HFC技术及测试说课

HFC技术及测试说课2DOCSIS技术及HFC网络简介

HFC

Internet

常规模拟电视

数字电视

CMTS

本地服务器

Router

混

合

/

分

离

PC

TV

Phone

CM

宽带数据网络3CMTS1.局端系统CMTS作为前端路由器/交换集线器和CATV网络之间的连接设备，CMTS一般在有线电视的前端或者在管理中心的机房；完成数据到射频RF转换，并与有线电视的视频信号混合，送入HFC网络中。除了与高速网络连接外，也可以作为业务接入设备，通过Ethernet网口挂接本地服务器提供本地业务。4CMTS与CM的通信过程为：在下行方向，来自路由器的数据包在CMTS中被封装成MPEG2-TS帧的形式，经过64QAM调制后与有线电视模拟信号混合输出RF信号到HFC网络，下载给各CM；在上行方向，CMTS将接收到的经QPSK调制的数据进行解调，转换成以太网帧的形式传送给路由器。同时，CMTS负责处理不同的MAC程序，这些程序包括下行时隙信息的传输、测距管理以及给各CM分配TDMA时隙。5CablemodemCableModem工作在物理层和数据链路层，下面介绍CableModem在这两层的工作原理。（1）．物理层下行采用是64/256QAM(正交振幅调制)，调制速率可达40Mbit/s。上行调制采用QPSK(四相移键控调制)，抗干扰性能好，速率可达10Mbit/s。6（2）．媒体通路控制层媒体通路控制层（MAC）和逻辑链接控制层（LLC），即OSI七层组织中的数据链路层。这两个协议层规定了不同信号和用户怎样共享公共带宽。7系统参数标准参数DOCSISV1.0EuroDOCSISV1.1下行上行下行上行调制方式64/256QAMQPSK16QAM64/256QAMQPSK16QAM传输速率（Mbit/s）27/380.32/0.64/1.282.56/5.12/10.24*38/520.32/0.64/1.282.56/5.12/10.24*信道带宽（MHz）60.2/0.4/0.81.6/3.280.2/0.4/0.81.6/3.2/6.4*频率响应（奈奎斯特）滤波特性64QAMα=18%256QAMα=12%QPSKα=25%64/256QAMα=15%QPSKα=25%输入电平（dBμV）-16~25dBmV**-15~25dBmV44~86**43~73（64QAM）47~77（256QAM）输出电平（dBμV）50~61dBmV8~55dBmV（16QAM）8~58dBmV（QPSK）110~12168~115（16QAM）68~118（QPSK）8CMTS输出特性参数数值中心频率（fc）112MHz~858MHz±30kHz电平在110dBμV~121dBμV内可调调制类型64QAM256QAM符号率（标称）64QAM256QAM6.952Msym/s6.952Msym/s标称信道间隔8MHz频率响应64QAM256QAM15%升余弦平方根整形15%升余弦平方根整形9CM输入特性参数值中心频率112~858MHz±30kHz电平范围（一个信道）43~73dBμV，64QAM47~77dBμV，256QAM调制类型64QAM和256QAM符号率（标称）6.952Msym/s（64QAM和256QAM）带宽8MHz（15%升余弦平方根整形，64QAM和256QAM）总输入功率（80~862MHz）<90dBμV输入（负载）阻抗75Ω10CM输出特性参数值频率5~65MHz电平范围（一个信道）68~+115dBμV（16QAM）68~+118dBμV（QPSK）调制类型QPSK和16QAM符号率（标称）160、320、640、1280及2560ksym/s带宽200、400、800、1600及3200kHz输出阻抗75Ω输出反射损耗>6dB（5~65MHz）连接器F型连接器，根据[ISO-169-24]（与输入公共）11CM的接入1.接入业务对带宽的要求在HFC有线电视网上，不同的业务运行会有不同的带宽需求，致使每个CM对网络有不同的接入要求。（1）网上浏览业务倾向于非对称的带宽要求，致使每个CM要求有一个上行和一个下行信道的支持，这正好与HFC有线电视网的非对称带宽特性相适应。（2）IP业务倾向于对称的带宽要求，致使每个CM要求有多个上行信道的支持。在一个地区有大量的CM通过同一个光节点接入时，为了提供足够的带宽和防止呼叫阻塞，需要提供CM能接入到多个上行中的一个信道的支持。12（3）IP流媒体视频业务倾向于非常大的下行带宽的要求，致使每个CM要求有多个下行信道的支持。