HFC双向数据业务原理.ppt

1、HFC双向数据业务原理及系统结构,赵天元 广东有线广播电视网络股份有限公司工程运维部,2,HFC双向数据业务原理及系统结构,第一节 概述,3,组网基本设备,CMTS Cable Modem终端系统 DHCP服务器 动态主机配置协议服务器 TFTP服务器 普通文件传输协议服务器 TOD服务器 时间服务器 Cable Modem 电缆调制解调器,4,HFC双向数据接入网系统拓扑,Headend,COAX,Hub,Hub,Hub,Internet,CMTS,下行 88 - 880MHz,上行 5 - 42 MHz, 100 Channels,Tap,Settop TV Cable Modem PC,

2、5,各种网络接入方式的比较,服务提供商,用户,POTS,ISP1,ISP2,Wireless,SONET/ATM Backbone,Comp A,Comp B,ISDN,接入服务: Internet接入 专线 电话,Cable Head-End,Cable,ADSL,LAN,新型数据接入服务,Optical,6,HFC双向数据业务原理及系统结构,第二节有线电视及射频技术基础知识,7,有线电视及射频技术基础知识,基本术语,8,术语,Carrier-to-Noise - C/N (also CNR): 载噪比,信号载波与噪声的振幅的差值 Signal-to-Noise - S/N (also SN

3、R): 信噪比,与C/N(载噪比)相似,是基带信号与噪声的振幅的差值 Ingress Noise 侵入噪声,无线电广播信号进入同轴电缆分配网造成干扰 QPSK -四相相移键控. 一种数字调制方式,用2位二进制表示1个符号,频带利用率：2bits/s/Hz.,QAM -正交幅度调制. 数字调制方式,通过载波相位、振幅的状态表示不同的信号. 典型的QAM调制有 16-QAM(4 bits per symbol), 64-QAM(6 bits per symbol), and 256-QAM(8 bits per symbol) Downstream(DS) 下行/正向,信号从前端到用户端 Upst

4、ream(US) 上行/反向,信号从用户端到前端,9,术语,Carrier - or RF carrier. 载波.由低频信号调制而成,令低频信号可以作长距离传输 FDM 频分复用.将传输信道在频率域上进行分割，形成若干相互独立的子信道，每一子信道单独传输一路数据信号. Headend 头端,所有信号经调制向下传输,接收回传信号,Broadband 宽带,通过频分复用技术使许多不同的信号同时在宽阔的射频频带内传输,从而获得较高速的数据传输能力. FEC 前向纠错. 在数据传输过程中,有意地加入部分码字,令接收方检查在传输过程中是否产生误码,甚至能纠正部分的误码.,10,设备和符号,头端,光纤,

5、卫星天线,VHF/UHF天线,射频放大器,双向放大器,分配器,分支器,光发射机,光节点,11,有线电视及射频技术基础知识,有线电视系统组成及拓扑,12,射频频谱,射频 (RF) 5-1000MHz 下行 (正向)(DS) 从头端到用户 48.5-750 (860) MHz,上行(反向)(US) 从用户到头端 5-42 (30) MHz,注意: 非北美系统会有不同的频率划分,例如有65 MHz, 88 Mhz 105 Mhz 等.,模拟及数字广播业务,数字业务,个人通信,上行通道,5,42,48.5,550,750,1000,f(MHz),13,上变频器及光节点,Frequency Synthe

6、sizer,ATT,中频（IF）,射频（RF）,上变频器,光节点,光电,双工滤波器,14,上下行接入,uBR-MC16s,64 QAM 27 Mbs 6 MHz BW 44 MHz IF QPSK 3.2 Mbs 1.6 MHz,TX 1,RX 1,RX 2,RX 3,RX 4,RX 5,RX 6,上变频器,RF 50-750 MHz,分光器,750,750,750,uBR-MC16s CMTS板卡支持1个下行6个上行通道 (1000终端设备同时在线),# 1,# 2,# 6,节点 # 1 (32 dB CNR),节点 # 2 (32 dB CNR),节点 # 4 (35 dB CNR),混合

7、2个节点,节点 # 3 (34 dB CNR),Frequency F 1,节点 # 5 (35 dB CNR),混合2个通道,15,HFC (光纤同轴混合网) 拓扑,节点,N,同轴电缆网络,电视信号通过光纤传输至光节点，经过光电转换，变成电信号由同轴电缆传至用户家 双向放大器支持双向数据业务,头端,同轴电缆,光纤,HFC 有线电视网络,一般少于5级放大器级连,16,HFC (光纤同轴混合网) 拓扑,可靠性,有线电视网络, 80 Channels,CNN HBO ESPN,环网结构 模拟光纤环网传输电视信号 建设分前端提高可靠性 数据环网提供可靠的增值业务服务,头端,Hub,Hub,Hub,1

