CN105519002B - 一种参数获取方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种本发明实施例提供一种参数获取方法及装置,用以解决人工分析接收信号的星座图,不适用于较高阶正交振幅调制QAM方式,且分析结果依赖于工程师水平的问题。该方法中,从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个接收的信号,确定接收的信号和对应的判决后的信号之间的误差信号;根据确定的所有误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数。该方法避免了人工分析星座图存在的运行维护结果不准确的问题,同时,由误差信号得到了上述复平面分布特征参数,从而不受调制阶数的限制。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种参数获取方法及装置。
背景技术
混合光纤同轴电缆(Hybrid Fiber-Coaxial,HFC)技术是一种综合数字服务宽带网接入技术。采用HFC技术的接入网通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线三部分组成,从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在光纤干线上传输,到用户区域后将光信号转换成电信号,经分配器分配后通过同轴电缆支线以及用户配线送到用户。
如图1所示,根据有线电缆标准组织Cable Labs公开的规范CM-SP-OSSI的记载,符合电缆数据业务接口规范(Data-Over-Cable Service Interface Specification,DOCSIS)的网络分为后端办公网络(Back Office Network)、HFC网络和家庭网络。后端办公网络通过同轴电缆局端接入设备(Cable Modem Terminal System,CMTS)与HFC网络连接,后端办公网络中包括网络管理系统(Network Management System,NMS)和供应服务器(provisioning server)。HFC网络在局端侧,通过CMTS与后端办公网络连接;在用户端侧通过电缆调制解调器(Cable Modem,CM)与客户端设备(Customer Premise Equipment,CPE)连接,其中CPE按支持的互联网协议可分为支持IPv4协议的CPE和支持IPv6协议的CPE。
一个典型的HFC网络通常包括各种设备(比如:CMTS、CM、光站等)、器件(比如:放大器,衰减器,分支器,分配器)和线路(比如:光缆、电缆等)。其中每一个设备、器件,每一段电缆、光缆都有可能发生故障。
在网络运行维护(Network Maintenance)中,可以通过监测网络中的信号(比如:网络和设备的参数),了解网络的运行情况,并在网络发生故障时,进行故障定位和故障排除。传统的网络运行维护由用户的投诉触发,是被动式的。随着技术的发展,主动式网络运行维护(Proactive Network Maintenance,PNM)技术得到发展。当PNM技术应用在HFC网络中时,通过分析HFC网络和设备的参数,实时了解HFC网络运行情况,提前发现和定位问题,在用户投诉之前处理故障。
通常,PNM服务器在HFC网络中的位置如图2所示。PNM服务器从局域网或广域网采集CMTS和CM的运行参数,然后根据运行参数进行网络维护。
一种根据运行参数进行HFC网络维护的方案为:人工分析从HFC网络中的通信链路上接收的信号的星座图(通常是在HFC网络的某部分接测试仪器测量和显示星座图),进行故障监测(比如,在HFC网络中的通信链路上的某点,通过测试仪器接收信号,并对接收信号进行测量,显示星座图)。下面,简要接收人工分析星座图了解网络运行情况,检测故障,对HFC网络运行维护的原理。
同相正交(In-phase Quadrature,IQ)调制,也叫正交振幅调制(QuadratureAmplitude Modulation,QAM)。数字通信系统中,通常使用2路正交信号调制,把信号的实部、虚部分别调制到I、Q两路正交的信号上去。调制或解调的数字信号可以用一个复数(I,Q)星座点来表示,这个复数画到复平面上,对应于复平面中的一个点,因此成为星座点。将多个星座点画到复平面上,就形成了星座图。PNM系统和传统的测试仪器都可以提供星座图功能运行维护。
星座图有不同的特征。星座图上有N个正方形小栅格,N对应QAM调制的阶数,例如,64-QAM调制会在复平面上有64个小栅格。正常的星座图,星座点都会集中的分布在栅格的中央,如图3所示。
不同故障的星座图有不同的特征,下面是一些常见故障的星座图
1、当发生相位误差时,星座点发生旋转(如图4所示);
2、当发生增益压缩误差时,外围的星座点朝中心偏移(如图5所示);
另外,其他故障也有不同特征,例如星座图呈长方形,菱形等。
上述通过人工分析接收信号的星座图了解网络运行情况,检测网络故障的方案具有如下缺点:
1、星座图观察的方法只适用于QAM阶数很小的调制方式,通常认为,QAM阶数大于4096就无法使用星座图。因为在一个图上显示很多栅格根本无法观察和分析。传统的HFC网络不使用高阶调制(最多256QAM,即星座图最多有256个栅格)因此,人工分析星座图判断故障的方法仍适用。但是下一代HFC网络中,调制阶数大大增加(设置高达16384QAM),这么高的阶数大大超出了人工分析星座图的适用范围,目前还没有一种有效的方法可以对如此高阶的QAM进行故障分析。
目前,DOCSIS最大支持16384-QAM,这么高的阶数大大超出了星座图的适用范围。
2、星座图需要具备一定技术功底的工程师来分析,人工分析星座图存在分析结果依赖于工程师的技术水平,结果可能不准确的问题。
综上,人工分析接收信号的星座图进行网络运行维护的方案不适用于较高阶的QAM调制方式,且分析结果依赖于工程师水平。
发明内容
本发明实施例提供一种参数获取方法及装置,用以解决人工分析接收信号的星座图进行网络运行维护不适用于较高阶的QAM调制方式,且分析结果依赖于工程师水平的问题。
第一方面,本发明实施例提供一种参数获取方法,包括:
从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;
对每一个所述接收的信号进行判决,得到判决后的信号;
针对每一个所述接收的信号,确定所述接收的信号和对应的所述判决后的信号之间的误差信号;
根据确定的所有所述误差信号,确定用于表示所述通信链路上所述接收的信号的在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,确定所述复平面分布特征参数,包括:
对所有所述误差信号的幅值、实部或虚部进行统计,生成第一统计量;
将生成的所述第一统计量作为所述复平面分布特征参数。
结合第一方面,在第二种可能的实现方式中,确定所述复平面分布特征参数,包括:
确定用于表示所有所述误差信号与各自对应的所述接收的信号之间关系的第二统计量,将所述第二统计量作为所述复平面分布特征参数;或
确定用于表示所有所述误差信号与各自对应的所述判决后的信号之间关系的第三统计量,将所述第三统计量作为所述复平面分布特征参数。
本发明第一方面提供的参数获取方法中,根据通信链路上接收的信号和判决后的信号之间的误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数,避免了人工分析星座图存在的运行维护结果不准确的问题;由于采用了自动参数获取,与人工分析星座图的方法相比,效率得到了极大提升;此外,由误差信号得到了上述复平面分布特征参数,从而不受调制阶数的限制。
第二方面,本发明实施例提供一种参数获取装置,包括:
第一处理模块,用于从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个所述接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个所述接收的信号,确定所述接收的信号和对应的所述判决后的信号之间的误差信号;
第二处理模块,用于根据所述第一处理模块确定的所有所述误差信号,确定用于表示所述通信链路上所述接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数。
本发明第二方面提供的参数获取装置中,根据通信链路上接收的信号和判决后的信号之间的误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数,避免了人工分析星座图存在的运行维护结果不准确的问题;由于通过参数获取装置自动获取复平面分布特征参数,与人工分析星座图的方法相比,效率得到了极大提升;此外,由误差信号得到了上述复平面分布特征参数,从而不受调制阶数的限制。
第三方面,本发明实施例提供一种网络运行维护方法,包括:
获取表示网络中一条通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;
根据获取的复平面分布特征参数对所述通信链路运行维护;
其中,所述复平面分布特征参数,是根据所述通信链路上接收的多个信号与每一个接收的信号对应的判决后的信号之间的误差信号确定的,每一个所述接收的信号对应复平面上的一个点。
结合第三方面,在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述复平面分布特征参数包括:
对所有所述误差信号的幅值、实部或虚部统计的第一统计量。
结合第三方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,
所述第一统计量为:
所有所述误差信号平均后的平均误差信号的模,或平均误差信号的实部或虚部的绝对值;
对所述通信链路运行维护,包括:
在满足下列条件中的一个或多个时,确定所述通信链路上的调制或解调设备的I、Q载波信号和线路耦合:
所述平均误差信号的模大于平均误差信号模阈值;
所述平均误差信号的实部绝对值大于平均误差信号实部绝对值阈值;
所述平均误差信号的虚部绝对值大于平均误差信号虚部绝对值阈值。
结合第三方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,
所述第一统计量为:
所有所述误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例;
对所述通信链路运行维护,包括:
若所有所述误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例,小于误差中心分布比例阈值,则确定所述通信链路上的载波受到干扰。
结合第三方面,在第四种可能的实现方式中,所述复平面分布特征参数包括:
用于表示所有所述误差信号与各自对应的所述接收的信号之间关系的第二统计量;或
用于表示所有所述误差信号与各自对应的判决后的信号之间关系的第三统计量。
结合第三方面的第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,
所述第二统计量经过如下步骤生成:
对于每一个所述误差信号,确定该误差信号与对应的所述接收的信号之间的第一夹角;对确定的所有所述第一夹角平均或加权平均后,生成所有所述第一夹角的平均值,作为所述第二统计量;
对所述通信链路运行维护,包括:
若所述第二统计量大于第一垂直判决阈值,则确定所述通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
结合第三方面的第四种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,
所述第三统计量经过如下步骤生成:
对于每一个所述误差信号,确定该误差信号与对应的所述判决后的信号之间的第二夹角;对确定的所有所述第二夹角平均或加权平均后,生成所有所述第二夹角的平均值,作为所述第三统计量;
对所述通信链路运行维护,包括:
若所述第三统计量大于第二垂直判决阈值,则确定所述通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
结合第三方面的第四种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,
所述第二统计量经过如下步骤生成:
确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第一相关度;以及
确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第二相关度;
将所述第一相关度和所述第二相关度,作为所述第二统计量;
对所述通信链路运行维护,包括:
若所述第一相关度和所述第二相关度中至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值,且所述第一相关度和所述第二相关度的符号相反,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
结合第三方面的第四种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,
所述第三统计量经过如下步骤生成:
确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第三相关度,以及
所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第四相关度;
将所述第三相关度和所述第四相关度作为所述第三统计量;
对所述通信链路运行维护,包括:
若所述第三相关度和所述第四相关度中至少一个相关度的绝对值大于第二联合相关度阈值,且所述第三相关度与所述第四相关度的符号相反,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
结合第三方面的第四种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中,
所述第二统计量经过如下步骤生成:
确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第五相关度,以及
