專利名稱：用于確定網(wǎng)絡(luò)中的微反射的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及確定網(wǎng)絡(luò)中的微反射。更具體地，本公開涉及確定HFC 網(wǎng)絡(luò)中的上游通信中的微反射以允許傳輸信道的最優(yōu)選擇。
背景技術(shù)：
同軸電纜電視系統(tǒng)己被廣泛地使用了許多年，并且巳經(jīng)發(fā)展了廣 大的網(wǎng)絡(luò)。電纜操作員常常難于管理和監(jiān)視廣大和復雜的網(wǎng)絡(luò)。典型 的電纜網(wǎng)絡(luò)一般包含通常連接到數(shù)個節(jié)點的頭端，節(jié)點向包含數(shù)個接 收機的電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)(CMTS)提供內(nèi)容，每個接收機連接 到許多個訂戶的數(shù)個調(diào)制解調(diào)器，例如，單個接收機可以連接到數(shù)百 個調(diào)制解調(diào)器。在許多情況中，數(shù)個節(jié)點可以服務(wù)于城鎮(zhèn)或城巿的特 定區(qū)域。調(diào)制解調(diào)器經(jīng)由專用頻帶上的上游通信與CMTS通信。
而且，電纜網(wǎng)絡(luò)日益增加著承載需要高的服務(wù)質(zhì)量和可靠性的信 號，諸如語音通信或者IP語音(VoIP)通信。語音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的任何 中斷是極為不便的，并且對于訂戶而言常常是不可接受的。多種因素 可能影響服務(wù)質(zhì)量，包括上游信道的質(zhì)量。影響上游通信的質(zhì)量的一 個因素是通信信號的微反射的存在。
微反射是通信信號的復本，諸如反射回到其自身但是時間上延遲 的信號。存在兩個引起上游HFC設(shè)施中的微反射的顯著誘因，阻抗失 配和雙工濾波器。顯著的微反射可以使上游HFC設(shè)施性能劣化。準確 地診斷微反射問題典型地需要技術(shù)人員或工程人員處于HFC設(shè)施中的 多個位置并且同時在可疑設(shè)備位置處注入測試信號。然后使用專用測 試儀器，諸如矢量信號分析儀，在頭端位置處檢測微反射的存在。該 診斷過程需要大量的人工操作，常常需要驅(qū)車到達設(shè)施中的遠程位置或者專用測試儀器。該診斷過程也是耗時的和昂貴的。因此，需要一 種確定微反射是否使上游HFC設(shè)施性能略微劣化的自動化過程，其不
會顯著影響HFC網(wǎng)絡(luò)，是成本有效的，并且不需要專用儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本公開描述了 一種自動化過程利用終端設(shè)備(諸如M T A或電纜 調(diào)制解調(diào)器)并結(jié)合經(jīng)由CMTS設(shè)備在頭端處進行的測量，確定微反 射是否使上游HFC設(shè)施性能略微劣化，并且其不需要驅(qū)車到達設(shè)施中 的遠程位置。
根據(jù)本發(fā)明的原理，本發(fā)明的裝置可以包括微處理器，其被配 置以向網(wǎng)元提供指令以調(diào)諧到測試頻率并且以測試符號率來發(fā)射測試 信號；接收機，其被配置以自網(wǎng)元接收測試信號；和均衡器，其被配
置以測量接收的測試信號中包含的微反射，其中微處理器被配置以基 于被測的微反射來確定與網(wǎng)元通信的最優(yōu)通信信道。
在該裝置中，可以指令以預定的分辨率發(fā)射所述測試信號，并且
其可以約為2560 ksym/s，預定的分辨率約為3卯ns。測試符號率可以 約為5120 ksym/s，并且預定分辨率可以約為195 ns。
在該裝置中，微處理器可以重復地指令網(wǎng)元調(diào)諧到另一頻率并且 發(fā)射測試信號直至測試過所有可用的上游頻率。還可以進一步將微處 理器配置以指令網(wǎng)元發(fā)射具有第二符號率的第二測試信號，第二測試 信號具有比第一測試信號高的符號率。
在該裝置中，微處理器可以迸一步被配置以確定離開被測的微反 射的源的距離。
根據(jù)本發(fā)明的一種用于監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的方法可以包括以下步驟選擇 網(wǎng)元作為測試網(wǎng)元；指令所述測試網(wǎng)元以作為測試頻率的第一頻率fl
和測試符號率來發(fā)射測試信號；通過測量由測試網(wǎng)元發(fā)射的測試信號 中的微反射，來測量測試頻率上的微反射；指令測試網(wǎng)元在作為測試 頻率的第二頻率上發(fā)射測試信號；重復測量步驟，即通過測量由測試 網(wǎng)元發(fā)射的測試信號中的微反射，測量作為第二頻率的測試頻率上的 微反射；并且基于作為第一頻率和第二頻率的測試頻率上的微反射， 確定用于通信的最優(yōu)頻率信道。
測量微反射的步驟可以包括測量由網(wǎng)絡(luò)中的放大器和雙工濾波 器中的阻抗失配引起的微反射?？梢栽诩s2560 ksym/s的測試符號率以 及約390 ns的分辨率，發(fā)射測試信號。
