一種同軸網絡鏈路質量實時監測方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及網絡質量監測的技術領域，特別是涉及一種同軸網絡鏈路質量實時監測方法及系統。
【背景技術】
[0002]隨著有線電視網絡雙向改造與下一代廣播電視網(Next Generat1nBroadcasting Network, NGB)建設的開展，同軸網絡鏈路作為有線網絡最后一段入戶的傳輸媒介，充當著越來越重要的作用。NGB的同軸網絡不僅承載單向廣播電視業務，還通過采用以太數據通過同軸電纜傳輸(Ethernet over COAX, E0C)或中國有線電纜數據服務接口規范(China Data-over-CabIe Service Interface Specificat1n, C-D0CSIS)技術來承載雙向寬帶業務。因此，對同軸網絡的性能指標與鏈路質量等都提出了更高的要求。
[0003]目前的網管系統只對同軸網絡部署的寬帶接入設備進行管理，但卻缺乏對同軸網路中的同軸電纜、分支分配器等器件進行監測。如果同軸網絡中某處發生故障，往往不能及時確認是設備發生故障還是同軸鏈路發生故障，還需運維人員帶著專業測試儀到現場進行人工定位。這樣不但增加設備安裝與運維成本，而且工作效率不高，解決故障的時間長，從而影響了用戶的滿意度和體驗感。
[0004]而現有的EOC技術通常通過EOC頭端與終端互操作來計算各個工作子頻段的信噪t匕(Signal to Noise Rat1, SNR),從而進行同軸鏈路質量評估。然而,這種方法雖然能評估鏈路質量，但是無法對鏈路質量問題進行可靠的定位，比如無法判定是同軸鏈路中分支分配器或同軸電纜的問題還是噪聲的原因。
[0005]現有時域反射測量法(Time Domain Reflectometry, TDR)時域測量技術主要用于對單根傳輸介質(如雙絞線、同軸電纜)進行測量以評估線路質量，但缺少對由同軸電纜與分支分配器組成的同軸電纜網絡系統鏈路的測量方法。
【發明內容】
[0006]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種同軸網絡鏈路質量實時監測方法及系統，可在由同軸接入頭端與同軸接入終端組成的同軸接入系統中對同軸網絡鏈路質量進行自動化監測，通過同軸接入終端發起TDR測試，同軸接入頭端獲取并分析各同軸接入終端的TDR測試數據后再進行匯總分析，以獲得同軸網絡鏈路的拓撲圖，再通過拓撲圖的實時更新與分析來得到同軸網絡鏈路的質量。
[0007]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種同軸網絡鏈路質量實時監測方法及系統，至少包括:同軸網絡鏈路監測系統、同軸網絡EMS系統、同軸接入頭端以及若干個同軸接入終端；其中，所述同軸接入終端用于實現從同軸接入終端到同軸接入頭端的TDR測試，并向同軸接入頭端上報TDR監測數據；所述同軸接入頭端包括鏈路監測管理模塊，所述鏈路監測管理模塊用于收集同軸接入終端發來的TDR監測數據，并定期實時更新同軸接入頭端下的同軸網絡鏈路的拓撲結構；所述同軸網絡EMS系統用于管理同軸網絡鏈路中的同軸接入頭端與同軸接入終端，并通過管理通道在同軸接入頭端與同軸網絡鏈路監測系統之間傳送同軸網絡鏈路的拓撲結構信息；所述同軸網絡鏈路監測系統用于將實時收到的同軸接入頭端下的同軸網絡鏈路的拓撲結構信息與歷史拓撲結構信息進行比較分析，判斷同軸網絡鏈路的質量情況。
[0008]根據上述的同軸網絡鏈路質量實時監測系統，其中:所述同軸接入終端包括TDR功能模塊與監測數據上報模塊，其中，所述TDR功能模塊用于實現從同軸接入終端到同軸接入頭端的TDR測試，所述監測數據上報模塊用于向同軸接入頭端上報TDR監測數據。
[0009]根據上述的同軸網絡鏈路質量實時監測系統，其中:所述同軸接入終端和同軸接入終端之間通過各自的RF接口經由同軸網絡進行信息傳輸。
[0010]同時，本發明還提供一種同軸網絡鏈路質量實時監測方法，其包括以下步驟:
[0011]步驟S1:初始化同軸接入頭端，定義同軸接入頭端下的拓撲樹，并對拓撲樹進行初始化；
[0012]步驟S2:同軸接入頭端收到某個同軸接入終端上線信息后，向該同軸接入終端發送TDR測試指令；該同軸接入終端接到TDR測試指令后，對同軸網絡鏈路進行TDR測試，并將TDR監測數據發送到同軸接入頭端；
