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線纜調制解調器設計中語音、視頻和數(shù)據(jù)之間的相關性日益增強，為了實現(xiàn)三者之間的并行傳輸，設計工程師必須開發(fā)出解決網(wǎng)絡傳輸損耗的測試方法。為了迎接這個新挑戰(zhàn)，設計工程師正努力開發(fā)調制解調器以及利用電纜數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務接口規(guī)范DOCSIS 1.1的前端設備。DOCSIS 1.1標準的優(yōu)點在于可提供一整套的QoS技術對調制解調器系統(tǒng)設計中的語音、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務進行優(yōu)先級分配。
但僅僅只滿足DOCSIS 1.1標準是不夠的，調制解調器網(wǎng)絡設備的損耗有可能影響到網(wǎng)絡上的語音、視頻和數(shù)據(jù)的傳輸。為解決這個問題，設計工程師必須盡可能按實際運行環(huán)境進行設計。
解決這個問題的關鍵在于正確的測試。通過用強大的測試方案，設計工程師可有效地仿真噪聲和干擾對調制解調器系統(tǒng)及設備產生的影響。這樣，設計工程師可以在系統(tǒng)設計的早期設法消除或減小這些影響。
HFC網(wǎng)絡
目前多數(shù)服務運營商已經(jīng)對電纜網(wǎng)絡傳輸設備進行了升級，這些網(wǎng)絡能支持高速雙向數(shù)據(jù)、語音和視頻傳輸。目前已升級的雙向電纜網(wǎng)絡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)以及語音業(yè)務。
光纖用來傳輸調制解調器終端系統(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，而從光節(jié)點到目的地之間剩余距離由同軸電纜傳輸。由于同時使用了光纖和同軸電纜，通常稱這類網(wǎng)絡為光纖－同軸(HFC)混合線纜網(wǎng)絡。
光纖主要用來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。
調制解調器系統(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。各種來源的噪聲和干擾將對HFC網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)包傳輸產生失真。包括一般家用電器在內的許多設備，如垃圾處理機和攪拌機都將發(fā)射位于上行頻帶(美國規(guī)定為5MHz至42MHz)的信號。
這些信號通過屏蔽較差的電纜或者通信設備進入網(wǎng)絡，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，這是因為這類干擾信號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)絡上的其它傳輸流，如來自其它調制解調器用戶的信號和電視信號也能干擾數(shù)據(jù)包的傳輸。這些信號可能同時出現(xiàn)在下行和上行信道，并且干擾信號具有與數(shù)據(jù)信號相同的頻率(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相結合能降低信道的載噪比(CNR)，隨著前向糾錯(FEC)技術在傳輸差錯處理中的作用日益突出，較低的CNR同時也降低了數(shù)據(jù)的 傳輸效率。在一定程度上信號損耗是不可避免的，無論HFC網(wǎng)絡設計得如何完備，總會出現(xiàn)一定的入口干擾和其它干擾信號，并影響調制解調器系統(tǒng)的性能。
某些設備生產商在CMTS中還采用了專有技術，通過將入口干擾的影響降至最低來獲得最佳性能。一個實例是CMTS在信道中采用入口干擾信號檢測并改變上行信 道的功能。設備生產商和業(yè)務提供商在考慮干擾問題時都應考慮這類先進功能。新開發(fā)的DOCSIS 1.1測試工具提供了用于測量調制解調器系統(tǒng)性能的各類噪聲、入口干擾和干擾信號源。DOCSIS RF-PHY-22上行數(shù)據(jù)誤包率測試工具詳細描述了幀丟失特性測試，這種測試得到生成目標數(shù)據(jù)包丟失值的載波信號損耗比。PHY-22規(guī)定了在模擬 HFC網(wǎng)絡的典型情況下出現(xiàn)的各種噪聲和干擾類型，包括背景噪聲、QAM16和QPSK(DOCSIS上行調制技術)噪聲、連續(xù)波(CW)干擾及AM信號。
信號失真
放大器可用來補償信號通過HFC網(wǎng)絡傳輸時產生的一種稱為互調失真(IMD)的損耗。圖1顯示了調制解調器無損耗信號的星座圖。星座圖在二維空間上顯示了信號的幅度和相位分量，這里每個點表示多位數(shù)據(jù)。
圖2的星座圖表示了IMD存在時的信號壓縮，IMD引發(fā)的調制解調器失真信號的星座圖顯示了被壓縮的外部星座點。
這些點的壓縮(這里傳輸功率達到最大值)將導致調制解調器將一個星座點錯譯為另一個星座點。因此在HFC網(wǎng)絡傳輸中，隨著星座點表示的信息發(fā)生變化，調制解調器出現(xiàn)的誤碼率也將不斷增大。