測量微反射的步驟可以包括測量由網(wǎng)絡(luò)中的分接電纜中的阻抗 失配引起的微反射?？梢栽诩s5120ksym/s的測試符號率以及約195 ns 的分辨率，發(fā)射測試信號。
該方法可以進一步包括重復如下步驟指令測試網(wǎng)元在被選為測 試頻率的另一頻率上發(fā)射測試信號；并且測量微反射，直至作為測試 頻率測試過多個可用上游頻率信道。
該方法可以進一步包括將另一網(wǎng)元選為測試網(wǎng)元的步驟，并且重 復如下步驟指令測試網(wǎng)元在作為測試頻率的第二頻率上發(fā)射測試信 號；并且測量微反射，直至測試過電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)端 口上的多個網(wǎng)元和多個可用上游頻率信道。
該方法可以進一步包括以下步驟基于信號和對應(yīng)的微反射之間 的延遲時間和網(wǎng)絡(luò)中的電纜的傳播速度因子，估計網(wǎng)絡(luò)中的微反射源 的位置。
根據(jù)本發(fā)明的一種計算機可讀介質(zhì)可以承載用于計算機執(zhí)行監(jiān)視 網(wǎng)絡(luò)的方法的指令，該方法包括以下步驟選擇網(wǎng)元作為測試網(wǎng)元；
指令所述測試網(wǎng)元在作為測試頻率的第一頻率fl和測試符號率發(fā)射測 試信號；通過測量由測試網(wǎng)元發(fā)射的測試信號中的微反射，測量測試 頻率上的微反射；指令測試網(wǎng)元在作為測試頻率的第二頻率上發(fā)射測 試信號；重復測量步驟，即通過測量由測試網(wǎng)元發(fā)射的測試信號中的 微反射，測量作為第二頻率的測試頻率上的微反射；并且基于作為第 一頻率和第二頻率的測試頻率上的微反射，確定用于通信的最優(yōu)頻率信道。
在該計算機可讀介質(zhì)中，該指令可以進一步包括重復如下步驟 指令測試網(wǎng)元在被選為測試頻率的另一頻率上發(fā)射測試信號；并且測 量微反射，直至作為測試頻率測試過多個可用上游頻率信道。
在該計算機可讀介質(zhì)中，該指令可以進一步包括將另一網(wǎng)元選為 測試網(wǎng)元的步驟，并且重復如下步驟指令測試網(wǎng)元在作為測試頻率 的第二頻率上發(fā)射測試信號；并且測量微反射，直至測試過電纜調(diào)制 解調(diào)器終端系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)端口上的多個網(wǎng)元和多個可用上游頻率信道。
在該計算機可讀介質(zhì)中，該指令可以進一步包括執(zhí)行如下步驟 基于信號和對應(yīng)的微反射之間的延遲時間和網(wǎng)絡(luò)中的電纜的傳播速度 因子，估計網(wǎng)絡(luò)中的微反射源的位置。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，本發(fā)明的技術(shù)允許操作員自動地確 定上游通信信道中的微反射，而不需要將測試儀器遠程安置在電纜設(shè) 施中。此外，本發(fā)明中描述的技術(shù)不需要將操作員或技術(shù)人員分派到 HFC網(wǎng)絡(luò)中的遠程位置。通過使用現(xiàn)有的終端設(shè)備(具體地，DOCSIS 終端設(shè)備，諸如MTA和電纜調(diào)制解調(diào)器)以及頭端儀器(具體地， DOCSIS CMTS)可以實現(xiàn)所有的測量。準確了解微反射將使操作員能 夠更加高效地利用其網(wǎng)絡(luò)的可用資源，諸如通過切換到具有較小的微 反射的通信信道，或者通過更換其中引入了微反射的網(wǎng)絡(luò)部件以改善 信號質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)速度。
此外，該過程將使上游HFC設(shè)施中的微反射性能最優(yōu)化。該過程 僅使用DOCSIS終端設(shè)備，結(jié)合在頭端處經(jīng)由DOCSIS CMTS設(shè)備進
行的測量，并且不需要驅(qū)車到達設(shè)施中的遠程位置或者專業(yè)測試儀器。


下面的附圖用于說明本發(fā)明的原理。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的示例性網(wǎng)絡(luò)。
圖2示出了有助于理解本發(fā)明的示例性CMTS 10的邏輯架構(gòu)。
圖3示出了有助于理解本發(fā)明的接收機群組201的邏輯配置。
圖4示出了示例性網(wǎng)元8，諸如電纜調(diào)制解調(diào)器。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的示例性過程。
圖6示出了用于執(zhí)行放大器雙工濾波器阻抗失配測試的示例性過程。
圖7示出了用于執(zhí)行分接電纜阻抗失配測試的示例性過程。
具體實施例方式