确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第六相关度;
将所述第五相关度和所述第六相关度作为所述第二统计量;
对所述通信链路运行维护,包括:
若所述第五相关度和所述第六相关度均小于第三联合相关度阈值,则确定所述通信链路发生增益压缩故障;其中,所述第三联合相关度阈值小于零。
结合第三方面的第四种可能的实现方式,在第十种可能的实现方式中,
所述第三统计量经过如下步骤生成:
确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第七相关度,以及
所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第八相关度;
将所述第七相关度和所述第八相关度作为所述第三统计量;
对所述通信链路运行维护,包括:
若所述第七相关度和所述第八相关度均小于第四联合相关度阈值,则确定所述通信链路发生增益压缩故障;其中,所述第四联合相关度阈值小于零。
结合第三方面的第四种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,
所述第二统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第九相关度;将所述第九相关度或所述第九相关度的绝对值作为所述第二统计量;对所述通信链路运行维护,包括:若所述第九相关度的绝对值大于第一正交相关度阈值,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
所述第二统计量经过如下步骤后生成:确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第十相关度;将所述第十相关度或所述第十相关度的绝对值作为所述第二统计量;对所述通信链路运行维护,包括:若所述第十相关度的绝对值大于第二正交相关度阈值,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q不正交。
结合第三方面的第四种可能的实现方式,在第十二种可能的实现方式中,
所述第三统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第十一相关度;将所述第十一相关度或所述第十一相关度的绝对值,作为所述第三统计量;对所述通信链路运行维护,包括:若所述第十一相关度的绝对值大于第三正交相关度阈值,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
所述第三统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述判决后的信号的实部组成的判决后的信号实部序列的第十二相关度;将所述第十二相关度或所述第十二相关度的绝对值,作为所述第三统计量;对所述通信链路运行维护,包括:若所述第十二相关度的绝对值大于第四正交相关度阈值,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q不正交。
本发明第三方面提供的网络运行维护方法中,根据通信链路上接收的信号和判决后的信号之间的误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数,根据复平面分布特征参数对通信链路运行维护,避免了人工分析星座图存在的运行维护结果不准确的问题,由于采用了自动分析的方法,与人工分析星座图的方法相比,效率得到了极大提升;此外,由误差信号得到了上述复平面分布特征参数,从而不受调制阶数的限制。
第四方面,本发明实施例提供一种网络运行维护装置,包括:
第一处理模块,用于获取表示网络中一条通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;
第二处理模块,用于根据所述第一处理模块获取的所述复平面分布特征参数对所述通信链路运行维护;
其中,所述复平面分布特征参数,是根据所述通信链路上接收的多个信号与每一个接收的信号对应的判决后的信号之间的误差信号确定的,每一个所述接收的信号对应复平面上的一个点。
结合第四方面,在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述复平面分布特征参数包括:
对所有所述误差信号的幅值、实部或虚部统计的第一统计量。
结合第四方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,
所述第一统计量为:所有所述误差信号平均后的平均误差信号的模,或平均误差信号的实部或虚部的绝对值;
所述第二处理模块具体用于:在满足下列条件中的一个或多个时,确定所述通信链路上的调制或解调设备的I、Q载波信号和线路耦合:
所述平均误差信号的模大于平均误差信号模阈值;
所述平均误差信号的实部绝对值大于平均误差信号实部绝对值阈值;
所述平均误差信号的虚部绝对值大于平均误差信号虚部绝对值阈值。
结合第四方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,
所述第一统计量为:所有所述误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例;
所述第二处理模块具体用于:若所有所述误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例,小于误差中心分布比例阈值,则确定所述通信链路上的载波受到干扰。
结合第四方面,在第四种可能的实现方式中,所述复平面分布特征参数包括:
用于表示所有所述误差信号与各自对应的所述接收的信号之间关系的第二统计量;或
用于表示所有所述误差信号与各自对应的判决后的信号之间关系的第三统计量。
结合第四方面的第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,
所述第二统计量经过如下步骤生成:对于每一个所述误差信号,确定该误差信号与对应的所述接收的信号之间的第一夹角;对确定的所有所述第一夹角平均或加权平均后,生成所有所述第一夹角的平均值,作为所述第二统计量;
所述第二处理模块具体用于:若所述第二统计量大于第一垂直判决阈值,则确定所述通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
结合第四方面的第四种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,
所述第三统计量经过如下步骤生成:对于每一个所述误差信号,确定该误差信号与对应的所述判决后的信号之间的第二夹角;对确定的所有所述第二夹角平均或加权平均后,生成所有所述第二夹角的平均值,作为所述第三统计量;
所述第二处理模块具体用于:若所述第三统计量大于第二垂直判决阈值,则确定所述通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
结合第四方面的第四种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,
所述第二统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第一相关度;以及确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第二相关度;将所述第一相关度和所述第二相关度,作为所述第二统计量;
所述第二处理模块具体用于:若所述第一相关度和所述第二相关度中至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值,且所述第一相关度和所述第二相关度的符号相反,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
结合第四方面的第四种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,
所述第三统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第三相关度,以及所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第四相关度;将所述第三相关度和所述第四相关度作为所述第三统计量;
所述第二处理模块具体用于:若所述第三相关度和所述第四相关度中至少一个相关度的绝对值大于第二联合相关度阈值,且所述第三相关度与所述第四相关度的符号相反,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
结合第四方面的第四种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中,
所述第二统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第五相关度,以及确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第六相关度;将所述第五相关度和所述第六相关度作为所述第二统计量;
所述第二处理模块具体用于:若所述第五相关度和所述第六相关度均小于第三联合相关度阈值,则确定所述通信链路发生增益压缩故障;其中,所述第三联合相关度阈值小于零。
结合第四方面的第四种可能的实现方式,在第十种可能的实现方式中,
所述第三统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第七相关度,以及所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第八相关度;将所述第七相关度和所述第八相关度作为所述第三统计量;
所述第二处理模块具体用于:若所述第七相关度和所述第八相关度均小于第四联合相关度阈值,则确定所述通信链路发生增益压缩故障;其中,所述第四联合相关度阈值小于零。
结合第四方面的第四种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,
所述第二统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第九相关度;将所述第九相关度或所述第九相关度的绝对值作为所述第二统计量;所述第二处理模块具体用于:若所述第九相关度的绝对值大于第一正交相关度阈值,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
所述第二统计量经过如下步骤后生成:确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第十相关度;将所述第十相关度或所述第十相关度的绝对值作为所述第二统计量;所述第二处理模块具体用于:若所述第十相关度的绝对值大于第二正交相关度阈值,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q不正交。
结合第四方面的第四种可能的实现方式,在第十二种可能的实现方式中,
所述第三统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第十一相关度;将所述第十一相关度或所述第十一相关度的绝对值,作为所述第三统计量;所述第二处理模块具体用于:若所述第十一相关度的绝对值大于第三正交相关度阈值,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
所述第三统计量经过如下步骤生成:确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述判决后的信号的实部组成的判决后的信号实部序列的第十二相关度;将所述第十二相关度或所述第十二相关度的绝对值,作为所述第三统计量;所述第二处理模块具体用于:若所述第十二相关度的绝对值大于第四正交相关度阈值,则确定所述通信链路上的调制信号I、Q不正交。
本发明第四方面提供的网络运行维护装置中,根据通信链路上接收的信号和判决后的信号之间的误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数,根据复平面分布特征参数对通信链路运行维护,避免了人工分析星座图存在的运行维护结果不准确的问题,由于采用了自动分析的方法,与人工分析星座图的方法相比,效率得到了极大提升;此外,由误差信号得到了上述复平面分布特征参数,从而不受调制阶数的限制。
第五方面,本发明实施例提供一种网络运行维护系统,所述系统包括:参数获取装置和运行维护装置;
所述参数获取装置,用于从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个所述接收的信号,确定所述接收的信号和对应的所述判决后的信号之间的误差信号;根据确定的所有所述误差信号,确定用于表示所述通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;将确定的复平面分布特征参数发送给所述运行维护装置;
所述运行维护装置,用于根据所述参数获取装置发送的所述复平面分布特征参数,对所述通信链路运行维护。
本发明第五方面提供的网络运行维护系统中,根据通信链路上接收的信号和判决后的信号之间的误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数,根据复平面分布特征参数对通信链路运行维护,避免了人工分析星座图存在的运行维护结果不准确的问题,由于采用了自动分析的方法,与人工分析星座图的方法相比,效率得到了极大提升;此外,由误差信号得到了上述复平面分布特征参数,从而不受调制阶数的限制。
结合第五方面,在第一种可能的实现方式中,
所述参数获取装置和所述运行维护装置位于所述网络的同一个设备或不同设备上。
当参数获取装置和运行维护装置位于所述网络的不同设备上时,由于在设备之间传送的是较小数据量的复平面分布特征参数,而不是星座图,进一步解决了现有的人工分析星座图的方法,需要在网络中存储和传输星座图,占用较大存储空间和数据传输带宽的问题。
附图说明
图1为Cable Labs规定的HFC网络的网络架构图;
图2为典型的HFC网络架构图;
图3为正常接收信号的星座图;
