談DOCSIS寬帶業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)的調(diào)試與運行維護

王楓

【摘要】DOCSIS作為新時代發(fā)展重要寬帶業(yè)務(wù)。通過了解新時代發(fā)展提出的全新要求，明確寬帶業(yè)務(wù)對城市建設(shè)的重要性，分析DOCSIS寬帶業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)的調(diào)試步驟，并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用需求，提出有效的運行維護措施，以此為構(gòu)建和諧發(fā)展的社會環(huán)境奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】DOCSIS;寬帶業(yè)務(wù);接入;運行維護;調(diào)試系統(tǒng)

在OTT（互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供各種應(yīng)用服務(wù)）持續(xù)發(fā)展的過程中，互聯(lián)網(wǎng)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的重要依據(jù)，也是提高居民日常生活水平的前提條件。而在電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable Modem）接入技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)跨帶重要依據(jù)進行全面推廣時，雖然得到了同軸網(wǎng)絡(luò)雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼J可，但在廣電網(wǎng)絡(luò)推廣中卻涌現(xiàn)出了大量問題，如應(yīng)用不平穩(wěn)，在運營過程中經(jīng)常掉線等。通過應(yīng)用DOCSIS寬帶業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)，在獲取國外發(fā)達國家支持的同時，還證明這一系統(tǒng)是成熟而且有效的，因此在實踐應(yīng)用中，在保障網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與建設(shè)都滿足規(guī)定的背景下，工作人員要加大對系統(tǒng)調(diào)試與運營維護工作的關(guān)注。下面對DOCSIS寬帶業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)的調(diào)試與運行維護進行分析。

1. 分析DOCSIS

1.1 概述

從本質(zhì)上講，其是指有線電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范，是一個由有線電纜標準組織Cable Labs 制定的國際標準[1]。

簡單說，Cable Modem與普通Modem的通信形式一致，都是在模擬信道中傳遞數(shù)據(jù)信息，但也有一定差距。前者的介質(zhì)為HFC網(wǎng)，而后者的價值在于用戶與訪問服務(wù)器間彼此獨立存在，換句話說應(yīng)用者可以自主享用傳輸介質(zhì)。同時，前者要比后者的結(jié)構(gòu)構(gòu)成更加繁瑣，其中包含了以太網(wǎng)集線器、調(diào)制解調(diào)器及網(wǎng)絡(luò)接口卡等，其在實踐運行中并不需要撥號上網(wǎng)，也不需要引用電話線，用戶可以隨時進行二十四小時服務(wù)。現(xiàn)階段，Cable Modem是歐美兩地的標準系統(tǒng)，DOCSIS是北美標準，而DVB/DAVIC是歐洲標準。

1.2 不同版本的區(qū)別

其一，DOCSIS1.0可以讓有線電視網(wǎng)中進行雙向信號的傳遞，現(xiàn)階段其已經(jīng)引用到了上百個有線電視網(wǎng)中。其二，DOCSIS1.1在優(yōu)化上一版本的過程中，增加了QOS服務(wù)保證，確保有線網(wǎng)絡(luò)在運行過程中具備VoIP作為保障，而CableLabs也對設(shè)計相關(guān)的工作組實施對應(yīng)分析。例如，當前北美等地的有線網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)提出了大量電纜電話進行應(yīng)用。其三，DOCSIS2.0對上一版本的優(yōu)化主要集中在物理層次上，通過在上行引用S—CDMA與A—TDMA兩種技術(shù)，有助于提升其傳遞數(shù)據(jù)信息的速度，如DOCSIS1.0是每秒5Mbit，DOCSIS1.1是每秒10Mbit而DOCSIS2.0是每秒30Mbit[2]。同時，在S—CDMA技術(shù)的引導下，工作人員可以有效控制上行信號的載噪比，對解決噪音問題具有積極作用;其四，DOCSIS 3.1。現(xiàn)階段我國正在研發(fā)的一項具備突發(fā)性的 CATV 技術(shù)就是全雙工 DOCSIS 3.1，而且也能將其簡稱為FDX，有助于幫助 CATV 運營商增加其 HFC 網(wǎng)絡(luò)容量，以此為下一代數(shù)據(jù)需求提供有效依據(jù)。同時這種方法可以全面提高現(xiàn)有混合光纖同軸 （HFC） 有線電視網(wǎng)絡(luò)的上行容量。上述幾種版本的具體區(qū)別如下表所示：