本公開提供了 CMTS服務(wù)群組中的終端設(shè)備的微反射的遠程評 估，以及用于以改善的微反射性能來最優(yōu)地將服務(wù)群組重新指配到占 線信道的裝置。在對于網(wǎng)元可用的全部的占線信道上，CMTS服務(wù)群 組中的所有網(wǎng)元的微反射評估可以提供微反射電平的映射，所述網(wǎng)元 諸如電纜調(diào)制解調(diào)器、機頂盒和媒體終端適配器(MTA)以及DOCSIS (電纜數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng))終端設(shè)備。該方法開始于詢問CMTS服務(wù)群組 中的網(wǎng)元以獲得其在占線信道范圍上的微反射性能。微反射映射用于 確定最優(yōu)的占線信道，最優(yōu)的占線信道被定義為具有出現(xiàn)最少量的最 差情況微反射的信道。為了評估上游HFC設(shè)施中可能存在的全范圍的 微反射條件，優(yōu)選地使用兩個符號率。第一低速率的符號率，例如2560 ksym/sec，用于識別由放大器雙工濾波器生成的微反射，而第二較高速 率的符號率，例如5120 ksym/s，用于識別由本地分接電纜阻抗失配生 成的微反射。該過程可以重復，直至使所有CMTS服務(wù)群組最優(yōu)化。
優(yōu)選地，微反射測試不應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)中的其他改變一同出現(xiàn)，諸如光學路 由改變、入口電平切換或者將可能引起RF電平不穩(wěn)定的任何其他的程 序或事件。
為了確保在網(wǎng)絡(luò)中存在足夠的功率容限用于執(zhí)行本發(fā)明中的測 試，操作員應(yīng)了解可用的上游頻率區(qū)的上游功率譜。該知識可以有助于在不影響HFC性能和訂戶服務(wù)的情況下，協(xié)助測試信道安置和添加額外的測試信道功率的能力。該知識還可以向操作員提供信心，即可 能由不足的功率容限引起的失真不會影響執(zhí)行的測試。盡管可以使用用于確定網(wǎng)絡(luò)中的可用功率容限的任何適當?shù)姆椒ǎ窃?006年10 月20日提交的、受讓的U.S. Serial No. 11/551,014的、標題為"METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE TOTAL POWER MARGIN AVAILABLE FOR AN HFC NETWORK"的、No. BCS04121 Attorney Docket的共同受讓的公開中，描述了一種方法，通過引用將 其整體內(nèi)容并入于此。
在2006年9月5日提交的、受讓的U.S. Serial No. 11/470,034的、 標題為"METHOD AND APPARATUS FOR GROUPING TERMINAL NETWORK DEVICES"的、No. BCS04122 Attorney Docket的共同受讓 的公開中，提供了一種用于使駐留在相同光學節(jié)點或者服務(wù)群組上的 設(shè)備隔離的方法，通過引用將其整體內(nèi)容并入于此。
圖1示出了示例性網(wǎng)絡(luò)，其中多個終端網(wǎng)元8 (例如，電纜調(diào)制 解調(diào)器、機頂盒、配備有機頂盒的電視機、或者諸如HFC網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò) 上的任何其他網(wǎng)元)通過節(jié)點12和一個或多個抽頭(未示出)連接到 位于頭端14中的電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)(CMTS) 10。在示例性配 置中，頭端14還包含光學收發(fā)信機16，其通過光纖向多個節(jié)點12提 供光學通信。CMTS 10連接到IP或PSTN網(wǎng)絡(luò)6。本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)認識到，可以存在多個連接到頭端的節(jié)點12，并且頭端可以包含多 個CMTS10單元，每個CMTS 10單元包含多個接收機(例如，8個接收機)，每個接收機與多個(例如100個)網(wǎng)元8通信。CMTS 10還 可以包含備用接收機，其未被連續(xù)配置到網(wǎng)元8，而是可以選擇性地配 置到網(wǎng)元8。在2005年6月30日提交的、標題為"Automated Monitoring of a Network"的、受讓的U.S. Serial No. 11/171,066的共同受讓的 Attorney Docket No. BCS03827中，描述了備用接收機的使用，通過引 用將其整體內(nèi)容并入于此。
圖2示出了有助于理解本發(fā)明的示例性CMTS 10的邏輯架構(gòu)。如 圖2中說明的，CMTS IO可以包含處理單元100，其可以接入RAM 106 禾口ROM 104，并且可以控制CMTS 10的操作和通過網(wǎng)元8發(fā)送到CMTS 10的RF通信信號。處理單元100優(yōu)選地包含微處理器102，其可以自 ROM 104或RAM 106接收信息，諸如指令和數(shù)據(jù)。處理單元100優(yōu)選 地連接到顯示器108，諸如CRT或LCD顯示器，其可以顯示狀態(tài)信息， 諸如是否正在執(zhí)行站維護(SM)或者接收機是否需要負載均衡。輸入 鍵盤110也可以連接到處理單元100，并且可以允許操作員向處理器 IOO提供指令、處理請求和/或數(shù)據(jù)。