图4为发生相位误差时接收信号的星座图;
图5为发生增益压缩误差时接收信号的星座图;
图6为16QAM星座图;
图7为本发明实施例提供的参数获取方法的流程图;
图8为发生“载波抑制差”故障时,接收信号的星座图;
图9为发生“载波干扰”故障时,接收信号的星座图;
图10为发生“调制信号I、Q幅度不平衡”故障时,接收信号的星座图;
图11为发生“调制信号I、Q不正交”故障时,接收信号的星座图;
图12为本发明实施例中误差信号Erri和接收的信号Rxi接近垂直情况的示意图;
图13为本发明实施例中误差信号Erri和接收的信号Rxi接近平行情况的示意图;
图14为本发明实施例提供的第一种参数获取装置的结构示意图;
图15为本发明实施例提供的第二种参数获取装置的结构示意图;
图16为本发明实施例提供的网络运行维护方法的流程图;
图17为本发明实施例提供的第一种网络运行维护装置的结构示意图;
图18为本发明实施例提供的第二种网络运行维护装置的结构示意图;
图19为本发明实施例提供的网络运行维护系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种参数获取方法及装置,以及一种网络运行维护方法、装置及系统,用以解决人工分析接收信号的星座图,不适用于较高阶的QAM调制方式,且分析结果依赖于工程师水平的问题。
在本发明实施例提供的参数获取方法中,从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个接收的信号,确定接收的信号和对应的判决后的信号之间的误差信号;根据确定的所有误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数。
该方法中,根据通信链路上接收的信号和判决后的信号之间的误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数,避免了人工分析星座图存在的运行维护结果不准确的问题,同时,由误差信号得到了上述复平面分布特征参数,从而不受调制阶数的限制。
在本发明实施例提供的网络运行维护方法中,获取表示网络中一条通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;根据获取的复平面分布特征参数对所述通信链路运行维护;其中,复平面分布特征参数,是根据通信链路上接收的多个信号与每一个接收的信号对应的判决后的信号之间的误差信号确定的,每一个接收的信号对应复平面上的一个点。
该方法与本发明实施例提供的参数获取方法的原理类似,根据用于表示通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数,对通信链路运行维护,同样无需根据星座图运行维护,从而不受调制阶数的限制;并且,无需人工分析星座图,具有运行维护结果准确,不受工程师水平限制的优点,运行维护的结果更精确,效率更高。
本发明实施例提供的网络运行维护系统包括:参数获取装置和运行维护装置;其中参数获取装置,用于从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个所述接收的信号,确定所述接收的信号和对应的所述判决后的信号之间的误差信号;根据确定的所有所述误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;将确定的复平面分布特征参数发送给运行维护装置;运行维护装置,用于根据参数获取装置发送的复平面分布特征参数,对该通信链路运行维护。
该系统与本发明实施例提供的参数获取方法和网络运行维护方法的原理相似,其也具有避免人工分析星座点结果不准确的效果,并且也不受调制阶数的限制。
当该系统中,参数获取装置和运行维护装置位于该网络的不同设备上时,比如,应用于图2所示的HFC网络中,由CMTS或CM等连接在HFC网络中的某条通信链路上的参数获取装置,其具有信号采集的功能,由该参数获取装置接收该HFC网络中某条通信链路上的信号,确定对应的误差信号,并根据误差信号得到复平面分布特征参数。
上述参数获取装置将确定的复平面分布特征参数发给HFC网络中的诸如PNM服务器等能够分析复平面分布特征参数,进行HFC网络运行维护的运行维护装置,由该运行维护装置根据接收的复平面分布特征参数,对HFC网络中的该通信链路运行维护。
在该应用场景下,由上述参数获取装置和运行维护装置配合,对HFC网络中的通信链路运行维护,进一步解决了现有的人工分析星座图的方法,需要传送星座图,数据量大,占用较大网络资源的问题。比如,根据Cable Labs制定的DOCSIS 3.1的规定,每个星座图至少要传输8192个星座点,这需要大量的存储容量,并占用较大的网络带宽。
而在上述应用场景下,由上述参数获取装置确定复平面分布特征参数,将确定的复平面分布特征参数发给运行维护装置,由运行维护装置根据复平面分布特征参数对通信链路运行维护,在参数获取装置和运行维护装置之间传送的是复平面分布特征参数,而不是星座图,这大大减小了数据的存储容量,仅需占用较小的网络带宽。
需要说明的是,虽然,这里以HFC网络为例,但并不代表本发明实施例提供的装置和方法仅适用于HFC网络,实际上,对于任何信号传送网络(网络中传送的每一个信号对应复平面上的一个点),都可以采用本发明实施例提供的装置和方法以解决人工分析接收信号的星座图运行维护具有占用较大网络资源,不适用于较高阶的QAM调制方式,且分析结果依赖于工程师水平的问题。
为了便于理解本发明实施例的方法,下面,首先介绍本发明实施例涉及的概念。
1、星座点
对于QAM调制,通过星座映射(constellation mapping)关系将比特(bit)流映射成复数信号(即星座点)。比如,对于16-QAM,将一个4bit的数据(16种可能性)映射到图6所示的16个星座点中的一个(例如:将bit流“1111”映射成右上角星座点,将bit流“0011”映射成左下角的星座点等)。
2、发送的信号Tx
本发明实施例中,在信号发送端,发送的信号(复数信号)可以用Tx=(Itx,Qtx)表示。其中,Itx为发送的信号的实部,Qtx为发送的信号的虚部。发送的信号Tx通过两路正交的信号I、Q调制到通信线路上。
3、接收的信号Rx
发送的信号Tx经过信道,通过均衡,在接收端用同样频率的正交I、Q信号解调,可以获得接收的信号Rx=(Irx,Qrx)。
4、判决后的信号Tx’
接收端通过信号判决,得到判决后的信号为Tx’=(Itx’,Qtx’)。
比如:取离Rx最近的一个星座映射点作为Tx;或者在某些情况下,若已知发送信号,则Tx’=Tx;再或者,利用诸如网格编码调制(Trellis Coded Modulation,TCM)等复杂的编解码方法对接收信号进行判决。
5、误差信号Err
由于噪声和其他因素影响,接收的信号和发送的信号之间存在偏差(error)(若体现在星座图中,则为接收星座点和发送星座点之间的误差),这里,用Err=(Ie,Qe)来标识error,称其为“误差信号”。
Err=Rx-Tx’=(Irx-Itx’,Qrx-Qtx’)。
以上,说明了本发明实施例涉及的概念。下面,为了便于理解本发明实施例,简要介绍本发明的发明构思。
如前所述,当通信链路上发生故障时,不同故障类型的星座图,其接收信号在复平面上的分布特征不同,因此,采用人工分析星座图的方法进行故障判断时,人工分析故障星座图中接收的信号分布的特征,来判断故障类型。
前面也提到,人工分析星座图的方法具有分析结果依赖于工程师的技术水平,可能不准确的问题。因此,本发明的发明者在分析了大量不同故障的星座图之后,总结出不同故障类型星座图中接收的信号分布特征,针对不同的故障类型,科学地构造用以表示接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数,并经过反复实验,验证和修正复平面分布特征参数,最终实现了利用复平面分布特征参数,准确判断通信链路是否发生故障,及对应的故障类型,避免了人工分析星座图可能存在的不准确的问题。
接下来,结合附图对本发明实施例进行详细说明。
图7为本发明实施例提供的参数获取方法的流程图。如图7所示,该方法包括:
S701:从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;
S702:对每一个接收的信号判决,得到判决后的信号;
S703:针对每一个接收的信号,确定接收的信号和对应的判决后的信号之间的误差信号;
S704:根据确定的所有误差信号,确定用于表示该通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数。
比如:步骤S701中,从网络中的一条通信链路上接收N个信号Rxi;步骤S702中,对每一个接收的信号Rxi判决,得到判决后的信号Txi’;步骤S703中,针对每一个接收的信号,确定接收的信号和对应的判决后的信号之间的误差信号Erri。上述各步骤中,i=1..N,N为大于1的整数。
可选地,在步骤S704之后,还可包括如下步骤:
根据确定的所述复平面分布特征参数对该通信链路运行维护。其中,该步骤可与步骤S701~S704由网络中的同一个设备执行,也可由网络中不同设备执行,当由网路中不同设备执行时,可由步骤S704执行设备在确定了复平面分布特征参数后,发给网络中的另一个设备,由该另一个设备根据确定的所述复平面分布特征参数对该通信链路运行维护。
若本发明实施例提供的参数获取方法应用于HFC网络中,则图7所示的各步骤中,步骤S701~S704可由前述HFC网络中的参数获取装置(比如:CM或CMTS)执行;步骤S704之后,对该通信链路运行维护的步骤可由HFC网络中的运行维护装置(比如PNM服务器)执行。
步骤S704中,根据误差信号确定的复平面分布特征参数可包括但不限于表1中列出的6种,可选地,这6种复平面分布特征参数在满足各自对应的判断条件时,可分别表征不同的通信链路故障;可选地,若根据复平面分布特征参数对通信链路运行维护,则在复平面分布特征参数满足对应判断条件时,确定通信链发生相应的故障。为了后续描述简单,在表1中,为每一种复平面分布特征参数,可该参数可能表征的通信链路故障分别定义了名称。
表1
其中,表1中的前两个复平面分布特征参数(误差平均值和误差中心分布比例)是根据误差信号确定的,表示了所有误差信号的幅值、实部或虚部的分布特性;表1中的其他复平面分布特征参数是根据误差信号和对应的信号(接收的信号或判决后的信号)确定的,表示所有误差信号与各自对应的信号之间的关系。
下面,对表1中的复平面分布特征参数、参数获取方法,以及可表征的通信链路的故障一一详细说明。
一、误差平均值
可通过以下两步骤生成误差平均值:
对各个误差信号进行平均,得到平均误差信号;
取平均误差信号的模,或取平均误差信号的实部或虚部的绝对值。
将所有N个误差信号Erri平均(即将N个误差信号的实部和虚部分别取平均),得到平均误差信号:Avee=(Iavee,Qavee);
对平均误差Avee取模,或取Avee的实部或虚部的绝对值,得到复平面分布特征参数——误差平均值。
可选地,得到平均误差信号Avee之后,生成误差平均值之前,对得到的平均误差信号Avee归一化,得到归一化后的平均误差信号Ave-norme;在生成误差平均值时,取归一化后的平均误差信号Ave-norme的模,或取归一化后的平均误差信号Ave-norme的实部或虚部的绝对值,作为误差平均值。
可选地,用误差信号的统计信息对平均误差信号Avee归一化。归一化时,具体地,可采用下列方法之一:
1、用误差信号Erri的最大幅度进行归一化:Ave-norme=Avee/Max|Erri|,其中Max表示取最大值;
2、用误差信号Erri的均方差进行归一化:Ave-norme=Avee/MSE(Erri),其中MSE(Mean Squared Error)表示取均方误差;
3、用误差信号Erri幅度的平方和再开方后归一化: 其中,sqrt表示开方。
需要说明的是,以上的3种统计信息仅为示例,在具体实施时,也可采用其他方法进行归一化。
复平面分布特征参数——误差平均值,可表征通信链路发生“载波抑制差”故障。
本发明的发明者分析大量发生“载波抑制差”故障的星座图,发现:发生该故障的星座图具有星座点朝同一个方向(比如:向上、向下、向左或向右)偏移,且所有星座点偏移的方向相同(如图8所示)。发明者经过大量的实验和运算,得出如下结论:相比于未发生故障时,误差信号的平均值接近于0(正负随机,相加后抵消),而发生“载波抑制差”故障的星座图,误差平均值偏离于0。因此,最终确定通过对各个误差信号进行平均,取平均值的方法,来生成可表征“载波抑制差”故障类型的复平面分布特征参数。
可选地,误差平均值大于误差平均值阈值T6,表征通信链路发生“载波抑制差”故障,具体地:
对于误差平均值为平均误差信号的模的情况,T6为平均误差信号模阈值T61;
对于误差平均值为平均误差信号的实部绝对值的情况,T6为平均误差信号实部绝对值阈值T62;
对于误差平均值为平均误差信号的虚部绝对值的情况,T6为平均误差信号虚部绝对值阈值T63。
可选地,根据复平面分布特征参数——误差平均值,对通信链路运行维护。比如,判断通信链路是否发生“载波抑制差”故障。
需要说明的是,不仅可以根据误差平均值进行故障判断,还可以根据误差平均值来确定通信链路的状态,为通信链路的运行维护提供参考。
可选地,可根据故障判断的结果,给出“载波抑制差”故障发生的原因,和/或排除该故障的指导建议:
“载波抑制差”故障原因:通信链路上的调制或解调设备的I、Q载波信号和线路耦合;
“载波抑制差”故障的排障建议:解除调制或解调设备的I、Q信号和线路的耦合,避免调制信号泄露到线路。
进一步可选地,可以估计故障排除后信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)或调制误差比(Modulation Error Ratio,MER)。
例如,使用(1-Ave-norme 2)估计排障后的噪声和当前噪声的比值。然后用该比值计算排障后的SNR或MER。
SNR(排障后)=SNR(排障前)-10*log10(1-Ave-norme 2),
MER(排障后)=MER(排障前)-10*log10(1-Ave-norme 2)。
二、误差中心分布比例
“误差中心分布比例”指在N个Erri中,幅度小于或小于等于)误差幅度阈值的Erri的比例,即:
