Высокоточный анализ качества сигналов восходящего канала DOCSIS

Измерительная задача

Чтобы обеспечить высокие скорости передачи данных в обратном канале между головными узлами кабельной сети и оборудованием клиента, производители кабельных модемов должны проводить испытания качества сигналов восходящего канала (EURO) DOCSIS в процессе разработки и производства. Операторы кабельных сетей также должны тестировать качество сигнала при вводе систем и оборудования в эксплуатацию и при проведении технического обслуживания. Для этого требуется высокоточное контрольно-измерительное оборудование, которое способно точно определять значение коэффициента MER для диаграммы сигнального созвездия даже при значениях свыше 40 дБ. В процессе дополнительных измерений для анализа основной причины (например, АЧХ, импульсная характеристика канала) также требуется соответствующий высокий уровень точности.

Контрольно-измерительное решение

Телевизионные тестовые приемники R&S®ETL, R&S®EFA и R&S®FSH3‑TV хорошо зарекомендовали себя при проведении точного анализа качества всех типов сигналов нисходящего канала, включая телевизионные программы и специальные данные абонента. Приборы измеряют все необходимые параметры, автоматически выполняют сравнение с предварительно заданными предельными значениями; результаты можно сохранить в архив для последующего углубленного анализа. В отличие от сигналов нисходящего канала сигналы восходящего канала не соответствуют требованиям стандартов J.83/A (DVB-C), J.83/B или J.83/C (ISDB‑C). Тем не менее требуется лишь несколько настроек, чтобы измерять сигналы восходящего канала с такой же точностью. Эти специальные конфигурации, которые описываются на следующей странице, превращают приборы в полноценные тестовые приемники для измерения сигналов восходящего канала DOCSIS.

Применение

Настройка конфигурации

Тестовый приемник Rohde & Schwarz оснащается опциями для относящихся к нисходящему каналу стандартов (см. таблицу). Прибор R&S®ETL (или R&S®FSH3-TV) способен измерять мощность пакетных сигналов восходящего канала с использованием функции анализатора спектра в режиме нулевой полосы обзора. Для всех остальных измерений сигнал восходящего канала DOCSIS должен передаваться непрерывно. Для этого требуется отключение пакетного режима в кабельном модеме.

В тестовом приемнике коэффициент избирательности устанавливается равным 0,18, а скорость модуляции и порядок QAM задаются в соответствии с параметрами восходящего канала. Для скорости модуляции необходимо учитывать диапазон настройки тестового приемника (см. таблицу). Следует использовать указанные в таблице настройки синхронизации, чтобы предотвратить ошибочное выполнение прибором поиска слова цифровой синхронизации MPEG-2 0x47 сигнала нисходящего канала.

Результат

Это решение позволяет точно измерять качество сигналов (EURO) DOCSIS в восходящем направлении и соответствующих каналов передачи, включая мощность, диаграмму сигнального созвездия, коэффициент MER, АЧХ, MER(f) и проникновение внешних сигналов в зависимости от частоты (ingress(f)). Коэффициент битовых ошибок (единственный параметр, который невозможно измерить непосредственно) можно измерять с использованием сигнала DVB-C.

Хотя настройка коэффициента избирательности 0,18 не точно соответствует спецификации восходящего канала DOCSIS (0,25), тестовые приемники Rohde & Schwarz полностью компенсируют это различие с помощью чрезвычайно мощных эквалайзеров. Незначительные отклонения возникают только при измерениях на краях АЧХ (см. снимок экрана).

Помимо сигналов восходящего канала (EURO) DOCSIS описанную здесь конфигурацию также можно использовать для измерения общих сигналов QAM с любым типом содержимого (известным или неизвестным).

На снимке экрана показаны точные результаты измерения тестовым приемником R&S®ETL для частотной характеристики сигнала восходящего канала DOCSIS. Обратите внимание на высокое значение MER, составляющее 46,6 дБ (строка состояния в нижней части экрана). Индикатор MPEG имеет красный цвет, так как сигналы восходящего канала DOCSIS не содержат слова синхронизации кадров MPEG-2 0x47. Из-за различных коэффициентов избирательности сигнала (r = 0,25) и тестового приемника (r = 0,18) имеет место небольшое снижение амплитуды (желтая кривая, < 0,2 дБ) на внешних краях канала. Это не влияет на точность других измерений.