RF收發(fā)信機(發(fā)射機/接收機)單元優(yōu)選地包含多個發(fā)射機4和 接收機2，用于通過光學收發(fā)信機16、節(jié)點12和多個網(wǎng)絡(luò)抽頭(未示 出)向多個網(wǎng)元8提供雙向通信。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，CMTS 10可以包含多個RF接收機2，例如8個RF接收機和備用接收機。每 個RF接收機2可以支持超過100個網(wǎng)元。RF接收機2，諸如Broadcom 3140接收機(接收機)優(yōu)選地向均衡器103提供接收的RF信號，均 衡器103用于獲取均衡器值和突發(fā)調(diào)制錯誤比(MER)測量結(jié)果、分 組錯誤率(PER)和比特錯誤率(BER)。均衡器103優(yōu)選地是多抽頭 線性均衡器(例如，24抽頭線性均衡器)，其還可以被稱為前饋均衡 器(FFE)。均衡器103可以集成包含在RF接收機2中，或者可以是 分立的設(shè)備。RF接收機2還可以包括FFT模塊308，用于支持功率測 量。每個接收機2的通信特性可以存儲在ROM 104或者RAM 106上， 或者可由外部源，諸如頭端14提供。RAM 104禾口/或ROM 106還可以
承載用于微處理器102的指令。
圖3示出了有助于理解本發(fā)明的接收機群組201的邏輯配置。如 圖3中說明的，備用接收機204可以以非侵入的方式接入每個主接收 機端口 220 (例如，R0 R7)。如所說明的，提供了 CMTS接收機端 口 220，其可以具有Amphenol連接器的形式，以允許電纜，例如同軸 電纜(未示出)與主接收機2連接。
備用接收機204優(yōu)選地經(jīng)由信號線222接入主接收機端口 220的 信號線221，并且抽頭優(yōu)選地位于來自接收機端口 220的電纜信號進入 接收機201的位置，因此連接的主接收機201和備用接收機204可以 接收相同的信號。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，每個主接收機201 (例 如接收機R0 R7)根據(jù)不同的通信特性接收信號，例如，不同的頻率 (RF頻帶)和通信協(xié)議上的通信。備用接收機204優(yōu)選地可調(diào)諧到每 個主接收機201的RF頻帶。優(yōu)選地，備用接收機204 —次僅與一個主 接收機201連接(矩陣)。
當電纜操作員開始測試操作時，他們可以選擇任何寄存的調(diào)制解 調(diào)器，或者CMTS IO可以為他們選擇調(diào)制解調(diào)器。 一旦選擇了調(diào)制解 調(diào)器，則將其移動(調(diào)諧頻率)到備用接收機，向其傳遞測試數(shù)據(jù)并 且測量結(jié)果。 一旦完成了測試測量，則使調(diào)制解調(diào)器移動回到(指令 其重新調(diào)諧至主接收機頻率)其原始主接收機。該整體過程優(yōu)選地是 在調(diào)制解調(diào)器未從網(wǎng)絡(luò)解除寄存的情況下執(zhí)行的，以避免中斷訂戶的 服務(wù)或者主接收機上的針對其他訂戶的任何其他服務(wù)。
在優(yōu)選實現(xiàn)方案中，本發(fā)明可以使用DOCSIS網(wǎng)元，諸如電纜調(diào) 制解調(diào)器，生成微反射測試信號。因此，可以使用一個可用的上游 DOCSIS帶寬實現(xiàn)測試信號，例如200 kHz、 400 kHz、 800 kHz、 1600 kHz、 3200 kHz或6400 kHz。在雙工器滾降較突出的上頻帶邊緣處， 優(yōu)選的實現(xiàn)方案可以使用的窄的800 kHz帶寬，這是因為窄的帶寬使返 回路徑中的所需干凈頻譜量最小，并且在準許可用頻譜的情況中使用 較寬的帶寬，以便于獲得測量中的改善的分辨率。
圖4示出了示例性網(wǎng)元8，諸如電纜調(diào)制解調(diào)器。網(wǎng)元8優(yōu)選地
包含處理器302，其可以與RAM 306和ROM 304通信，并且其控制網(wǎng) 元的一般操作，包括網(wǎng)元根據(jù)來自CMTS 10的指令發(fā)送的預均衡參數(shù) 和通信的前導長度。網(wǎng)元8還包含收發(fā)信機(其包括發(fā)射機和接收機)， 其提供與CMTS 10的雙向通信。網(wǎng)元8還可以包含均衡器單元，其可 以使針對CMTS IO的通信均衡。網(wǎng)元8還可以包含衰減器320，其可 由微處理器控制，用于使待發(fā)射的信號衰減到所需的功率電平。本領(lǐng) 域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，僅出于討論的目的分立地示出了網(wǎng)元8的部 件，但是實際上可以將多種部件組合。