Erri总数为N,若满足|Erri|<T2(也可以是小于等于)条件的Erri数为N1,那么N1/N就是“误差中心分布比例”。
这里,T2即为误差幅度阈值,其可为预设的固定的数,也可以根据Erri设定。可选地,T2为Erri数学统计量相关的数,比如:
或0.5×MSE(Erri)。
可选地,可用err-center-ratio来标识误差中心分布比例。
本发明的发明者分析大量发生“载波干扰”故障的星座图,发现:发生该故障的星座图具有星座点分布呈圆圈或环形分布(如图9所示),而未发生故障的星座图的星座点呈正态分布,集中在星座图各栅格的中央(如图3所示)。发明者经过大量的实验和运算,得出如下结论:发生“载波干扰”时,星座图中各星座点位于各栅格中央的概率低,等效于星座点对应的误差信号幅度较小的概率低。因此,最终确定用各个误差信号幅度较小的比例,作为可表征“载波干扰”故障的复平面分布特征参数。
可选地,误差中心分布比例小于中心分布比例阈值T8,表征通信链路发生“载波干扰”故障。
可选地,可根据误差中心分布比例,对通信链路运行维护。
比如:根据误差中心分布比例,确定通信链路是否发生“载波干扰”故障。
这里,以故障判断作为运行维护的例子,需要说明的是,不仅可以根据误差中心分布比例来确定通信链路是否发生“载波干扰”故障,还可以根据误差中心分布比例来确定通信链路的状态,为通信链路的运行维护提供参考。
进一步可选地,可根据上述“载波干扰”故障的判决结果,给出“载波干扰”故障发生的原因,和/或排除该故障的指导建议:
“载波干扰”故障原因:
1)外部干扰;
2)有源设备失真带来谐波干扰;
“载波干扰”故障的排障建议:
1)检查对应载波频率是否存在无线电干扰;
2)检查线缆是否破损导致引入干扰;
3)检查有源器件是否发生失真,例如器件损坏或者参数调整不当。
进一步可选地,可以给出载波干扰发生的频率。载波干扰发生的频率,即为接收的信号对应的信道或子载波的频率。
三、误差和信号的夹角
误差和信号的夹角的确定方法为:
对于每一个误差信号Erri,确定该误差信号Erri与对应的接收的信号Rxi之间的夹角(或该误差信号Erri与对应的判决后的信号Tx’i之间的夹角,以下以误差信号与接收的信号之间夹角为例,误差信号与判决后的信号之间夹角的情况的实施,可参考前者,这里不再赘述)θi;
其中,θi用于标示接收的信号Rxi和误差信号Erri的垂直程度,一种可选地的方案是:θi为0~90度的数,0表示完全平行,90表示完全垂直,0~90之间的数表示介于垂直和平行之间。图12和图13分别示出了误差信号Erri和接收的信号Rxi接近垂直和接近平行的情形;
将所有θi进行平均或加权平均,生成复平面分布特征参数——误差和信号夹角;
其中,这里“平均”指直接将所有θi进行平均,或将各个误差信号Erri的幅度或幅度的函数作为权重进行平均。比如,下面这个例子用各个误差信号Erri幅度的平方值作为权重进行平均,得到复平面分布特征参数——误差和信号夹角θ:
其中|Erri|2是对θi进行平均时每个θi使用的权重。使用Erri的幅度作为权重,可以避免一些幅度较小的随机误差对复平面分布特征参数———误差和信号夹角准确性造成影响。
本发明的发明者分析大量发生“相位误差”故障的星座图,发现:发生该故障的星座图具有星座点沿原点(即星座图中坐标为(0,0)的点)旋转的特征(如图4所示)。发明者经过大量的实验和运算,得出如下结论:发生“相位误差”时,误差信号和信号接近垂直。因此,最终确定误差和信号的夹角,可表征“相位误差”故障。
误差和信号夹角”指示信号和误差接近垂直,表征发生“相位误差”故障。具体地,在误差和信号夹角θ大于垂直判决阈值T3时,可确定信号和误差接近垂直。
可选地,根据复平面分布特征参数——误差和信号夹角,对通信链路运行维护。可选地,在误差和信号夹角θ大于垂直判决阈值T3时,确定通信链路发生“相位误差”故障。
这里,以故障判断作为运行维护的例子,需要说明的是,不仅可以根据误差和信号夹角来确定通信链路是否发生“相位误差”故障,还可以根据误差和信号夹角来确定通信链路的状态,为通信链路的运行维护提供参考。
进一步可选地,给出“相位误差“故障发生的原因,和/或排除该故障的指导建议:
相位误差故障原因:调制或解调设备的时钟信号精度不够或存在相位误差;
相位误差故障的排障建议:测量调制解调设备的时钟精度;
进一步可选地,可以估计故障排除后的SNR或MER;
比如:使用cos(θ)估计排障后的噪声和当前噪声的比值。然后用该比值计算排障后的SNR或MER。
SNR(排障后)=SNR(排障前)-10*log10(cos2(θ)),
MER(排障后)=MER(排障前)-10*log10(cos2(θ)),
进一步可选地,对垂直判决阈值T3可选择多个门限。例如T3-1,T3-2,...
当误差和信号夹角θ大于T3-1时,则确定相位误差故障存在,
当误差和信号夹角θ大于T3-2时,则确定相位误差故障严重,
以此类推,可确定不同的相位误差故障的情况。
四、误差和信号的相关度(表征“调制信号I、Q幅度不平衡”)
可通过如下方法确定误差和信号的相关度:
确定各个误差信号Erri组成的误差信号序列{Erri}和接收的信号Rxi组成的接收信号序列{Rxi}的相关度(或与判决后的信号Txi’组成的判决后的信号序列{Txi’}的相关度,以下以误差信号序列与接收信号序列之间的相关度为例,误差信号序列与判决后的信号序列之间相关度的情况的实施,可参考前者,这里不再赘述);
由于接收的信号和误差信号都是复数,数学上很少计算复数的相关度,因此,我们可以把接收信号序列和误差信号序列的实部、虚部分别计算相关度。
设N个误差信号的实部组成的序列为:
Ie(1,2,...N)=(Ie1,Ie2,...,IeN);
N个接收的信号的实部组成的序列为:
Irx(1,2,...N)=(Irx1,Irx2,...,IrxN);
计算出这两个序列的相关度,即实部相关度corr-I。
数学上,相关度通常归一化成-1到+1之间的数,相关度绝对值越大,表示相关性越强。corr-I=1表示两个序列完全相关,corr-I=0表示2个序列完全不相关,corr-I=-1表示2个序列负相关。业界计算相关度有很多种方法,超出本发明的说明范围,不一一叙述,本发明可以使用其中任何一种相关度计算方法。
同理,可以计算出误差信号和接收的信号的虚部相关度corr-Q。
相关度corr-I和corr-Q为误差和信号的相关度。
本发明的发明者分析大量发生“调制信号I、Q幅度不平衡”故障的星座图,发现:发生该故障的星座图具有星座点呈长方形分布的特征(如图10所示)。发明者经过大量的实验和运算,得出如下结论:发生“调制信号I、Q幅度不平衡”故障时,信号和误差信号的实部绝对值成正比,虚部绝对值成正比,并且实部正相关,则虚部负相关;实部负相关,则虚部正相关。因此,最终确定用信号和误差的相关度,作为表征通信链路“调制信号I、Q幅度不平衡”的复平面分布特征参数,具体地,
上述两个相关度corr-I和corr-Q中,至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值T5,且该两个相关度的符号相反,表征通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡,这里调制信号指用于调制待调制信号的信号。
可选地,根据复平面分布特征参数——误差和信号的相关度,对通信链路运行维护。
比如:若上述两个相关度corr-I和corr-Q中,至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值T5,且该两个相关度的符号相反,则确定通信链路发生“调制信号I、Q幅度不平衡”故障。
这里,以故障判断作为运行维护的例子,需要说明的是,不仅可以根据误差和信号的相关度来确定通信链路是否发生“调制信号I、Q幅度不平衡”故障,还可以根据误差和信号的相关度来确定通信链路的状态,为通信链路的运行维护提供参考。
进一步可选地,可以根据上述故障判断结果,给出发生“调制信号I、Q幅度不平衡”故障的原因,和/或排除该故障的指导建议:
“调制信号I、Q幅度不平衡”故障原因:调制或解调设备的I、Q信号幅度不一致,
“调制信号I、Q幅度不平衡”故障的排障建议:调整调制或解调设备的I、Q信号幅度,使I、Q信号幅度一致。
进一步可选地,可以估计故障排除后的SNR或MER,比如,使用(1-corr-I2)估计排障后的噪声和当前噪声的比值。然后用该比值计算排障后的SNR或MER:
SNR(排障后)=SNR(排障前)-10*log10(1-corr-I2),
MER(排障后)=MER(排障前)-10*log10(1-corr-I2)。
五、误差和信号的相关度(表征“增益压缩”故障)
这里,相关度的计算方法与四、误差和信号的相关度(表征“调制信号I、Q幅度不平衡”)相同,因此不再赘述。
关于“增益压缩”故障,DOCSIS 3.1中的描述是“amplifier compression andlaser clipping”,表示:通信链路上的信号经过放大器或激光器时,较大幅度的信号产生失真,幅度被压缩。
可选地,两个相关度corr-I和corr-Q均小于第三联合相关度阈值T7,表征通信链路发生“增益压缩”故障。其中,T7小于零。
可选地,可根据根据误差和信号的相关度对通信链路运行维护。
比如:在两个相关度corr-I和corr-Q均小于第三联合相关度阈值T7时,确定通信链路发生“增益压缩”故障。这里,以故障判断作为运行维护的例子,需要说明的是,不仅可以根据误差和信号的相关度来确定通信链路是否发生“增益压缩”故障,还可以根据误差和信号的相关度来确定通信链路的状态,为通信链路的运行维护提供参考。
进一步可选地,可以根据上述故障判断结果,给出“增益压缩”故障发生的原因,和/或排除该故障的指导建议:
“增益压缩””故障原因:信号功率过大导致激光器削波,或其他设备饱和;
“增益压缩”故障的排障建议:降低发送功率,增大衰减器的衰减,或减小放大器的增益。
六、误差和信号的正交相关度
可通过如下方式之一,确定误差和信号的正交相关度:
将各个误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与各接收的信号的虚部组成的接收的信号实部序列进行相关,可选地,对得到的相关度取绝对值,将得到的相关度或相关度的绝对值,作为第一正交相关度corr-IQ1;
将各个误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与各接收的信号的实部组成的接收的信号实部序列进行相关,可选地,对得到的相关度取绝对值,将得到的相关度或相关度的绝对值,作为第二正交相关度corr-QI2;
将各个误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与各判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列进行相关,可选地,对得到的相关度取绝对值,将得到的相关度或相关度的绝对值,作为第三正交相关度corr-IQ3;
将各个误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与各判决后的信号的实部组成的判决后的信号实部序列进行相关,可选地,对得到的相关度取绝对值,将得到的相关度或相关度的绝对值,作为第四正交相关度corr-QI4。
上述四个正交相关度均可作为复平面分布特征参数——误差和信号的正交相关度。
本发明的发明者分析大量发生“调制信号I、Q不正交”故障的星座图,发现:发生该故障的星座图具有星座点呈菱形分布的特征(如图11所示)。发明者经过大量的实验和运算,得出如下结论:发生“调制信号I、Q不正交”故障时,信号的实部的绝对值和误差信号的虚部的的绝对值成正比,信号的虚部的绝对值和误差信号的实部的绝对值成正比。因此,最终确定用信号和误差的正交相关度,作为表征通信链路“调制信号I、Q不正交”的复平面分布特征参数。
在表征通信链路“调制信号I、Q不正交”时,可为上述四个正交相关度设置对应的相同的正交相关度阈值T4,相应地,误差和信号正交相关度大于该T4时,表征通信链路“调制信号I、Q不正交”。
可选地,也可为上述每一个正交相关度分别设置对应的正交相关度阈值,比如:corr-IQ1对应第一正交相关度阈值T41,corr-QI2对应第二正交相关度阈值T42,corr-IQ3对应第三正交相关度阈值T43,corr-QI4对应第四正交相关度阈值T44。
相应地,若采用corr-IQ1作为复平面分布特征参数——误差和信号的正交相关度,则|corr-IQ1|>T41,可表征通信链路发生“调制信号I、Q不正交“故障;
若采用corr-QI2作为复平面分布特征参数——误差和信号的正交相关度,则|corr-QI2|>T42,可表征通信链路发生“调制信号I、Q不正交“故障;
若采用corr-IQ3作为复平面分布特征参数——误差和信号的正交相关度,则|corr-IQ3|>T43,可表征通信链路发生“调制信号I、Q不正交“故障;
若采用corr-QI4作为复平面分布特征参数——误差和信号的正交相关度,则|corr-QI4|>T44,可表征通信链路发生“调制信号I、Q不正交“故障。
可选地,可根据误差和信号的正交相关度,对通信链路运行维护。
比如:若为上述四个正交相关度设置上述相同的正交相关度阈值T4,相应地,在误差和信号正交相关度大于T4时,确定通信链路发生“调制信号I、Q不正交”故障。
若为上述每一个正交相关度分别设置上述对应的正交相关度阈值,则
若采用corr-IQ1作为误差和信号的正交相关度,则在|corr-IQ1|>T41时,确定通信链路发生“调制信号I、Q不正交“故障;
若采用corr-QI2作为误差和信号的正交相关度,则在|corr-QI2|>T42时,确定通信链路发生“调制信号I、Q不正交“故障;
若采用corr-IQ3作为误差和信号的正交相关度,则在|corr-IQ3|>T43时,确定通信链路发生“调制信号I、Q不正交“故障;
若采用corr-QI4作为误差和信号的正交相关度,则在|corr-QI4|>T44时,确定通信链路发生“调制信号I、Q不正交“故障。
这里,以故障判断作为运行维护的例子,需要说明的是,不仅可以根据误差和信号的正交相关度来确定通信链路是否发生“调制信号I、Q不正交“故障,还可以根据误差和信号的正交相关度来确定通信链路的状态,为通信链路的运行维护提供参考。