8、7,HFC (光纤同轴混合网) 拓扑,更好的服务区: 通过分前端传至光节点 光节点覆盖500用户 尽量少的放大器,有线电视网络,COAX,Drop,Settop TV,可靠性, 高带宽,Hub,18,HFC双向数据业务原理及系统结构,第三节DOCSIS标准,19,DOCSIS2.0最初的版本早在2001年12就发布，在当时DOCSIS2.0的开发仍很困难。但在2002年的第二季度，CableLabs开始了DOCSIS2.0互用性的测试，并在第三季度开始了DOCSIS2.0的认证。从过去的历史看每一个DOCSIS新规范的发布到实际的应用以及生产通过认证的设备需要两到两年半的时间，因此直到2003

9、年才有设备厂商大量生产具有DOCSIS2.0全部功能的设备。而且在此后的几年内仍有厂商生产只有部分DOCSIS2.0功能的设备，例如CISCO只生产ATDMA的设备。,DOCSIS发展历史,1997,1998,1999,2000,2001,2002,2003,时间,DOCSIS,1.0规范,DOCSIS,1.0认证,DOCSIS,1.1规范,DOCSIS,1.1认证,DOCSIS,2.0规范,DOCSIS,2.0 认证,20,DOCSIS发展历史,基本的电缆传输数据标准 不具有保证服务质量的能力 “基线保密”,DOCSIS 1.0,DOCSIS 2.0,DOCSIS 1.1,DOCSIS 1.

10、0的全部能力 加 提高了针对分层数据的服务质量 包分割和包连接 用来提高安全性的“基线保密增强”,DOCSIS 1.1的全部能力 加 上行带宽增加 新的上行噪声抑制 专有的“下一代”特点，例如： 极大改进了上行解码 上行入口噪声抑制 带有更高QAM调制级别的上行和下行数据,21,DOCSIS 2.0优点,DOCSIS 2.0实现了对称服务。 效率为DOCSIS 1.X的1.5倍 运行于 64QAM（而不是 16QAM） 信道宽度是DOCSIS 1.X信道宽度的两倍 新的6.4 MHz 宽信道 （而不是 3.2 MHz 宽信道） DOCSIS 2.0 拓宽了用于IP通讯的上行管道，从而使电缆供应

11、商能够在语音、视频和数据方面开发出更多更好的服务。 DOCSIS 2.0 是通过使用增强的调制和改进的纠错来实现这一目标的。 卓越的入口和脉冲噪声性能。,22,DOCSIS标准,DOCSIS网络标准,23,DOCSIS网络标准,可靠性标准 DOCSIS标准规定传输速率不小于100数据包S（1500字节包）可靠性必须大于99%. 传输标准 DOCSIS规定的传输标准参数：,测量方法由NCTA或CableLabs 2制定,24,DOCSIS网络标准,下行 假定模拟电视信号均调制在6MHz带宽内，调制频率高于88MHz. 射频带宽 6 MHz 传输延时, CMTS 至最远的用户= .800 msec

12、 CNR （6 MHz 带宽，参考图象载波)不少于 35 dB （*） CTB 不低于- 50 dBc （调制带宽内） CSO 不低于- 50 dBc （调制带宽内）,25,DOCSIS网络标准,下行 交调电平不大于 - 40 dBc （调制带宽内） 振幅波动0.5 dB （调制带宽内） 组延时75 ns （调制带宽内） 微反射-10 dBc = 0.5 micro sec-15 dBc = 1.0 micro sec-20 dBc = 1.5 micro sec-30 dBc = 1.5 micro sec,26,DOCSIS网络标准,下行 哼声调制不大于 - 26 dBc (5%) 突发噪

13、声带宽10 Hz，平均持续时间不大于25 msec 信号电平季（日）变化8 dB 信号电平斜率 (50 - 750 MHz)16 dB 在CM输入端最大模拟电视信号载波电平17 dBmV （包括以上的信号电平变化） 在CM输入端最小模拟电视信号载波电平- 5 dBmV （包括以上的信号电平变化） 所有性能及参数均在DOCSIS文档详细定义,27,DOCSIS网络标准,上行 适用于目前所有地区. 频率范围5 to 42 MHz （边界到边界） 传输延时, 最远的CM到最近的CM或= .800 msec CNR不少于 25 dB 载波与侵入噪声比 (所有离散及宽频侵入信号) 不少于 25 dB 载