在一个地区有大量的CM通过同一个光节点接入时，为了提供足够的带宽和把多路IP视频流传送到多个CM，就需要提供CM能接入到多个下行中的一个信道的支持。（4）上述业务的组合应用业务带宽需求的情况就相当复杂，就可能需要有多个上行和下行信道的支持。该情况下，CM要能在多个上行之间和多个下行之间移动，CMTS的作用是管理与其相连接的所有CM的流量负载，即根据各CM的带宽资源需求和可用的资源，通过动态地移动CM，在多个上行和下行之间平衡流量。132.CM接入单个下行信道和单个上行信道示例假设CMTS有1个下行输出和4个上行输入端口，即有1个下行信道和4个上行信道；1个下行信道为共享信道，4个上行信道则分别位于独立的4根光纤上，并分别为4个社区的CM提供服务。CMTS接入到一个下行光发射机和4个上行光接收机，而每个CM则经电缆分配系统接入各自所在社区的光节点（双向光发射/光接收机），即每个CM共享一个下行信道和惟一的一个上行信道。前端CMTS与社区光节点之间采用了空间分隔的两根光纤（上/下行各一芯）连接，而社区光节点以下则是树枝型结构的同轴电缆分配系统连接各CM。如下图：14153.CM接入多个下行信道和多个上行信道示例每个CMTS均有2个下行输出端口（fD0/fD1）和4个上行输入端口（fU0～fU3）；结构见下图：16（1）结构1将CMTS的两个下行输出端口混合后接入到一个下行光发射机；将每两个上行输入端口也混合分别接入上行光接收机。这样，每个CM都可查看2个下行信道。（2）结构2将CMTS的2个下行输出端口和4个上行输入端口混合后分别接入下行光发射机和上行光接收机。这样，每个CM都可查看2个下行信道并使用与2个下行信道相关的全部4个上行信道。（3）结构3CMTS的下行输出和上行输入端口的混合方式类似方案1，但CMTS的上行输入端口采用了交叉连接，即每个上行光接收机分别与不同的下行信道相关。这样每个CM都可查看2个下行信道及每个下行信道相关的一个上行信道。17DOCSIS2.0体系DOCSIS2.0技术规范，对之前发布的DOCSIS1.1规范进行了扩充，引入了对服务质量(QoS)应用给以优先的技术。通过使用更高达128QAM的正交幅度调制做上行，DOCSIS2.0将上行信道的容量提高了3倍。64QAM调制方式，在6.4MHz的信道带宽上，DOCSIS2.0的上行信道可以传输的数据率为30.7Mbps，而DOCSIS1.0上行传输典型的应用采用QPSK，在1.6MHz的信道带宽上可以达到的数据率只有2.56Mbps。18回传噪声抑制技术DOCSIS2.0是专门针对有线电视网络产业所关注的受容量限制和易受噪声侵害的上行而设计的。它基本上是建立在DOCSIS1.1的基础之上，通过实现对两种物理层(PHY)技术的支持而完成的，这两种技术分别是同步码分复用(S-CDMA)和高级时分复用(A—TDMA)。S-CDMA和A—TDMA都提供大体上相同的数据速率，但是它们在处理数据的方式和降低噪声干扰方面采用了不同的方法。19(1)S-CDMAS-CDMA是直接序列扩频(DSSS)通信的一种，专门设计用于在电缆网络上提供更强的抗干扰能力。DSSS的每一个数据符号在发射机端与伪随机序列码(码片序列)相乘，从而“扩展”到较宽的频谱之上，在接收端，同样的伪随机序列码被用来检取出原始信号。在多个数据流同时传输时，每个数据流分别用它们各自的伪随机序列码相乘。由于许多个用户共享同一频谱，各用户通过不同的伪随机序列码区分并使干扰最小，DSSS被称做码分复用(CDMA)。S-CDMA带来的一个优势是每个数据符号在时间上被展宽了，因此每个发送符号抗脉冲噪声的能力也增强了。20(2)A-TDMA由早先的DOCSIS标准演变而来的A-TDMA是一种“一次一个”的突发通信技术多址接入协议。通过严格的时间分配控制实现多个用户的访问，其中每个时隙由CMTS中的调度管理器分配给每个Modem，控制多个用户对共享信道的接入使用。这种方式可提供的调制阶次可达到64QAM。A-TDMA有增强的FEC，更高的调制(原最高为16QAM)，信道带宽增加了一倍(6.4MHz)，Reed-Solomon码字交织提高了对突发错误的纠错，以及更多的对多径信号反射干扰的抵抗能力。21DOCSIS3.0随着宽带网的迅猛发展，用户对大带宽和高速率传输需求进一步的增强，其他电信运营商正在大力建设光纤到户（FTTH）和光纤到路边（FTTC）的网络，为用户提供百兆级的传输速率。所以电视运营商极需要达到100M的速率与之抗衡。另一方面，各种新型业务，如IPTV、视频点播、电视会议等也如饥似渴地需要更高的数据传输速度，正是基于此种情况，CableLabs在2006年完成了DOCSIS3.0版本标准的制定工作。