在圖5 7中示出了用于自動地確定服務(wù)群組中的微反射的示例 性過程，其可以與節(jié)點相關(guān)聯(lián)。如圖5的步驟Sl中說明的，開始微反 射映射過程，以及步驟S3，選擇服務(wù)群組端口。微反射映射過程的一 個部分包括，執(zhí)行低符號率測試(例如，2560 Ksym/s)，其優(yōu)選地測 試放大器和雙工濾波器中的阻抗失配，即步驟S5。微反射映射過程的 另一部分可以包括，執(zhí)行高符號率測試(例如，5120Ksym/s)，其優(yōu) 選地測試分接電纜阻抗失配，即步驟S7。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到， 如果測試信號是2560 Ksym/s，則每個占用信道將使用3.2 MHz的帶寬， 并且如果測試信號是5120Ksym/s，則每個占用信道將使用6.4 MHz的 帶寬。優(yōu)選地執(zhí)行這兩個分立的測試以在不同的分辨率下分析網(wǎng)絡(luò)。 然而，由于5-42 MHz頻譜僅能夠包含六個信道(38.4 MHz占用帶寬)， 因此高符號率測試(例如，5120Ksym/s)是足夠的。然而，2560 Ksym/s 測試信號提供了調(diào)査對于高符號率測試不夠?qū)?寬度小于6.4MHz)的 頻隙的機會。
更具體地，由于均衡器抽頭典型地均勻間隔，因此抽頭之間的間 距與反射的時間和物理距離成比例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，微
反射的出現(xiàn)在時間上晚于其原始信號，并且因此具有與其相關(guān)的延遲。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)認識到，符號率翻倍(例如，從2560 Ksym/sec 到5120Ksym/sec)，均衡器抽頭之間的時間增量減少一半(例如，從 390 nsec到195nsec)，因此使均衡器執(zhí)行的測量的分辨率翻倍?？梢?基于反射事件的行進時間和電纜的傳播速度因子(例如，RG-6同軸電 纜是1.2ns每英尺)來確定微反射源的位置。例如，如果微反射的時間 延遲是195.3 ns，則使該延遲除以2，以提供從源到終端網(wǎng)元的、橫越 同軸電纜以產(chǎn)生微反射的的時間(例如，195.3 ns/2=97.65 ns)，并且 隨后除以傳播速度因子1.2ns/ft，提供距離網(wǎng)元(例如，位于本地的雙 向分流器)81.4ft的微反射的估計。
在步驟S9中，該過程確定是否存在更多的端口可用于測試，如果 是，則將測試端口變?yōu)榱硪欢丝?，即步驟Sll。如果不存在可用的更多 端口，即步驟S9中的答案為否，則在步驟S13，優(yōu)選地通過列出對于 與所執(zhí)行的阻抗失配測試相關(guān)聯(lián)的多種頻率而識別的微反射電平，映 射在放大器雙工濾波器阻抗失配測試和/或分接電纜阻抗失配測試中確 定的微反射電平。使用映射的微反射電平，識別最優(yōu)的操作RF信道頻 率，即步驟S15。
最優(yōu)的操作RF信道選擇優(yōu)選地基于被測的微反射電平(MRL)， 并且可以通過關(guān)于每個發(fā)射頻率信道而建立的獨立均衡器系數(shù)值的分 級系統(tǒng)而執(zhí)行。盡管可以使用任何適當?shù)姆旨墸潜?中示出了微 反射分級的示例性順序。
信道
5 S
MaglstMRL(dB) TapLoclstMRL
41 3
41 3
37 1
33 2
25 5
21 4
Mag2ndMRL(dB) 43 43 41 35 27 29
Tapljoc 2ndMRIj
表1示出了出于討論目的通過執(zhí)行分接電纜阻抗失配測試被測的示例性微反射電平。如所說明的，該分級可以包括最大的被測MRL量 值，其被標為MaglstMR，以及第一最大MRL抽頭位置。該分級還可 以列出第二最大的被測MRL的量值，其被標為Mag2ndMRL，以及第 二MRL的抽頭位置。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，MRL表示信號功率與微反射功率的 比，其通過查看均衡器系數(shù)而確定。例如，信號功率是出現(xiàn)在均衡器 系數(shù)矩陣的"中心"或"主"抽頭中的功率。微反射功率是其他均衡 器系數(shù)(非主抽頭)中出現(xiàn)的所有功率的和。表1包含信號功率和微 反射功率之間的比的dB表示(例如，l(^loglO(信號功率/微反射功率))。 非常大的數(shù)值(例如41)意味著，微反射相比于信號功率是非常小的。 非常小的數(shù)值(例如21)意味著相對于信號電平的大的微反射功率。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，通過通過利用與主抽頭最接近的抽頭位 置來選擇信道，電纜調(diào)制解調(diào)器將通過預均衡補償微反射的可能性增 加。按照優(yōu)選順序?qū)Ρ?中的信道分類，信道1是最好的，而信道6 是最差的。
