浅谈 HFC 双向网络噪声排查与故障维修秦双华（涟水县广播电视台，江苏 涟水 223400）摘要：网络噪声对双向数据信号带来的灾难性影响已达到几乎令人无可奈何的程度，因为网络处在无所不在的电磁场环境中，各种冲击噪声、RF 侵入噪声、有源器件基底噪声以汇聚的形式充满整个回传频谱，再好的网络也不可能屏蔽所有的噪声来源，几个没拧紧的接头、弯曲过度的线缆、用户家使用不规范的信号接入方式都会引入噪声。目前影响网络运行的噪声主要指存在于565MHz回传通道内的噪声。关键词： CMTS、cable modem、3D 图形、冲击噪声一、噪声的危害随着 HFC 双向网的改造完毕，双向业务的快速发展，在我们的双向系统中，形形色色的噪声粉默登场。目前影响网络运行的噪声主要指存在于 565MHz 回传通道内的噪声。这一类噪声的出现对反向业务主要构成以下威胁： 1、瞬间的或短时间的噪声干扰造成 cable modem 用户短暂的断线，而此类噪声由于难以捕捉，往往无法彻底排除。2、长时间存在的尖脉冲干扰，此类噪声如果存在于上行频带内，此上行通道的信噪比会明显下降并至不可用，用户 cable modem 断线后无法重新与 CMTS 通信。如尖脉冲存在于上行频带边缘，也会使本通道误码率明显上升，降低通道利用率，造成网络拥塞。3、通道本底抬高，这一类故障往往造成整个通道无法使用或不得不降低上行通道带宽的方式以获得通信所需要的信噪比。更有本底噪声过高后造成光站内反向光发射模块过载造成整个通道堵塞情况。4、20MHz 之前的噪声如功率达到一定程度同样会引起反向光模块过载引起通道堵塞，造成此端口反向业务全部中断。总之，我们的业务愈向双向业务拓展，对于上行通道的稳定性要求越高，则对于存在于上行通道内的噪声越要重视，否则，在我们以后以 cable modem 及 VOD 等双向业务为主的将来，将会由于反向噪声的不加控制而使网络处于一个不可运行状态。二 、排查噪声的要点网络上噪声的出现是无法避免的，所以噪声的排查是一线的技术人员所必须掌握的一项工作技能。为了迅速、有效的展开排查，把影响降到最小，我们要做到及时响应、灵活处置、系统彻底这三个方面。1、排查噪声必须及时响应，网络中某处发生了噪声，势必会影响到 CMTS 中某个上行端口所带用户的正常上网，其影响面较广，等到大量用户报修才发现是噪声干扰，为时已晚，所以对噪声出现后的及时响应是对付噪声的第一步。然而怎样才能及时响应呢？首先，必须要有噪声监测系统。噪声监测系统可以是专门针对回传通道的噪声的监测分析系统，如美国 ACTERNA PathTrak 和 Trilithic 9581SST 等。也可以是根据CMTS 提供的各项数据（特别是信噪比）所开发的实时监测系统。它们的共同点在于都能对回传通道的信噪比进行实时的监控；不同之处在于前者可以根据所设门限自动告警以及通过网管将告警信息传达到指定地方，大大减少了人的工作量和出错性；后者则必须通过工作人员实时监看，定时刷新。此外，噪声监测系统对上行数据流噪声以及多个节点所返回的载频电平经过系统服务器(相当于频谱仪)连续监测出来的；后者则是通过 CMTS 下在线的 cable modem 所得到的指标折算出实时的信噪比，然后再通过曲线或数值表示出来。其次，要有人力与仪器设备的保障。发现噪声后，相关人员携带所需仪器按指示到达相应地点马上展开排查。再次，要有详实的网络资料，例如：CMTS 接入光节点资料、光机正反向资料、各片区图纸等。平时还要对各网络资料及图纸及时更新归档，如果各项资料一旦出错或与实际不符，排查噪声将会变得很困难及效率很低。2、获得噪声信息后，并不是就一味的冲到一线开始排查，而是应该根据噪声强弱、持续时间、规律性等进行分析，然后对其灵活处置。