WO2018085995A1 - 网络拓扑发现方法、装置及混合光纤同轴电缆网络 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种网络拓扑发现方法、装置及混合光纤同轴电缆网络，其中，方法包括：CM接收CMTS发送的广播消息；CM根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的发送时间，在以发送时间为时间起点的预设时间段内，接收CM_i发送的上行测试信号；CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息；CM将传输时间信息发送给CMTS。本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，可以简化确定网络拓扑结构的方法的复杂性，节约成本。

Description

网络拓扑发现方法、装置及混合光纤同轴电缆网络 技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络拓扑发现方法、装置及混合光纤同轴电缆网络。

背景技术

混合光纤同轴电缆(Hybrid Fiber-Coaxial，简称HFC)网络技术，是一种经济实用的综合数字服务宽带网接入技术。HFC网络通常包括以下设备：网络管理系统、同轴电缆局端接入设备(Cable Modem Terminal System，简称CMTS)、电缆调制解调器(Cable Modem，简称CM)以及用户侧设备，等等。对于HFC网络，需要通过拓扑发现获得网络的拓扑结构，所谓拓扑发现，是指使用某些技术获取网络节点的存在信息以及它们之间的连接关系信息，并在此基础上绘制出整个网络拓扑图的方法。

目前，对HFC网络进行拓扑发现，通常在放大器或者分支器等网元中添加智能调制解调模块，智能调制解调模块会对CM上发给CMTS或者网络管理系统的测试信号进行解调，并且在测试信号中添加本地网元的标识信息，这样，CM上发的测试信号到达CMTS或者网络管理系统的过程中经过了哪些网元便会被记录下来，CMTS或者网络管理系统分析所有CM发送的测试信号，就可以获得HFC网络的拓扑结构。

但是，上述方法需要在网元中增加智能调制解调模块，而且要求智能调制解调模块具备解调上行信号的能力，使得拓扑发现的成本昂贵、实现复杂。

发明内容

本发明实施例提供一种网络拓扑发现方法、装置及混合光纤同轴电缆网络，可以简化确定网络拓扑结构的方法的复杂性，节约成本。

第一方面，本发明实施例提供一种网络拓扑发现方法，该方法包括：CM接收CMTS发送的广播消息。CM根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的发送时间，在以发送时间为时间起点的预设时间段 内，接收CM_i发送的上行测试信号。其中，CM_i为接入CMTS的除CM之外的任意一个CM，i为CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息。CM将传输时间信息发送给CMTS。

通过第一方面提供的网络拓扑发现方法，HFC网络中的每个CM，根据CMTS发送的广播消息，可以获知网络中每个CM在何时发送何种信号，这样，对于一个确定的CM，该CM在其他CM对应的发送时间段内可以捕获其他CM发送的上行测试信号，该CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于该CM的传输时间信息，该CM将传输时间信息发送给CMTS，CMTS可以确定网络的拓扑结构。相比于现有技术，不需要在HFC网络的网元中增加额外的调制解调模块，大大简化了确定网络拓扑结构的方法的复杂性，节约了成本。

可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_i相对于CM的传输时间差，则CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息，包括：若CM接收到的上行测试信号为时域信号，则CM判断CM接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。若CM接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则CM将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。CM将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差值，作为CM_i相对于CM的传输时间差。

通过该可能的实施方式提供的网络拓扑发现方法，仅根据CM接收到的上行测试信号在时域进行信号处理，就可以获得传输时间信息，进一步简化了确定网络拓扑结构的方法的复杂性。

可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_i相对于CM的传输时间差，则CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息，包括：CM根据CM_i对应的上行资源，获取CM_i发送的上行测试信号。若CM接收到的上行测试信号为时域信号，则CM判断CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值。若CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则CM将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM的传输时间差。

通过该可能的实施方式提供的网络拓扑发现方法，通过CM接收到的上行测试信号和CM_i发送的上行测试信号共同确定了传输时间信息，使得确定的传输时间信息更加准确，提升了确定网络拓扑结构的方法的准确性。

可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，在CM根据CM_i对应的上行资源，接收CM_i发送的上行测试信号之后，方法还包括：CM根据接收到的上行测试信号，确定CM与CM_i之间的信道传输特性。

通过该可能的实施方式提供的网络拓扑发现方法，CM根据接收到的CM_i发送的上行测试信号，可以确定CM与CM_i之间的信道传输特性，增加了确定CM之间信道传输特性的灵活性。

第二方面，本发明实施例提供一种网络拓扑发现方法，该方法包括：CMTS发送广播消息。CMTS接收接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息。CMTS根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可选的，在第二方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_i相对于CM_j的传输时间差，则CMTS根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，包括：CMTS根据CM_i相对于CM_j的传输时间差构成时间差矩阵。时间差矩阵的行对应的节点为CM_i，时间差矩阵的列对应的节点为CM_j。CMTS对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系。

可选的，在第二方面的一种可能的实施方式中，CMTS对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系，包括：CMTS获取时间差矩阵中每一行除0之外的最小值。CMTS将时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵。若第一矩阵中存在相同的行，则CMTS确定相同的行对应的节点为并联关系，并将相同的行合并生成新的节点。以及，若第一矩阵与时间差矩阵之间存在相同的行，则CMTS确定相同的行对应的节点为串联关系，并将第一矩阵中相同的行对应的节点标记为时间差矩阵中相同的行对应的节点。CMTS判断变化后的第一矩阵是否为零矩阵。若变化后的第一矩阵为非零矩阵，则CMTS重复执行上述获得第一矩阵以及变化第一矩阵的步骤，直至变化后的第一矩阵为零矩阵为止。

可选的，在第二方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括 CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则CMTS根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，包括：CMTS根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差。CMTS根据CM_i相对于CM_j的传输时间差，确定网络的拓扑结构。

可选的，在第二方面的一种可能的实施方式中，CMTS根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差，包括：若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则CMTS判断CM_j接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。若CM_j接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则CMTS将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。CMTS将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差值，作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，在第二方面的一种可能的实施方式中，CMTS根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差，包括：若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则CMTS判断CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值。若CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则CMTS将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，在第二方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则在CMTS接收接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息之后，方法还包括：CMTS根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_j与CM_i之间的信道传输特性。

可选的，在第二方面的一种可能的实施方式中，该方法还包括：CMTS将接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息发送给网管服务器。传输时间信息用于网管服务器确定网络的拓扑结构或者确定网络中各个CM之间的信道传输特性。

第三方面，本发明实施例提供一种网络拓扑发现方法，该方法包括：接收CMTS发送的传输时间信息，或者接收接入CMTS的每个CM通过CMTS发送的传输时间信息。根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可选的，在第三方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括 CM_i相对于CM_j的传输时间差，则根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，可以包括：根据CM_i相对于CM_j的传输时间差构成时间差矩阵。时间差矩阵的行对应的节点为CM_i，时间差矩阵的列对应的节点为CM_j。对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系。

可选的，在第三方面的一种可能的实施方式中，对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系，可以包括：获取时间差矩阵中每一行除0之外的最小值。将时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵。若第一矩阵中存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为并联关系，并将相同的行合并生成新的节点，以及，若第一矩阵与时间差矩阵之间存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为串联关系，并将第一矩阵中相同的行对应的节点标记为时间差矩阵中相同的行对应的节点。判断变化后的第一矩阵是否为零矩阵。若变化后的第一矩阵为非零矩阵，则将变化后的第一矩阵作为新的时间差矩阵，重复执行上述获得第一矩阵以及变化第一矩阵的步骤，直至变化后的第一矩阵为零矩阵为止。

可选的，在第三方面的一种可能的实施方式中，该方法还包括：若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，可以包括：根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差。根据CM_i相对于CM_j的传输时间差，确定网络的拓扑结构。

可选的，在第三方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，还可以包括：根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_j与CM_i之间的信道传输特性。

第四方面，本发明实施例提供一种电缆调制解调器，包括：收发器和处理器。收发器用于接收CMTS发送的广播消息。根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的发送时间，在以发送时间为时间起点的预设时间段内，接收CM_i发送的上行测试信号。其中，CM_i为接入CMTS的除CM之外的任意一个CM，i为CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。处理器，用于根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息。收发器还用于，将传输时间信息发送给CMTS。