221、基于多个上、下行通道的绑定技术

a）DOCSIS3.0采用四个或四个以上的有线电视频道带宽绑定在一起的方式进行数据传输，当然这种绑定并不是简单的组合。如图所示，120Mbps的数据被使用“信息包绑定（Packet

bonding）”技术分成四个30Mbps的数据流（不能大于30Mbps），通过四个绑定在一起的电视频道进行传输，在接收端通过使用“信息包绑定（Packet

bonding）”技术把四个30Mbps的数据流整合还原成120Mbps的数据。这样它的传输能力将是原来使用单一电视频道传输的4倍以上。2324DOCSIS3.0标准规定绑定在一起的频道不能低于4个，DOCSIS3.0的下行速率起点规定为160Mbps，而上行速率为120Mbps，并且还可以通过增加绑定的频道数量来提高上、下行的传输速率。DOCSIS3.0标准在传输通道中采用的多个频道的绑定技术，在数据传输中则采用的信息包的绑定技术，这些新技术无疑为DOCSIS3.0标准的传输速率带来了飞跃的发展。252、采用了先进的IPv6技术：目前随着互联网的飞速发展，原有的IPv4技术已经不能满足应用的需要，所以采用了更新的IPv6技术。

DOCSIS3.0标准也顺应时代发展的需要，将IPv6技术融合到标准之中。DOCSIS3.0标准不仅支持原有的IPv4技术，而且还能支持新一代的IPv6技术，在前不久进行的相关测试中，DOCSIS3.0标准的设备在这方面的测试结果是令人满意的。263、采用组播技术并提供QoS保证

DOCSIS3.0标准中对于组播技术有了很多的支持，如在DOCSIS3.0标准中制定了一个基于DOCSIS特有的2层组播控制协议，另外在组播的QoS保证方面也引进了“组业务流”的概念，以业务分类名定义业务流的QoS参数，这些举措使得DOCSIS3.0标准在未来的IP组播的应用得到了加强。27HFC网络

1、前端系统－－CMTSCMTS设计考虑问题：CMTS调制方式：64QAM、256QAM提供给用户的带宽，是否高于ADSL上网用户比例（同时上网）；网络使用比例（同时下载）28举例：下行每信道8M带宽，采用64QAM调制方式，每个下行信道实际数据率36Mbps；预计提供给用户的最低并发数据速率BW在1Mbps以上；使用情况以高峰期上网用户比例RB为50%，网络使用比例UF为20%预计。按照1000户计算：1000*50%*20%*1Mbps/36Mbps＝2.7,即需要3台CMTS；若提供400kbps的速率，则需1台CMTS。29A块：CM至楼放输出口，反向损耗一般设定为25±5db。B块：电缆干线网部分（包括干放、延放与楼放）至光站（具有双向传输功能的光节点）的输出端口，反向损耗设定0db（采用单位增益设计）。2、HFC回传链路损耗30C块：光站至光接收机部分，损耗与光设备的选择有关，一但光设备选定了，损耗也就确定了。D块：光接收机输出端至CMTS的输入端口部分，这块的作用是将多条光链路输出的信号混合成一路输入CMTS，此块的插入损耗按下公式计算：插入损耗＝（业务带宽×上行通道的每Hz功率）－CMTS要求的输入电平值31假设CM的工作带宽为3.2MHz，并且接收机输出口的总功率为108dBuV。根据每Hz功率法的公式，此时CM的实际工作电平应该为108dBuV–10log(60MHz/3.2MHz)=95dBuV一般将CMTS的端口接收电平设为0dBmV即60dBuV。这样从上行接收机的输出到CMTS上行端口的总衰减应控制为精确等于95dBuV–60dBuV=35dB32目前，CM的最大输出电平为118dbμV，为了保证系统有较高的CNR值，将CM的发射电平范围设定为100--115dbμV，动态范围15db作为CMTS的测距AGC控制余量（CMTS的输入电平通过AGC控制被钳定在60±1dbμV）。动态范围15dB分配如下：分配网：由于各CM的路由差别所造成的汇集电平差较大，分配余量为10db，所以，在楼放的输出端口处分配网的汇集电平均差不超过±5db。电缆干线网部分：在调试中按单位增益的概念调试。通过调试使网络中的每一级放大器间的增益均为0db，从而实现图中B块总增益为0db的目的。这块只需分配3db的余量作为温度所造成电缆损耗的变化和放大器增益变化的补偿。光纤链路：由于采用了归一化的调试，只需考虑设备增益变化的影响，分配2db的补偿余量。33举例：CM的最大发射电平为：