14、波与干扰噪声比 (所有噪声、失真、共路失真及交调) 不少于 25 dB,28,DOCSIS网络标准,上行 哼声调制不大于 - 23 dBc (7 %) 突发噪声带宽1 KHz ,平均持续时间不大于10 msec 振幅波动0.5 dB / MHz ( 5 - 42 MHz) 组延时200 ns / MHz ( 5 - 42 MHz) 微反射-10 dBc = 0.5 micro sec-20 dBc = 1.0 micro sec-20 dBc = 1.0 micro sec 信号电平季（日）变化不大于 8 dB 所有性能及参数均在DOCSIS文档详细定义,29,DOCSIS标准,DOCSIS设

15、备标准,30,DOCSIS设备标准,频率范围 上行:5 to 42 MHz 下行:88 to 860 MHz (用户自定) 带宽 上行:200, 400, 800, 1600, 3200 KHz（DOCSIS1.x） 6400KHz（DOCSIS2.0） 下行:6 MHz 调制方式 上行:QPSK, or 16 QAM（DOCSIS1.x） 8 QAM, 32 QAM, 64 QAM（DOCSIS2.0） 下行:64 or 256 QAM 符号率 上行:160, 320, 640, 1280, 2560 Ksym/sec （DOCSIS1.x） 5120 Ksym/sec （DOCSIS2.0

16、） 下行:5.056941 or 5.360537 Msym/sec,31,DOCSIS设备标准,CMTS 功率范围 上行:200 KHz-16 to + 14 dBmV 400 KHz-13 to + 17 dBmV 800 KHz-10 to + 20 dBmV 1600 KHz-7 to + 23 dBmV 3200 KHz-4 to + 26 dBmV 下行:+50 to + 61 dBmV Cable Modem 功率范围 (1 dB 步进) 输出:QPSK +8 to +58 dBmV 16 QAM +8 to +55 dBmV 输入:64 QAM-15 to + 15 dBmV

17、传输电平- 6 to - 10 dBc,数据信号必须低于电视图象载波6到10 dB,32,DOCSIS数据速率,33,多路复用技术,多路复用: TDM (时分复用) TDMA (时分复接) FDM (频分复用) ATDMA (高级时分多址) SCDMA (同步码分多址),34,多路复用技术,多路复用: TDM (时分复用) 多个用户共享同一信道内的时隙传输数据. (用于DOCSIS下行) TDMA (时分多址接入) (用于DOCSIS上行) tn t2 FDM (频分复用) 信号同时在不同的频率上传输,One Source,复用器,t0,t1,35,多路复用技术,TDM 在同一介质上共享时间

18、帧中继使用 TDM FDM 在同一介质上共享频率 图象在电缆上传输使用 FDM,Time,Frequency,低速码流 1,FDM 信号,Time,Time,TDM 信号,Frequency,信号 1,Frequency,低速码流 2,信号 2,高速码流,调制信号,36,数字调制,16-QAM,上行:下行: QPSK; 16 QAM64 QAM; 256 QAM,QPSK,I,I,Q,Q,37,星座图分析,无劣化,特征 极少或感觉不到的劣化 正方形的显示 中心点均落在分界线上 附近的点互相紧密靠在中心点,38,传输质量,BER 在全部传输的码流中误码的比率 10-7 BER 是可以接受的 主要

19、是因为低CNR引起误码 阈值,C/N dB,10,10,20,30,40,0,QAM-16,10,10,10,0,-5,-10,-20,10,-7,39,下行信号载波,数据下行频道 717.00 MHz,图象载波 733.25 MHz,CM 输入电平范围 -15 to +15 dBmV. 可接受的CNR 64 QAM = 30 dB 256 QAM = 35 dB CNR 标准 35 dB,调整 QAM 信号低于图象载波峰值6-10 dB,40,上行信号载波,峰值保持,单次扫描,上行频道 20.00 MHz,窄带噪声,CMTS 接收电平范围 -16 to + 26 dBmV 可接受的CNR Q

20、PSK = 15 dB 16 QAM = 25 dB CNR 标准 25 dB,41,DOCSIS 2.0 ATDMA,高级时分多址 与 TDMA类似，但 允许使用某些新的上行符号速率和 额外新增了上行QAM 调制类型和 改进前向纠错 上行交织存储 更多前导码等 所有的这些改变都有助于实现上行带宽的增加和上行噪声免疫能力的提高,42,DOCSIS数据速率,43,前向纠错,FEC (前向纠错) 能够识别及纠正有限数量的传输错误的方法 在发送端发送具有一定纠错能力的码，在接收端译码后能发现错码并能自动纠正 FEC消耗带宽，并增加电路的复杂性及传输延时 DOCSIS 2.0规定 FEC 算法 Ree