可选的，在第四方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括 CM_i相对于CM的传输时间差，则处理器具体用于：若CM接收到的上行测试信号为时域信号，则判断CM接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。若CM接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差值，作为CM_i相对于CM的传输时间差。

可选的，在第四方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_i相对于CM的传输时间差，则处理器具体用于：根据CM_i对应的上行资源，获取CM_i发送的上行测试信号。若CM接收到的上行测试信号为时域信号，则判断CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值。若CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM的传输时间差。

可选的，在第四方面的一种可能的实施方式中，处理器还用于：根据接收到的上行测试信号，确定CM与CM_i之间的信道传输特性。

第五方面，本发明实施例提供一种同轴电缆局端接入设备，包括：收发器和处理器。收发器用于发送广播消息。接收接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息。处理器，用于根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可选的，在第五方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_i相对于CM_j的传输时间差，则处理器具体用于：根据CM_i相对于CM_j的传输时间差构成时间差矩阵。时间差矩阵的行对应的节点为CM_i，时间差矩阵的列对应的节点为CM_j。对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系。

可选的，在第五方面的一种可能的实施方式中，处理器具体用于：获取时间差矩阵中每一行除0之外的最小值。将时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵。若第一矩阵中存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为并联关系，并将相同的行合并生成新的节点。以及，若第一矩阵与时间差矩阵之间存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为串联关系，并将第一矩阵中相同的行对应的节点标记为时间差矩阵中相同的行对应的节点。判断变化后的第一矩阵是否为零矩阵。若变化后的第一矩阵为非零矩阵，则重复执行上述获得第一矩阵以及变化第 一矩阵的步骤，直至变化后的第一矩阵为零矩阵为止。

可选的，在第五方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则处理器具体用于：根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差。根据CM_i相对于CM_j的传输时间差，确定网络的拓扑结构。

可选的，在第五方面的一种可能的实施方式中，处理器具体用于：若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。若CM_j接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差值，作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，在第五方面的一种可能的实施方式中，处理器具体用于：若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值。若CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，在第五方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则处理器还用于：根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_j与CM_i之间的信道传输特性。

可选的，在第五方面的一种可能的实施方式中，收发器还用于：将接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息发送给网管服务器。

第六方面，本发明实施例提供一种网管服务器，包括：收发器和处理器。收发器用于接收CMTS发送的传输时间信息，或者接收接入CMTS的每个CM通过CMTS发送的传输时间信息。处理器，用于根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可选的，在第六方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_i相对于CM_j的传输时间差，则处理器具体用于：根据CM_i相对于CM_j的传输时间差构成时间差矩阵。时间差矩阵的行对应的节点为CM_i，时间差矩阵的列对应的节点为CM_j。对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与 CM_j之间的连接关系。

可选的，在第六方面的一种可能的实施方式中，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则处理器具体用于：根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差。根据CM_i相对于CM_j的传输时间差，确定网络的拓扑结构。

第七方面，本发明实施例提供一种混合光纤同轴电缆网络，包括：本发明任一实施例提供的网管服务器，本发明任一实施例提供的电缆调制解调器，以及至少一个本发明任一实施例提供的同轴电缆局端接入设备。

结合上述第一方面以及第一方面的各可能的实施方式、第二方面以及第二方面的各可能的实施方式、第三方面以及第三方面的各可能的实施方式、第四方面以及第四方面的各可能的实施方式、第五方面以及第五方面的各可能的实施方式、第六方面以及第六方面的各可能的实施方式、第七方面以及第七方面的各可能的实施方式，广播消息用于指示CMTS为接入CMTS的每个CM分配的上行资源。传输时间信息用于CMTS或者网管服务器确定网络的拓扑结构。传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，或者，CM_j确定的CM_i相对于CM_j的传输时间差。其中，CM_j为接入CMTS的任意一个CM，CM_i为接入CMTS的除CM_j之外的任意一个CM，j为CM_j的标识，j为大于或者等于1的整数，i为CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v。其中，ΔL_ji为CM_j和CM_i的上行汇聚节点，与CM_j之间的线缆长度。Δt_ji为CM_i相对于CM_j的传输时间差。v为信号在线缆中的传输速率。

本发明实施例提供一种网络拓扑发现方法、装置及混合光纤同轴电缆网络，方法包括：CM接收CMTS发送的广播消息，CM根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的发送时间，在以发送时间为时间起点的预设时间段内，接收CM_i发送的上行测试信号，CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息，CM将传输时间信息发送给CMTS。本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，仅通过网络中的各个CM确定传输时间信息，CMTS就可以根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，简化了确定网络拓扑结构的方法的复杂性，节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的系统架构图；

图2为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一的流程图；

图3为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一中MAP消息一种实现方式的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一中MAP消息另一种实现方式的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例二的流程图；

图6为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例二中传输时间差的示意图；

图7为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例三的流程图；

图8为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例三中传输时间差的示意图；

图9为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例四的流程图；

图10为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一的流程图；

图11为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一的流程图；

图12为本发明实施例提供的电缆调制解调器的实施例一的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的同轴电缆局端接入设备的实施例一的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的网管服务器的实施例一的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的混合光纤同轴电缆网络的实施例一的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，可以适用于HFC网络。HFC网络通常由光纤干线、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，经分配器分配后通过同轴电缆支线送到用户，到用户区域后再由光信号转换成电信号在用户配线上传输。

图1为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的系统架构图，图1示出了HFC网络的一种典型架构。如图1所示，HFC网络包括以下设备和器件：网络管理系统、城域网、CMTS、光节点(也称为Node)、放大器(amplifier，简称AMP)、分支器(也称为Tap)、CM、用户侧的机顶盒(Set Top Box，简称STB)、个人电脑(Personal Computer，简称PC)、以及连接各个设备的光缆(也称为fiber)、同轴电缆(也称为cable)，等等，图1中未将各个器件一一示出。

CMTS与前端的城域网(互联网)连接。与城域网相连的还可以有动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol，简称DHCP)服务器、简单文件传输协议(Trivial File Transfer Protocol，简称TFTP)服务器等其他网络设备，图1中未示出。

CMTS是管理控制CM的设备，其配置可通过控制台(也称为Console)接口或以太网接口完成。其配置内容主要有：下行频率、下行调制方式、下行电平等。下行频率在指定的频率范围内可以任意设定。但为了不干扰其它频道的信号，应参照有线电视的频道划分表选定在规定的频点上。调制方式的选择应考虑信道的传输质量。此外，还要设置DHCP服务器、TFTP服务器的IP地址，CMTS的IP地址等。上述设置完成后，如果中间线路无故障，信号电平的衰减符合要求，则启动DHCP服务器、TFTP服务器等，就可在前端的互联网和CM间建立正常的通信通道。

CM主要用于有线电视网进行数据传输。C(Cable)是指有线电视网络，M(Modem)是调制解调器。平常用Modem通过电话线上互联网，而CM是在有线电视网络上用来上互联网的设备，它是串接在用户家的有线电视电缆 插座和上网设备之间的。它把用户要上传的上行数据调制之后向互联网等传送，将互联网等发来的下行数据解调后传输给上网设备。

本申请中，某个CM的“上游”是指以该CM为界、靠近CMTS的一侧。同理，某个CM的“下游“是指以该CM为界、远离CMTS的一侧。

本申请中，“上行信号”，是指CM发送给CMTS的信号，上行信号一般为低频信号，例如上行信号的频率可以在100兆(单位：M)以下。相应的，“下行信号”是指CMTS发送给CM的信号，下行信号一般为高频信号。由于上行信号和下行信号的频段不一样，因此上行信号和下行信号可以在同一根传输介质上传输。

本发明实施例所涉及的网络拓扑发现方法，旨在解决目前现有技术中网络拓扑发现方法成本昂贵、实现复杂的技术问题。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图2为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一的流程图。本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的执行主体，可以为HFC网络中的任意一个CM。如图2所示，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，可以包括：

