修，維修員進(jìn)入用戶家首先應(yīng)測(cè)試終端下行接收電平是否正常。終端電平偏低而入戶電平正常，則需要檢查用戶家分配箱器件、接頭及終端面板后面的接頭，排除故障。反向衰減異常，通常從終端面板發(fā)射一個(gè) 110MHz的低頻信號(hào)，從光站上行測(cè)試口及以下同軸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收該信號(hào)，測(cè)試線路衰減是否與設(shè)計(jì)相符，找出故障線纜、接頭、器件并進(jìn)行修復(fù)。

3.5 回傳噪聲故障排查

3.5.1 噪聲的來源及監(jiān)測(cè)

圖1 寬帶維修流程表Fig.1 Broadband maintenance flow chart

噪聲是系統(tǒng)中區(qū)別于有用信號(hào)成分的統(tǒng)稱，主要來源有電磁輻射干擾噪聲、設(shè)備內(nèi)部電路噪聲、電源干擾噪聲、接地回路噪聲等。為了有效監(jiān)測(cè)噪聲侵入，我們引進(jìn)了Singnal Quality Monitor噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如圖 2所示，系統(tǒng)可以很直觀地看到每個(gè)上行口的信噪比，當(dāng)上行口信噪低于門限值以后會(huì)紅色報(bào)警，這時(shí)候不管是否有用戶報(bào)修都需要維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)維修，排除噪聲，充分利用網(wǎng)管的預(yù)警機(jī)制，防患于未然。

3.5.2 不同位置引入噪聲的特征及消除

光纖部分噪聲侵入危害較小，通常將光纖跳接點(diǎn)接頭用酒精棉擦拭干凈，既能降低光纖損耗，也能消除噪聲侵入干擾。而同軸分配網(wǎng)絡(luò)部分接頭和器件較多，每個(gè)位置都可能引起噪聲侵入，通常分為終端噪聲、干線噪聲、光機(jī)自身引起噪聲。終端噪聲是由于終端設(shè)備接地不良引起，對(duì)于沒有辦理寬帶業(yè)務(wù)的可以在入戶線前加高通濾波器隔離掉低頻(5～65MHz)噪聲，有雙向業(yè)務(wù)的用戶則需要入戶檢修。

在實(shí)際維修當(dāng)中，我們需要用反向頻譜分析儀從前端光收到用戶終端逐級(jí)對(duì)干線進(jìn)行排查，檢修線路消除噪聲侵入。圖3是主干線上的反向頻譜。

圖2 上行通道信噪圖Fig.2 Uplink channel signal-to-noise map

圖3 主干線反向頻譜Fig.3 Backbone reverse spectrum

光機(jī)自身設(shè)備引起噪聲是由于光機(jī)元器件老化，隔離度不夠造成的。前端反向模塊檢測(cè)噪聲異常，測(cè)試干線噪聲正常，光機(jī)反向測(cè)試口測(cè)試噪聲異常。將光機(jī)每路的反向衰減片拔掉以后，在光機(jī)反向匯聚測(cè)試口測(cè)試反向頻譜電平超過警戒值 50dBμV，基本就可以認(rèn)定為光機(jī)自身引起的噪聲侵入，一般需要更換光機(jī)排除故障。

4 CMTS系統(tǒng)的優(yōu)化方案

4.1 上行口拆分

為了有效利用帶寬資源，前期用戶相對(duì)較少，每個(gè)上下行都采用4混合的模式，將4個(gè)光站反向混在一起。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，寬帶用戶不斷增加，寬帶利用率逐漸提高，當(dāng)出口利用率達(dá)到 80%的時(shí)候，為保障用戶體驗(yàn)，需要對(duì)上行口進(jìn)行拆分。根據(jù)每個(gè)光站覆蓋寬帶用戶量可以將上行口拆分成三混合、兩混合及單獨(dú)一個(gè)光站獨(dú)享一個(gè)上行口，每個(gè)下行口對(duì)應(yīng)4個(gè)上行口，從而達(dá)到下行拆分的目的。

4.2 增加上下行頻點(diǎn)優(yōu)化調(diào)制方式

在8M帶寬下行采用64QAM的調(diào)制方式，最大有效碼率為38Mb/s。計(jì)劃為用戶提供2M、4M帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人們對(duì)帶寬的要求也越來越高，尤其是高清、超清、藍(lán)光視頻的出現(xiàn)，在滿足人們對(duì)視頻畫質(zhì)需求的同時(shí)，對(duì)帶寬的需求也越來越高，38Mb/s的速率已經(jīng)不能滿足用戶對(duì)帶寬的需求。增加上下行信道，調(diào)整調(diào)制方式勢(shì)在必行。上下行均采用4個(gè)8MHz帶寬信道綁定就可以使下行在256QAM 調(diào)制時(shí)速率達(dá)到 200Mb/s，上行采用64QAM 調(diào)制時(shí)速率達(dá)到 120Mb/s，未來下行還可以擴(kuò)展到8個(gè)信道、16個(gè)信道綁定。