CN104660468A - 一种手持式hinoc网络测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式HINOC网络测试仪，其包括HINOC模块和主单元，主单元包括外壳盖板、触摸显示屏、母板、CPU板，在外壳盖板上包括有一个用于连接耳机或麦克风的MIC插座，还有用于连接外部WiFi天线的天线连接器，以及一个USB接口和一个或多个以太网接口。所述HINOC模块包括有HINOC测试模块、以太网交换机、HINOC接口以及以太网接口，所述HINOC测试模块通过HINOC接口与同轴电缆相连，并且与以太网交换机相连，以太网交换机通过以太网接口与以太网相连，将HINOC测试模块得到的测试结果通过以太网发送到主单元。本发明测试仪能测试HINOC网络所有相关参数，能有效解决目前HINOC网络测试无专用仪器的问题，有利于HINOC产品的进一步推广。并且具有便携、测试方便等优点。

Description

一种手持式HINOC网络测试仪

技术领域

本发明属于网络测试技术领域，更具体地，涉及一种手持式HINOC网络测试仪，适用于广电网络双向化改造接入网系统建设、验收和运维。

背景技术

目前我国的有线电视网大部分是单向网，但随着技术的日益完善，单向有线电视网将会逐渐向双向网络过渡，这是大势所趋。国内有些城市已经展开了双向网改造项目。经过双向化改造的有线电视网能为广大有线电视用户提供视频、语音、Internet等多种双向数据服务，真正实现多种业务融合。

三网融合是发展的必然规律，建设双向的混合光纤同轴电缆(HybridFiber Coaxial，HFC)网络是抢占先机的基础，抓住互联网发展的黄金时机，开展数字电视、宽带接入业务和交互电视业务是提高竞争力，在三网融合的大潮中发展壮大有线电视行业的必经之路。

随着同轴电缆宽带接入技术(High performance Network Over Coax,HINOC)作为接入技术被广泛运用于广电基于同轴电缆的以太网传输(Ethernet over Coax，EOC)网络，并被越来越多的广电运营商所关注。但是，作为一种新兴的技术和运用，还没有一种专用的网络测试仪器来协助广电施工人员进行施工或是网络故障的排查。而当在用户家里安装终端或是排查问题时，也必须到HINOC头端安装位置来查看信息，而头端的安装位置一般在楼道、地下室、竖井、野外设备箱等远离用户的地方，使得安装维护人员操作极不方便，并且还需要通过使用笔记本电脑等设备进行操作，对于一般的施工队而言，给排查问题造成极大的困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种手持式HINOC网络测试仪，可以在用户节点，即安装HINOC终端的位置进行HINOC网络测试，以解决HINOC网络测试难问题。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种手持式HINOC网络测试仪，包括主单元和HINOC模块，其中：

所述主单元包括外壳盖板、触摸显示屏、母板、CPU板，在外壳盖板上包括有一个用于连接耳机或麦克风的MIC插座，还有用于连接外部WiFi天线的天线连接器，以及一个USB接口和一个或多个以太网接口；所述USB接口的一端接入CPU板，且键盘指示灯、触摸显示屏、所述MIC插座以及天线连接器均连接至CPU板；所述CPU板安装在母板上，在母板上安装有以太网交换机，所述CPU板与以太网交换机相连，以太网交换机与所述一个或多个以太网接口；

所述HINOC模块包括有HINOC测试模块、以太网交换机、HINOC接口以及以太网接口，所述HINOC测试模块通过HINOC接口与同轴电缆相连，用于完成HINOC测试功能，并且HINOC测试模块与以太网交换机相连，以太网交换机通过以太网接口与以太网相连，从而将HINOC测试模块得到的测试结果通过以太网发送到主单元；以太网交换机提供了HINOC模块到以太网接口的连接，完成来自同轴电缆的RF信号到以太网信号的转换。

在本发明的一个实施例中，所述主单元中的CPU板为双CPU架构，包括第一CPU和第二CPU两个CPU，第一CPU通过以太网与HINOC测试模块连接，它实现HINOC调制解调器功能；第一CPU不直接与触摸显示屏、USB接口、天线连接器相连，而是与第二CPU通过串口相连，再由第二CPU与触摸显示屏、USB接口、天线连接器相连；由第二CPU实现终端功能；由第二CPU读取通过触摸显示屏或其他输入方式输入的HINOC参数，并经由串口线路通过第一CPU向HINOC模块写入HINOC参数，另一方面，第二CPU经由串口线路通过第一CPU从HINOC模块读取HINOC测试结果，并将HINOC测试结果以图表、曲线或图形的形式显示在触摸显示屏上。