21、d-Solomon前向纠错 (RS-FEC)，最高可纠正16字节（而不是10字节） 在每个代码字中纠正更多错误字节可以允许以更低的SNR运行 （以牺牲传输效率为代价，因为需要更多的校验开销） FEC 能提高传输对BER的容忍度,44,更长的前导码,更长的前导码，1536 比特（而不是1024 比特 ） 更长的前导码可以允许在更高的符号速率上恢复相位信息，甚至是在更低的SNR的情况下。 前导码改成了QPSK1调制方式，能够提供更高的功率，从而允许更短的前导码和更好的噪声性能,45,DOCSIS 2.0 SCDMA,同步码分多址 包括A-TDMA所有的特性，还加上 CDMA扩频 同步操作 格子编码

22、调制(TCM, Trellis Coded Modulation) 上行128QAM调制，加上TCM处理,46,SCDMA在调制解调器上的处理步骤,将数据划分成代码字,对数据进行Reed-Solomon FEC编码,对符号进行扩频,通过LFSR对数据加密,预设 一个前导码,将数据映射至调制符号,对符号流进行前置均衡,过滤符号流进行频谱成形,对信号进行调制,输入数据流,输出射频信号,DOCSIS 2.0新增,对数据进行TCM编码,按照小时隙对数据进行交织存储和成帧,DOCSIS 2.0新增,DOCSIS 2.0新增,47,SCDMA 扩频,扩频,噪涌,噪涌,符号扩频能够显著“放缓”符号速率。 因

23、此，一个在未扩频的情况下覆盖了多个符号的噪涌可以在扩频情况下破坏更少的符号，因此，在采用扩频方法后RS-FEC有可能纠正这些被破坏的少量的符号。,48,SCDMA 解扩频,扩频,解扩频,信号,解扩频,信道噪声：,过滤器通带,过滤后噪声,解扩频放大了预期信号的频谱（在接收器的通带内），并削弱了噪声的频谱（在接收器的通带内） 尤其是对外部入侵噪声而言,49,ATDMA 与 SCDMA,ATDMA 和SCDMA都能提高对“脉冲噪声”的抵御能力，但是了解该噪声的强度和持续时间对于判断两者中哪个“更好”是很关键的 SCDMA能够产生持续时间更长的信号，这一点使SCDMA在面对功率较小、持续时间较短的外来

24、噪声时更加好。 在面对强度较高、持续时间较长的外来噪声时，ATDMA能够提供更好的性能 在网络效果上，SCDMA比ATDMA有更高的上行延时,50,DOCSIS标准,DOCSIS服务器,51,DOCSIS服务器,必备服务器 DHCP (动态主机配置协议) 服务器 RFC 2131: 动态分配ip地址给cable modem和主机 ToD (时间) 服务器 RFC 868:提供时间标签给日志记录. TFTP (普通文件传输协议) 服务器 RFC 1350:传送modem的配置文件. 可选服务器 DNS (域名解析服务器) Security Server (安全服务器) Log Server (日

25、志记录服务器),52,服务器连接,TFTP Server,CMTS机架,DHCP/DNS,Cisco Network Registrar,Security Server,接入服务器机架,路由器等,Int,ernet,Time Server,Log Server,53,HFC双向数据业务原理及系统结构,第四节DOCSIS协议及信号链接过程,54,DOCSIS协议,DOCSIS Data Over Cable,OSI,上三层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用,TCP 或 UDP,IP,IEEE 802.2,DOCSIS MAC (MPEG Frames-Downstream),HFC,上行

26、 TDMA,数字调制 (QPSK 或 QAM-16),下行 TDM,数字调制 (QAM-64 或 QAM-256),DOCSIS 信息控制,55,信号链接,链接建立,CMTS,时钟同步信号广播 (每 1.63 msec),Cable Modem,搜索下行QAM信号 等待时钟同步信号设置时钟频率 无或差的下行信号会导致失败,等待UCD 设置上行频率,UCD 广播 上行通道描述, 下行通道 ID 指派ip地址 init(t) TOD 请求 init(o) - TFTP 请求. online - modem 已注册, 能传输数据 online(d) - modem 已注册, 但CM不能访问网络 on

