CMTS安装维护及常见故障讲解(精品).ppt
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1、http:/CMTS安装维护及常见故障讲解高广英高广英http:/第一章第一章 双向双向HFC网络简介网络简介http:/1 双向双向HFC网络概念网络概念 HFC网络是混合光纤同轴电缆(网络是混合光纤同轴电缆(Hybrid FiberCoaxial)的缩写,)的缩写,原义仅指采用光纤传输系统代替全同轴原义仅指采用光纤传输系统代替全同轴CATV网络中的干线传输部分,网络中的干线传输部分,而用户分配网络仍然保留同轴电缆结构。随着高速宽带通信时代的到来,而用户分配网络仍然保留同轴电缆结构。随着高速宽带通信时代的到来,HFC常常被赋予新的含义,特指利用混合光纤同轴电缆来进行宽带数字常常被赋予新的含义
2、,特指利用混合光纤同轴电缆来进行宽带数字通讯的通讯的CATV网络。网络。HFC是把光缆敷设到小区,然后通过光电转换节点,利用有线电视是把光缆敷设到小区,然后通过光电转换节点,利用有线电视同轴电缆连接到用户,提供综合电信业务的技术。这种方式可充分利用同轴电缆连接到用户,提供综合电信业务的技术。这种方式可充分利用CATV的原网络,建网快、造价低,组建成为最佳的接入网方式之一、的原网络,建网快、造价低,组建成为最佳的接入网方式之一、HFC网利用光纤传输的宽频带特性,用空余的频带来传输电信数据业务,网利用光纤传输的宽频带特性,用空余的频带来传输电信数据业务,充分利用光纤的频谱资源构成全业务的传输网络。
3、充分利用光纤的频谱资源构成全业务的传输网络。http:/2.1 双向双向HFC网络特点网络特点双向双向HFC网络通道特性网络通道特性 双向双向HFC网络整个频谱为网络整个频谱为51000MHz。565MHz用于上行通道,用于上行通道,871000MHz为下行通道,上下行通道之间为为下行通道,上下行通道之间为22MHz的过渡带。上行的过渡带。上行通道必须满足通道必须满足GY/T 180-2001HFC网络上行传输物理通道技术规范网络上行传输物理通道技术规范的要求,参考国际电信联盟的要求,参考国际电信联盟ITU相关标准,数据传输误码率(相关标准,数据传输误码率(BER)应)应达到:一级光节点达到:
4、一级光节点BER10-8,二级光节点,二级光节点BER10-7,用户终端点,用户终端点BER10-6。对于数字信号而言,最适合。对于数字信号而言,最适合HFC网上行通道的信号调制网上行通道的信号调制方式是方式是QPSK和和16QAM方式,下行通道则采用方式,下行通道则采用64QAM或或256QAM。http:/2.2 双向双向HFC网络特点网络特点双向双向HFC网络上行通道的汇集噪声网络上行通道的汇集噪声 汇汇集噪声就是源自于用户端、电缆和无源传输设备引入的干扰,以及集噪声就是源自于用户端、电缆和无源传输设备引入的干扰,以及光纤和有源设备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声。光纤和有源设
5、备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声。HFC网络上行系统是从多点到一点的汇集,在这个回传过程当中,用户的网络上行系统是从多点到一点的汇集,在这个回传过程当中,用户的回传信号及噪声都被汇集到了前端,形成回传信号及噪声都被汇集到了前端,形成“漏斗噪声漏斗噪声”现象。现象。http:/2.3 双向双向HFC网络特点网络特点双向双向HFC网络汇集噪声产生的缘由网络汇集噪声产生的缘由 HFC网络上的噪声的产生主要有两类,即内部噪声与外部噪声。内部网络上的噪声的产生主要有两类,即内部噪声与外部噪声。内部噪声主要由网上有源设备、弯曲的电缆、震荡电路产生的噪声,内部噪声噪声主要由网上有源设备、弯曲的电