具有最低微反射電平(最高MRL)的信道可被選為用于承載具有 5120 Ksym/s的符號率的數(shù)據(jù)的最優(yōu)信道。例如，具有第一 MRL的最 高量值的信道是第一優(yōu)選操作RF信道。具有與第一信道相等電平的第 一和第二 MRL、但是具有離開抽頭的較大的微反射距離的信道是第二 優(yōu)選操作RF信道，如表1中說明的信道2。在與主抽頭最接近的抽頭 處的具有第三最高MRL (因此具有最接近的距離和均衡器抽頭)的RF 信道是第三優(yōu)選操作RF信道。具有低于或等于第三優(yōu)選信道的MRL 但是在時間(均衡器抽頭和距離)上離開主抽頭更遠的RF信道是第四 優(yōu)選操作RF信道。具有低于或等于第四優(yōu)選信道的MRL但是在時間 (均衡器抽頭和距離)上離開主抽頭更遠的RF信道是第五優(yōu)選操作 RF信道。具有低于第五信道的第一 MRL但是具有高于第五信道的第二MRL的RF信道是第六優(yōu)選信道。具有低于或等于第(n-l)優(yōu)選信 道的MRL但是在時間(均衡器抽頭和距離)上離開主抽頭更遠的RF 信道是第n優(yōu)選或最低優(yōu)選操作RF信道。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，對于在執(zhí)行放大器雙工濾波器阻抗 失配測試時進行的測量，即步驟S5，可以創(chuàng)建相似的表格。該表格基 本上與上文所述相同，不同之處在于，現(xiàn)在測試信號是2560 Ksym/s， 并且頭端中的可用頻隙的數(shù)目從6個可用信道增加到12個可用信道。 2560 Ksym/s測試的結(jié)果將導致基于上文的標準以MRL順序分級的12 個可用信道。
組合這兩個表格將向操作員提供對于一個6.4 MHz (5120 Ksym/sec)或者兩個3.2 MHz (2560 Ksym/sec)信道來選擇使用CMTS 10上的特定的收發(fā)信機頻隙的基本原則。然后，可以規(guī)劃整個5-42 MHz 返回頻譜，以基于它們的微反射損害環(huán)境，最大化地利用6.4 MHz(5120 Ksym/s)禾B 3.2 MHz (2560 Ksym/s)信道的混合。
圖6示出了用于執(zhí)行放大器雙工濾波器阻抗失配測試的示例性過 程。在步驟S50中開始該測試，并且在測試分辨率1下將符號率設(shè)定 為測試率l，即步驟S52。在優(yōu)選實現(xiàn)方案中，測試率1可以處于2560 Ksym/sec的符號率下，分辨率為390 ns。選擇端口上的網(wǎng)元NE并且選 擇測試信道頻率Ft，諸如最低頻率信道位置，即步驟S54。將選定網(wǎng)元 調(diào)諧到選定頻率并且指令其自選定網(wǎng)元發(fā)射測試信號，即步驟S56。在 步驟S58中，在頭端處，諸如通過測量MER、 PER和/或BER、以及 CMTS中包含的均衡器系數(shù)，估計接收自選定網(wǎng)元的返回信號。優(yōu)選 地，由備用接收機接收來自網(wǎng)元的返回信號，并且使均衡器與備用接 收機相關(guān)聯(lián)。在步驟S60中，如果存在更多的占線上游信道，則將信 道頻率Ft變?yōu)榱硪恍诺李l率，作為測試信道頻率，即步驟S62。如果 在步驟60中不存在更多的信道，即步驟62為"否"，則在步驟64中 確定是否存在更多的網(wǎng)元，如果在步驟64中為"是"，即存在更多的
網(wǎng)元，則選擇另一網(wǎng)元并且指配第一測試頻率Ft。在步驟S68中記錄 在測試過程中識別的微反射。在每個頻率增量處測量MER、 PER禾口/ 或BER以及均衡器系數(shù)，并且對于MER、 PER或BER和均衡器系數(shù) 的劣化，監(jiān)視返回路徑信號。
圖7示出了用于執(zhí)行分接電纜阻抗失配測試的示例性過程。在步 驟S70中開始該測試，并且在測試分辨率2下將符號率設(shè)定為測試率2， 即步驟S72。在優(yōu)選實現(xiàn)方案中，測試率2可以處于5120Ksym/s的符 號率下，分辨率為195 ns。選擇端口上的網(wǎng)元NE并且選擇測試信道頻 率Ft，諸如最低頻率信道位置，即步驟S74。將選定網(wǎng)元調(diào)諧到選定頻 率并且指令其自選定網(wǎng)元發(fā)射測試信號，即步驟S76。在步驟S78中， 在頭端處，諸如通過測量MER、 PER禾口/或BER以及CMTS中包含的 均衡器系數(shù)，估計接收自選定網(wǎng)元的返回信號。優(yōu)選地，由備用接收 機接收來自網(wǎng)元的返回信號。在步驟S80中，如果存在更多的占線上 游信道，則將信道頻率Ft變?yōu)榱硪恍诺李l率，作為測試信道頻率，即 步驟S82。如果不存在更多的信道，在步驟80中為"否"，則在步驟 84中確定是否存在更多的網(wǎng)元。如果在步驟84中為"是"，即存在更 多的網(wǎng)元，則選擇另一網(wǎng)元并且指配第一測試頻率Ft。在步驟S88中 記錄在測試過程中識別的微反射。在每個頻率增量處測量MER、 PER 禾口/或BER以及均衡器系數(shù)，并且對于MER、 PER或BER和均衡器系 數(shù)的劣化，監(jiān)視返回路徑信號。
CMTS備用接收機優(yōu)選地用于獲得錯誤率和微反射測量結(jié)果，以 避免影響提供給消費者的服務(wù)。在使用備用接收機時，返回通信信道 可以是占線的，因此避免了在操作員希望執(zhí)行測試時占線服務(wù)中斷。 可替換地，可以使用另一接收機通過采用"離線"方式或者通過調(diào)節(jié) 正常服務(wù)引起的影響而進行測量。