2. DOCSIS寬帶業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)調(diào)試分析

DOCSIS作為一個雙向系統(tǒng)，但在現(xiàn)如今的廣電網(wǎng)絡(luò)下行信號調(diào)試中并沒有過多問題，而上行回傳電平調(diào)試才是工作人員關(guān)注的焦點。這是因為下行信號只有在滿足網(wǎng)絡(luò)帶寬要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合規(guī)定內(nèi)容，確保上下行的電平數(shù)據(jù)差滿足設(shè)備帶通濾波其隔離度的規(guī)定，而且數(shù)據(jù)信號中的載波電平要低于模擬信號，一般情況下控制在10dB，頻響范圍要符合規(guī)定要求，通常情況下不會出現(xiàn)任何問題。在雙向HFC網(wǎng)絡(luò)當中，工作人員在進行上行回傳電平調(diào)試時，要保障每個應(yīng)用者CM提出的上行信號，促使其在進入前段機房CMTS（管理控制Cable Modem的設(shè)備）入口位置的基礎(chǔ)上，可以滿足標稱的電平數(shù)值。在這一背景下，各級網(wǎng)絡(luò)設(shè)施要針對上行電平數(shù)值提出統(tǒng)一的明確要求，例如應(yīng)該怎樣才能滿足預期設(shè)定的電平值。具體問題主要分為兩點，一方面是指CMTS的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計;另一方面是指與整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相關(guān)的調(diào)試方法。

通過了解當前DOCSIS寬帶業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)調(diào)試情況可知，各個環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容是彼此相連的，因此在進行調(diào)試工作時，需要兩個以上的員工進行協(xié)調(diào)操作，亦或是引用具備通信功能的專業(yè)設(shè)備進行工作，而后通過認真記錄調(diào)試數(shù)據(jù)，以便為后續(xù)維護工作奠定基礎(chǔ)。

若是上下行的鏈路衰減沒有得到科學配置，將會影響CM在CMTS上的注冊。因此在進行回傳通道電平調(diào)試工作的過程中，工作人員能依據(jù)了解具體注冊過程，來判斷系統(tǒng)的應(yīng)用狀態(tài)，而后明確其中存在的問題。一般情況下，在機房了解CMTS提出的命令后，有助于深入分析系統(tǒng)配置展現(xiàn)出的問題，但在用戶家內(nèi)或線路上，就需要引用專業(yè)的設(shè)備儀器進行操作。需要注意的是，CMTS可以對CM上線全過程進行全面的監(jiān)控工作，如配置文件下發(fā)、線路傳輸功率等[3]。

3. DOCSIS寬帶業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)運行維護

3.1 噪音特點及源頭

其一，侵入噪聲。這一類型的噪音源頭主要分為以下幾點：一，窄帶連續(xù)波干擾。這種類型噪音最常出現(xiàn)的就是窄帶輻射感染;二，脈沖噪音。其是由空調(diào)器、電視機等家用電梯引發(fā)的，最大的特點就是持續(xù)性短、偶然性大及頻帶寬等;三，突發(fā)感染。這種類型的噪音與脈沖噪音有一定相同點，但持續(xù)的時間相對更短。

其二，電纜線路結(jié)構(gòu)。從這一角度分析，可以將出現(xiàn)噪音的原因及構(gòu)成的影響分為三點：一，熱噪音。這些噪音是由DVD、RF放大器及電視機等內(nèi)容引發(fā)的，通常來講屬于一種高斯白噪聲，擁有的電平非常穩(wěn)定;二，公共通道失真。這一類型的噪音是由電纜接頭引發(fā)的，如在接觸不良、器件生銹等因素的影響下，會導致其表層構(gòu)成氧化層，而在與正向電平接近的過程中，將會影響下行多頻信號，最終形成一定間隔;其三，組合互調(diào)。這一問題出現(xiàn)的原因在于有源設(shè)備的非線性失真，信息傳遞系統(tǒng)非線性失真帶來新的頻率成分，并進入所在頻道或其他區(qū)域，這樣都會引發(fā)噪音感染。因為在傳遞頻率數(shù)較大的情況下，非線性產(chǎn)物的數(shù)量也是會隨之提升的。光鏈路非線性存在于激光器，此時受激光器RF峰值的增加，在負方向比驅(qū)動數(shù)值閾值低的情況下，將會帶來肖波失真現(xiàn)象。而在反向信道中傳遞數(shù)字載波信號，若是其出現(xiàn)差拍問題，互調(diào)產(chǎn)物也將出現(xiàn)具備數(shù)字載波特點的信號，這是因為信號與固定寬帶噪音類似，那么其也會引發(fā)噪音。換句話說，這類噪音也叫做數(shù)字信號失真。