进一步可选地,可以根据上述故障判断结果,给出“调制信号I、Q不正交“故障发生的原因,和/或排除该故障的指导建议:
“调制信号I、Q不正交”故障原因:调制或解调设备的I、Q信号不正交;
“调制信号I、Q不正交”故障的排障建议:调整调制或解调设备的I、Q信号正交性,使I、Q信号正交。
进一步可选地,可以估计故障排除后的SNR或MER。
例如,使用(1-corr-IQ2)估计排障后的噪声和当前噪声的比值。然后用该比值计算排障后的SNR或MER。
SNR(排障后)=SNR(排障前)-10*log10(1-corr-IQ2);
MER(排障后)=MER(排障前)-10*log10(1-corr-IQ2)。
以上,介绍了根据六种复平面分布特征参数,以及可选的根据各个复平面分布特征参数,分别对通信链路运行维护的方法。
可选地,还可以各种复平面分布特征参数还可以综合起来,表征通信链路的故障,进而,可选地,还可综合各种复平面分布特征参数对通信链路运行维护。如下面的表2所示,其中,表2中可表征的通信链路故障,以及复平面分布特征参数、各阈值的定义,与前面的描述一致。
表2
当采用表2所示的方法,综合各复平面分布特征参数判断故障,提高了故障判断结果的准确性。可选地,可将复平面分布特征参数,或复平面分布特征参数和对应的阈值的比较结果输入贝叶斯系统(一种网络运行维护的专家系统);贝叶斯系统根据各个故障对应的复平面分布特征参数的特征,给出故障结论或故障出现的概率。
以上,介绍了获取各复平面分布特征参数,可选地,根据复平面分布特征参数对通信链路运行维护的方法。在该方法的步骤S701中,从网络中的一条通信链路上接收多个信号。其中,接收信号的方式包括但不限于以下几种:
方式一、在同一时刻,从所述通信链路的部分信道或部分子载波上,分别接收信号;
方式二、在同一时刻,从所述通信链路的全部信道或全部子载波上,分别接收信号;
方式三、从所述通信链路的一个信道或一个子载波上,接收不同时刻的信号;
方式四、从所述通信链路的部分信道或部分子载波上,接收不同时刻的信号;
方式五、从所述通信链路的全部信道或全部子载波上,接收不同时刻的信号。
比如:对于采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)调制方式的网络,在频域上将信道分成多个子载波(比如:Docsis 3.1系统可以将信道分成8192个子载波),可在每个子载波上分别接收信号,根据接收的多个信号确定复平面分布特征参数。
对于方式三~方式五,接收不同时刻的信号,在对通信链路运行维护时,可用于定位该通信链路上稳定出现的故障;对于方式一和方式二,接收同一时刻的信号,可减少信号采集的时长,提高运行维护的效率。
此外可选地,在步骤S701接收多个信号,包括:
从通信链路上接收满足设定条件的多个信号。
可选地,上述预设条件包括:
接收的信号幅值大于第一信号选取幅度阈值;或
接收的信号实部的绝对值大于第一信号选取实部绝对值阈值;或
接收的信号虚部的绝对值大于第一信号选取虚部绝对值阈值;或
接收的信号幅值不大于第二信号选取幅度阈值;或
接收的信号实部的绝对值不大于第二信号选取实部绝对值阈值;或
接收的信号虚部的绝对值不大于第二信号选取虚部绝对值阈值。
通过设定上述条件,可实现对通信链路上信号的筛选,一个具体的例子,可参见后面的示例一。
示例一
示例一给出了筛选信号的一个例子。
某些故障(比如图5所示的“增益压缩”故障)出现时,只影响星座图外围的星座点,对于星座图外围的星座点,故障现象更明显。因此,在确定复平面分布特征参数时,可选地,可选取接收的信号Rxi,或判决后的信号Txi’在某一区域外,更能反映故障情况。
具体地,从N个星座点中选择M个点,1<M≤N,M为正整数。选择M个点的条件可以是信号在某一范围之外,下面是两个判决条件的举例:
判决条件一、信号(接收的信号或判决后的信号)幅度大于某一阈值,数学上,可以用下面表达式中的一个表达:
|Rxi|>T1,(式中T1是一个门限值,式中Rxi也可以换成Txi’,大于号也可以换成≥)。这个公式表示以“信号在一个半径为T1的圆圈之外”作为判决条件。
判决条件二、信号的实部绝对值大于某一阈值或者虚部绝对值大于某一阈值。
|Irx|>T1或|Qtx|>T1,(式中T1是一个门限值,式中Rxi也可以换成Txi,,大于号也可以换成≥),这个公式表示以“信号在一个边长为2*T1的正方形之外为判决条件”。
以上,介绍了本发明实施例提供的参数获取方法,基于相同的发明构思,本发明实施例还提供了参数获取装置。由于该装置的解决技术问题的原理与本发明实施例提供的参数获取方法类似,因此其实施可参照参数获取方法的实施,重复之处不再赘述。
图14为本发明实施例提供的第一种参数获取装置的结构示意图。如图14所示,该装置包括:
第一处理模块1401,用于从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个接收的信号,确定接收的信号和对应的判决后的信号之间的误差信号;
第二处理模块1402,用于根据第一处理模块1401确定的所有误差信号,确定用于表示通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数。
可选地,与本发明实施例提供的参数获取方法类似,各复平面分布特征参数也可通信链路的故障;进一步,可选地,第二处理模块1402还可用于根据确定的复平面分布特征参数,对通信链路运行维护。
该装置中涉及的复平面分布特征参数的定义,可分别表征的通信链路的故障,以及可选地,该装置对通信链路运行维护的方案,均可参照本发明实施例提供的参数获取方法。
可选地,第二处理模块1402具体用于:
对所有误差信号的幅值、实部或虚部进行统计,生成第一统计量;
将确定的第一统计量作为复平面分布特征参数。
可选地,第二处理模块1402具体用于:对所有误差信号进行平均,得到平均误差信号;取平均误差信号的模,或取平均误差信号的实部或虚部的绝对值,作为第一统计量;
其中,第一统计量满足下列条件中的一个或多个,表征通信链路上的调制或解调设备的I、Q载波信号和线路耦合:
平均误差信号的模大于平均误差信号模阈值;
平均误差信号的实部绝对值大于平均误差信号实部绝对值阈值;
平均误差信号的虚部绝对值大于平均误差信号虚部绝对值阈值。
可选地,第二处理模块1402具体用于:将所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号的总数的比例,作为第一统计量;
其中,第一统计量满足下述条件,表征通信链路上的载波受到干扰:
所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号的总数的比例,小于误差中心分布比例阈值。
可选地,第二处理模块1402具体用于:
确定用于表示所有误差信号与各自对应的接收的信号之间关系的第二统计量,将第二统计量作为复平面分布特征参数;或
确定用于表示所有误差信号与各自对应的判决后的信号之间关系的第三统计量,将第三统计量作为复平面分布特征参数。
可选地,
第二处理模块1402具体用于:对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的接收的信号之间的第一夹角,对确定的所有第一夹角平均或加权平均后,生成所有第一夹角的平均值,作为第二统计量;
其中,第二统计量大于第一垂直判决阈值,表征通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,
第二处理模块1402具体用于:对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的判决后的信号之间的第二夹角,对确定的所有第二夹角平均或加权平均后,生成所有第二夹角的平均值,作为第三统计量;
在第三统计量大于第二垂直判决阈值时,表征通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,
第二处理模块1402具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第一相关度;以及确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第二相关度;将第一相关度和第二相关度,作为第二统计量;
其中,第一相关度和第二相关度中至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值,且第一相关度和第二相关度的符号相反,表征通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,
第二处理模块1402具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第三相关度,以及所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后信号虚部序列的第四相关度;将第三相关度和第四相关度作为第三统计量;
其中,第三相关度和第四相关度中至少一个相关度的绝对值大于第二联合相关度阈值,且第三相关度与第四相关度的符号相反,表征通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,
第二处理模块1402具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第五相关度,以及确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第六相关度;将第五相关度和第六相关度作为第二统计量;
其中,第五相关度和第六相关度均小于第三联合相关度阈值,表征通信链路发生增益压缩故障;第三联合相关度阈值小于零。
可选地,
第二处理模块1402具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第七相关度,以及所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后信号虚部序列的第八相关度;将第七相关度和第八相关度作为第三统计量;
其中,第七相关度和第八相关度均小于第四联合相关度阈值,表征通信链路发生增益压缩故障;第四联合相关度阈值小于零。
可选地,
第二处理模块1402具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第九相关度,将第九相关度或第九相关度的绝对值作为第二统计量;其中,第九相关度的绝对值大于第一正交相关度阈值,表征通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
第二处理模块1402具体用于:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第十相关度,将第十相关度或第十相关度的绝对值作为第二统计量;其中,第十相关度的绝对值大于第二正交相关度阈值,表征通信链路上的调制信号I、Q不正交。
可选地,
第二处理模块1402具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后信号虚部序列的第十一相关度,将第十一相关度或第十一相关度的绝对值,作为第三统计量;其中,第十一相关度的绝对值大于第三正交相关度阈值,表征通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
第二处理模块1402具体用于:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决后信号实部序列的第十二相关度,将第十二相关度或第十二相关度的绝对值,作为第三统计量;其中,第十二相关度的绝对值大于第四正交相关度阈值,表征通信链路上的调制信号I、Q不正交。
可选地,第一处理模块1401具体用于:
在同一时刻,从通信链路的部分信道或部分子载波上,分别接收信号;或
在同一时刻,从通信链路的全部信道或全部子载波上,分别接收信号;或
从通信链路的一个信道或一个子载波上,接收不同时刻的信号;或
从通信链路的部分信道或部分子载波上,接收不同时刻的信号;或
从通信链路的全部信道或全部子载波上,接收不同时刻的信号。
可选地,第一处理模块1401具体用于:
从通信链路上接收满足设定条件的多个信号。
可选地,设定条件包括:
接收的信号幅值大于第一信号选取幅度阈值;或
接收的信号实部的绝对值大于第一信号选取实部绝对值阈值;或
接收的信号虚部的绝对值大于第一信号选取虚部绝对值阈值;或。
接收的信号幅值不大于第二信号选取幅度阈值;或
接收的信号实部的绝对值不大于第二信号选取实部绝对值阈值;或
接收的信号虚部的绝对值不大于第二信号选取虚部绝对值阈值。
图15为本发明实施例提供的第二种参数获取装置的结构示意图。如图15所示,该装置包括:
I/O接口1501,用于从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个接收的信号,确定接收的信号和对应的判决后的信号之间的误差信号;
处理器1502,用于根据I/O接口1501确定的所有误差信号,确定用于表示通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数。
其中,在图15中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器1502代表的一个或多个处理器和I/O接口1501代表的接口装置的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。存储器1503可包含一个或多个存储单元。针对不同的用户设备,用户接口1504还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
可选地,与本发明实施例提供的参数获取方法类似,各复平面分布特征参数也可通信链路的故障;进一步,可选地,处理器1502还可用于根据确定的复平面分布特征参数,对通信链路运行维护。
该装置中涉及的复平面分布特征参数的定义,可分别表征的通信链路的故障,以及可选地,该装置对通信链路运行维护的方案,均可参照本发明实施例提供的参数获取方法。
可选地,处理器1502具体用于:
对所有误差信号的幅值、实部或虚部进行统计,生成第一统计量;