步骤101、CM接收CMTS发送的广播消息。

其中，广播消息用于指示CMTS为接入CMTS的每个CM分配的上行资源。

可选的，广播消息可以为上行带宽分配映射消息(简称为MAP消息)。

MAP消息，用于规定各个CM分别在哪个时隙对应的时间间隔发送何种上行信号。由于HFC网络是点到多点的网络，各个CM在发送上行信号时，所有的CM共用上行信道。为了防止各个CM的上行信号发生冲突，所以需要进行上行资源分配，将上行信道从频率和时间上分成不同的片段，一个片段只允许一个CM发送上行信号。在具体实现上，一般是CMTS周期性地根据各个CM的请求分配上行带宽，将分配的结果形成MAP消息下行广播给所有的CM，CM解析MAP消息，在属于自己的时隙发送上行信号。

目前，有两种MAP消息：Version 1MAP和Version 5MAP。

Version 1MAP可以被有线电缆数据服务接口规范(Data Over Cable Service Interface Specifications，简称DOCSIS)1.0、1.1、2.0、3.0和3.1版本的设备分析并用于时分多址(time division multiple access，简称TDMA)和同步码分多址(Synchronous Code Division Multiple Access，简称S-CDMA)上行信道的带宽分配。

Version 5MAP只能被DOCSIS 3.1版本的设备分析并用于正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，简称OFDMA)上行信道的带宽分配。Version 5MAP根据分配内容又分为两种结构。一种是用于non-probe frame分配的MAP子结构，这种结构跟Version 1MAP类似。另一种是用于Probe frame分配的P-MAP(Probe MAP)子结构。

下面对消息结构进行说明，其中涉及到的各个参数可以参考DOCSIS规范《CM-SP-MULPIv3.1》。

(1)Version 1MAP消息和用于non-probe frame的Version 5MAP消息。

这两类消息结构类似，包括有MAP信息元素(MAP Information Elements)。MAP Information Elements描述了各个时隙的使用情况。

图3为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一中MAP消息一种实现方式的结构示意图，具体示出了MAP Information Elements的结构。如图3所示，每一行描述了当前时间间隔的分配情况。其中，业务流标识(service Identifier，简称SID)描述了当前时间间隔归哪个或哪些CM所有。间隔使用码(Interval Usage Code，简称IUC)描述了SID的信号类型，当前包括IUC1～IUC15共15种。当IUC＝4时，CM会发送周期测距消息。测距消息是DOCSIS规范规定的已知随机序列。Offset为时隙开始的偏移量(以微时隙为单位)。

可见，MAP消息规定了SID_i对应的CM必须在Offset_i与Offset_(i+1)的时间时隔内发送上行数据。各个CM会匹配自己的SID，在属于自己的时隙进行上行信号的发送。其中，i用于标识SID。

(2)用于probe frame的Version 5MAP消息。

该消息包括有探测信息单元(Probe Information Elements，简称P-IE)。P-IE描述了各个时隙的使用情况，即，各个CM发送Probe信号的时间。其中，Probe信号是DOCSIS规范规定的已知随机序列。

图4为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一中MAP消息另一种实现方式的结构示意图，具体示出了P-IE的结构。如图4所示，每一行描述了当前时间间隔的分配情况。其中，SID描述了当前时间间隔归哪个或哪些CM所有。帧数(Probe Frame)描述了probe信号的位置具体在第几帧。符号偏移量(Symbol in Frame)描述了probe信号在该帧中的第几个符号。

可见，MAP消息规定了SID对应的CM必须在Probe Frame和Symbol in Frame指示的位置发送上行数据。各个CM会匹配自己的SID，在属于自己的时隙进行上行信号的发送。

步骤102、CM根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的发送时间，在以发送时间为时间起点的预设时间段内，接收CM_i发送的上行测试信号。

其中，CM_i为接入CMTS的除CM之外的任意一个CM，i为CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。

具体的，CM接收到CMTS发送的广播消息，由于广播消息中包括了CMTS为每个CM分配的上行资源，因此，CM根据广播消息可以获知每个CM在何时发送何种信号。CM以CM_i对应的发送时间为时间起点，在预设时间段内可以接收到CM_i发送的上行测试信号。

可以理解的是，CM_i发送的上行测试信号，是指在广播消息中指定的已知随机序列。例如：上行测试信号可以为IUC＝4时对应的已知随机序列，或者为Probe信号。CM_i发送的上行测试信号，在传输介质中传输时会引入信道噪声，所以，CM在以CM_i对应的发送时间为时间起点的预设时间段内接收到的上行测试信号(即CM接收到的上行测试信号)，与CM_i发送的上行测试信号是不同的。

而且，由于CM和CM_i之间具有一定的传输距离，CM_i发送的上行测试信号在到达CM时会存在一定的传输时间，例如：CM_i发送上行测试信号的发送时间为t_i0，CM在以t_i0为时间起点的一段时间内，接收到的上行信号可能仅包括信道噪声，并不包括CM_i发送的上行测试信号，而从某个时间点t_i1开始，CM接收到的上行信号才会包括CM_i发送的上行测试信号。

需要说明的是，不同的CM_i对应的预设时间段可以相同，也可以不同，根据需要进行设置。

例如：若广播消息为Version 1MAP消息或者是用于non-probe frame的Version 5MAP消息，则预设时间段可以根据各个CM对应的Offset确定。

又例如：若广播消息为用于probe frame的Version 5MAP消息，则预设时间段可以根据probe信号的长度决定。

步骤103、CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息。

其中，传输时间信息用于CMTS确定网络的拓扑结构。

具体地，CM_i相对于CM的传输时间信息，可以反映出CM_i与CM之间的连接关系、传输距离等信息，因此，传输时间信息可以用于CMTS确定网络的拓扑结构。

需要说明的是，传输时间信息还可以用于网管服务器确定网络的拓扑结构，网管服务器为位于CMTS上游用于获得网络拓扑结构的任意一种设备。

可选的，传输时间信息可以包括CM接收到的上行测试信号，或者，CM_i相对于CM的传输时间差。

其中，传输时间差是指，CM_i发送上行测试信号的发送时间与CM接收到上行测试信号的接收时间之间的差值。这里的“CM接收到上行测试信号”，是指CM接收到的上行测试信号中，包含有CM_i发送的上行测试信号的时刻。

步骤104、CM将传输时间信息发送给CMTS。

具体的，CM将传输时间信息发送给CMTS，由CMTS根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可见，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，HFC网络中的每个CM，根据CMTS发送的广播消息，可以获知网络中每个CM在何时发送何种信号，这样，对于一个确定的CM，该CM在其他CM对应的发送时间段内可以捕获其他CM发送的上行测试信号，该CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于该CM的传输时间信息，传输时间信息可以反映出该CM与其他CM之间的传输距离和连接关系等网络拓扑信息，进而，该CM将传输时间信息发送给CMTS，CMTS可以确定网络的拓扑结构。

本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，相比于现有技术，不需要在HFC网络的网元中增加额外的调制解调模块，仅通过网络中的各个CM确定传输时间信息，CMTS就可以根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，大大简化 了确定网络拓扑结构的方法的复杂性，节约了成本。

可选的，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，还可以包括：

CM将传输时间信息通过CMTS发送给网管服务器。

具体的，接入CMTS的每个CM将传输时间信息发送给网管服务器，由网管服务器根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可见，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，CM还可以将传输时间信息发送给网管服务器，由网管服务器确定网络的拓扑结构，进一步增加了确定网络拓扑结构的灵活性。

可选的，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v。

其中，ΔL_ji为CM和CM_i的上行汇聚节点，与CM之间的线缆长度。Δt_ji为CM_i相对于CM的传输时间差。v为信号在线缆中的传输速率。j为CM的标识。j为大于或者等于1的整数。