CM的最大发射电平=CMTS的输入电平＋D块损耗＋B块损耗＋C块损耗＋分配网A块的标称损耗=60+35＋0-15+30=110dbμVCM的最小发射电平=CMTS的输入电平＋D块损耗＋B块损耗＋C块损耗＋分配网A块的标称损耗=60+35+0-15+20=100dbμV

式中20是A块的最小损耗值。34从上可知：光设备型号一旦确定后，B、C、D三块的损耗就确定了。由于CMTS测距AGC的控制作用，此时CM的发射电平将取决于分配网的损耗值和附加损耗值。当分配网的损耗过大时，将导致CM即使工作在最大的发射状态也满足不了CMTS的接收电平需要。当分配网损耗过小时，将使CM发射电平过低而达不到信道所要求的CNR值而导致通信不正常。所以，必须严格分配网的设计与施工，使之达到要求的损耗值。

353、上行信号调整用户回传上行信号时，由于路由各不相同，各路由的上行传输损耗各不相同，必然出现不同用户信号上行到各级汇聚点的电平不一致。如果其电平差异过大，即使管理CM的CMTS发出电平调整指令试图使CM受控调整输出电平，也难以达到各用户电平上行到中心一致的目的。这就要求对上行信号电平进行汇聚均衡。36传统有线电视系统是按下向需求设计的。下行信号电平：A100dBμVB73dBμV：73=100-27（27为分支损耗）C75dBμV：75=100-5-20D74dBμV：74=100-5-7-14E73dBμV：73=100-5-7-11-4结论:下行设计合理37

对于上行信号，如果每个CM输出电平为100dBμV。上行频率的衰减分别为1.2、1.6和2.5dB。则：

BA100-27=73dBμVCA100-20-1.2=78.8dBμVDA100-14-1.6-1.2=83.2dBμVEA100-4-2.5-1.6-1.2=90.7dBμV

结果:B、C、D、E到达A的电平差最大为17.7dB38

考虑CMTS-CM测距自动确定CM发射电平，假设A点汇聚电平均衡为75dB，则有:BA75+27=102dBμVCA75+1.2+20=96.2dBμVDA75+1.2+1.6+14=91.8dBμVEA75+1.2+1.6+2.5+4=84.3dBμVCM发射电平差有17.7dB，那么E点到达A点的CNR将会下降17.7dB39上行均衡

离A越远，上行损耗越低。按正向电缆损耗值各分支端加衰减器，称为汇聚均衡或各分支端口路径损耗归一化。

BA75+27=102dBμVCA75+1.2+20＋6=102.2dBμVDA75+1.2+1.6+14+10=101.8dBμVEA75+1.2+1.6+2.5+4+18=102.3dBμV

结论:汇聚电平差仅0.5dB40上行均衡的实现电缆分配网络的分配器、终端器的损耗是固定的，可变的因素只剩下不同长度的电缆损耗和各终端的分配差异；如果实际损耗均差超出了要求（±5db），则需要重新微调楼放的位置和分配方案，寻找新的损耗平衡点。从而使损耗均差电平控制在设计范围内。通过使用单位增益的调试方法，使网络中每一级放大器到其上一级放大器间及任何放大器到光站的输出端口间的增益为0db。