将确定的第一统计量作为复平面分布特征参数。
可选地,处理器1502具体用于:对所有误差信号进行平均,得到平均误差信号;取平均误差信号的模,或取平均误差信号的实部或虚部的绝对值,作为第一统计量;
其中,第一统计量满足下列条件中的一个或多个,表征通信链路上的调制或解调设备的I、Q载波信号和线路耦合:
平均误差信号的模大于平均误差信号模阈值;
平均误差信号的实部绝对值大于平均误差信号实部绝对值阈值;
平均误差信号的虚部绝对值大于平均误差信号虚部绝对值阈值。
可选地,处理器1502具体用于:将所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号的总数的比例,作为第一统计量;
其中,第一统计量满足下述条件,表征通信链路上的载波受到干扰:
所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号的总数的比例,小于误差中心分布比例阈值。
可选地,处理器1502具体用于:
确定用于表示所有误差信号与各自对应的接收的信号之间关系的第二统计量,将第二统计量作为复平面分布特征参数;或
确定用于表示所有误差信号与各自对应的判决后的信号之间关系的第三统计量,将第三统计量作为复平面分布特征参数。
可选地,
处理器1502具体用于:对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的接收的信号之间的第一夹角,对确定的所有第一夹角平均或加权平均后,生成所有第一夹角的平均值,作为第二统计量;
其中,第二统计量大于第一垂直判决阈值,表征通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,
处理器1502具体用于:对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的判决后的信号之间的第二夹角,对确定的所有第二夹角平均或加权平均后,生成所有第二夹角的平均值,作为第三统计量;
在第三统计量大于第二垂直判决阈值时,表征通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,
处理器1502具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第一相关度;以及确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第二相关度;将第一相关度和第二相关度,作为第二统计量;
其中,第一相关度和第二相关度中至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值,且第一相关度和第二相关度的符号相反,表征通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,
处理器1502具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第三相关度,以及所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后信号虚部序列的第四相关度;将第三相关度和第四相关度作为第三统计量;
其中,第三相关度和第四相关度中至少一个相关度的绝对值大于第二联合相关度阈值,且第三相关度与第四相关度的符号相反,表征通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,
处理器1502具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第五相关度,以及确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第六相关度;将第五相关度和第六相关度作为第二统计量;
其中,第五相关度和第六相关度均小于第三联合相关度阈值,表征通信链路发生增益压缩故障;第三联合相关度阈值小于零。
可选地,
处理器1502具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第七相关度,以及所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后信号虚部序列的第八相关度;将第七相关度和第八相关度作为第三统计量;
其中,第七相关度和第八相关度均小于第四联合相关度阈值,表征通信链路发生增益压缩故障;第四联合相关度阈值小于零。
可选地,
处理器1502具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第九相关度,将第九相关度或第九相关度的绝对值作为第二统计量;其中,第九相关度的绝对值大于第一正交相关度阈值,表征通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
处理器1502具体用于:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第十相关度,将第十相关度或第十相关度的绝对值作为第二统计量;其中,第十相关度的绝对值大于第二正交相关度阈值,表征通信链路上的调制信号I、Q不正交。
可选地,
处理器1502具体用于:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后信号虚部序列的第十一相关度,将第十一相关度或第十一相关度的绝对值,作为第三统计量;其中,第十一相关度的绝对值大于第三正交相关度阈值,表征通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
处理器1502具体用于:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决后信号实部序列的第十二相关度,将第十二相关度或第十二相关度的绝对值,作为第三统计量;其中,第十二相关度的绝对值大于第四正交相关度阈值,表征通信链路上的调制信号I、Q不正交。
可选地,I/O接口1501具体用于:
在同一时刻,从通信链路的部分信道或部分子载波上,分别接收信号;或
在同一时刻,从通信链路的全部信道或全部子载波上,分别接收信号;或
从通信链路的一个信道或一个子载波上,接收不同时刻的信号;或
从通信链路的部分信道或部分子载波上,接收不同时刻的信号;或
从通信链路的全部信道或全部子载波上,接收不同时刻的信号。
可选地,I/O接口1501具体用于:
从通信链路上接收满足设定条件的多个信号。
可选地,设定条件包括:
接收的信号幅值大于第一信号选取幅度阈值;或
接收的信号实部的绝对值大于第一信号选取实部绝对值阈值;或
接收的信号虚部的绝对值大于第一信号选取虚部绝对值阈值;或。
接收的信号幅值不大于第二信号选取幅度阈值;或
接收的信号实部的绝对值不大于第二信号选取实部绝对值阈值;或
接收的信号虚部的绝对值不大于第二信号选取虚部绝对值阈值。
图16为本发明实施例提供的网络运行维护方法的流程图。如图16所示,该方法包括:
S1601:获取表示网络中一条通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;
S1602:根据获取的复平面分布特征参数对通信链路运行维护;
其中,复平面分布特征参数,是根据通信链路上接收的多个信号与每一个接收的信号对应的判决后的信号之间的误差信号确定的,每一个接收的信号对应复平面上的一个点。
可选地,复平面分布特征参数包括:
对所有误差信号的幅值、实部或虚部统计的第一统计量。
可选地,第一统计量为:
所有误差信号平均后的平均误差信号的模,或平均误差信号的实部或虚部的绝对值;
对通信链路运行维护,包括:
在满足下列条件中的一个或多个时,确定通信链路上的调制或解调设备的I、Q载波信号和线路耦合:
平均误差信号的模大于平均误差信号模阈值;
平均误差信号的实部绝对值大于平均误差信号实部绝对值阈值;
平均误差信号的虚部绝对值大于平均误差信号虚部绝对值阈值。
可选地,第一统计量为:
所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例;
对通信链路运行维护,包括:
若所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例,小于误差中心分布比例阈值,则确定通信链路上的载波受到干扰。
可选地,复平面分布特征参数包括:
用于表示所有误差信号与各自对应的接收的信号之间关系的第二统计量;或
用于表示所有误差信号与各自对应的判决后的信号之间关系的第三统计量。
可选地,第二统计量经过如下步骤生成:
对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的接收的信号之间的第一夹角;对确定的所有第一夹角平均或加权平均后,生成所有第一夹角的平均值,作为第二统计量;
对通信链路运行维护,包括:
若第二统计量大于第一垂直判决阈值,则确定通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,第三统计量经过如下步骤生成:
对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的判决后的信号之间的第二夹角;对确定的所有第二夹角平均或加权平均后,生成所有第二夹角的平均值,作为第三统计量;
对通信链路运行维护,包括:
若第三统计量大于第二垂直判决阈值,则确定通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,第二统计量经过如下步骤生成:
确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第一相关度;以及
确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第二相关度;
将第一相关度和第二相关度,作为第二统计量;
对通信链路运行维护,包括:
若第一相关度和第二相关度中至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值,且第一相关度和第二相关度的符号相反,则确定通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,第三统计量经过如下步骤生成:
确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第三相关度,以及
所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第四相关度;
将第三相关度和第四相关度作为第三统计量;
对通信链路运行维护,包括:
若第三相关度和第四相关度中至少一个相关度的绝对值大于第二联合相关度阈值,且第三相关度与第四相关度的符号相反,则确定通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,第二统计量经过如下步骤生成:
确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第五相关度,以及
确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第六相关度;
将第五相关度和第六相关度作为第二统计量;
对通信链路运行维护,包括:
若第五相关度和第六相关度均小于第三联合相关度阈值,则确定通信链路发生增益压缩故障;其中,第三联合相关度阈值小于零。
可选地,第三统计量经过如下步骤生成:
确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第七相关度,以及
所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第八相关度;
将第七相关度和第八相关度作为第三统计量;
对通信链路运行维护,包括:
若第七相关度和第八相关度均小于第四联合相关度阈值,则确定通信链路发生增益压缩故障;其中,第四联合相关度阈值小于零。
可选地,
第二统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第九相关度;将第九相关度或第九相关度的绝对值作为第二统计量;对通信链路运行维护,包括:若第九相关度的绝对值大于第一正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
第二统计量经过如下步骤后生成:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第十相关度;将第十相关度或第十相关度的绝对值作为第二统计量;对通信链路运行维护,包括:若第十相关度的绝对值大于第二正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交。
可选地,
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第十一相关度;将第十一相关度或第十一相关度的绝对值,作为第三统计量;对通信链路运行维护,包括:若第十一相关度的绝对值大于第三正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决后的信号实部序列的第十二相关度;将第十二相关度或第十二相关度的绝对值,作为第三统计量;对通信链路运行维护,包括:若第十二相关度的绝对值大于第四正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交。
图17为本发明实施例提供的第一种网络运行维护装置的结构示意图。如图17所示,该装置包括:
第一处理模块1701,用于获取表示网络中一条通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;
第二处理模块1702,用于根据第一处理模块1701获取的复平面分布特征参数对通信链路运行维护;
其中,复平面分布特征参数,是根据通信链路上接收的多个信号与每一个接收的信号对应的判决后的信号之间的误差信号确定的,每一个接收的信号对应复平面上的一个点。
可选地,复平面分布特征参数包括:
对所有误差信号的幅值、实部或虚部统计的第一统计量。
可选地,