下面参考图1示出的系统架构，举例对ΔL_ji进行说明。

在图1中，分支器之间的线缆长度用m标识，分支器与CM之间的线缆长度用n标识。

具体的，分支器N4与分支器N1之间的线缆长度为m1，分支器N1与分支器N2之间的线缆长度为m2，分支器N4与分支器N3之间的线缆长度为m3。

CM1与分支器N1之间的线缆长度为n，CM2与分支器N1之间的线缆长度为n2，CM3与分支器N2之间的线缆长度为n3，CM4与分支器N2之间的线缆长度为n4，CM5与分支器N3之间的线缆长度为n5，CM6与分支器N3之间的线缆长度为n6。

例如：若CM为CM4，CM_i为CM2，则CM4和CM2的上行汇聚节点为分支器N1，则ΔL₂₄为分支器N1与CM2之间的线缆长度n2，ΔL₄₂为分支器N1与CM4之间的线缆长度m2+n4。

又例如：若CM为CM4，CM_i为CM5，则CM4和CM5的上行汇聚节点为分支器N4，则ΔL₅₄为分支器N4与CM5之间的线缆长度m3+n5，ΔL₄₅为分支器N4与CM4之间的线缆长度m1+m2+n4。

本发明实施例提供了一种网络拓扑发现方法，包括：CM接收CMTS发送的广播消息，CM根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的 发送时间，在以发送时间为时间起点的预设时间段内，接收CM_i发送的上行测试信号，CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息，CM将传输时间信息发送给CMTS。本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，仅通过网络中的各个CM确定传输时间信息，CMTS就可以根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，相比于现有技术，不需要在HFC网络的网元中增加额外的调制解调模块，简化了确定网络拓扑结构的方法的复杂性，节约了成本。

图5为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例二的流程图。本实施例在上述实施一的基础上，提供了网络拓扑发现方法的另一种实现方式，尤其提供了实施例一中步骤103的一种具体实现方式。如图5所示，本发明实施例提供的网络拓扑方法，若传输时间信息包括CM_i相对于CM的传输时间差，步骤103，CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息，可以包括：

步骤201、若CM接收到的上行测试信号为时域信号，则CM判断CM接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。

具体的，若CM接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则执行步骤202和步骤203。

需要说明的是，本发明实施例对于预设阈值的取值不做特别限制，根据需要进行设置。

需要说明的是，本实施例对于CM判断CM接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值的具体实现方式不做特别限制，可以采用现有的任意一种信号处理方法。

例如：采用滑动时间窗的方式进行判断。即，预先设置滑动时间窗的长度，判断滑动时间窗内的信号的能量是否超过预设阈值。如果没有超过预设阈值，则按照预设滑动步长移动滑动时间窗进行下一次的检测，直至检测到信号能量超过预设阈值或者检测时间达到预设检测时间为止。其中，滑动时间窗的长度、滑动步长和预设检测时间根据需要进行设置。

步骤202、CM将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。

步骤203、CM将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差 值，作为CM_i相对于CM的传输时间差。

可选的，在步骤201之前，若CM接收到的上行测试信号为频域信号，则将CM接收到的上行测试信号转换为时域信号。

下面通过具体示例进行详细说明。

图6为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例二中传输时间差的示意图。如图6所示，t0为CM_i发送上行测试信号的发送时间，s(t)为CM接收到的上行测试信号，在t1时刻，s(t)的能量超过预设阈值E，则t1为CM_i对应的接收时间，t1-t0即为CM_i相对于CM的传输时间差。

本发明实施例提供了一种网络拓扑发现方法，具体提供了CM确定CM_i相对于CM的传输时间信息的一种实现方式。本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，仅根据CM接收到的上行测试信号在时域进行信号处理，就可以获得传输时间信息，CMTS根据传输时间信息可以确定网络的拓扑结构，进一步简化了确定网络拓扑结构的方法的复杂性。

图7为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例三的流程图。本实施例在上述实施一的基础上，提供了网络拓扑发现方法的又一种实现方式，尤其提供了实施例一中步骤103的一种具体实现方式。如图7所示，本发明实施例提供的网络拓扑方法，若传输时间信息包括CM_i相对于CM的传输时间差，步骤103，CM根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息，可以包括：

步骤301、CM根据CM_i对应的上行资源，获取CM_i发送的上行测试信号。

具体的，CM接收CMTS发送的广播消息，广播消息中包括了CMTS为每个CM分配的上行资源。通过上行资源可以获知各个CM在何时发送何种上行测试信号。

例如：上行测试信号可以为IUC＝4时对应的已知随机序列，或者为Probe信号。

步骤302、若CM接收到的上行测试信号为时域信号，则CM判断CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值。

步骤303、若CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则CM将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM的传输时间差。

可选的，在步骤302之前，若CM接收到的上行测试信号为频域信号，则将CM接收到的上行测试信号转换为时域信号。

下面通过具体示例进行详细说明。

图8为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例三中传输时间差的示意图，图8具体示出了CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间进行互相关函数运算后的结果。如图8所示，CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，对应的时刻为时刻t，则t即为CM_i相对于CM的传输时间差。

本发明实施例提供了一种网络拓扑发现方法，具体提供了CM确定CM_i相对于CM的传输时间信息的一种实现方式。本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，通过CM接收到的上行测试信号和CM_i发送的上行测试信号共同确定了传输时间信息，使得确定的传输时间信息更加准确，提升了确定网络拓扑结构的方法的准确性。

图9为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例四的流程图。本实施例在上述实施一的基础上，提供了网络拓扑发现方法的又一种实现方式，尤其提供了确定HFC网络中各个CM之间信道传输特性的一种实现方式。如图9所示，本发明实施例提供的网络拓扑方法，可以包括：

步骤401、CM接收CMTS发送的广播消息。

步骤402、CM根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的发送时间，在以发送时间为时间起点的预设时间段内，接收CM_i发送的上行测试信号。

其中，步骤401和步骤402的原理与实施例一中步骤101和步骤102类似，在此不再赘述。

步骤403、CM根据接收到的上行测试信号，确定CM与CM_i之间的信道传输特性。

可选的，信道传输特性可以包括：功率特性、频响特性和均衡特性中的 任意一种。

需要说明的是，功率特性、频响特性和均衡特性可以参见DOCSIS规范。

需要说明的是，确定CM与CM_i之间的功率特性、频响特性和均衡特性，可以采用现有的任意一种方法，本发明实施例对此不做特别限制。

例如：CM接收到的上行测试信号为Rx＝[Rx₁,Rx₂,Rx₃,…,Rx_N]，CM_i发送的上行测试信号为Tx＝[Tx₁,Tx₂,Tx₃,…,Tx_N]，则接收能量为PRx＝Σ(abs(Rx_i))^{^}2，发送能量为PTx＝Σ(abs(Tx_i))^{^}2，CM与CM_i之间的功率特性采用功率衰减表示，功率衰减为PA＝10*log(PRx/PTx)。必要时还可以结合CM_i的发送功率P1和CM的接收功率P2进行修正，功率衰减修正为PA+P2-P1。

又例如：如果CM_i发送的上行测试信号为Probe信号，则CM与CM_i之间的频响特性可以公式H＝Rx/Tx表示。

需要说明的是，本发明实施例可以作为仅获取网络中CM之间信道传输特性的方法进行实施，获取网络中CM之间信道传输特性的执行主体为HFC网络中的任意一个CM，即，本发明实施例可以不包括实施例一中的步骤103和步骤104。

需要说明的是，本发明实施例可以作为仅获取网络中CM之间信道传输特性的方法进行实施，获取网络中CM之间信道传输特性的执行主体为CMTS，即，本发明实施例可以不包括实施例一中的步骤103。

需要说明的是，本发明实施例可以作为仅获取网络中CM之间信道传输特性的方法进行实施，获取网络中CM之间信道传输特性的执行主体为网管服务器，即，本发明实施例可以不包括实施例一中的步骤103和步骤104，但是包括：CM将传输时间信息通过CMTS发送给网管服务器。

本发明实施例提供了一种网络拓扑发现方法，CM根据接收到的CM_i发送的上行测试信号，可以确定CM与CM_i之间的信道传输特性，增加了确定CM之间信道传输特性的灵活性。

图10为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一的流程图。本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的执行主体，可以为CMTS。如图10所示，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，可以包括：