见表 1（以 QPSK 调制方式，3.2M带宽为例）：表 1 噪声信息排查与故障处理表噪声强弱（信噪比） 持续时间 规律性 出现时间 段 在线 CM 数 处理方式小于 20dB连续出现大于 5 分钟或间断性出现大于 20 分钟不论 8:000:00 不论 马上排查小于 20dB连续出现小于 5 分钟或间断性出现小于 20 分钟有规律 全天 不论 根据规律性计划排查小于 20dB连续出现小于 5 分钟或间断性出现小于 20 分钟无规律 8:000:00 大于 20通过频谱仪或噪声监测系统得到的噪声波形，将工作频点搬至合适频点小于 20dB连续出现大于 5 分钟或间断性出现大于 20 分钟不论 0:008:00 小于 20 做好记录，寻找规律， 计划排查大于 16dB且小于20dB连续出现大于 5 分钟或间断性出现大于 20 分钟有规律 全天 不论 根据规律性计划排查具体处置原则：（1）能“躲”则躲：对某处噪声的强弱、持续时间、出现概率等规律的掌握，根据噪声频域波形或专业噪声监测系统中的图 13D 图形或图 2 伪 3D 图 （特别适用于无规律的间断性瞬间噪声） ，将 CMTS 工作频点搬移到无干扰或噪声干扰较小处。这样可以在最短时间内降低噪声带来的影响，并减轻噪声排查人员的工作量。图 1 ACTERNA PathTrak 的 3D 图形图 2 Trilithic 9581SST 的伪 3D 图（2）能查必查：对在工作时间（8:0022:00）段内出现的持续噪声，必须做到一查到底。a、持续噪声给了我们充裕的排除时间。b、在工作时间内，有足够的人手在第一时间来响应。c、特别在白天，便于施工并且减少排除过程中短时间中断电视信号引起的报修。（3）找规律、排计划：根据噪声影响的用户数和出现的时间段及噪声强度，结合实际工作，做好噪声记录和排查计划。例如，信噪比小于 20dB 大于 16dB 且所影响用户较少时，或噪声在夜间出现不便排查时可以做好记录，寻找规律，然后根据计划针对性的排查。（4）躲不了、查不掉还可以“缩”：随着用户增多，每个 CMTS 所需接入的光节点日益减少，我们在对某处噪声长期无法根除时，特别是零星的噪底整体抬高的干扰，有相当危害，但又无法捕捉，采取的办法就是将其单独接上行端口，并将其上行带宽减小以获得正常传输所需的信噪比，由于其所带用户较少，其上行通道也不易出现拥塞。总之，能够采取最快且最有效的手段，将用户 cable modem 断线和用户投诉压制在一个最好的状态下是我们决定采取何种处理手段唯一的标准。3、噪声排查还必须做到系统、彻底。（1）网络上的噪声是实时变化着的，时有时无、时大时小。在不能一查到底的情况下，必须做好此处噪声排除流转单，也就是记录好排查到哪一环节、哪一路；噪声波形、噪声强度；出现时间、持续时间等，这样下次该处噪声出现后就能接着上次往后查，提高工作效率，避免了重复劳动。（2）对于利用搬移频点来解决噪声影响的，对使用过的频点更要记录在案。因为网络上的噪声不会无缘无故永久的消失，也没有绝对不会受干扰的频点，所以只有通过先搬后查才能真正解决该处的噪声干扰。（3）在同一片区若发现多次相同原因（接头故障或链路调试问题等）噪声干扰，事后必须对及时全面的对该片区进行整改，防止再次产生干扰噪声。（4）噪声排查结束后，记录排查结果、噪声源、噪声地点、是否加高通滤波器等，以免日后在日常安装、维护中拆除高通滤波器，无意中又把噪声放了出来。三 、噪声排查的方法及步骤我们按照由高到低不同等级的仪器配备来讲。1、配备仪器：专业的噪声的监测分析系统（以 Trilithic 9581SST 为例） ；860DSP 场强仪（能与 Trilithic 9581SST 配合使用） 。排查步骤：a、确定受噪声影响的 CMTS 端口下所带光节点情况；b、用 860860DSP 场强仪测试各光节点反向光接收测试口回传波形；c、根据测得的回传通道噪声波形与 Trilithic 9581SST 监测到的噪声情况比较，确定有噪声的光节点。 （见图 3）图 3 有噪声的光节点测试波形图 4 来自于分配系统噪声测试波形d、到该处光机处，用同样方法确定噪声来自哪一路，然后逐级往下排查，直到查找到噪声源；e、根据实际情况是否能彻底解决噪声源，如不行就用高通滤波器将其隔离。2、配备仪器：频谱仪排查步骤：a、确定受噪声影响的 CMTS 端口下所带光节点情况；b、用频谱仪监看各光节点反向光接收测试口 565Mhz 回传波形；c、找出噪声情况最严重的光节点，留下一人监看频谱仪；d、其他人员到该光节点，逐路断开反向插片并与留下监看人员实时联系，确认噪声来自哪一路；e、然后利用断开排除法，逐级往后排查，直到查找到噪声源；f、根据实际情况是否能彻底解决噪声源，如不行就用高通滤波器将其隔离。3、配备仪器：无在日常工作中，一线的维修人员不可能时时刻刻都将频谱仪带在身边，而往往噪声的出现又是那么的突然，所以在很多时候为了与噪声抢时间，可用以下方法。排查步骤：a、到机房后与实时监测人员电话联系，根据资料逐个断开反向光接收的尾纤；b、由实时监测人员来指挥每一次插拔，通过实时监测系统的不断刷新，根据断开与接上所得到的信噪比的比较来判定噪声的来源；c、再到该处光机处，然后利用同样的断开排除法，逐级往后排查，直到查找到噪声源；d、根据实际情况是否能彻底解决噪声源，如不行就用高通滤波器将其隔离。4、应急处理法(1)在非工作时间段（深夜、凌晨） ，不便于进行现场排查。但噪声强度较大、影响面较广的情况下，我们可以到机房确定有噪声的一路光节点后，将其断开。这样就将影响面积缩小到一个光节点所带的用户范围，保障了多数用户的正常使用。第二天一早将断开的光节点恢复，如有噪声马上进行排查。(2)在流量较小或同时在线数不多的 CMTS 端口下，出现噪声强度不高，如暂无条件排查我们可将上行带宽从 3.2M 调整到 1.6M，以牺牲带宽来提高信道的信噪比。(3)使用衰减器直接降低某处来的噪声，这个方式可以用在主站，也可以用在CMTS 混合端。四 、噪声排除实例1、涟洲花园：某日，接到涟洲、府前等小区用户报修无法上网，网络监测系统检查涟洲、府前等小区几个头端的上行通道噪声情况，发现第 3 头端第四个端口含上述光节点，并且上行信噪比为 17db,于是我维护人员至府前分中心利用频谱仪（HP8591）检查反向光收测试口后发现噪声来源于涟洲花园主站。噪声形态为低端高于 100dBuV然后至 65MHz 功率渐渐降低的波浪形。再派维修人员至主站断开至分配网各支干线的的反向衰减片，确认噪声为来源于 15 号楼的放大器，然后一个一个断开分支器，结果发现噪声是来源于二楼一个用户家中，敲开门发现此用户正在装修，进户线被用户家中装修工并线后用来看电视，将此并线断开后噪声降低了 23dB,将此用户进户线在楼道内直接断开后噪声消失，我们随后将此用户端口加上 565Mhz 高通，将上行噪声完成隔离，端口信噪比很快恢复到 25dB 以上，频谱仪上的波浪也消失。2、某日，在机房用频谱仪例行检测时发现西门新村光节点底噪较高，为丘陵状，信噪比也在临界状态下，由于是单兵作战，暂时无法调动人员进行排查，便取一个 3dB的衰减器，将本路的混合器端口多误减了 3 个，通过此方法，使整个端口的信噪比比原来提高了 3db 左右，在临时处理后，随即安排人员再至现场排查，此种处理方法会使原来运行在临界状态下的 CM 掉线，也只能作应急处理。3、 某日，富贵花园，炎黄家园，艺达名都等处每天傍晚开始信噪比就开始降低至13、14dB 左右，至第二天白天七八点就恢复正常，我们怀疑是夏天有人使用空调，查至放大器以下，我们由于担心断正向信号引起用户投诉，便暂时停止了排查，某日白天，此噪声又出现，形状为波浪形将整个上行通道充满，上行业务信号几乎淹没。维护人员至放大器以后线路打开一个预埋箱后发现我方分支器被人替换为市面上的劣质分支器，有一个5 电缆剥开屏蔽网后直接插入分配器端口，将其清除后噪声消失。4、某段时间，幸福里、怡和苑等处 CM 用户报修偏多，多为去时已好，但从噪声监系统上并未有明显并长时