在本发明的一个实施例中，所述HINOC测试模块通过主动前端AFE芯片与同轴电缆相连。

在本发明的一个实施例中，所述HINOC模块和主单元是可拆卸分离的。

优选地，所述HINOC模块通过螺钉固定到主单元上，当将螺钉拆卸后，HINOC模块和主单元分离。

在本发明的一个实施例中，所述HINOC模块为MoCA模块，所述网络测试仪用于完成MoCA测试工作。

在本发明的一个实施例中，所述HINOC模块为HPAV模块，所述网络测试仪用于完成HPAV测试工作。

在本发明的一个实施例中，所述HINOC模块为DOCSIS模块，所述网络测试仪用于完成DOCSIS测试工作。

在本发明的一个实施例中，所述HINOC模块为CATV模块，所述网络测试仪用于完成CATV测试工作。

在本发明的一个实施例中，所述主单元还包括有充电器插座、电源和电池，通过充电插座直接为电源供电，或者由电池为电源供电，所述电源为所述手持测试仪中各模块提供电力。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：

在用户节点，即安装有HINOC终端的位置使用本测试仪进行测试，可以方便查看用户节点到HINOC头端的链路衰减、噪声状况等指标，并且能查看HINOC工作中的调制度、载噪比、物理层速率、丢包率、数字和模拟调焦等相关HINOC系统的所有重要指标，并能及时定位在使用过程中可能出现的问题，以供维护人员进行处理。

对于排查网络问题，可以方便的把本装置安装在用户节点到HINOC头端间的各网络节点，进行网络分段排查，而不必担心楼道、地下室野外等地没有电源不能连接设备的问题。

附图说明

图1是HINOC网络原理图；

图2是本发明中单CPU架构的HINOC测试仪结构示意图；

图3是本发明中单CPU架构的HINOC测试仪结构示意图

图4是本发明中HINOC的硬件访问层示意图；

图5是本发明中HINOC的软件平台示意图；

图6是本发明中单CPU的HINOC的应用层体系结构示意图；

图7是本发明中双CPU的HINOC的应用层体系结构示意图；

图8是本发明手持HINOC测试仪中HINOC模块分离和安装在测试仪上的示意图；

图9是本发明手持HINOC测试仪中HINOC模块的结构示意图；

图10是本发明中HINOC测试仪的主单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是HINOC原理图。同轴电缆宽带接入技术HINOC是“三网融合”方案中光纤网络到用户家庭网络之间的传输解决方案。该技术在光纤到楼(Fiber-to-the-building，FTTB)的网络结构基础上，可以利用小区楼道和户内已经敷设、分布广泛的有线电视同轴电缆，构建高速的信息接入网。只需在楼道和户内添加相关的HINOC调制解调设备头端(HINOC Bridge,HB)与终端(HINOC Modem,HM)，无需对入户电缆线路进行任何改造，就可实现多种高速数据业务的双向传输。该技术为最后100米的宽带接入提供了一种便捷、实用的新型解决方案。

本发明提供了一种手持式HINOC网络测试仪，该网络测试仪可以采用单中央处理器(Central Processing Unit，CPU)结构，也可以采用双CPU结构。

如图2所示是本发明中单CPU架构的HINOC测试仪结构示意图，在单CPU架构中，调制解调器功能和测试仪的终端功能都是由相同的CPU实现的，即该单CPU实现的。该架构的两个主要模块包括CPU内核模块和HINOC测试模块。CPU一方面通过总线与HINOC测试模块相连，另一方面与触摸显示屏、USB、FLASH、WiFi等相连。而HINOC测试模块除了通过总线与CPU内核模块相连，还与以太网相连，并且还通过主动前端(Active Front End，AFE)芯片与同轴电缆相连。

如图3所示是本发明中双CPU架构的HINOC测试仪结构示意图。在该双CPU架构中，HINOC模块的功能与图2单个CPU架构中的HINOC模块是一样的。区别是双CPU架构中包含有两个CPU，在此为了方便起见，将其称为第一CPU(CPU A)和第二CPU(CPU B)，其中CPU A通过数据和地址总线与HINOC测试模块连接，它实现HINOC调制解调器功能。而CPU A并不直接与触摸显示屏、USB、FLASH、WiFi等相连，而是与CPU B通过串口相连，再由CPU B与触摸显示屏、USB、FLASH、WiFi等相连。由CPU B负责实现终端功能和外部设备，如触摸显示屏，以太网，USB和内存控制。可以由CPU B读取通过触摸显示屏或其他输入方式输入的HINOC参数，并经由串口线路通过CPU A向HINOC模块写入HINOC参数，另一方面，CPU B经由串口线路通过CPU A从HINOC模块读取HINOC测试结果，并将HINOC测试结果以图表、曲线或图形的形式显示在触摸显示屏上。