步骤501、发送广播消息。

其中，广播消息用于指示为接入CMTS的每个CM分配的上行资源。

步骤502、接收接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息。

步骤503、根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，CMTS接收每个CM发送的传输时间信息。对于一个确定的CM，CM发送的传输时间信息可以反映出该CM与其他CM之间的连接关系、传输距离等信息。当CMTS接收到每个CM发送的传输时间信息后，可以根据所有的传输信息确定网络的拓扑结构，即，CMTS可以通过反映出网络中任意两个CM之间的连接关系、传输距离等信息的传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可见，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，相比于现有技术，不需要在HFC网络的网元中增加额外的调制解调模块，网络中的各个CM可以确定出传输时间信息，CMTS接收每个CM发送的传输时间信息，就可以根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，大大简化了确定网络拓扑结构的方法的复杂性，节约了成本。

可选的，传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，或者，CM_j确定的CM_i相对于CM_j的传输时间差。

其中，CM_j为接入CMTS的任意一个CM，CM_i为接入CMTS的除CM_j之外的任意一个CM，j为CM_j的标识，j为大于或者等于1的整数，i为CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。

可选的，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v。

其中，ΔL_ji为CM_j和CM_i的上行汇聚节点，与CM_j之间的线缆长度。Δt_ji为CM_i相对于CM_j的传输时间差。v为信号在线缆中的传输速率。

可选的，作为一种具体的实现方式，若传输时间信息包括CM_i相对于CM_j的传输时间差，则步骤503，根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，可以包括：

根据CM_i相对于CM_j的传输时间差构成时间差矩阵。时间差矩阵的行对应的节点为CM_i，时间差矩阵的列对应的节点为CM_j。

对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系。

可选的，对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系，可以包括：

获取时间差矩阵中每一行除0之外的最小值。

将时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵。

若第一矩阵中存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为并联关系，并将相同的行合并生成新的节点，以及，若第一矩阵与时间差矩阵之间存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为串联关系，并将第一矩阵中相同的行对应的节点标记为时间差矩阵中相同的行对应的节点。

判断变化后的第一矩阵是否为零矩阵。

若变化后的第一矩阵为非零矩阵，则将变化后的第一矩阵作为新的时间差矩阵，重复执行上述获得第一矩阵以及变化第一矩阵的步骤，直至变化后的第一矩阵为零矩阵为止。

下面根据图1示出的系统架构，举例对上述确定网络的拓扑结构的过程进行详细说明。

假设传输时间信息包括CM_j确定的CM_i相对于CM_j的传输时间差Δt_ji。由于传输时间差Δt_ji与ΔL_ji具有一定的对应关系，所以，在下面的具体说明中，均使用ΔL_ji代替Δt_ji。

第1步、根据CM_i相对于CM_j的传输时间差构成时间差矩阵。其中，时间差矩阵的行对应的节点为CM_i，时间差矩阵的列对应的节点为CM_j。

基于图1，时间差矩阵具体为：

其中，时间差矩阵的行对应的节点为发送上行测试信号的CM，时间差矩阵的列对应的节点为接收上行测试信号的CM。

其中，当一个CM即作为发送测试信号的CM也作为接收测试信号的CM时，其对应的传输时间差Δt_ji可以用0表示，相应的，ΔL_ji用0表示(在矩阵中可以不显示)。

第2步、获取时间差矩阵ΔT中每一行除0之外的最小值。

具体的，第1行中除0之外的最小值为n1，第2行中除0之外的最小 值为n2，第3行中除0之外的最小值为n3，第4行中除0之外的最小值为n4，第5行中除0之外的最小值为n5，第6行中除0之外的最小值为n6。

第3步、将时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵ΔT'。

第4步、对比矩阵ΔT'中的各行，以及对比矩阵ΔT和矩阵ΔT'中的各行。

在矩阵ΔT'中，第1行和第2行相同，说明第1行对应的节点CM1和第2行对应的节点CM2为并联关系，将CM1和CM2合并生成新的节点N1。

第3行和第4行相同，说明第3行对应的节点CM3和第4行对应的节点CM4为并联关系，将CM3和CM4合并生成新的节点N2。

第5行和第6行相同，说明第5行对应的节点CM5和第6行对应的节点CM6为并联关系，将CM5和CM6合并生成新的节点N3。

矩阵ΔT和矩阵ΔT'中没有相同的行。

得到的变化后的第一矩阵ΔT₁为：

第5步、判断矩阵ΔT₁是否为零矩阵。

由于矩阵ΔT₁非零，则继续执行第6步。

第6步、获取矩阵ΔT₁中每一行除0之外的最小值。

具体的，第1行中除0之外的最小值为m1，第2行中除0之外的最小值为m2，第3行中除0之外的最小值为m3。

第7步、将矩阵ΔT₁中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得矩阵ΔT₁'。

第8步、对比矩阵ΔT₁'中的各行，以及对比矩阵ΔT₁和矩阵ΔT₁'中的各行。

在矩阵ΔT₁'中，第1行和第3行相同，说明第1行对应的节点N1和第3行对应的节点N3为并联关系，将N1和N3合并生成新的节点N4。

对比矩阵ΔT₁和矩阵ΔT₁'，矩阵ΔT₁中的第1行和矩阵ΔT₁'中的第2行相同，则可以确定矩阵ΔT₁第1行对应的节点N1和矩阵ΔT₁'第2行对应的节点N2为串联关系，将矩阵ΔT₁'中的第2行对应的节点标记为N1。

得到的变化后的矩阵ΔT₂为：

ΔT₂＝|0|N4

第9步、判断矩阵ΔT₂是否为零矩阵。

由于矩阵ΔT₂为零矩阵，则结束矩阵变化，得到网络的拓扑结果。

综上，得到的网络拓扑结构为：

CM3和CM4为并列节点，上行汇聚节点为N2。CM1和CM2为并列节点，上行汇聚节点为N1。CM3和CM4位于CM1和CM2的下游。CM5和CM6为并列节点，上行汇聚节点为N3。CM1、CM2、CM5和CM6的上行汇聚节点为N4。

而根据Δt_ji和ΔL_ji之间的对应关系，可以获知各个CM之间的距离。

可见，CMTS在接收到各个CM发送的传输时间信息后，可以通过矩阵变换获得网络的拓扑结构，简化了确定网络拓扑结构的方法的复杂性，提高了确定网络拓扑结构的效率。

可选的，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则步骤503，根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，可以包括：

根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差；

根据CM_i相对于CM_j的传输时间差，确定网络的拓扑结构。

需要说明的是，CMTS根据CM_i相对于CM_j的传输时间差，确定网络的拓扑结构，原理与本发明实施例中的上述说明相同，在此不再赘述。

可选的，作为一种具体的实现方式，CMTS根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差，可以包括：

若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。

若CM_j接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。

将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差值，作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

具体的，CMTS为接入CMTS的每个CM分配上行资源，所以，CMTS知道每个CM发送上行测试信号的发送时间，以及要发送的上行测试信号，即，CMTS知道每个CM在何时发送何种上行信号。进而，CMTS可以根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差。

需要说明的是，上述CMTS根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差，原理与CM侧方法实施例二类似，在此不再赘述。

可选的，作为另一种具体的实现方式，CMTS根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差，可以包括：

若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值。

若CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

需要说明的是，上述CMTS根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差，原理与CM侧方法实施例三类似，在此不再赘述。

可选的，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则在步骤502，接收接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息之后，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，还可以包括：

根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_j与CM_i之间的信道传输特性。

需要说明的是，CMTS确定CM之间的信道传输特性，原理与CM侧方法实施例四类似，在此不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例可以作为仅获取网络中CM之间信道传输特性的方法进行实施，获取网络中CM之间信道传输特性的执行主体为CMTS，即，本发明实施例可以不包括步骤503。

需要说明的是，本发明实施例可以作为仅获取网络中CM之间信道传输特性的方法进行实施，获取网络中CM之间信道传输特性的执行主体为网管服务器，即，本发明实施例可以不包括步骤503，但是包括：CMTS将传输时间信息发送给网管服务器。