[0013]步驟S3:同軸接入頭端接收到該網絡接入終端發來的TDR監測數據后，更新同軸網絡拓撲結構；
[0014]步驟S4:在規定時間內，對同軸接入頭端下的網絡接入終端重新進行TDR測試，網絡接入頭端再對同軸網絡拓撲結構進行更新，并根據同軸網絡拓撲圖的變化情況分析同軸網絡鏈路的質量。
[0015]根據上述的同軸網絡鏈路質量實時監測方法，其中:步驟S2中，同軸接入終端進行以下操作:
[0016]a、發射TDR測試信號進行同軸網絡鏈路測試；
[0017]b、接收TDR反射信號，并進行TDR監測數據采集；
[0018]C、將TDR監測數據進行處理，得到不同時間點對應的不同反射信號值；
[0019]d、將處理后的TDR測試數據發給同軸接入頭端。
[0020]優選地，根據上述的同軸網絡鏈路質量實時監測方法，其中:反射信號的單位取阻抗單位或電平單位。
[0021]根據上述的同軸網絡鏈路質量實時監測方法，其中:步驟S3中，更新同軸網絡拓撲結構包括以下步驟:
[0022]步驟S31、對分支分配器的位置進行定位；
[0023]步驟S32、根據分支分配器的位置情況，將同軸鏈路分為幾個段；
[0024]步驟S33、將該同軸接入終端加入到同軸接入頭端下的拓撲樹中。
[0025]優選地，根據上述的同軸網絡鏈路質量實時監測方法，其中:步驟S31中，通過測TDR監測數據分析是否存在特別短的時間內阻抗在一定范圍內波動的位置，如果存在，將該位置判定為分支分配器的位置。
[0026]優選地，根據上述的同軸網絡鏈路質量實時監測方法，其中:拓撲樹的數據結構表示如下:
[0027]struct node{float length ；float impedance ；int parent ；}coaxNetTree[MAX]
[0028]其中，length與impedance分別表示該結點到它的父結點之間的同軸電纜的長度與阻抗，parent表示該結點的父結點；
[0029]按照從同軸接入頭端到同軸接入終端的方向，每段同軸電纜與相應的分支分配器分別標為同軸電纜m (長度L_xm，阻抗值I_xm)和分支分配器η、，其中x表示第x個終端，m表不第m個同軸段，η表不第η個分支分配器；
[0030]步驟S33中，如果該網絡接入終端是第一個網絡接入終端，即x=l，則根據分支情況生成相應的結點，生成的拓撲樹為:
[0031]coaxNetTree [ I ].length = L_ll ； coaxNetTree [ I ].1mpedance = I_l I ；coaxNetTree[I].parent=0 ；
[0032]......
[0033]coaxNetTree [m].length=L_lm ；coaxNetTree [m].1mpedance=I_lm ；
[0034]coaxNetTree[m].parent=m-l ；
[0035]如果該網絡接入終端不是第一個網絡接入終端，則根據同軸段匹配情況，插入到相應的結點下。
[0036]優選地，根據上述的同軸網絡鏈路質量實時監測方法，其中:如果該網絡接入終端不是第一個網絡接入終端，則根據同軸段匹配情況，插入到相應的結點的步驟如下:
[0037]步驟331、查找一個結點，設它下標為α，在拓撲數中的深度為δ，該節點滿足以下條件:
[0038]Α、對于該結點任意一個子結點，設為β , coaxNetTree[ β ].length Φ L_
(x ( δ +1))；
[0039]B> for(i=a,j=5 ；j ^ I; i=coaxNetTree[i].parent, j--),滿足coaxNetTree [i].length 等于 L_xj ；
[0040]步驟332、把該網絡接入終端X中從第(δ +1)個分支分配器后的同軸段作為子樹插入到結點α之后，即:
[0041]coaxNetTree[Y+1].length=L_(x(δ+1)) ；coaxNetTree[y+1].1mpedance=I_(x ( δ +1)) ；coaxNetTree[y +1].parent= a ；
[0042]......
[0043]coaxNetTree [ y + (m- δ )].1 ength = L_xm ； coaxNetTree [ y + (m- δ )].1mpedance=I_xm ; coaxNetTree [ y + (m-δ)].parent=m-l ；
[0044]其中，y是插入前已存在結點下標的最大值。
[0045]如上所述，本發明的同軸網絡