6、缆、震荡电路产生的噪声,内部噪声一般都是以热噪声为主,并且无法从根本上消除,但它并不是影响一般都是以热噪声为主,并且无法从根本上消除,但它并不是影响HFC网络的主要原因。外部噪声才是严重影响网络的主要原因。外部噪声才是严重影响HFC网络运营的主要因素,外部网络运营的主要因素,外部噪声也称之为入侵噪声,以往的数据表明,噪声也称之为入侵噪声,以往的数据表明,70%的汇集噪声来源于用户的汇集噪声来源于用户室内引入的干扰,如电视机、电冰箱、电磁炉、电灯等辐射干扰,其频率室内引入的干扰,如电视机、电冰箱、电磁炉、电灯等辐射干扰,其频率一般在一般在020Mhz频段,且干扰能量较高。另外,汽车、电动设备、业
7、余频段,且干扰能量较高。另外,汽车、电动设备、业余电台等也对电台等也对HFC网络造成了一定的噪声侵入。外部噪声是网络造成了一定的噪声侵入。外部噪声是HFC网络客观网络客观存在的现象,且无法回避,只有将其控制在双向网要求的技术指标之内存在的现象,且无法回避,只有将其控制在双向网要求的技术指标之内即可,不可能完全消除。即可,不可能完全消除。http:/2.4 双向双向HFC网络特点网络特点双向双向HFC网络怎样减少回传噪声网络怎样减少回传噪声减少光节点所带用户数减少光节点所带用户数缩短光节点与用户的距离(减少放大器数量,尽量不采用)缩短光节点与用户的距离(减少放大器数量,尽量不采用)采用优质器材(
8、屏蔽性,隔离度)采用优质器材(屏蔽性,隔离度)采用专用用户盒采用专用用户盒http:/2.5 双向双向HFC网络特点网络特点双向双向HFC网络电平汇集均衡问题网络电平汇集均衡问题 汇集均衡是用户上行信号回传时,由于各自链路上存在着不同的汇集均衡是用户上行信号回传时,由于各自链路上存在着不同的路由增益,导致用户回传到汇集点电平严重不一致。即使路由增益,导致用户回传到汇集点电平严重不一致。即使CMTS通过通过AGC向向Cable Modem发出电平调整指令,也不能使所有的发出电平调整指令,也不能使所有的CM发射发射电平达到一致。电平达到一致。http:/2.6 双向双向HFC网络特点网络特点双向双
9、向HFC网络电平汇集均衡危害网络电平汇集均衡危害 在反向回传系统当中,所有的用户都相当一个前端,汇集均衡问题不在反向回传系统当中,所有的用户都相当一个前端,汇集均衡问题不仅仅是到光节点,它存在于所有用户至仅仅是到光节点,它存在于所有用户至CMTS上行接口的全链路之中。如果上行接口的全链路之中。如果用户的回传电平不均衡,高低不平。那么整个节点下的合成载噪比就比较低,用户的回传电平不均衡,高低不平。那么整个节点下的合成载噪比就比较低,而它的危害性不仅仅在这个节点,在而它的危害性不仅仅在这个节点,在CMTS上行口混合后危害依旧,根据上行口混合后危害依旧,根据载噪比合成公式:载噪比合成公式:CNR=-
10、10lg(10-CNR1/10+10-CNR2/10+10-CNRn/10)可知,系统)可知,系统混合后的载噪比要比指标最差的还要差,从而影响其它链路的载噪比指标。混合后的载噪比要比指标最差的还要差,从而影响其它链路的载噪比指标。http:/2.7 双向双向HFC网络特点网络特点双向双向HFC网络怎样解决回传均衡网络怎样解决回传均衡建立对称式的星型分配网建立对称式的星型分配网 集线器方式(适合光节点与用户较远)集线器方式(适合光节点与用户较远)分配器方式(适合光节点与用户较近)分配器方式(适合光节点与用户较近)http:/2.8 双向双向HFC网络特点网络特点双向双向HFC网络回传系统设计准则