41树型分配结构优点：

1、楼栋电缆出线少.2、节省入户电缆.缺点:1、接头太多，器材管理困难.2、回传电平差大,不易均衡,系统CNR低42集中分配＋高通采用大小分配器搭配，可以有效地堵塞用户噪声，大量节省高通滤波器43集中分配集中分配方式有以下优点：1、减少了大量的接头，提高了网络的可靠性，减少从接头引入的噪声干扰。2、分配器的接头集中在一个金属箱内，既容易做到高质量的屏蔽，又方便管理和维护。

3、每个终端到双向放大器的反向链路损耗大致相等，从而提高整个系统的CNR。44可寻址系统通过计算机及软件及一系列相应配套产品控制在集中分配箱内的高低通滤波器开关通断实现上行及下行信号的集中分配（一次性投入大、开关的隔离度、设备的指标、系统的带宽及可管理性）。七DOCSIS网络建设、调试和维护

DOCSIS作为北美地区网络接入的主流技术在中国确遇到了很多障碍，其突出表现就是系统不稳定，时常掉线。是技术本身的问题还是系统调试和维护的问题？显然，世界的主流模式、在美国等发达国家能够得以大规模商用的技术本身应该是成熟的；那么问题应该就是我们调试和维护的问题。DOCSIS调试和维护的难点和重点在于ＣＭＴＳ和ＣＭ之间的ＨＦＣ网络。而面临的问题主要是两类问题：一、如何开通——上下行指标检测和系统调试；二、稳定运行——噪声监测和故障排除。

一、如何开通——上下行指标检测和系统调试在我们选择和开通ＣＭＴＳ系统时首先需要对ＣＭＴＳ系统的上下行指标进行测试，可以用带ＱＡＭ解调和测试功能的频谱仪对其射频指标进行测试。1.测试下行指标下行测试主要测试下行端口MER值，星座图，和各项调制器输出指标（其测试类似数字电视输出的射频测试）保证机房输出ＭＥＲ＞４０ｄＢｍ星座图无明显失真（见图２）图２实测某地ＣＭＴＳ输出MER>41dBm测试下行信道频谱频谱平坦度在２个ｄＢ以内，无带外杂散（见图３）无波形畸变（CMTS输出一般是符合要求的，但机房布线和其它设备的干扰会影响下行信道频谱）图3实测某地DOCSIS3.0系统输出频谱，可见由于机房布线的问题在高频处有带外杂散。2.测试上行指标（1）标称上行通道输入电平:110dBμV(此电平为设计标称值，并非设备实际工作电平，各地实际值以保证CMTS输入端为准)（2）上行传输路由增益差:≤10dB（3）上行通道频率响应（dB）:≤10(7.4MHz~61.8MHz)≤1.5(7.4MHz~61.8MHz任意3.2MHz范围内)（4）上行最大过载电平≥112dBμV(三路载波输入，当二次或三次非线性产物为-40dBc时测量)（5）载波汇聚噪声比:≥20dB（Ra波段）;≥26dB（Rb、Rc波段）

注入上行载波电平为100dBμV图4由于上行信号的突发性，在测试时需要快速扫描的频谱仪或专业仪器进行测量。可见图中实测系统的上行通道载噪比约30dB而其中电平调试时整个工程开通调试的重点。HFC网络，光纤的长度可达10Km以上，电平调试的目的说得更具体一点，就是如何将CM发出的上行信号，使其在CMTS入口处达到标称值。这里有两个问题必须解决。CMTS入口处的标称电平值如何规定的。如何才能达到这个标称值。（第一个问题涉及CMTS的设置，第二个问题涉及调试方法。）首先来解决CMTS入口电平的设计问题，下表为CMTS上行解调器输入功率特性调制速率（ksy/s）带宽（kHz）最大范围（dBmV）160200-13~+17320400-13~+17640800-13~+1712801600-13~+1725603200-10~+2051206400-7~+23调试时为以保障CMTS上行输入口电平为准，逐点确定各节点电平参数（如下表示例）1CMTS上行入口70dBuv设定值；从任一用户端发送同一频率的上行信号，回传至CMTS的信号功率恒定在70dBuv；2光站内回传激光器的注入口98dBuv按厂商提供的激光器NPR特性曲线，设定最佳输入功率光站直接覆盖用户的端口71dBuvCM输出信号无楼栋放大器回传放大，回传路径损耗大，进入光站端口电平较低；光站带楼放的端口79dBuvCM输出信号经楼栋放大器回传放大，回传路径损耗小，进入光站端口电平较高3放大器回传入口75dBuv1、室内CM端口至楼栋单元入室端口的反向路径损耗按10dB概算；2、楼栋单元入室端口至回传放大器入口的反向路径损耗约20dB；3、105-10-20=75（dBuv）；4楼栋单元入室端口95dBuv1、室内CM端口至楼栋单元入室端口的反向路径损耗按10dB概算；2、105-10=95（dBuv）；5CM输出105dBuv理想的设计值；使CableModem在拥有一定余量的情况下工作在尽可能高的电平状态，以提高CNR。