无论是单CPU架构或双CPU架构，其HINOC调制解调器的功能都是是通过HINOC测试模块和CPU之间的相互作用实现的。当HINOC中频信号通过AFE芯片，物理层(Physical Layer，PHY)模块(这是HINOC芯片的物理层部)将其分为控制信号和数据信号。

图4是本发明中HINOC的硬件访问层示意图。它位于内核驱动程序和硬件层之上。它提供了一个接口来访问硬件的MAP控制子层，而数据融合子层和公共部门子层在MAP控制子层上方。同时，硬件访问层也通过标准接口的定义实现了数据传输和控制功能，从而通过指定的操作控制下层的硬件。具体的硬件访问层实现具体的操作，但同样的标准硬件操作接口定义如中断、寄存器的读/写、存储操作等，从而使HINOC的内核驱动程序结构明确，且易于移植。

图5是本发明中HINOC的软件平台示意图。主要部分是HINOC网络协议栈。它可以根据具体的需求添加其他一些设备驱动程序，如触摸显示屏驱动和I2C驱动。HINOC网络协议栈包括媒体接入控制(Media AccessControl，MAC)层和传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)/因特网互联协议(Internet Protocol，IP)层协议栈。它从硬件访问层得到数据，然后进行数据融合，并通过TCP/IP协议栈实现ping、web操作，以及获得IP参数，另一方面还对数据进行管理，并与应用层之间进行参数和网络数据的交换。

图6是本发明中单CPU的HINOC的应用层体系结构示意图。主应用程序是显示在触摸显示屏上的Qt图形界面。Qt图形界面通过Qt接口与应用层接口实现交互，可以通过添加Qt的序来调用内核函数。这也增强了Qt界面的便携性，它可以在不同的操作系统，例如在Linux2.4、Linux2.6中或Linux3.0中容易的移植。单CPU体系结构和双CPU架构的Qt的界面是相同的，但应用层接口之间有差异。

图7是本发明中单CPU的HINOC的应用层体系结构示意图。双CPU架构的应用层接口通过串行通讯的方式间接接入到HINOC网络驱动程序。在CPU A中，有一个叫HiHPY工具，它可以直接访问HINOC内核网络驱动程序。该HiHP工具集成了读/写控制和对HINOC网络设备的调试功能。

两种体系结构的优点和缺点如下。在双CPU架构中，CPU A主要用于完成HINOC调制解调器功能，而CPU B则完成终端功能。与单CPU架构相比，双CPU架构的每个CPU任务负载变小，从而使整个系统的响应速度更快，并且两个CPU可以很好的整合工作。而CPU B主要实现终端功能，终端功能主要负责与人类交互。因此，CPU B的开发中主要关注用户体验和显示界面的图形设计。在双CPU架构中，HINOC调制解调器和终端功能是相对独立的，所以比较容易提升整个系统的终端部分功能，并保持在速度与用户的需求。但对于单CPU架构，终端升级将影响改变整个系统。这将比双CPU架构具有更为复杂的结构和更高的成本。

图8是本发明手持HINOC测试仪中HINOC模块分离和安装在测试仪上的示意图。在本发明中，采用模块组合的方式，手持式HINOC测试仪包括HINOC模块和主单元。HINOC模块是一个独立的模块，是可以从主单元中拆下来的。如图8中左边图形所示，HINOC模块和主单元是组合在一起的，例如可以通过螺钉将HINOC模块固定到主单元上，将螺钉拆卸后，即如图8中右边图所示，HINOC模块和主单元是分离的。

所述的主单元和HINOC模块是分离的，在使用的时候，通过以太网来进行通信。另外主单元还可以独立完成以太网络、WiFi网络的测试，并可以完成上网、传输测试信息、存储测试信息等功能。

这种可拆卸式组合方式的优点在于，HINOC模块是可以选择性替换的，发了可以用一个主单元来配置多个不同的测试模块来完成不同的测试工作。比如，配上多媒体同轴电缆联盟(Multimedia over Coax Alliance，MoCA)模块，就可以完成MoCA测试工作。配上HPAV(Home Plug AV)模块，就可以完成HPAV的测试工作。配上有线电缆数据服务接口规范(Data OverCable Service Interface Specifications，DOCSIS)模块，就可以完成DOCSIS测试工作。配上社区公共电视天线系统(Community Antenna Television，CATV)模块，就可以完成CATV的测试。其他各模块与主单元之间可以采用以太网进行通信。

图9是本发明手持HINOC测试仪中HINOC模块框图。所述HINOC模块包括有HINOC测试模块、以太网交换机、HINOC接口以及以太网接口，所述HINOC测试模块通过HINOC接口与同轴电缆相连，用于完成HINOC测试测试功能，并且HINOC测试模块与以太网交换机相连，以太网交换机通过以太网接口与以太网相连，从而将HINOC测试模块得到的测试结果通过以太网发送出去。以太网交换机提供了HINOC测试模块到以太网接口的连接，完成来自同轴电缆的射频(Radio Frequency，RF)信号到以太网信号的转换。HINOC接口包括一对同轴端子。

