一种同轴网络链路质量实时监测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络质量监测的技术领域，特别是涉及一种同轴网络链路质量实时监测方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着有线电视网络双向改造与下一代广播电视网(Next Generat1nBroadcasting Network, NGB)建设的开展，同轴网络链路作为有线网络最后一段入户的传输媒介，充当着越来越重要的作用。NGB的同轴网络不仅承载单向广播电视业务，还通过采用以太数据通过同轴电缆传输(Ethernet over COAX, E0C)或中国有线电缆数据服务接口规范(China Data-over-CabIe Service Interface Specificat1n, C-D0CSIS)技术来承载双向宽带业务。因此，对同轴网络的性能指标与链路质量等都提出了更高的要求。
[0003]目前的网管系统只对同轴网络部署的宽带接入设备进行管理，但却缺乏对同轴网路中的同轴电缆、分支分配器等器件进行监测。如果同轴网络中某处发生故障，往往不能及时确认是设备发生故障还是同轴链路发生故障，还需运维人员带着专业测试仪到现场进行人工定位。这样不但增加设备安装与运维成本，而且工作效率不高，解决故障的时间长，从而影响了用户的满意度和体验感。
[0004]而现有的EOC技术通常通过EOC头端与终端互操作来计算各个工作子频段的信噪t匕(Signal to Noise Rat1, SNR),从而进行同轴链路质量评估。然而,这种方法虽然能评估链路质量，但是无法对链路质量问题进行可靠的定位，比如无法判定是同轴链路中分支分配器或同轴电缆的问题还是噪声的原因。
[0005]现有时域反射测量法(Time Domain Reflectometry, TDR)时域测量技术主要用于对单根传输介质(如双绞线、同轴电缆)进行测量以评估线路质量，但缺少对由同轴电缆与分支分配器组成的同轴电缆网络系统链路的测量方法。
【发明内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种同轴网络链路质量实时监测方法及系统，可在由同轴接入头端与同轴接入终端组成的同轴接入系统中对同轴网络链路质量进行自动化监测，通过同轴接入终端发起TDR测试，同轴接入头端获取并分析各同轴接入终端的TDR测试数据后再进行汇总分析，以获得同轴网络链路的拓扑图，再通过拓扑图的实时更新与分析来得到同轴网络链路的质量。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种同轴网络链路质量实时监测方法及系统，至少包括:同轴网络链路监测系统、同轴网络EMS系统、同轴接入头端以及若干个同轴接入终端；其中，所述同轴接入终端用于实现从同轴接入终端到同轴接入头端的TDR测试，并向同轴接入头端上报TDR监测数据；所述同轴接入头端包括链路监测管理模块，所述链路监测管理模块用于收集同轴接入终端发来的TDR监测数据，并定期实时更新同轴接入头端下的同轴网络链路的拓扑结构；所述同轴网络EMS系统用于管理同轴网络链路中的同轴接入头端与同轴接入终端，并通过管理通道在同轴接入头端与同轴网络链路监测系统之间传送同轴网络链路的拓扑结构信息；所述同轴网络链路监测系统用于将实时收到的同轴接入头端下的同轴网络链路的拓扑结构信息与历史拓扑结构信息进行比较分析，判断同轴网络链路的质量情况。
[0008]根据上述的同轴网络链路质量实时监测系统，其中:所述同轴接入终端包括TDR功能模块与监测数据上报模块，其中，所述TDR功能模块用于实现从同轴接入终端到同轴接入头端的TDR测试，所述监测数据上报模块用于向同轴接入头端上报TDR监测数据。
[0009]根据上述的同轴网络链路质量实时监测系统，其中:所述同轴接入终端和同轴接入终端之间通过各自的RF接口经由同轴网络进行信息传输。
[0010]同时，本发明还提供一种同轴网络链路质量实时监测方法，其包括以下步骤:
[0011]步骤S1:初始化同轴接入头端，定义同轴接入头端下的拓扑树，并对拓扑树进行初始化；
[0012]步骤S2:同轴接入头端收到某个同轴接入终端上线信息后，向该同轴接入终端发送TDR测试指令；该同轴接入终端接到TDR测试指令后，对同轴网络链路进行TDR测试，并将TDR监测数据发送到同轴接入头端；