27、line(pk) - modem已注册, 应用BPI加密,指派KEK online(pt) - modem已注册,应用BPI加密,指派TEK reject(m) - modem 尝试注册; 但因为错误的MIC而被拒绝 reject(c) - modem 尝试注册; 但因为错误的COS而被拒绝 reject(pk) - KEK 指派被拒绝 reject(pt) - TEK指派被拒绝,“Show Cable Modem” 状态说明,59,HFC双向数据业务原理及系统结构,第五节 CMTS前端设备,60,目前主流CMTS前端设备,CISCO,MOTOROLA,ARRIS,BSR 64000,BSR

28、2000 / BSR 1000,uBR 7246vxr / uBR 7223,Cadant C3,uBR 10012,Cadant C4,61,主流CMTS前端设备简介,CISCO前端设备,62,Cisco前端简介,产品功能 uBR12012 高密度、高性能、高可靠性机框 DOCSIS1.0、1.1、2.0ATDMA ONLY 最多支持8块CMTS射频板卡 160个上行通道、40个下行通道 支持板卡冗余备份、双电源 MC520 5下行、20上行通道板块 集成上变频器 可支持欧美标兼容 DOCSIS1.0、1.1、2.0ATDMA ONLY,63,Cisco前端简介,产品功能 uBR7246VX

29、R 适用于高密度的数据业务 DOCSIS1.0、1.1、2.0ATDMA ONLY 最多支持四个CMTS射频板卡 8个下行、32个上行通道 支持双电源 uBR7223 uBR7246的简化版 DOCSIS1.0、1.1、2.0ATDMA ONLY 支持一个端口适配器 最多支持两个CMTS射频板卡 4个下行、16个上行通道 支持单电源,64,Cisco前端简介,产品功能 MC16C/E/U DOCSIS1.0、1.1、2.0ATDMA ONLY 支持美标/欧标/欧美标兼容 1个下行、6个上行通道 MC16U集成上变频器 MC28U DOCSIS1.0、1.1、2.0ATDMA ONLY 支持欧美

30、标兼容 集成上变频器 2个下行、8个上行通道 支持跳频、频谱分析等功能,65,Cisco前端简介,uBR7246,网络处理引擎,AC or DC 电源,正面,背面,66,Cisco前端简介,板槽,SLOT 0 I/O控制器,SLOT 2 适配器,SLOT 1 适配器,SLOT 3 射频卡,SLOT 4 射频卡,SLOT 5 射频卡,SLOT 6 射频卡,uBR7246,端口,SLOT,上行,下行,C 3,4,5,6,0 , 1,U0, 1, 2, 3, 4, 5,例: c3/0/U1,67,主流CMTS前端设备简介,MOTOROLA前端设备,68,MOTOROLA前端简介,产品功能 BSR64

31、000 高密度、高性能、高可靠性机框 DOCSIS1.0、1.1、2.0 具有无源的中央板， 16个 插槽，遵从 NEBS 的机架 支持 BGP-4、OSPF-2、RIP-2、MPLS， IGMP， DVMRP，PIM,最多支持13块CMTS射频板卡(1:4 / 2:8 / 1:7) 集成了边缘路由器、聚合交换机和 CMTS CMTS卡内置上变频器 后板RF切换开关实现RF的1：N冗余 全系统冗余设计，无单故障点,69,MOTOROLA前端简介,产品功能 BSR2000 紧凑型高性能CMTS 支持4个逻辑通道（TDMA、ATDMA、SCDMA、MTDMA），支持DOCSIS2.0及DOCSIS

32、1.x modem混合使用。 侵入噪声抑制功能，能够让运营商优化DOCSIS1.x和DOCSIS2.0混合网络的性能,支持 BGP-4、OSPF-2、RIP-2、IGMP、PIM CMTS内置上变频器 1下行、4上行通道,缺点：上行通道少,70,主流CMTS前端设备简介,ARRIS前端设备,71,ARRIS前端简介,产品功能 Cadant C3 紧凑型高性能CMTS DOCSIS1.0、1.1、2.0 1 路下行, 2, 4, 或 6路上行信道 集成上变频器,支持4个逻辑通道（TDMA、ATDMA、SCDMA、MTDMA），支持DOCSIS2.0及DOCSIS1.x modem混合使用。 上行

33、频谱分析,缺点：路由、管理功能支持较少,72,ARRIS前端简介,产品功能 C4 高密度、高性能、高可靠性机框 DOCSIS1.0、1.1、2.0 集成上变频器,最多支持12块射频板卡（2下12上） 支持4个逻辑通道（TDMA、ATDMA、SCDMA、MTDMA），支持DOCSIS2.0及DOCSIS1.x modem混合使用。 上行频谱分析 冗余备份设计，无单点故障,73,HFC双向数据业务原理及系统结构,第六节 CMTS设备一般技术要求,74,CMTS设备一般技术要求,一、通过认证标准 DOCSIS 1.0 DOCSIS 1.1 DOCSIS 2.0 EuroDOCSIS PacketCa