第一统计量为:所有误差信号平均后的平均误差信号的模,或平均误差信号的实部或虚部的绝对值;
第二处理模块1702具体用于:在满足下列条件中的一个或多个时,确定通信链路上的调制或解调设备的I、Q载波信号和线路耦合:
平均误差信号的模大于平均误差信号模阈值;
平均误差信号的实部绝对值大于平均误差信号实部绝对值阈值;
平均误差信号的虚部绝对值大于平均误差信号虚部绝对值阈值。
可选地,
第一统计量为:所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例;
第二处理模块1702具体用于:若所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例,小于误差中心分布比例阈值,则确定通信链路上的载波受到干扰。
可选地,复平面分布特征参数包括:
用于表示所有误差信号与各自对应的接收的信号之间关系的第二统计量;或
用于表示所有误差信号与各自对应的判决后的信号之间关系的第三统计量。
可选地,
第二统计量经过如下步骤生成:对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的接收的信号之间的第一夹角;对确定的所有第一夹角平均或加权平均后,生成所有第一夹角的平均值,作为第二统计量;
第二处理模块1702具体用于:若第二统计量大于第一垂直判决阈值,则确定通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,
第三统计量经过如下步骤生成:对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的判决后的信号之间的第二夹角;对确定的所有第二夹角平均或加权平均后,生成所有第二夹角的平均值,作为第三统计量;
第二处理模块1702具体用于:若第三统计量大于第二垂直判决阈值,则确定通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,
第二统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第一相关度;以及确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第二相关度;将第一相关度和第二相关度,作为第二统计量;
第二处理模块1702具体用于:若第一相关度和第二相关度中至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值,且第一相关度和第二相关度的符号相反,则确定通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第三相关度,以及所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第四相关度;将第三相关度和第四相关度作为第三统计量;
第二处理模块1702具体用于:若第三相关度和第四相关度中至少一个相关度的绝对值大于第二联合相关度阈值,且第三相关度与第四相关度的符号相反,则确定通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,
第二统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第五相关度,以及确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第六相关度;将第五相关度和第六相关度作为第二统计量;
第二处理模块1702具体用于:若第五相关度和第六相关度均小于第三联合相关度阈值,则确定通信链路发生增益压缩故障;其中,第三联合相关度阈值小于零。
可选地,
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第七相关度,以及所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第八相关度;将第七相关度和第八相关度作为第三统计量;
第二处理模块1702具体用于:若第七相关度和第八相关度均小于第四联合相关度阈值,则确定通信链路发生增益压缩故障;其中,第四联合相关度阈值小于零。
可选地,
第二统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第九相关度;将第九相关度或第九相关度的绝对值作为第二统计量;第二处理模块1702具体用于:若第九相关度的绝对值大于第一正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
第二统计量经过如下步骤后生成:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第十相关度;将第十相关度或第十相关度的绝对值作为第二统计量;第二处理模块1702具体用于:若第十相关度的绝对值大于第二正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交。
可选地,
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第十一相关度;将第十一相关度或第十一相关度的绝对值,作为第三统计量;第二处理模块1702具体用于:若第十一相关度的绝对值大于第三正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决后的信号实部序列的第十二相关度;将第十二相关度或第十二相关度的绝对值,作为第三统计量;第二处理模块1702具体用于:若第十二相关度的绝对值大于第四正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交。
图18为本发明实施例提供的第二种网络运行维护装置的结构示意图。如图18所示,该装置包括:
I/O接口1801,用于获取表示网络中一条通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;
处理器1802,用于根据I/O接口1801获取的复平面分布特征参数对通信链路运行维护;
其中,复平面分布特征参数,是根据通信链路上接收的多个信号与每一个接收的信号对应的判决后的信号之间的误差信号确定的,每一个接收的信号对应复平面上的一个点。
可选地,复平面分布特征参数包括:
对所有误差信号的幅值、实部或虚部统计的第一统计量。
可选地,
第一统计量为:所有误差信号平均后的平均误差信号的模,或平均误差信号的实部或虚部的绝对值;
处理器1802具体用于:在满足下列条件中的一个或多个时,确定通信链路上的调制或解调设备的I、Q载波信号和线路耦合:
平均误差信号的模大于平均误差信号模阈值;
平均误差信号的实部绝对值大于平均误差信号实部绝对值阈值;
平均误差信号的虚部绝对值大于平均误差信号虚部绝对值阈值。
可选地,
第一统计量为:所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例;
处理器1802具体用于:若所有误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的误差信号的个数占误差信号总数的比例,小于误差中心分布比例阈值,则确定通信链路上的载波受到干扰。
可选地,复平面分布特征参数包括:
用于表示所有误差信号与各自对应的接收的信号之间关系的第二统计量;或
用于表示所有误差信号与各自对应的判决后的信号之间关系的第三统计量。
可选地,
第二统计量经过如下步骤生成:对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的接收的信号之间的第一夹角;对确定的所有第一夹角平均或加权平均后,生成所有第一夹角的平均值,作为第二统计量;
处理器1802具体用于:若第二统计量大于第一垂直判决阈值,则确定通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,
第三统计量经过如下步骤生成:对于每一个误差信号,确定该误差信号与对应的判决后的信号之间的第二夹角;对确定的所有第二夹角平均或加权平均后,生成所有第二夹角的平均值,作为第三统计量;
处理器1802具体用于:若第三统计量大于第二垂直判决阈值,则确定通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
可选地,
第二统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第一相关度;以及确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第二相关度;将第一相关度和第二相关度,作为第二统计量;
处理器1802具体用于:若第一相关度和第二相关度中至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值,且第一相关度和第二相关度的符号相反,则确定通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第三相关度,以及所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第四相关度;将第三相关度和第四相关度作为第三统计量;
处理器1802具体用于:若第三相关度和第四相关度中至少一个相关度的绝对值大于第二联合相关度阈值,且第三相关度与第四相关度的符号相反,则确定通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
可选地,
第二统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第五相关度,以及确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第六相关度;将第五相关度和第六相关度作为第二统计量;
处理器1802具体用于:若第五相关度和第六相关度均小于第三联合相关度阈值,则确定通信链路发生增益压缩故障;其中,第三联合相关度阈值小于零。
可选地,
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第七相关度,以及所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第八相关度;将第七相关度和第八相关度作为第三统计量;
处理器1802具体用于:若第七相关度和第八相关度均小于第四联合相关度阈值,则确定通信链路发生增益压缩故障;其中,第四联合相关度阈值小于零。
可选地,
第二统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第九相关度;将第九相关度或第九相关度的绝对值作为第二统计量;处理器1802具体用于:若第九相关度的绝对值大于第一正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
第二统计量经过如下步骤后生成:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第十相关度;将第十相关度或第十相关度的绝对值作为第二统计量;处理器1802具体用于:若第十相关度的绝对值大于第二正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交。
可选地,
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有判决后的信号的虚部组成的判决后的信号虚部序列的第十一相关度;将第十一相关度或第十一相关度的绝对值,作为第三统计量;处理器1802具体用于:若第十一相关度的绝对值大于第三正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
第三统计量经过如下步骤生成:确定所有误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有判决后的信号的实部组成的判决后的信号实部序列的第十二相关度;将第十二相关度或第十二相关度的绝对值,作为第三统计量;处理器1802具体用于:若第十二相关度的绝对值大于第四正交相关度阈值,则确定通信链路上的调制信号I、Q不正交。
图19为本发明实施例提供的网络运行维护系统的结构示意图。如图19所示,该系统包括:
参数获取装置1901和运行维护装置1902;
参数获取装置1901,用于从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个接收的信号,确定接收的信号和对应的判决后的信号之间的误差信号;根据确定的所有误差信号,确定用于表示通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;将确定的复平面分布特征参数发送给运行维护装置1902;
运行维护装置1902,用于根据参数获取装置1901发送的复平面分布特征参数,对通信链路运行维护。
本发明实施例提供的网络运行维护系统中涉及的复平面分布特征参数的定义,可分别表征的通信链路的故障,以及可选地,该装置对通信链路运行维护的方案,均可参照本发明实施例提供的参数获取方法。
可选地,参数获取装置1901和运行维护装置1902位于网络的同一个设备或不同设备上。
一种可能的情形是,该网络为混合光纤同轴电缆HFC网络;
此时,若参数获取装置1901和运行维护装置1902位于该网络的同一个设备上,则参数获取装置1901和运行维护装置1902可位于该网络中的CMTS、电CM或PNM服务器上;
若参数获取装置1901和运行维护装置1902位于该网络的不同设备上,则参数获取装置1901可位于网络中的CMTS或CM上,运行维护装置1902可位于网络的PNM服务器上。
可选地,参数获取装置1901可通过简单网络管理协议(Simple NetworkManagement Protocol,SNMP)将确定的复平面分布特征参数发送给运行维护装置1902。
另外,若该网络中使用OFDM调制方式,则信道在频率域上分为多个子载波,例如,Docsis 3.1系统可以将信道分成8192个子载波。