常见的故障现象：1、无源器件损坏，上行链路衰减过大2、电缆弯折、短路，或使用劣质电缆，造成上行链路衰减过大（多发生在室内线路）3、电缆接头虚接、绞接、短路，造成上行链路衰减过大可见电平调试是环环相扣的，我们一般需要两人配合来完成，当然也可以使用双频谱互相可通信功能的专业仪器来实现。例如下图所示：如果没有对上下行链路的衰减进行正确的配置，可能导致CableModem无法与CMTS注册。3.检查系统互连互通性以及CMTS配置是否正确在完成回传通道的电平调试以后，我们可以观测CM的注册过程来获取系统的状态和问题所在（见下图）如果调整信号幅度不能完成说明信号电平未能调好，又如DHCP信息不能获得可能是DHCP协议服务器没有配置好，如果配置文件不能获取说明TFTP服务器没有配置好等等。也可以通过在CMTS里查看cablemodem状态来查看调试的情况和系统配置的情况。或者通过下述方式也可以检查调试的情况和系统配置的情况1、观察CableModem的状态灯，看初始化是否成功。初始化说明成功HFC网络基本正常。2、观察CableModem内置查看自身状态的Web页:://3、查看IP信息：ipconfig/all“开始”/“运行”---CMD：打开命令提示符窗口。ipconfig/all：IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器地址，显示网络配置。4、查看客户端DHCP的设置：如果没有获取到IP地址，右击“网上邻居”-右击“本地连接属性”-“Internet协议(TCP/IP)”选项-“自动获得IP地址”与机房技术人员联系，请检查DHCP服务器。5、软启动：ipconfig/release:释放IPipconfig/renew：重新获取IP6、检查网卡：检查网卡：我的电脑/属性/硬件/适配器：如果不通则说明网卡驱动或者网卡自身有问题7、Ping本机IP，如果不通说明协议没有安装好。8、用nslookup测试DNS解析是否正确9、检查IE浏览器：IE/工具/选项/连接10、Ping网关地址：判断HFC网络质量、流量11、ping一个互联网地址：如，看是否有数据包传回，以验证与互联网的连接性。12、tracertIP地址或主机名：