34、ble 二、射频方面功能 内置上变频器，可通过软件修改下行信息输出的射频参数 对欧美标兼容，可通过软件切换制式。（根据网络的实际需要） 通过软件调整上行通道射频参数，调整过程不影响在线modem的工作 抗噪方面的解决方案（跳频、侵入噪声抑制、频谱分析等） 支持两个或多个上行通道负载均衡功能 支持在同一回传通道中同时混合TDMA(DOCSIS1.x)、ATDMA(DOCSIS2.0)、SCDMA（DOCSIS2.0）三种模式。（即逻辑通道的概念，DOCSIS2.0的功能）,75,CMTS设备一般技术要求,三、网络方面功能 Bundle功能。即同一台CMTS中不同射频板卡捆绑共用同一IP逻辑接口。

35、 射频卡多IP子接口功能。射频板卡支持多个IP逻辑子接口，不同的CM及CPE能分别获取不同逻辑子接口的IP。（主要是开展Cable专线业务或分级业务） 路由协议支持。支持静态路由、OSPF、RIP2、BGP、ISIS等。（根据网络实际需要选择） 支持IEEE 802.1Q，支持VLAN划分。 支持MPLS VPN、Multicase（根据网络实际及业务需求选择） 支持QOS、CM COS,76,CMTS设备一般技术要求,四、网管方面功能 支持SNMP v1、SNMP v2c、SNMP v3； 可以通过命令行查询上行通道的SNR、接收功率、上行通道利用率等参数 支持通过命令行查询每个CM的SNR

36、、FEC、电平、与CPE对应关系等信息。 支持syslog功能 支持多线程TELNET访问CMTS,77,CMTS设备一般技术要求,五、安全功能 支持包过滤功能。能根据源IP、目的IP、源端口、目的端口过滤出入的IP包。 支持TELNET CMTS的访问控制。（指能根据源IP参数等做访问控制） 支持SNMP协议访问CMTS的访问控制。（指能根据源IP参数等做访问控制） 支持管理员分级权限管理。 支持CPE IP地址防盗用。能识别CPE获取IP的方式，支持设置只允许通过DHCP方式获得IP的CPE进入网络。 支持SSH 支持外接Radius或TACACS服务器存储管理员帐户、密码。,78,HFC

37、双向数据业务原理及其接口,第七节CISCO命令,79,CISCO命令,访问: Cisco Universal Broadband Router （CMTS）,显示操作 Router(Name) enable Password: Router(Name)# Router(Name)# Router(Name),监视,配置,Router(Name) enable Password: Router(Name)# Router(Name)(config)# Router(Name)(config)#,80,CISCO命令,cmts#sh cable ? device Cable Modem or Ho

38、st behind Cable Mode flap-list Cable Modem flap-lis hop Show frequency hop host Host behind Cable Modem modem Cable Modem modulation-profile Cable Modulation Profiles qos Cable Quality Of Service spectrum-group Show upstream spectrum group status,当有疑问?,81,CISCO命令,检查CMTS与CM的连接 cmts#sh cable modem Int

39、erface SID Online Timing Receive QoS IP address MAC address State Offset Power Cable5/0/U4 1 online 1622 -0.25 4 9 0050.7318.e841 Cable5/0/U4 2 online 1624 !0.75 4 0010.7bed.9b0d Cable5/0/U4 3 online 1626 !0.50 4 6 0050.7318.e821 Cable5/0/U4 4 online 1624 -0.50 4 5 0

40、050.7318.e81b Cable5/0/U5 5 online 1624 !0.25 5 0 0050.7318.e82b Cable5/0/U4 6 online 1609 0.25 4 0 0020.4001.5b70,82,CISCO命令,检查CM的总数 cmts#show cable modem summary total Interface Total Active Registered Modems Modems Modems Cable2/0/U0 95 61 61 Cable2/0/U1 99 66 66 Cable2/0/U2 91 60

41、 60 Cable2/0/U3 146 92 91 Cable2/0/U4 25 16 16 Cable2/0/U5 149 102 102 Total: 605 397 396,83,CISCO命令,检查CM的状态 cmts#show cable modem remote-query Remote Query Polling State : Active IP address MAC address S/N US DS Tx Time Micro (dB) Modem Ratio Power Power Offset Reflection State 2 0020.4