可选的，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，还可以包括：

根据CM_j与CM_i之间的信道传输特性构成传输特性矩阵。

可以进一步针对传输矩阵进行聚类分析，获得同频双工的业务组。

可选的，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，还可以包括：

CMTS将接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息发送给网管服务器。传输时间信息用于网管服务器确定网络的拓扑结构或者确定网络中各个CM之间的信道传输特性。

本发明实施例提供了一种网络拓扑发现方法，包括：发送广播消息，接收接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息，根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，网络中的各个CM可以确定出传输时间信息，CMTS接收每个CM发送的传输时间信息，根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，相比于现有技术，不需要在HFC网络的网元中增加额外的调制解调模块，大大简化了确定网络拓扑结构的方法的复杂性，节约了成本。

图11为本发明实施例提供的网络拓扑发现方法的实施例一的流程图。本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，执行主体可以为网管服务器。如图11所示，本发明实施例提供的网络拓扑发现方法，可以包括：

步骤601、接收CMTS发送的传输时间信息，或者接收接入CMTS的每个CM通过CMTS发送的传输时间信息。

步骤602、根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可选的，传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，或者，CM_j确定的CM_i相对于CM_j的传输时间差。

其中，CM_j为接入CMTS的任意一个CM，CM_i为接入CMTS的除CM_j之外的任意一个CM，j为CM_j的标识，j为大于或者等于1的整数，i为CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。

可选的，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v。

其中，ΔL_ji为CM_j和CM_i的上行汇聚节点，与CM_j之间的线缆长度。Δt_ji为CM_i相对于CM_j的传输时间差。v为信号在线缆中的传输速率。

可选的，若传输时间信息包括CM_i相对于CM_j的传输时间差，则步骤602，根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，可以包括：

根据CM_i相对于CM_j的传输时间差构成时间差矩阵。时间差矩阵的行对应的节点为CM_i，时间差矩阵的列对应的节点为CM_j。

对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系。

可选的，对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系，可以包括：

获取时间差矩阵中每一行除0之外的最小值。

将时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵。

若第一矩阵中存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为并联关系，并将相同的行合并生成新的节点，以及，若第一矩阵与时间差矩阵之间存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为串联关系，并将第一矩阵中相同的行对应的节点标记为时间差矩阵中相同的行对应的节点。

判断变化后的第一矩阵是否为零矩阵。

若变化后的第一矩阵为非零矩阵，则将变化后的第一矩阵作为新的时间差矩阵，重复执行上述获得第一矩阵以及变化第一矩阵的步骤，直至变化后的第一矩阵为零矩阵为止。

可选的，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则步骤602，根据传输时间信息确定网络的拓扑结构，可以包括：

根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差。

根据CM_i相对于CM_j的传输时间差，确定网络的拓扑结构。

可选的，根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差，可以包括：

若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。

若CM_j接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。

将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差值，作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差，可以包括：

若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值；

若CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则在步骤601之后，还可以包括：

根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_j与CM_i之间的信道传输特性。

需要说明的是，本实施例提供的网络拓扑发现方法，原理与CMTS侧方法实施一类似，在此不再赘述。

图12为本发明实施例提供的电缆调制解调器的实施例一的结构示意图。本发明实施例提供的CM，用于执行图2～图9所示任一方法实施例提供的网络拓扑发现方法。如图12所示，本发明实施例提供的CM，可以包括：

收发器11，用于接收CMTS发送的广播消息。广播消息用于指示CMTS为接入CMTS的每个CM分配的上行资源。

根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的发送时间，在以发送时间为时间起点的预设时间段内，接收CM_i发送的上行测试信号。 其中，CM_i为接入CMTS的除CM之外的任意一个CM，i为CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。

处理器12，用于根据接收到的上行测试信号确定CM_i相对于CM的传输时间信息。传输时间信息用于CMTS确定网络的拓扑结构。

收发器11还用于，将传输时间信息发送给CMTS。

可选的，传输时间信息包括CM接收到的上行测试信号，或者，CM_i相对于CM的传输时间差。

可选的，若传输时间信息包括CM_i相对于CM的传输时间差，则处理器12具体用于：

若CM接收到的上行测试信号为时域信号，则判断CM接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。

若CM接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。

将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差值，作为CM_i相对于CM的传输时间差。

可选的，若传输时间信息包括CM_i相对于CM的传输时间差，则处理器12具体用于：

根据CM_i对应的上行资源，获取CM_i发送的上行测试信号。

若CM接收到的上行测试信号为时域信号，则判断CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值。

若CM接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM的传输时间差。

可选的，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v。

其中，ΔL_ji为CM和CM_i的上行汇聚节点，与CM之间的线缆长度。Δt_ji为CM_i相对于CM的传输时间差。v为信号在线缆中的传输速率。j为CM的标识，j为大于或者等于1的整数。

可选的，处理器12还用于：

根据接收到的上行测试信号，确定CM与CM_i之间的信道传输特性。

可选的，信道传输特性包括：功率特性、频响特性和均衡特性中的任 意一种。

本发明实施例提供的CM，用于执行图2～图9所示任一方法实施例提供的网络拓扑发现方法，其技术原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图13为本发明实施例提供的同轴电缆局端接入设备的实施例一的结构示意图。本发明实施例提供的CMTS，用于执行图10所示方法实施例提供的网络拓扑发现方法。如图13所示，本发明实施例提供的CMTS，可以包括：

收发器21，用于发送广播消息。广播消息用于指示为接入CMTS的每个CM分配的上行资源。

接收接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息。

处理器22，用于根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可选的，传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，或者，CM_j确定的CM_i相对于CM_j的传输时间差。其中，CM_j为接入CMTS的任意一个CM，CM_i为接入CMTS的除CM_j之外的任意一个CM，j为CM_j的标识，j为大于或者等于1的整数，i为CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。

可选的，若传输时间信息包括CM_i相对于CM_j的传输时间差，则处理器22具体用于：

根据CM_i相对于CM_j的传输时间差构成时间差矩阵。时间差矩阵的行对应的节点为CM_i，时间差矩阵的列对应的节点为CM_j。

对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系。

可选的，处理器22具体用于：

获取时间差矩阵中每一行除0之外的最小值。

将时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵。

若第一矩阵中存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为并联关系，并将相同的行合并生成新的节点。以及，若第一矩阵与时间差矩阵之间存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为串联关系，并将第一矩阵中相同的行对应的节点标记为时间差矩阵中相同的行对应的节点。

判断变化后的第一矩阵是否为零矩阵。

若变化后的第一矩阵为非零矩阵，则重复执行上述获得第一矩阵以及变化第一矩阵的步骤，直至变化后的第一矩阵为零矩阵为止。

可选的，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则处理器22具体用于：

根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差。

根据CM_i相对于CM_j的传输时间差，确定网络的拓扑结构。

可选的，处理器22具体用于：

若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。

若CM_j接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。

将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差值，作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，处理器22具体用于：

若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值。

若CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v。

其中，ΔL_ji为CM_j和CM_i的上行汇聚节点，与CM_j之间的线缆长度。Δt_ji为CM_i相对于CM_j的传输时间差。v为信号在线缆中的传输速率。

可选的，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则处理器22还用于：

根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_j与CM_i之间的信道传输特性。

可选的，信道传输特性包括：功率特性、频响特性和均衡特性中的任 意一种。

可选的，收发器21还用于：

将接入CMTS的每个CM发送的传输时间信息发送给网管服务器。传输时间信息用于网管服务器确定网络的拓扑结构或者确定网络中各个CM之间的信道传输特性。

本发明实施例提供的CMTS，用于执行图10所示方法实施例提供的网络拓扑发现方法，其技术原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图14为本发明实施例提供的网管服务器的实施例一的结构示意图。本发明实施例提供的网管服务器，用于执行图11所示方法实施例提供的网络拓扑发现方法。如图14所示，本发明实施例提供的网管服务器，可以包括：

收发器31，用于接收CMTS发送的传输时间信息，或者接收接入CMTS的每个CM通过CMTS发送的传输时间信息。

处理器32，用于根据传输时间信息确定网络的拓扑结构。

可选的，传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，或者，CM_j确定的CM_i相对于CM_j的传输时间差。