11、网络回传系统设计准则分配网采用对称式星型分布(分配网采用对称式星型分布(50dB 传输模式:突发载波传输模式:突发载波调制方式:调制方式:64QAM或或256QAM 典型载噪比:典型载噪比:25dB符号速率:符号速率:6.952MSym/Sec 调制方式:调制方式:QPSK和和16QAM 符号速率:符号速率:0.16,0.32,0.64,1.28,2.56MSym/Sechttp:/第二章第二章 CMTS工作原理工作原理http:/1 数字调制技术数字调制技术 幅度键控(幅度键控(ASK)调制技术实现起来简单,但抗干扰性能差。调制技术实现起来简单,但抗干扰性能差。频移键控(频移键控(FSK)调
12、制技术实现起来容易,由较强的抗干扰能力。调制技术实现起来容易,由较强的抗干扰能力。相移键控(相移键控(PSK)较好的频带利用率和抗噪声能力。较好的频带利用率和抗噪声能力。正交幅度调制(正交幅度调制(QAM)幅度调制和相位调制的结合,很高的频带利用率,在相同的带宽下幅度调制和相位调制的结合,很高的频带利用率,在相同的带宽下 能传输较高的数码率。能传输较高的数码率。http:/2 CMTS系统的接入方式系统的接入方式CMTS系统的三种接入方式系统的三种接入方式 TDMA 时分多址系统时分多址系统 A-TDMA 高级时分多址系统高级时分多址系统 S-CDMA 同步码分多址系统同步码分多址系统http
13、:/3 与与CMTS相关的常用概念相关的常用概念CMTS 电缆调制解调器终端系统电缆调制解调器终端系统CM 电缆调制解调器电缆调制解调器TCP 面向连接的传输协议面向连接的传输协议UDP 无连接的传输协议无连接的传输协议SNMP 简单网络管理协议简单网络管理协议DHCP 动态主机配置协议动态主机配置协议FTP 依赖于依赖于TCP,是面向连接的传输协议,是面向连接的传输协议TFTP 依赖于依赖于UDP,需要很小的系统开销,需要很小的系统开销http:/4 参数对比参数对比载波方式载波方式TDMA频率范围频率范围(MHz)频道宽度频道宽度(MHz)符号率符号率(Msps)数据率数据率(Mbps)有
14、效数据率有效数据率(Mbps)256QAM8b/s8586065.3642.883887.1557.205164QAM6b/s8586065.0630.342786.7440.443616QAM4b/s5651.61.285.124.63.22.5610.249.0QPSK2b/s5650.26.40.165.120.3210.240.291.61.262.562.3http:/5 双向双向HFC网络原理图网络原理图正向光发的输入电平,各厂商要求不同,正向光发的输入电平,各厂商要求不同,建议建议8090dBuV。光节点正向光接收功率,建议光节点正向光接收功率,建议-30dBm。光节点正向输出电
15、平光节点正向输出电平-20dB测试点。各产测试点。各产 品输出值会有所不同,一般品输出值会有所不同,一般7585dBuV。用户用户Cable Modem输入电平,建输入电平,建CMTS 下行频率在该点电平为下行频率在该点电平为5565dBuV。光节点反向输入电平光节点反向输入电平-20dB测试点。建议测试点。建议 值为值为6070dBuV。反向光收输出电平,建议反向光收输出电平,建议7580dBuV。CMTS上行入口电平,规定值上行入口电平,规定值60dBuV。http:/第三章第三章 CMTS安装配置安装配置http:/1.1 产品技术规范产品技术规范完整的射频频率支持完整的射频频率支持 D
16、OCSIS、EuroDOCSIS 4个上行个上行DOCSIS接收器接收器 下行下行DOCSIS发射器、集成可管理射频输出的上变频器发射器、集成可管理射频输出的上变频器 高级侵入噪声消除和后置均衡算法高级侵入噪声消除和后置均衡算法 上行调制(上行调制(QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、256QAM)上行每信道速率(上行每信道速率(0.3240.96Mbps)上行输入频率范围(上行输入频率范围(542MHz DOCSIS、565MHz EuroDOCSIS)下行调制(下行调制(64QAM、256QAM)下行下行输出输出频率范围(频率范围(88857MHz)http:/1.2 产品技术规