42、04c.99fc 32.5 24.0 -15.0 3853 21 online 6 0020.404c.9a04 35.0 49.0 - 5.8 3709 23 online 3 0020.4050.8f44 39.4 40.0 5.3 3968 21 online 3 0050.f300.0d09 27.9 41.0 -17.3 13732 7 offline 10 0050.f300.2014 37.6 42.0 1.0 13838 20 offline 4 0050.f

43、300.0fa2 34.0 43.0 2.1 13319 20 online 13 0004.bdc1.b79a 34.2 !58.0 -15.5 13848 88 offline 15 0004.bdc2.49e8 36.4 !58.0 - 1.2 13930 87 online 24 0004.bdc2.426a 35.4 40.0 - 1.6 13844 84 online,84,CISCO命令,检查上行通道 上行通道载波 (中心频率) CMTS#show controllers cable (3,4,5,6)/0,

44、1 upstream Examplecmts#sh controllers cable 5/0 upstream 5 cable5/0 Upstream 5 is up Frequency 25.008 MHz, Channel Width 1.600 MHz, QPSK Symbol Rate 1.280 Msps Spectrum Group is overridden SNR 25.5760 dB Nominal Input Power Level 0 dBmV, Tx Timing Offset 1626 Ranging Backoff Start 0, Ranging Backoff

45、 End 4 Ranging Insertion Interval automatic (50 ms) Tx Backoff Start 0, Tx Backoff End 4 Modulation Profile Group 1 省略部分显示,85,CISCO命令,检查上行通道 上行通道载波 (通道带宽 ) CMTS#show controllers cable (3,4,5,6)/0,1 upstream (0,1,2,3,4,5) 例子 cmts#sh controllers cable 5/0 upstream 5 cable5/0 Upstream 5 is up Frequency

46、 25.008 MHz, Channel Width 1.600 MHz, QPSK Symbol Rate 1.280 Msps Spectrum Group is overridden SNR 25.5760 dB Nominal Input Power Level 0 dBmV, Tx Timing Offset 1626 Ranging Backoff Start 0, Ranging Backoff End 4 Ranging Insertion Interval automatic (50 ms) Tx Backoff Start 0, Tx Backoff End 4 Modul

47、ation Profile Group 1 省略部分显示,86,CISCO命令,检查上行通道 上行通道载波 (输入功率电平) CMTS#show controllers cable (3,4,5,6)/0,1 upstream (0,1,2,3,4,5) 例子 cmts#sh controllers cable 5/0 upstream 5 cable5/0 Upstream 5 is up Frequency 25.008 MHz, Channel Width 1.600 MHz, QPSK Symbol Rate 1.280 Msps Spectrum Group is overridde

48、n SNR 25.5760 dB Nominal Input Power Level 0 dBmV, Tx Timing Offset 1626 Ranging Backoff Start 0, Ranging Backoff End 4 Ranging Insertion Interval automatic (50 ms) Tx Backoff Start 0, Tx Backoff End 4 Modulation Profile Group 1 省略部分显示,87,CISCO命令,检查上行通道 上行通道信噪比SNR CMTS#show controllers cable (3,4,5,

49、6)/0,1 upstream (0,1,2,3,4,5) 例子 cmts#sh contr cable 2/0 | in SNR SNR 26.4440 dB SNR 24.820 dB SNR 24.6080 dB SNR 25.5760 dB SNR 26.4440 dB SNR 24.820 dB 上行通道占用率 CMTS#show interfaces cable (3,4,5,6)/0,1 upstream (0,1,2,3,4,5 ) 例子 cmts#sh int cable 3/0 ups 0 Cable3/0: Upstream 0 is up Avg upstream ch

50、annel utilization : 69% Avg percent contention slots : 26% Avg percent initial ranging slots : 1% Avg percent minislots lost on late MAPs : 0% Total channel bw reserved 3840000 bps 省略部分显示,88,Cable Modem维护,赵天元 工程运维部,89,Cable Modem维护,第一节 Cable Modem简介,90,Cable Modem简介,目前网络公司正在使用的Cable Modem有以下几种： Moto

51、rola SB4100 (DOCSIS 1.x) Motorola SB5100 (DOCSIS 2.0) Motorola SB5101E (DOCSIS 2.0 / EuroDOCSIS 2.0),91,Motorola Cable Modem,6,1,3,5,2,4,6,92,Motorola Cable Modem,1,3,5,2,4,6,93,Cable Modem维护,第二节 Cable Modem信号链接过程,94,Cable Modem信号链接过程,链接建立,CMTS,时钟同步信号广播 (每 1.63 msec),Cable Modem,搜索下行QAM信号 等待时钟同步信号设置

