[发明专利]一种广播电视接入网上行信道噪声智能识别方法

说明书

所属技术领域

本发明属于广播电视网络双向传输健康监测领域，具体涉及一种适于下一代广播电视网（NGB）接入网上行信道噪声识别及故障诊断技术。

背景技术

《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确指出：加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设，推进三网融合，健全信息安全保障体系。国家“十二五”规划将“三网融合”列为发展新一代信息技术的重点内容。加快建设新一代有线数字电视网络不仅是有线网络自身升级换代、实现可持续性发展的内在需求，更是推进国家信息化（三网融合）的必然要求。有线电视网是国家信息化基础设施，具有业务内容丰富、内容可控可管、用户群体巨大等方面的优势，可以满足未来多种业务发展的需求，符合以视频为主导的宽带业务发展趋势。因此，在国家信息化中更多地依靠有线电视网络，充分发挥广电网络的优势，是符合中国国情、从实际出发的选择，是以较短的时间、较低的成本，跨越数字鸿沟，实现进入千家万户的信息化和安全的信息化的有效途径。

2008年12月4日，科技部与国家广电总局正式签署了《国家高性能宽带信息网暨中国下一代广播电视网自主创新合作协议书》，按照协议要求，广电总局开始着手建设下一代广播电视网（NGB）。2009年7月31日，科技部、国家广电总局和上海市政府在上海举行中国“下一代广播电视网（NGB）启动暨上海示范网合作协议签字仪式”，中国下一代广播电视网进入实质性推进阶段。2010年7月1日，国务院正式公布第一批三网融合试点地区/城市名单，包括北京、上海、深圳等在内的12个城市均在其中。业内人士指出，这是政府层面发展有线网络整合乃至“三网融合”的积极信号。2010年底，国家广播电影电视总局科技司司长王效杰透露广电部门正在组建NGB技术工作组，计划成立16个专题组进行标准研究与产业开发的推动，其中包括适应上行信道环境的接入网技术研究。

从网络改造的方式上看，目前国内存在多种基于有线电视电缆分配网络的双向接入技术。其中，光纤同轴电缆混合(HFC)接入是应用最广泛的基于有线电视(CATV)网络的接入方式，可以提供有线电视广播业务和话音、数据以及其他交互性业务。在进行双向改造时，工程技术人员普遍对下行信道技术比较熟悉，容易把握。因为对于下行信道而言，信号是从前端逐级分散到终端的，只要运营者严格控制住前端的信号，就比较容易控制住整个系统的稳定。而上行信道恰恰相反，信号从与系统连接的各个终端出发，进入上行信道向前端传送，在此过程中，所有终端回传信号汇聚到一个点上，同时噪声和干扰也汇集在一起，形成“回传噪声漏斗”。这个问题在中国尤为突出，也是目前中国的有线电视网络改造过程中急需解决的一个主要问题。因此，在建设NGB的大背景下，如何对抗上行信道噪声和干扰引起的信号损伤，成为双向宽带网络建设能否成功的关键。尽管现在以EPON为代表的多种宽带技术发展迅速，“光进铜退”逐渐成为趋势，每个光节点覆盖的用户数逐渐减少，甚至部分实现了光纤到户(FTTH)，在一定程度上减弱了“回传噪声漏斗”的影响。但是，各种双向接入网上行信道的噪声和干扰仍是阻碍双向化改造取得成功的最主要原因。

NGB网上行信道的噪声和干扰主要有两大类：来源于网络内部的结构噪声和来源于网络外部的侵入噪声，后者又称为侵入干扰。结构噪声主要由热噪声组成，而侵入干扰主要包括脉冲干扰和窄带连续波干扰。通过对实际NGB网络上行信道损伤信号长期、大量地观察和统计分析可以得到实际NGB网络上行信道损伤信号频谱图与噪声、干扰类型的一一对应关系。研究从实际NGB网络上行信道数据中快速、准确、智能地判断出信道中噪声和干扰的类型，进而协助查找引起故障的原因具有重要应用价值和现实意义。

目前针对上行信道噪声引起的信号损伤，主要有两种解决措施：一是尽量减少每个光节点所带的用户数，并提高网络的质量，主要是运用高质量的设备和传输线路；二是在网络受到噪声和干扰的影响之后，通过维护人员人工逐步排查，找出故障所在。前者使得网络建设的成本过高，不适合大范围的应用；后者需要专业人员的大量投入，效率很低，不能满足用户对网络可靠性的要求。为了更好地解决双向接入网上行信道噪声和干扰造成的信号损伤问题，必须对上行信道噪声的来源、性质及其对业务的影响等特性进行研究，开发一种噪声的智能识别方法，以便于对噪声的快速和智能定位，为下一步噪声的排除提供依据。

发明内容

针对NGB接入网上行信道容易引发信号损伤的噪声问题，本发明提出了一种适用于NGB接入网上行信道噪声的智能识别方法，该方法能够自动识别噪声类型，提高了NGB网络上行信道健康监测维护的效率，为上行信道故障诊断的智能化打下了基础。本发明的技术方案如下：