Tracert命令用来显示数据包到达目标主机所经过的路径，并显示到达每个节点的时间。命令功能同Ping类似，但它所获得的信息要比Ping命令详细得多，它把数据包所走的全部路径、节点的IP以及花费的时间都显示出来。该命令比较适用于大型网络。通过上述过程我们能对我们所选择的CMTS产品进行测试、调试我们的系统、验证我们系统的互连互通性、排查调试和设置故障保障我们DOCSIS网络的顺利开通。二、稳定运行——噪声监测和故障排除ＣＭＴＳ系统开通以后，随着网络的发展和业务的开展面临最多的问题也就是回传汇聚噪声的问题。噪声和干扰是影响反向信道可靠性的最重要的因素，甚至超过设备故障和机械损伤，因此要想排出噪声，首先应该了解噪声的特性及来源。HFC网上行信道的噪声与干扰主要来源于三个方面：一是侵入噪声，二是电缆线路结构噪声，三是光纤链路噪声。这些噪声对通道质量的影响和在实时频谱分析仪上显示的形态是不一样的，我们通过分析它们的频谱波形，可以判断噪声的来由，进而可以排查噪声的根源。１侵入噪声侵入噪声由电缆网的外部环境所引起。HFC网的电缆网处在一个复杂的电磁场环境中，而其树形结构又犹如一个庞大的分布天线，收集着各种类型的干扰信号，这些噪声与干扰通过网络屏蔽罩的任何一处缺口侵入系统，对HFC网络上行通道形成干扰。这些缺口包括：松动、腐蚀或安装不合理的接头；未装好的放大器；屏蔽不良的电缆；没有终接负载的分支器、分配器的预留口，特别是用户家庭电视机、录像机、调频设备等家用设备。侵入噪声信号一般可以从两个部分进入HFC上行信道：干线传输网和用户分配网。从侵入干扰来源上看，可以分为：窄带连续波干扰、脉冲干扰以及突发干扰。窄带连续波干扰窄带连续波干扰的干扰源包括——短波无线电广播和通信及业余无线电、出租车双向通信等。如图5所示的是典型的窄带辐射干扰。图５窄带连续波侵入上行信道（DS1610系统实际网络监测到的信号）脉冲噪声由于电视机、电冰箱、空调器等家用电器开关切换产生弧光、火花以及产生瞬时脉冲等，都会产生脉冲噪声。其特点是：偶然性非常强、幅度大、持续期短、频带宽，其持续时间短于100ms，大多数短于10ms。由于有时含有惊人的带宽能量，可能引起有源设备的饱和失真。其频谱多数在上行频谱的低频部分，有时也占整个上行频宽。例如：电视机的开/关产生的脉冲尖峰，其频谱在5～50MHz。突发干扰与脉冲噪声类似的一类噪声叫突发噪声，但其持续时间更短，脉宽一般小于5ms。如电源线的电晕放电、已被腐蚀连接器的接触点上的放电、汽车点火和有电机的家用电器等产生的突发干扰等。图６突发脉冲干扰侵入上行信道（DS1610系统实际网络监测到的信号）2、电缆线路结构噪声按照产生的原因及造成的影响，将HFC上行信道电缆结构噪声分为三个部分：热噪声、公共通道失真和组合互调。热噪声热噪声主要来源于各种有源器件，如：RF放大器、家庭里的电视机、录像机等；其次来源于无源器件，如分支器、分配器等。一般情况下，热噪声可近似为一种高斯白噪声，对一个固定的网络来说，其噪声电平相对平稳。热噪声对上行信道的影响如图7所示。图７热噪声对上行信道的影响（DS1610系统实际网络监测到的信号）公共通道失真公共通道失真主要由电缆接头产生的，HFC网络的接头很多，连接器生锈、接触不良，其表面有一个氧化层，该氧化层可等效为一个PN结，具有类似混频二极管的非线性特性，这一PN结距离高的正向电平较近（例如放大器处）时，就会对下行的多频信号进行混频，产生间隔8MHz或6MHz(由下行频率间隔决定)的差拍失真产物。由于下行、上行信号都通过同一个触点，下行信号差拍所产生的不希望有的产物就会混入上行通道频谱，产生对上行信号的所谓公共通道的互调失真（噪声）。公共通道的互调失真（噪声）对CMTS上行C/N影响比较大,而且干扰频谱现象较多，持续时间不固定，主要表现为持续性的尖峰干扰或局部噪底的提升。常见的频谱现象如图8所示。图８公共通道的互调失真（噪声）（DS1610系统实际网络监测到的信号）组合互调组合互调来源于有源设备的非线性失真，传输系统非线性失真产生新的频率成份，落到本频道或其它频道，都会成为干扰。在传输的频道数很多时，非线性产物的数量是大量的。光链路非线性主要产生于激光器，当加在激光器上的RF峰值功率足够高时，在负的方向上低于驱动阀值时，从而引发削波失真。由于反向信道上所传输的是数字载波信号，由于削波失真产生差拍时，互调产物也必然是数字载波特征的信号，由于数字载波信号更像固定宽带噪声，其互调产物的特征也表现为噪声，这种数字信号失真称为组合互调噪声CIN，CIN如同模拟通道中的CTB和CSO。数字电视频道与模拟电视频道的能量分布是不同的。64QAM已调波的频谱像一个限定宽度的噪声带。从频谱分析仪上看，一个频道的64QAM已调信号，像一个抬高了的噪声平台，均匀的分