其三，光線鏈路噪音。信號在通過光纖后，從小區(qū)的光節(jié)點向HFC的前端進行傳遞，勢必會受多個噪音源的影響，像光接收機、光發(fā)射機等，這些都是可能發(fā)生的噪音。了解當前DOCSIS寬帶業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)運行情況可知，其產(chǎn)生的噪音有以下幾種，如因光纖色散對射頻信號產(chǎn)生了影響，最終分化了噪音;受光纖內(nèi)部問題的制約，促使其在多次反射中帶來強度噪音;在激光強度變化的過程中將會出現(xiàn)噪聲等[4]。

3.2 噪聲影響

具體內(nèi)容主要分為以下幾點：其一，長期受尖脈沖的影響，上行通道擁有的載噪比將會逐漸減少，最終致使CMTS與CM難以有效通信，亦或是增加通道的誤碼率，控制其應(yīng)用概率;其二，不管是短期還是瞬間，噪音的影響都會讓CM出現(xiàn)斷線問題，同時這類型的噪音尋找起來非常困難，且無法根除;其三，通道本底在太高，將會導致通道難以正確應(yīng)用，亦或是減少上行通道的帶寬。尤其是在本底噪音提高的情況下，還會出現(xiàn)光站內(nèi)反向光發(fā)射模塊超出預期范圍的現(xiàn)象，最終致使通道中斷[5]。

3.3 排查噪音

噪音作為網(wǎng)絡(luò)運行過程中勢必會出現(xiàn)的問題，為了保障網(wǎng)絡(luò)運行安全，工作人員必須要掌握噪音排查技巧。具體工作主要分為以下幾點：

其一，要點。一方面，在進行排查工作時，一定要及時響應(yīng)，并設(shè)計噪音監(jiān)測系統(tǒng)，以此通過實時監(jiān)測，獲取有效的監(jiān)管信息。同時，在排查工作中，不管是工作人員還是應(yīng)用設(shè)備都要及時處理網(wǎng)絡(luò)信息;另一方面，在遇到噪音后，工作人員要在了解發(fā)生規(guī)律、聲音強弱等信息的基礎(chǔ)上進行科學處理?？梢砸玫姆椒ㄓ校喊凑照{(diào)節(jié)工作頻點，減少干擾或噪音過大的區(qū)域;受長期噪音影響時，要明確出現(xiàn)的緣由;了解噪音發(fā)生的規(guī)律，認真記錄與噪音有關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并提出有效的排查方案;在增加用戶的過程中，控制CMTS接入的光節(jié)點等。除此之外，工作人員還要根據(jù)噪音排查工作構(gòu)建完善的工作系統(tǒng)，只有這樣才能有效解決噪音問題[6]。

其二，排查步驟。通過了解受噪音影響的CMTS端口下?lián)碛械墓夤?jié)點，引用儀器設(shè)備檢測各個區(qū)域的回傳波形，而后明確噪音過大的位置，在進入光機處，要引用儀表延電纜網(wǎng)逐一檢測用戶端，一直到明確噪音的位置結(jié)束，最終通過整合以往工作經(jīng)驗提出有效的處理方案。

其三，應(yīng)急處理方法。一方面，工作人員若是面對影響范圍大、強度高的噪音時，難以在短時間內(nèi)進入現(xiàn)場進行排查工作，能在前端通過斷開來明確噪聲的光節(jié)點，以此減少噪音影響的范圍，并保障各家用戶的安全，而后繼續(xù)進行排查工作;另一方面，在噪音不高的情況下，若是載噪比已經(jīng)減少，且誤碼率提升的情況下，可以通過臨時控制上行帶寬，來提升信道的載噪比[7]。

結(jié)束語

綜上所述，DOCSIS寬帶業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)作為新時代發(fā)展下具有信譽度且可以全面管控的系統(tǒng)，只有在應(yīng)用過程中，科學管控應(yīng)用設(shè)備和工藝技術(shù)，并選擇合理的方法進行調(diào)試和運營管理，就能為用戶需求提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

參考文獻

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