52、时钟频率 无或差的下行信号会导致失败,等待UCD 设置上行频率,UCD 广播 上行通道描述, 下行通道 ID 指派ip地址 init(t) TOD 请求 init(o) - TFTP 请求. online - modem 已注册, 能传输数据 online(d) - modem 已注册, 但CM不能访问网络 online(pk) - modem已注册, 应用BPI加密,指派KEK online(pt) - modem已注册,应用BPI加密,指派TEK reject(m) - modem 尝试注册; 但因为错误的MIC而被拒绝 reject(c) - modem 尝试注册; 但因为错误的COS而

53、被拒绝 reject(pk) - KEK 指派被拒绝 reject(pt) - TEK指派被拒绝,“Show Cable Modem” 状态说明,98,Cable Modem维护,第三节 Cable Modem常见故障及维护,99,Cable Modem常见故障及维护,Cable Modem不同步,100,Cable Modem不同步,无论何种故障，先重启Cable Modem，观察CM的上电启动过程 Cable Modem是双向的，下行指标和上行指标是相互关联，不能单方面下判断 各种cable modem的指示灯作用大致相同 各种cable modem配有说明书，说明指示灯的具体作用,101

54、,Cable Modem不同步,1、全部灯不亮 检查电源，可能电源损坏或电源没接好 注：Motorola modem SB4100若按下standby按钮，也是全部灯不亮。 2、搜索不到下行信号 观察modem的下行信号灯，判断modem能否搜索到下行信号。如：Motorola modem Receive指示灯闪烁。故障分析：1）无下行信号 检查室内有线电视电缆及电视信号。除非出现CMTS故障（或调整），否则不会出现只断数据下行信号，一般连电视信号也中断。要用户观察有无电视信号即可判断。若有电视信号，则重点检查连接modem的射频线。2）数据下行信号太弱或太强远程判断：Telnet CMTSc

55、mtsshow cable modem remote-query | in 17ac1 0050.f300.17ac 37.5 32.0 8.7 13794 20 offline观察modem最后一次请求（同步）时的下行电平，看看是否处于强/弱的临界状态（+15 / -15dBmV）。本地判断：测量用户端下行信号功率电平，数据信号功率必须在(015)dBmV范围内,102,搜索不到下行信号,3）数据下行信号载噪比低远程判断：Telnet CMTScmtsshow cable modem remote-query | in 17ac1 0050.f300.

56、17ac 37.5 32.0 8.7 13794 20 offline观察modem最后一次请求（同步）时的下行载噪比，若低于28dB，则需要注意。（若下行信号太强/太弱同样会引起载噪比低）本地判断：测量用户端下行模拟电视信号C/N，是否低于标准43dB。测量数据信号MER是否低于30dB。（需要专用QAM信号测量仪器）原因：主要是放大器输出过载或其他原因造成数据信号失真，载噪比下降,103,Cable Modem不同步,3、modem不同步（能搜索到下行） Motorola modem Receive灯亮，Send灯闪烁故障分析：1）上行通道问题远程判断：Telnet CMTS cmtssh

57、ow cable modem | in 67a4Cable4/0/U2 185 offline 3739 !-28.50 2 0 46 0004.bdc2.67a4cmtsshow cable modem rem | in 67a446 0004.bdc2.67a4 35.0 58.0 - 8.0 13355 25 offline要用户重起modem，观察modem的上线过程。若停在init(r1)，init(r2)，上行电平出现“！”，上行电平处于58dB左右等，都表明用户反向通道有问题。分析是属于个别问题还是小区问题：观察同一通道下其它modem

58、的状态，正在同步的modem数量占总数的比例，出现反向问题的modem数量多不多；观察通道的SNR，带宽，接收电平，通道占用率等，观察是否由于小区噪声造成用户modem不正常。若以上均正常，则可以判断是个别问题。反之是小区问题，需要检查小区各放大器。本地判断：测量用户端的正反向信号情况，分析是否存在反向调试问题，或分配网故障（如接头短路、虚接等）,104,反向通道衰减的估算,通过CM的下行接收功率估算反向链路衰减的前提条件：1、CM下行信号功率固定低于模拟电视信号610dB。（假定全网统一标准为6dB） 2、反向HFC网络按0dB增益原则调整。最后一级放大器至反向光节点增益为0dB。 3、光链路增益按设计的固定增益统一调整。（我公司按+15dB调整） 4、反