其中，CM_j为接入CMTS的任意一个CM，CM_i为接入CMTS的除CM_j之外的任意一个CM，j为CM_j的标识，j为大于或者等于1的整数，i为CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。

可选的，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v。

其中，ΔL_ji为CM_j和CM_i的上行汇聚节点，与CM_j之间的线缆长度。Δt_ji为CM_i相对于CM_j的传输时间差。v为信号在线缆中的传输速率。

可选的，若传输时间信息包括CM_i相对于CM_j的传输时间差，则处理器32具体用于：

根据CM_i相对于CM_j的传输时间差构成时间差矩阵。时间差矩阵的行对应的节点为CM_i，时间差矩阵的列对应的节点为CM_j。

对时间差矩阵进行矩阵变化，确定网络中CM_i与CM_j之间的连接关系。

可选的，处理器32具体用于：

获取时间差矩阵中每一行除0之外的最小值。

将时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵。

若第一矩阵中存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为并联关系，并将相同的行合并生成新的节点，以及，若第一矩阵与时间差矩阵之间存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为串联关系，并将第一矩阵中相同的行对应的节点标记为时间差矩阵中相同的行对应的节点。

判断变化后的第一矩阵是否为零矩阵。

若变化后的第一矩阵为非零矩阵，则将变化后的第一矩阵作为新的时间差矩阵，重复执行上述获得第一矩阵以及变化第一矩阵的步骤，直至变化后的第一矩阵为零矩阵为止。

可选的，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则处理器32具体用于：

根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_i相对于CM_j的传输时间差。

根据CM_i相对于CM_j的传输时间差，确定网络的拓扑结构。

可选的，处理器32具体用于：

若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值。

若CM_j接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则将能量超过预设阈值的时刻作为CM_i对应的接收时间。

将CM_i对应的接收时间与CM_i对应的发送时间之间的差值，作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，处理器32具体用于：

若CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值；

若CM_j接收到的上行测试信号与CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则将互相关函数峰值对应的时刻作为CM_i相对于CM_j的传输时间差。

可选的，若传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，则处理器32还可以用于：

根据CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，确定CM_j与CM_i之间的信 道传输特性。

本发明实施例提供的网管服务器，用于执行图11所示方法实施例提供的网络拓扑发现方法，其技术原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图15为本发明实施例提供的混合光纤同轴电缆网络的实施例一的结构示意图。如图15所示，本发明实施例提供的HFC网络，可以包括：如图14所示装置实施例提供的网管服务器41、多个如图12所示装置实施例提供的CM43，以及至少一个如图13所示装置实施例提供的CMTS42。

其中，一个CMTS42管理多个CM43。

本发明实施例提供的HFC网络，包括的网管服务器41与图14所示装置实施例提供的网管服务器原理类似，CM43与图12所示装置实施例提供的CM原理类似，CMTS42与图13所示装置实施例提供的CMTS原理类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (37)

1. 一种网络拓扑发现方法，其特征在于，包括：

   电缆调制解调器CM接收同轴电缆局端接入设备CMTS发送的广播消息；所述广播消息用于指示所述CMTS为接入所述CMTS的每个CM分配的上行资源；

   所述CM根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的发送时间，在以所述发送时间为时间起点的预设时间段内，接收所述CM_i发送的上行测试信号；其中，所述CM_i为接入所述CMTS的除所述CM之外的任意一个CM，i为所述CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数；

   所述CM根据接收到的上行测试信号确定所述CM_i相对于所述CM的传输时间信息；所述传输时间信息用于所述CMTS确定网络的拓扑结构；

   所述CM将所述传输时间信息发送给所述CMTS。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输时间信息包括所述CM接收到的上行测试信号，或者，所述CM_i相对于所述CM的传输时间差。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述传输时间信息包括所述CM_i相对于所述CM的传输时间差，则所述CM根据接收到的上行测试信号确定所述CM_i相对于所述CM的传输时间信息，包括：

   若所述CM接收到的上行测试信号为时域信号，则所述CM判断所述CM接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值；

   若所述CM接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则所述CM将能量超过预设阈值的时刻作为所述CM_i对应的接收时间；

   所述CM将所述CM_i对应的接收时间与所述CM_i对应的发送时间之间的差值，作为所述CM_i相对于所述CM的传输时间差。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述传输时间信息包括所述CM_i相对于所述CM的传输时间差，则所述CM根据接收到的上行测试信号确定所述CM_i相对于所述CM的传输时间信息，包括：

   所述CM根据所述CM_i对应的上行资源，获取所述CM_i发送的上行测试信号；

   若所述CM接收到的上行测试信号为时域信号，则所述CM判断所述 CM接收到的上行测试信号与所述CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值；

   若所述CM接收到的上行测试信号与所述CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则所述CM将互相关函数峰值对应的时刻作为所述CM_i相对于所述CM的传输时间差。
5. 根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v；

   其中，ΔL_ji为所述CM和所述CM_i的上行汇聚节点，与所述CM之间的线缆长度；Δt_ji为所述CM_i相对于所述CM的传输时间差；v为信号在线缆中的传输速率；j为所述CM的标识，j为大于或者等于1的整数。
6. 根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在所述CM根据CM_i对应的上行资源，接收所述CM_i发送的上行测试信号之后，所述方法还包括：

   所述CM根据接收到的上行测试信号，确定所述CM与所述CM_i之间的信道传输特性。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述信道传输特性包括：功率特性、频响特性和均衡特性中的任意一种。
8. 一种网络拓扑发现方法，其特征在于，包括：

   同轴电缆局端接入设备CMTS发送广播消息；所述广播消息用于指示为接入所述CMTS的每个电缆调制解调器CM分配的上行资源；

   所述CMTS接收接入所述CMTS的每个CM发送的传输时间信息；

   所述CMTS根据所述传输时间信息确定网络的拓扑结构。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，或者，所述CM_j确定的所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差；其中，所述CM_j为接入所述CMTS的任意一个CM，所述CM_i为接入所述CMTS的除所述CM_j之外的任意一个CM，j为所述CM_j的标识，j为大于或者等于1的整数，i为所述CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，若所述传输时间信息包括所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差，则所述CMTS根据所述传 输时间信息确定网络的拓扑结构，包括：

    所述CMTS根据所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差构成时间差矩阵；所述时间差矩阵的行对应的节点为所述CM_i，所述时间差矩阵的列对应的节点为所述CM_j；

    所述CMTS对所述时间差矩阵进行矩阵变化，确定所述网络中所述CM_i与所述CM_j之间的连接关系。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述CMTS对所述时间差矩阵进行矩阵变化，确定所述网络中所述CM_i与所述CM_j之间的连接关系，包括：

    所述CMTS获取所述时间差矩阵中每一行除0之外的最小值；

    所述CMTS将所述时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵；

    若所述第一矩阵中存在相同的行，则所述CMTS确定相同的行对应的节点为并联关系，并将相同的行合并生成新的节点；以及，若所述第一矩阵与所述时间差矩阵之间存在相同的行，则所述CMTS确定相同的行对应的节点为串联关系，并将所述第一矩阵中相同的行对应的节点标记为所述时间差矩阵中相同的行对应的节点；

    所述CMTS判断变化后的第一矩阵是否为零矩阵；

    若所述变化后的第一矩阵为非零矩阵，则所述CMTS重复执行上述获得第一矩阵以及变化第一矩阵的步骤，直至变化后的第一矩阵为零矩阵为止。
12. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，若所述传输时间信息包括所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，则所述CMTS根据所述传输时间信息确定网络的拓扑结构，包括：

    所述CMTS根据所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，确定所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差；

    所述CMTS根据所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差，确定所述网络的拓扑结构。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述CMTS根据所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，确定所述CM_i相对于所 述CM_j的传输时间差，包括：

    若所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则所述CMTS判断所述CM_j接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值；

    若所述CM_j接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则所述CMTS将能量超过预设阈值的时刻作为所述CM_i对应的接收时间；