圖5 7中的過程可以以硬連線設(shè)備、固件或者在處理器中運行的 軟件中實現(xiàn)。用于軟件或固件實現(xiàn)方案的處理單元優(yōu)選地包含于CMTS中。圖5 7中說明的任何過程可以包含在計算機可讀介質(zhì)上，其可由 微處理器102讀取。計算機可讀介質(zhì)可以是能夠承載微處理器執(zhí)行的
指令的任何介質(zhì)，包括CD光盤、DVD光盤、磁盤或光盤、磁帶、硅 基可移動或者不可移動的存儲器、分組或未分組的有線或無線傳輸信號。
本發(fā)明使得技術(shù)人員或工程人員能夠在中心位置，諸如頭端，來 諸如通過使用Motorola BSR64000廉價地和快速地遠程分析上游通信 信道，而非使用外部測試儀器(諸如矢量信號分析儀)并且將技術(shù)人 員部署到電纜設(shè)施中的多種位置。本發(fā)明還使得能夠在不影響占線服 務(wù)的情況下執(zhí)行測試。通過使用現(xiàn)有的終端設(shè)備(具體地，DOCSIS終 端設(shè)備，諸如MTA和電纜調(diào)制解調(diào)器)以及頭端設(shè)備(具體地，DOCSIS CMTS)可以實現(xiàn)所有測量。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，本發(fā)明的技術(shù)允許操作員自動地確 定上游通信信道中的微反射，不需要將測試儀器遠程安置在電纜設(shè)施 中。此外，本發(fā)明中公開的技術(shù)不需要將操作員或技術(shù)人員分派到HFC 網(wǎng)絡(luò)中的遠程位置。通過使用現(xiàn)有的終端設(shè)備(具體地，DOCSIS終端 設(shè)備，諸如MTA和電纜調(diào)制解調(diào)器)以及頭端儀器(具體地，DOCSIS CMTS)可以實現(xiàn)所有的測量。準確了解微反射將使操作員能夠更加高 效地利用其網(wǎng)絡(luò)的可用資源，諸如通過切換到具有較小的微反射的通 信信道，或者通過更換其中引入了微反射的網(wǎng)絡(luò)部件以改善信號質(zhì)量 和網(wǎng)絡(luò)速度。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的裝置，包括微處理器，其被配置以向網(wǎng)元提供指令以調(diào)諧到測試頻率并且在測試符號率下發(fā)射測試信號；接收機，其被配置以自網(wǎng)元接收測試信號；和均衡器，其被配置以測量接收的測試信號中包含的微反射，其中所述微處理器被配置以基于被測的微反射來確定與所述網(wǎng)元通信的最優(yōu)通信信道。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述的測試信號被指令以預定 的分辨率發(fā)射。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述的測試符號率約為2560 ksym/s，并且所述預定的分辨率約為390 ns。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述的測試符號率約為5120 ksym/s，并且所述的預定的分辨率約為195ns。
5. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述的微處理器重復地指令網(wǎng) 元調(diào)諧到另一頻率并且發(fā)射測試信號直至測試過所有可用的上游頻率。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述的微處理器被進一步配置以指令所述網(wǎng)元發(fā)射具有第二符號率的第二測試信號，所述第二測試 信號具有比所述第一測試信號高的符號率。
7. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述的微處理器被進一步配置 以確定離開被測的微反射的源的距離。
8. —種用于監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的方法，包括步驟 選擇網(wǎng)元作為測試網(wǎng)元；指令所述測試網(wǎng)元以作為測試頻率的第一頻率和測試符號率來 發(fā)射測試信號；通過測量由所述測試網(wǎng)元發(fā)射的測試信號中的微反射，來測量所 述測試頻率上的微反射；指令所述測試網(wǎng)元以作為測試頻率的第二頻率來發(fā)射測試信號；重復所述測量步驟，通過測量由所述測試網(wǎng)元發(fā)射的測試信號中 的微反射，來測量作為第二頻率的測試頻率上的微反射；以及基于作為所述第一頻率和所述第二頻率的所述測試頻率上的微反 射，來確定用于通信的最優(yōu)頻率信道。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中測量微反射的步驟包括測量 由網(wǎng)絡(luò)中的放大器和雙工濾波器中的阻抗失配引起的微反射。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中以約2560 ksym/s的測試符號 率和約390 ns的分辨率，發(fā)射所述測試信號。
11. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中測量微反射的步驟包括測 量由網(wǎng)絡(luò)中的分接電纜中的阻抗失配引起的微反射。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中以約5120 ksym/s的測試符 號率和約195 ns的分辨率，發(fā)射所述測試信號。
13. 如權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括重復如下步驟指令 所述測試網(wǎng)元在被選為所述測試頻率的另一頻率上發(fā)射所述測試信 號；以及測量微反射，直至作為所述測試頻率測試過多個可用上游頻率信道。
14. 如權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括將另一網(wǎng)元選為測試 網(wǎng)元的步驟，并且重復如下步驟指令所述測試網(wǎng)元在作為測試頻率的第二頻率上發(fā)射測試信號；以及測量微反射，直至測試過電纜調(diào)制 解調(diào)器終端系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)端口上的多個網(wǎng)元和多個可用上游頻率信道。
15. 如權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括以下步驟基于信號 和對應(yīng)的微反射之間的延遲時間和網(wǎng)絡(luò)中的電纜的傳播速度因子，估 計網(wǎng)絡(luò)中的微反射源的位置。
16. —種計算機可讀介質(zhì)，其承載有用于計算機執(zhí)行監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的 方法的指令，所述方法包括以下步驟選擇網(wǎng)元作為測試網(wǎng)元；指令所述測試網(wǎng)元以作為測試頻率的第一頻率fl和測試符號率來 發(fā)射測試信號；通過測量由所述測試網(wǎng)元發(fā)射的測試信號中的微反射，來測量測試頻率上的微反射；指令所述測試網(wǎng)元在作為所述測試頻率的第二頻率上來發(fā)射測試信號；重復所述測量步驟，通過測量由所述測試網(wǎng)元發(fā)射的測試信號中 的微反射，來測量作為所述第二頻率的所述測試頻率上的微反射；以 及基于作為所述第一頻率和所述第二頻率的所述測試頻率上的微反 射，來確定用于通信的最優(yōu)頻率信道。
17. 如權(quán)利要求16所述的計算機可讀介質(zhì)，其中測量微反射的步 驟包括測量由網(wǎng)絡(luò)中的放大器和雙工濾波器中的阻抗失配引起的微 反射。
18. 如權(quán)利要求17所述的計算機可讀介質(zhì)，其中以約2560 ksym/s 的測試符號率以及約390 ns的分辨率，發(fā)射測試信號。
19. 如權(quán)利要求16所述的計算機可讀介質(zhì)，其中測量微反射的步 驟包括測量由網(wǎng)絡(luò)中的分接電纜中的阻抗失配引起的微反射。
20. 如權(quán)利要求19所述的計算機可讀介質(zhì)，其中以約5120ksym/s 的測試符號率以及約195ns的分辨率，發(fā)射測試信號。
21. 如權(quán)利要求16所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括重復如下 步驟指令測試網(wǎng)元在被選為測試頻率的另一頻率上發(fā)射測試信號； 以及測量微反射，直至作為所述測試頻率測試過多個可用上游頻率信道。
22. 如權(quán)利要求16所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括將另一網(wǎng) 元選為測試網(wǎng)元的步驟，并且重復如下步驟指令所述測試網(wǎng)元在作 為所述測試頻率的第二頻率上發(fā)射所述測試信號；以及測量微反射， 直至測試過電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)端口上的多個網(wǎng)元和多個 可用上游頻率信道。
23. 如權(quán)利要求16所述的計算機可讀介質(zhì)，其中所述指令進一步 包括執(zhí)行如下步驟基于信號和對應(yīng)的微反射之間的延遲時間和網(wǎng)絡(luò) 中的電纜的傳播速度因子，估計網(wǎng)絡(luò)中的微反射源的位置。
全文摘要
通過確定來自放大器和雙工濾波器阻抗失配的微反射和來自分接電纜阻抗失配的微反射，來確定微反射的存在。通過指令網(wǎng)元以關(guān)于放大器和雙工濾波器阻抗失配的第一符號率和第一分辨率、以及以關(guān)于來自分接電纜阻抗失配的微反射的第二符號率的第二頻率和第二分辨率來發(fā)射測試信號，以確定來自阻抗失配的微反射。以數(shù)個頻率執(zhí)行測試，并且識別具有最小微反射的信道。
文檔編號H04B3/46GK101197594SQ20071019881
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月7日
發(fā)明者查爾斯·S·穆爾, 三世 約翰·L·莫蘭, 羅伯特·J·湯普森, 邁克爾·J·庫珀 申請人:通用儀表公司