图10是本发明手持HINOC测试仪中主单元框图。所述主单元主要包括触摸显示屏、母板、CPU板，以及以太网、USB、WiFi接口。在外壳盖板上包括有一个用于连接耳机或麦克风的MIC插座，还有用于连接外部WiFi天线的天线连接器，以及一个USB接口和一个或多个以太网接口。所述USB接口的一端接入CPU板，另外键盘指示灯、触摸显示屏、MIC插座以及天线连接器均连接至CPU板。CPU板安装在母板上，在母板上也安装有以太网交换机，CPU板以太网交换机与一个或多个以太网接口。CPU与以太网交换机相连。另外主单元还包括有充电器插座、电源和电池，可以通过充电插座直接为电源供电，也可以由电池为电源供电，另外还可以通过充电插座为电池充电，充电器插座、电源和电池都安装在主单元的外壳内。优选地，外壳可以是聚碳酸酯或任何合适的塑料制成。

进一步地，可以在主单元的两侧，均提供可选的以太网接口(例如两个RJ-45连接器)、一个WiFi天线、麦克风、USB和外接电源适配器。另外，主单元还可以包括一个扩展槽，用于安装存储卡以扩展存储空间。

存储卡可以存储应用程序软件，用于添加新的应用程序。USB接口支持外部驱动器、设备或配件，例如可连接蜂窝调制解调器，键盘或打印机。

双以太网接口让系统控制数据包流量，并进行以太网测试。耳机和麦克风接口用作通话，接收和记录。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述网络测试仪包括主单元和HINOC模块，其中：

所述主单元包括外壳盖板、触摸显示屏、母板、CPU板，在外壳盖板上包括有一个用于连接耳机或麦克风的MIC插座，还有用于连接外部WiFi天线的天线连接器，以及一个USB接口和一个或多个以太网接口；所述USB接口的一端接入CPU板，且键盘指示灯、触摸显示屏、所述MIC插座以及天线连接器均连接至CPU板；所述CPU板安装在母板上，在母板上安装有以太网交换机，所述CPU板与以太网交换机相连，以太网交换机与所述一个或多个以太网接口；

所述HINOC模块包括有HINOC测试模块、以太网交换机、HINOC接口以及以太网接口，所述HINOC测试模块通过HINOC接口与同轴电缆相连，用于完成HINOC测试功能，并且HINOC测试模块与以太网交换机相连，以太网交换机通过以太网接口与以太网相连，从而将HINOC测试模块得到的测试结果通过以太网发送到主单元；以太网交换机提供了HINOC模块到以太网接口的连接，完成来自同轴电缆的RF信号到以太网信号的转换。

2.如权利要求1所述的手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述主单元中的CPU板为双CPU架构，包括第一CPU和第二CPU两个CPU，第一CPU通过以太网与HINOC测试模块连接，它实现HINOC调制解调器功能；第一CPU不直接与触摸显示屏、USB接口、天线连接器相连，而是与第二CPU通过串口相连，再由第二CPU与触摸显示屏、USB接口、天线连接器相连；由第二CPU实现终端功能；由第二CPU读取通过触摸显示屏或其他输入方式输入的HINOC参数，并经由串口线路通过第一CPU向HINOC模块写入HINOC参数，另一方面，第二CPU经由串口线路通过第一CPU从HINOC模块读取HINOC测试结果，并将HINOC测试结果以图表、曲线或图形的形式显示在触摸显示屏上。

3.如权利要求1或2所述的手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述HINOC测试模块通过主动前端AFE芯片与同轴电缆相连。

4.如权利要求1或2所述的手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述HINOC模块和主单元是可拆卸分离的。

5.如权利要求4所述的手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述HINOC模块通过螺钉固定到主单元上，当将螺钉拆卸后，HINOC模块和主单元分离。

6.如权利要求1或2所述的手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述HINOC模块为MoCA模块，所述网络测试仪用于完成MoCA测试工作。

7.如权利要求1或2所述的手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述HINOC模块为HPAV模块，所述网络测试仪用于完成HPAV测试工作。

8.如权利要求1或2所述的手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述HINOC模块为DOCSIS模块，所述网络测试仪用于完成DOCSIS测试工作。

9.如权利要求1或2所述的手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述HINOC模块为CATV模块，所述网络测试仪用于完成CATV测试工作。

10.如权利要求1或2所述的手持式HINOC网络测试仪，其特征在于，所述主单元还包括有充电器插座、电源和电池，通过充电插座直接为电源供电，或者由电池为电源供电，所述电源为所述手持测试仪中各模块提供电力。