    所述CMTS将所述CM_i对应的接收时间与所述CM_i对应的发送时间之间的差值，作为所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差。
14. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述CMTS根据所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，确定所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差，包括：

    若所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则所述CMTS判断所述CM_j接收到的上行测试信号与所述CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值；

    若所述CM_j接收到的上行测试信号与所述CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则所述CMTS将互相关函数峰值对应的时刻作为所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差。
15. 根据权利要求9至14任一项所述的方法，其特征在于，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v；

    其中，ΔL_ji为所述CM_j和所述CM_i的上行汇聚节点，与所述CM_j之间的线缆长度；Δt_ji为所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差；v为信号在线缆中的传输速率。
16. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，若所述传输时间信息包括所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，则在所述CMTS接收接入所述CMTS的每个CM发送的传输时间信息之后，所述方法还包括：

    所述CMTS根据所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，确定所述CM_j与所述CM_i之间的信道传输特性。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述信道传输特性包括：功率特性、频响特性和均衡特性中的任意一种。
18. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

    所述CMTS将接入所述CMTS的每个CM发送的传输时间信息发送给网管服务器；所述传输时间信息用于所述网管服务器确定网络的拓扑结构或者确定网络中各个CM之间的信道传输特性。
19. 一种电缆调制解调器，其特征在于，包括：

    收发器，用于接收同轴电缆局端接入设备CMTS发送的广播消息；所述广播消息用于指示所述CMTS为接入所述CMTS的每个电缆调制解调器CM分配的上行资源；

    根据CM_i对应的上行资源中包括的发送上行测试信号的发送时间，在以所述发送时间为时间起点的预设时间段内，接收所述CM_i发送的上行测试信号；其中，所述CM_i为接入所述CMTS的除所述CM之外的任意一个CM，i为所述CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数；

    处理器，用于根据接收到的上行测试信号确定所述CM_i相对于所述CM的传输时间信息；所述传输时间信息用于所述CMTS确定网络的拓扑结构；

    所述收发器还用于，将所述传输时间信息发送给所述CMTS。
20. 根据权利要求19所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述传输时间信息包括所述CM接收到的上行测试信号，或者，所述CM_i相对于所述CM的传输时间差。
21. 根据权利要求20所述的电缆调制解调器，其特征在于，若所述传输时间信息包括所述CM_i相对于所述CM的传输时间差，则所述处理器具体用于：

    若所述CM接收到的上行测试信号为时域信号，则判断所述CM接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值；

    若所述CM接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则将能量超过预设阈值的时刻作为所述CM_i对应的接收时间；

    将所述CM_i对应的接收时间与所述CM_i对应的发送时间之间的差值，作为所述CM_i相对于所述CM的传输时间差。
22. 根据权利要求20所述的电缆调制解调器，其特征在于，若所述传输时间信息包括所述CM_i相对于所述CM的传输时间差，则所述处理器具体用于：

    根据所述CM_i对应的上行资源，获取所述CM_i发送的上行测试信号；

    若所述CM接收到的上行测试信号为时域信号，则判断所述CM接收到的上行测试信号与所述CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值；

    若所述CM接收到的上行测试信号与所述CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则将互相关函数峰值对应的时刻作为所述CM_i相对于所述CM的传输时间差。
23. 根据权利要求20至22任一项所述的电缆调制解调器，其特征在于，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v；

    其中，ΔL_ji为所述CM和所述CM_i的上行汇聚节点，与所述CM之间的线缆长度；Δt_ji为所述CM_i相对于所述CM的传输时间差；v为信号在线缆中的传输速率；j为所述CM的标识，j为大于或者等于1的整数。
24. 根据权利要求19至22任一项所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述处理器还用于：

    根据接收到的上行测试信号，确定所述CM与所述CM_i之间的信道传输特性。
25. 根据权利要求24所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述信道传输特性包括：功率特性、频响特性和均衡特性中的任意一种。
26. 一种同轴电缆局端接入设备，其特征在于，包括：

    收发器，用于发送广播消息；所述广播消息用于指示为接入所述同轴电缆局端接入设备CMTS的每个电缆调制解调器CM分配的上行资源；

    接收接入所述CMTS的每个CM发送的传输时间信息；

    处理器，用于根据所述传输时间信息确定网络的拓扑结构。
27. 根据权利要求26所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于，所述传输时间信息包括CM_j接收到的CM_i发送的上行测试信号，或者，所述CM_j确定的所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差；其中，所述CM_j为接入所述CMTS的任意一个CM，所述CM_i为接入所述CMTS的除所述CM_j之外的任意一个CM，j为所述CM_j的标识，j为大于或者等于1的整数，i为所述CM_i的标识，i为大于或者等于1的整数。
28. 根据权利要求27所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于， 若所述传输时间信息包括所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差，则所述处理器具体用于：

    根据所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差构成时间差矩阵；所述时间差矩阵的行对应的节点为所述CM_i，所述时间差矩阵的列对应的节点为所述CM_j；

    对所述时间差矩阵进行矩阵变化，确定所述网络中所述CM_i与所述CM_j之间的连接关系。
29. 根据权利要求28所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于，所述处理器具体用于：

    获取所述时间差矩阵中每一行除0之外的最小值；

    将所述时间差矩阵中的每一行分别减去每一行对应的最小值，获得第一矩阵；

    若所述第一矩阵中存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为并联关系，并将相同的行合并生成新的节点；以及，若所述第一矩阵与所述时间差矩阵之间存在相同的行，则确定相同的行对应的节点为串联关系，并将所述第一矩阵中相同的行对应的节点标记为所述时间差矩阵中相同的行对应的节点；

    判断变化后的第一矩阵是否为零矩阵；

    若所述变化后的第一矩阵为非零矩阵，则重复执行上述获得第一矩阵以及变化第一矩阵的步骤，直至变化后的第一矩阵为零矩阵为止。
30. 根据权利要求27所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于，若所述传输时间信息包括所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，则所述处理器具体用于：

    根据所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，确定所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差；

    根据所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差，确定所述网络的拓扑结构。
31. 根据权利要求30所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于，所述处理器具体用于：

    若所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判 断所述CM_j接收到的上行测试信号的能量是否超过预设阈值；

    若所述CM_j接收到的上行测试信号的能量超过预设阈值，则将能量超过预设阈值的时刻作为所述CM_i对应的接收时间；

    将所述CM_i对应的接收时间与所述CM_i对应的发送时间之间的差值，作为所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差。
32. 根据权利要求30所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于，所述处理器具体用于：

    若所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号为时域信号，则判断所述CM_j接收到的上行测试信号与所述CM_i发送的上行测试信号之间是否存在互相关函数峰值；

    若所述CM_j接收到的上行测试信号与所述CM_i发送的上行测试信号之间存在互相关函数峰值，则将互相关函数峰值对应的时刻作为所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差。
33. 根据权利要求27至32任一项所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于，传输时间差与网络的拓扑结构之间的关系为：Δt_ji＝2×ΔL_ji/v；

    其中，ΔL_ji为所述CM_j和所述CM_i的上行汇聚节点，与所述CM_j之间的线缆长度；Δt_ji为所述CM_i相对于所述CM_j的传输时间差；v为信号在线缆中的传输速率。
34. 根据权利要求27所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于，若所述传输时间信息包括所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，则所述处理器还用于：

    根据所述CM_j接收到的所述CM_i发送的上行测试信号，确定所述CM_j与所述CM_i之间的信道传输特性。
35. 根据权利要求34所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于，所述信道传输特性包括：功率特性、频响特性和均衡特性中的任意一种。
36. 根据权利要求26至32任一项所述的同轴电缆局端接入设备，其特征在于，所述收发器还用于：

    将接入所述CMTS的每个CM发送的传输时间信息发送给网管服务器；所述传输时间信息用于所述网管服务器确定网络的拓扑结构或者确定网络中各个CM之间的信道传输特性。
37. 一种混合光纤同轴电缆网络，其特征在于，包括：网管服务器、多个如权利要求19-25任一项所述的电缆调制解调器CM，以及至少一个如权利要求26-36任一项所述的同轴电缆局端接入设备CMTS。

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