[0013]步骤S3:同轴接入头端接收到该网络接入终端发来的TDR监测数据后，更新同轴网络拓扑结构；
[0014]步骤S4:在规定时间内，对同轴接入头端下的网络接入终端重新进行TDR测试，网络接入头端再对同轴网络拓扑结构进行更新，并根据同轴网络拓扑图的变化情况分析同轴网络链路的质量。
[0015]根据上述的同轴网络链路质量实时监测方法，其中:步骤S2中，同轴接入终端进行以下操作:
[0016]a、发射TDR测试信号进行同轴网络链路测试；
[0017]b、接收TDR反射信号，并进行TDR监测数据采集；
[0018]C、将TDR监测数据进行处理，得到不同时间点对应的不同反射信号值；
[0019]d、将处理后的TDR测试数据发给同轴接入头端。
[0020]优选地，根据上述的同轴网络链路质量实时监测方法，其中:反射信号的单位取阻抗单位或电平单位。
[0021]根据上述的同轴网络链路质量实时监测方法，其中:步骤S3中，更新同轴网络拓扑结构包括以下步骤:
[0022]步骤S31、对分支分配器的位置进行定位；
[0023]步骤S32、根据分支分配器的位置情况，将同轴链路分为几个段；
[0024]步骤S33、将该同轴接入终端加入到同轴接入头端下的拓扑树中。
[0025]优选地，根据上述的同轴网络链路质量实时监测方法，其中:步骤S31中，通过测TDR监测数据分析是否存在特别短的时间内阻抗在一定范围内波动的位置，如果存在，将该位置判定为分支分配器的位置。
[0026]优选地，根据上述的同轴网络链路质量实时监测方法，其中:拓扑树的数据结构表示如下:
[0027]struct node{float length ；float impedance ；int parent ；}coaxNetTree[MAX]
[0028]其中，length与impedance分别表示该结点到它的父结点之间的同轴电缆的长度与阻抗，parent表示该结点的父结点；
[0029]按照从同轴接入头端到同轴接入终端的方向，每段同轴电缆与相应的分支分配器分别标为同轴电缆m (长度L_xm，阻抗值I_xm)和分支分配器η、，其中x表示第x个终端，m表不第m个同轴段，η表不第η个分支分配器；
[0030]步骤S33中，如果该网络接入终端是第一个网络接入终端，即x=l，则根据分支情况生成相应的结点，生成的拓扑树为:
[0031]coaxNetTree [ I ].length = L_ll ； coaxNetTree [ I ].1mpedance = I_l I ；coaxNetTree[I].parent=0 ；
[0032]......
[0033]coaxNetTree [m].length=L_lm ；coaxNetTree [m].1mpedance=I_lm ；
[0034]coaxNetTree[m].parent=m-l ；
[0035]如果该网络接入终端不是第一个网络接入终端，则根据同轴段匹配情况，插入到相应的结点下。
[0036]优选地，根据上述的同轴网络链路质量实时监测方法，其中:如果该网络接入终端不是第一个网络接入终端，则根据同轴段匹配情况，插入到相应的结点的步骤如下:
[0037]步骤331、查找一个结点，设它下标为α，在拓扑数中的深度为δ，该节点满足以下条件:
[0038]Α、对于该结点任意一个子结点，设为β , coaxNetTree[ β ].length Φ L_
(x ( δ +1))；
[0039]B> for(i=a,j=5 ；j ^ I; i=coaxNetTree[i].parent, j--),满足coaxNetTree [i].length 等于 L_xj ；
[0040]步骤332、把该网络接入终端X中从第(δ +1)个分支分配器后的同轴段作为子树插入到结点α之后，即:
[0041]coaxNetTree[Y+1].length=L_(x(δ+1)) ；coaxNetTree[y+1].1mpedance=I_(x ( δ +1)) ；coaxNetTree[y +1].parent= a ；
[0042]......
[0043]coaxNetTree [ y + (m- δ )].1 ength = L_xm ； coaxNetTree [ y + (m- δ )].1mpedance=I_xm ; coaxNetTree [ y + (m-δ)].parent=m-l ；
[0044]其中，y是插入前已存在结点下标的最大值。
[0045]如上所述，本发明的同轴网络