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線纜調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)中語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性日益增強(qiáng)，為了實(shí)現(xiàn)三者之間的并行傳輸，設(shè)計(jì)工程師必須開(kāi)發(fā)出解決網(wǎng)絡(luò)傳輸損耗的測(cè)試方法。為了迎接這個(gè)新挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)工程師正努力開(kāi)發(fā)調(diào)制解調(diào)器以及利用電纜數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)接口規(guī)范DOCSIS 1.1的前端設(shè)備。DOCSIS 1.1標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)在于可提供一整套的QoS技術(shù)對(duì)調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分配。
但僅僅只滿足DOCSIS 1.1標(biāo)準(zhǔn)是不夠的，調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的損耗有可能影響到網(wǎng)絡(luò)上的語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)的傳輸。為解決這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)工程師必須盡可能按實(shí)際運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。
解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于正確的測(cè)試。通過(guò)用強(qiáng)大的測(cè)試方案，設(shè)計(jì)工程師可有效地仿真噪聲和干擾對(duì)調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)及設(shè)備產(chǎn)生的影響。這樣，設(shè)計(jì)工程師可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期設(shè)法消除或減小這些影響。
HFC網(wǎng)絡(luò)
目前多數(shù)服務(wù)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)對(duì)電纜網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)，這些網(wǎng)絡(luò)能支持高速雙向數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻傳輸。目前已升級(jí)的雙向電纜網(wǎng)絡(luò)可在光纖和同軸電纜的混合線纜上傳輸廣播電視、高速數(shù)據(jù)以及語(yǔ)音業(yè)務(wù)。
光纖用來(lái)傳輸調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)(CMTS)的數(shù)據(jù)包。光纖將信息從終端系統(tǒng)傳輸?shù)奖镜氐墓饨狱c(diǎn)，而從光節(jié)點(diǎn)到目的地之間剩余距離由同軸電纜傳輸。由于同時(shí)使用了光纖和同軸電纜，通常稱這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)為光纖－同軸(HFC)混合線纜網(wǎng)絡(luò)。
光纖主要用來(lái)傳輸前端和用戶之間的數(shù)據(jù)。光纖需要的放大器數(shù)目少于同軸電纜，而且光放大器具有比同軸電纜放大器更好的噪聲和失真特性。
調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)必須排除多種損耗情況，其中最主要的兩種是噪聲和干擾。各種來(lái)源的噪聲和干擾將對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包傳輸產(chǎn)生失真。包括一般家用電器在內(nèi)的許多設(shè)備，如垃圾處理機(jī)和攪拌機(jī)都將發(fā)射位于上行頻帶(美國(guó)規(guī)定為5MHz至42MHz)的信號(hào)。
這些信號(hào)通過(guò)屏蔽較差的電纜或者通信設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，因而一般稱為入口干擾。入口干擾通常具有脈沖特性和窄帶特點(diǎn)，這是因?yàn)檫@類(lèi)干擾信號(hào)一般是在很小的頻率范圍，在瞬間具有很高的功率電平。
除了入口干擾，HFC網(wǎng)絡(luò)上的其它傳輸流，如來(lái)自其它調(diào)制解調(diào)器用戶的信號(hào)和電視信號(hào)也能干擾數(shù)據(jù)包的傳輸。這些信號(hào)可能同時(shí)出現(xiàn)在下行和上行信道，并且干擾信號(hào)具有與數(shù)據(jù)信號(hào)相同的頻率(這種干擾稱為同頻道干擾)或相近的頻率(這種干擾稱為鄰頻干擾)。
入 口干擾與其它干擾信號(hào)相結(jié)合能降低信道的載噪比(CNR)，隨著前向糾錯(cuò)(FEC)技術(shù)在傳輸差錯(cuò)處理中的作用日益突出，較低的CNR同時(shí)也降低了數(shù)據(jù)的 傳輸效率。在一定程度上信號(hào)損耗是不可避免的，無(wú)論HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)得如何完備，總會(huì)出現(xiàn)一定的入口干擾和其它干擾信號(hào)，并影響調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)的性能。
某些設(shè)備生產(chǎn)商在CMTS中還采用了專(zhuān)有技術(shù)，通過(guò)將入口干擾的影響降至最低來(lái)獲得最佳性能。一個(gè)實(shí)例是CMTS在信道中采用入口干擾信號(hào)檢測(cè)并改變上行信 道的功能。設(shè)備生產(chǎn)商和業(yè)務(wù)提供商在考慮干擾問(wèn)題時(shí)都應(yīng)考慮這類(lèi)先進(jìn)功能。新開(kāi)發(fā)的DOCSIS 1.1測(cè)試工具提供了用于測(cè)量調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)性能的各類(lèi)噪聲、入口干擾和干擾信號(hào)源。DOCSIS RF-PHY-22上行數(shù)據(jù)誤包率測(cè)試工具詳細(xì)描述了幀丟失特性測(cè)試，這種測(cè)試得到生成目標(biāo)數(shù)據(jù)包丟失值的載波信號(hào)損耗比。PHY-22規(guī)定了在模擬 HFC網(wǎng)絡(luò)的典型情況下出現(xiàn)的各種噪聲和干擾類(lèi)型，包括背景噪聲、QAM16和QPSK(DOCSIS上行調(diào)制技術(shù))噪聲、連續(xù)波(CW)干擾及AM信號(hào)。
信號(hào)失真
放大器可用來(lái)補(bǔ)償信號(hào)通過(guò)HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)產(chǎn)生的一種稱為互調(diào)失真(IMD)的損耗。圖1顯示了調(diào)制解調(diào)器無(wú)損耗信號(hào)的星座圖。星座圖在二維空間上顯示了信號(hào)的幅度和相位分量，這里每個(gè)點(diǎn)表示多位數(shù)據(jù)。
圖2的星座圖表示了IMD存在時(shí)的信號(hào)壓縮，IMD引發(fā)的調(diào)制解調(diào)器失真信號(hào)的星座圖顯示了被壓縮的外部星座點(diǎn)。
這些點(diǎn)的壓縮(這里傳輸功率達(dá)到最大值)將導(dǎo)致調(diào)制解調(diào)器將一個(gè)星座點(diǎn)錯(cuò)譯為另一個(gè)星座點(diǎn)。因此在HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸中，隨著星座點(diǎn)表示的信息發(fā)生變化，調(diào)制解調(diào)器出現(xiàn)的誤碼率也將不斷增大。