可选地,对于诸如采用OFDM调整方式的多载波网络,针对每一个载波,获取对应的复平面分布特征参数。此时,可以将多个载波的复平面分布特征参数通过数组的方式存储或传送,比如:
对于采用OFDM调整方式的网络,需要运行维护的子载波序号为C1,C2,...,CK,K为正整数,针对每一个子载波,分别接收信号,并确定复平面分布特征参数。
在存储和传送复平面分布特征参数时,比如,对于复平面分布特征参数——误差和信号的相关度,可用数组corr-I(C1,C2,...,CK)表示在子载波C1~CK上的误差和信号的相关度corr-I。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (23)
1.一种参数获取方法,其特征在于,所述方法包括:
从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;
对每一个所述接收的信号进行判决,得到判决后的信号;
针对每一个所述接收的信号,确定所述接收的信号和对应的所述判决后的信号之间的误差信号;
根据确定的所有所述误差信号,确定用于表示所述通信链路上所述接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;
所述确定用于表示所述通信链路上所述接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数,包括:
确定用于表示所有所述误差信号与各自对应的所述接收的信号之间关系的第二统计量,将所述第二统计量作为所述复平面分布特征参数;或
确定用于表示所有所述误差信号与各自对应的所述判决后的信号之间关系的第三统计量,将所述第三统计量作为所述复平面分布特征参数。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述复平面分布特征参数,包括:
对所述误差信号的幅值、实部或虚部进行统计,生成第一统计量;
将确定的所述第一统计量作为所述复平面分布特征参数。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,
生成所述第一统计量,包括:对所有所述误差信号进行平均,得到平均误差信号;取所述平均误差信号的模,或取所述平均误差信号的实部或虚部的绝对值,作为所述第一统计量;
其中,所述第一统计量满足下列条件中的一个或多个,表征所述通信链路上的调制或解调设备的I、Q载波信号和线路耦合:
所述平均误差信号的模大于平均误差信号模阈值;
所述平均误差信号的实部绝对值大于平均误差信号实部绝对值阈值;
所述平均误差信号的虚部绝对值大于平均误差信号虚部绝对值阈值。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,
生成所述第一统计量,包括:将所有所述误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的所述误差信号的个数占所述误差信号的总数的比例,作为所述第一统计量;
其中,所述第一统计量满足下述条件,表征所述通信链路上的载波受到干扰:
所有所述误差信号中,幅度小于误差幅度阈值的所述误差信号的个数占所述误差信号的总数的比例,小于误差中心分布比例阈值。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
确定所述第二统计量,包括:对于每一个所述误差信号,确定该误差信号与对应的所述接收的信号之间的第一夹角,对确定的所有所述第一夹角平均或加权平均后,生成所有所述第一夹角的平均值,作为所述第二统计量;
其中,所述第二统计量大于第一垂直判决阈值,表征所述通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
确定所述第三统计量,包括:对于每一个所述误差信号,确定该误差信号与对应的所述判决后的信号之间的第二夹角,对确定的所有所述第二夹角平均或加权平均后,生成所有所述第二夹角的平均值,作为所述第三统计量;
其中,所述第三统计量大于第二垂直判决阈值,表征所述通信链路上的调制设备或解调设备的时钟精度不够或存在相位误差。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
确定所述第二统计量,包括:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第一相关度;以及确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第二相关度;将所述第一相关度和所述第二相关度,作为所述第二统计量;
其中,所述第一相关度和所述第二相关度中至少一个相关度的绝对值大于第一联合相关度阈值,且所述第一相关度和所述第二相关度的符号相反,表征所述通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
确定所述第三统计量,包括:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第三相关度,以及所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述判决后的信号的虚部组成的判决后信号虚部序列的第四相关度;将所述第三相关度和所述第四相关度作为所述第三统计量;
其中,所述第三相关度和所述第四相关度中至少一个相关度的绝对值大于第二联合相关度阈值,且所述第三相关度与所述第四相关度的符号相反,表征所述通信链路上的调制信号I、Q幅度不平衡。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
确定所述第二统计量,包括:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第五相关度,以及确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第六相关度;将所述第五相关度和所述第六相关度作为所述第二统计量;
其中,所述第五相关度和所述第六相关度均小于第三联合相关度阈值,表征所述通信链路发生增益压缩故障;所述第三联合相关度阈值小于零。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
确定所述第三统计量,包括:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述判决后的信号的实部组成的判决信号实部序列的第七相关度,以及所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述判决后的信号的虚部组成的判决后信号虚部序列的第八相关度;将所述第七相关度和所述第八相关度作为所述第三统计量;
其中,所述第七相关度和所述第八相关度均小于第四联合相关度阈值,表征所述通信链路发生增益压缩故障;所述第四联合相关度阈值小于零。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
确定所述第二统计量,包括:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述接收的信号的虚部组成的接收信号虚部序列的第九相关度,将所述第九相关度或所述第九相关度的绝对值作为所述第二统计量;其中,所述第九相关度的绝对值大于第一正交相关度阈值,表征所述通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
确定所述第二统计量,包括:确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述接收的信号的实部组成的接收信号实部序列的第十相关度,将所述第十相关度或所述第十相关度的绝对值作为所述第二统计量;其中,所述第十相关度的绝对值大于第二正交相关度阈值,表征所述通信链路上的调制信号I、Q不正交。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
确定所述第三统计量,包括:确定所有所述误差信号的实部组成的误差信号实部序列,与所有所述判决后的信号的虚部组成的判决后信号虚部序列的第十一相关度,将所述第十一相关度或所述第十一相关度的绝对值,作为所述第三统计量;其中,所述第十一相关度的绝对值大于第三正交相关度阈值,表征所述通信链路上的调制信号I、Q不正交;或
确定所述第三统计量,包括:确定所有所述误差信号的虚部组成的误差信号虚部序列,与所有所述判决后的信号的实部组成的判决后信号实部序列的第十二相关度,将所述第十二相关度或所述第十二相关度的绝对值,作为所述第三统计量;其中,所述第十二相关度的绝对值大于第四正交相关度阈值,表征所述通信链路上的调制信号I、Q不正交。
13.如权利要求1~12任一项所述的方法,其特征在于,从一条通信链路上接收多个信号,包括:
在同一时刻,从所述通信链路的部分信道或部分子载波上,分别接收信号;或
在同一时刻,从所述通信链路的全部信道或全部子载波上,分别接收信号;或
从所述通信链路的一个信道或一个子载波上,接收不同时刻的信号;或
从所述通信链路的部分信道或部分子载波上,接收不同时刻的信号;或
从所述通信链路的全部信道或全部子载波上,接收不同时刻的信号。
14.如权利要求1~12任一项所述的方法,从所述通信链路上接收多个信号,包括:
从所述通信链路上接收满足设定条件的多个信号。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述设定条件包括:
所述接收的信号幅值大于第一信号选取幅度阈值;或
所述接收的信号实部的绝对值大于第一信号选取实部绝对值阈值;或
所述接收的信号虚部的绝对值大于第一信号选取虚部绝对值阈值;或
所述接收的信号幅值不大于第二信号选取幅度阈值;或
所述接收的信号实部的绝对值不大于第二信号选取实部绝对值阈值;或
所述接收的信号虚部的绝对值不大于第二信号选取虚部绝对值阈值。
16.一种参数获取装置,其特征在于,所述装置包括:
第一处理模块,用于从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个所述接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个所述接收的信号,确定所述接收的信号和对应的所述判决后的信号之间的误差信号;
第二处理模块,用于根据所述第一处理模块确定的所有所述误差信号,确定用于表示所述通信链路上所述接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;
所述第二处理模块具体用于:
确定用于表示所有误差信号与各自对应的接收的信号之间关系的第二统计量,将第二统计量作为复平面分布特征参数;或
确定用于表示所有误差信号与各自对应的判决后的信号之间关系的第三统计量,将第三统计量作为复平面分布特征参数。
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述第二处理模块具体用于:
对所述误差信号的幅值、实部或虚部进行统计,生成第一统计量;将生成的所述第一统计量作为所述复平面分布特征参数。
18.如权利要求16或17所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块具体用于:
在同一时刻,从所述通信链路的部分信道或部分子载波上,分别接收信号;或
在同一时刻,从所述通信链路的全部信道或全部子载波上,分别接收信号;或
从所述通信链路的一个信道或一个子载波上,接收不同时刻的信号;或
从所述通信链路的部分信道或部分子载波上,接收不同时刻的信号;或
从所述通信链路的全部信道或全部子载波上,接收不同时刻的信号。
19.如权利要求16或17所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块具体用于:
从所述通信链路上接收满足设定条件的多个信号。
20.如权利要求19所述的装置,其特征在于,所述设定条件包括:
所述接收的信号幅值大于第一信号选取幅度阈值;或
所述接收的信号实部的绝对值大于第一信号选取实部绝对值阈值;或
所述接收的信号虚部的绝对值大于第一信号选取虚部绝对值阈值;或
所述接收的信号幅值不大于第二信号选取幅度阈值;或
所述接收的信号实部的绝对值不大于第二信号选取实部绝对值阈值;或
所述接收的信号虚部的绝对值不大于第二信号选取虚部绝对值阈值。
21.一种网络运行维护系统,其特征在于,所述系统包括:参数获取装置和运行维护装置;
所述参数获取装置,用于从网络中的一条通信链路上接收多个信号,每一个接收的信号对应复平面上的一个点;对每一个接收的信号进行判决,得到判决后的信号;针对每一个所述接收的信号,确定所述接收的信号和对应的所述判决后的信号之间的误差信号;根据确定的所有所述误差信号,确定用于表示所述通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数;将确定的复平面分布特征参数发送给所述运行维护装置;
所述运行维护装置,用于根据所述参数获取装置发送的所述复平面分布特征参数,对所述通信链路运行维护;
所述参数获取装置,在确定用于表示所述通信链路上接收的信号在复平面上的分布特征的复平面分布特征参数时,具体用于:
确定用于表示所有误差信号与各自对应的接收的信号之间关系的第二统计量,将第二统计量作为复平面分布特征参数;或
确定用于表示所有误差信号与各自对应的判决后的信号之间关系的第三统计量,将第三统计量作为复平面分布特征参数。
22.如权利要求21所述的系统,其特征在于,
所述参数获取装置和所述运行维护装置位于所述网络的同一个设备或不同设备上。
23.如权利要求22所述的系统,其特征在于,
所述网络为混合光纤同轴电缆HFC网络;
若所述参数获取装置和所述运行维护装置位于所述网络的同一个设备上,则所述参数获取装置和所述运行维护装置位于所述网络中的同轴电缆局端接入设备CMTS、电缆调制解调器CM或主动式网络运行维护PNM服务器上;
若所述参数获取装置和所述运行维护装置位于所述网络的不同设备上,则所述参数获取装置位于所述网络中的CMTS或CM上,所述运行维护装置位于所述网络的PNM服务器上。
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