同軸電纜接入網(wǎng)信道建模與故障診斷方法研究.pdf

1、隨著高清多媒體、網(wǎng)絡互動游戲、云接入技術等多種高帶寬業(yè)務的普及應用,用戶對于數(shù)據(jù)通信速率的要求越來越高,高速接入網(wǎng)成為了當前通信技術的研究重點。而有線電視同軸電纜網(wǎng)絡由于覆蓋面廣,用戶數(shù)多,因而得到了廣泛的關注,并且在國內(nèi)外興起了一大批同軸接入技術,如DoCSIS(Data over Cable Service Interface Specification,有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務接口規(guī)范)、EoC(Ethernet over COAX,以太

2、數(shù)據(jù)通過同軸電纜傳輸)、EPoC(EPON Protocal over Coaxial Distribution Network,在同軸分配網(wǎng)絡中傳輸EPON協(xié)議)等,同軸接入方式在三網(wǎng)融合的背景下已經(jīng)成為了接入技術的研究重點。
　　本論文旨在研究同軸電纜分配網(wǎng)的信道特性及故障診斷。在基于常見的同軸分配網(wǎng)現(xiàn)場測量結(jié)果的基礎上,結(jié)合實驗室的有關實驗,在5MHz~1.2GHz的頻率范圍內(nèi),對同軸分配網(wǎng)信道的主要特性包括傳輸特性、噪聲特

3、性以及故障診斷和定位等進行了初步研究,建立了相應的信道建模,構(gòu)造了新的故障診斷方法,對進一步了解同軸接入技術提供了一定的參考價值。主要內(nèi)容包括:
　　(1)對分支分配器進行了電磁建模。建模方法包括三種:基于ABCD矩陣的器件建模、基于ADS軟件的器件建模、基于S參數(shù)矩陣的器件建模。對二分配器和一分支器這兩個基本元件進行了三種方法的器件建模。借助于級聯(lián)關系和這兩個基本元件的模型,可計算出其它種類的分支分配器的器件特性。對每種模型都給

4、出了實例,并比較了這三種模型的優(yōu)缺點?；谶z傳算法,對分支分配器中最核心的器件——磁芯進行了德拜級數(shù)建模,磁芯特性用于分支分配器模型中,使得器件特性的仿真結(jié)果與實測結(jié)果十分逼近。
　　(2)對同軸電纜信道進行了多種方法的建模(曲線擬合、ABCD矩陣、S參數(shù)、ADS軟件建模),提出了更加適用的基于S參數(shù)的多徑信道建模方法。其模型的S參數(shù)是通過網(wǎng)絡分析儀實測獲得的,使仿真的結(jié)果跟實測的結(jié)果十分逼近,幅頻曲線和相頻相對誤差控制在5％以內(nèi)

5、。完成了基于S參數(shù)的多徑信道建模的仿真軟件,在已知網(wǎng)絡當中各器件特性的情況下,利用該仿真軟件能估算出任意給定拓撲端口的傳輸特性,包括幅頻、相頻曲線、群時延和時域反射等。
　　(3)對同軸電纜信道的噪聲特性進行了分類和建模。根據(jù)噪聲特性的不同,可以把影響同軸網(wǎng)絡的噪聲歸納為三種:有色背景噪聲、窄帶噪聲和脈沖噪聲。分析了各種噪聲的概率密度函數(shù),并對實測的噪聲進行噪聲分解;對每種噪聲依據(jù)其概率密度函數(shù)進行了參數(shù)擬合,建立的模型可仿真出各