17、范产品技术规范网络管理和配置网络管理和配置 兼容思科的命令行接口(兼容思科的命令行接口(CLI)SNMP v1和和v3 标准标准DOCSIS和和IETF管理信息库(管理信息库(MIB)Telnet SSH v2 RADIUS DHCP中继,包括中继,包括60和和82选项选项 多级口令认证多级口令认证http:/1.3 产品技术规范产品技术规范桥接和路由功能桥接和路由功能 二层桥接模式二层桥接模式 VLAN标签标签 三层路由模式三层路由模式 基于策略的路由基于策略的路由 SmartFlow线速转发和流分类线速转发和流分类 用于线速包分类和转发的基于硬件的访问控制列表(用于线速包分类和转发的基于硬
18、件的访问控制列表(ACL)域内域内/域间路由协议(域间路由协议(RIP v1、RIP v2、BGP4、OSPF v2)组播路由协议(组播路由协议(PIM-SM、IGMP v2)http:/2.1 产品硬件安装产品硬件安装Motorola bsr 2000Motorola bsr 64000Arris C3Arris C4CMTS实物图实物图http:/2.2 产品硬件安装产品硬件安装背板接口背板接口http:/2.3 产品硬件安装产品硬件安装安装事项安装事项 结构紧凑、结构紧凑、1U高的网络平台、宽高的网络平台、宽19英寸、易于安装英寸、易于安装 保证良好可靠的接地保证良好可靠的接地 网络连接
19、(各种网路接口、以太网网络连接(各种网路接口、以太网RJ-45及及SFP千兆以太网端口)千兆以太网端口)同轴电缆连接(英制同轴电缆连接(英制-5F头、头、1个下行端口及个下行端口及4个上行端口)个上行端口)Console连接(连接(RS232串口电缆,连接终端微机或工作站)串口电缆,连接终端微机或工作站)接好电源接好电源http:/3 产品软件安装产品软件安装安装服务器软件支持安装服务器软件支持 DHCP服务器服务器 DHCP服务器主要是用来给网络客户机分配动态的服务器主要是用来给网络客户机分配动态的IP地址。客户机执行地址。客户机执行DHCP 客户端,向服务器发出请求信息,客户端,向服务器发
20、出请求信息,DHCP服务器会根据目前已经配置的地址,服务器会根据目前已经配置的地址,提供一个可供使用的提供一个可供使用的IP地址和子网掩码给客户端。地址和子网掩码给客户端。TFTP服务器服务器 TFTP服务器是运行在服务器是运行在UDP协议上的,其作用是记录着每一个协议上的,其作用是记录着每一个CM的配置文件,的配置文件,也即给每个也即给每个CM分配一个服务标识(分配一个服务标识(Service ID),服务标识在,服务标识在CMTS与与CM之间之间 建立一个映射,建立一个映射,CMTS将基于该映射给每个将基于该映射给每个CM分配带宽。分配带宽。CMTS也可给也可给CM分配分配 多个服务标识来
21、支持不同服务类型,每个服务标识对应于相应的服务类型。多个服务标识来支持不同服务类型,每个服务标识对应于相应的服务类型。Tod服务器服务器 TOD称为时间服务器,其作用是给称为时间服务器,其作用是给CM提供当前的时间,提供当前的时间,CMTS从从TOD服务器服务器 获得获得CM所需的时间概念,所需的时间概念,http:/4.1 CMTS基本配置基本配置基本配置项目基本配置项目 配置以太网接口配置以太网接口IP地址地址 配置电缆配置电缆IP地址(地址(Cable Modem及及CPE网关)网关)配置配置DHCP服务器地址(作用于服务器地址(作用于Cable Modem及及CPE)配置配置Tod服务
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