Cable Modem DOCSIS PHY硬件接口参数测试指导书.docx
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Cable Modem DOCSIS PHY硬件接口参数测试指导书.docx
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CableModemDOCSISPHY硬件接口参数测试指导书
CableModemDOCSISPHY硬件接口参数
测试指导书
TableofContents
1CMTS硬件测试环境简介4
1.1CMTS4
1.2CMTS组网4
2命令说明5
2.1通用命令(CM端)5
2.2CM上行常用命令(CM端)5
2.3上线常用命令(CMTS端)6
2.4上线常用命令(CM端)9
3测试仪器通用设置说明10
3.1频谱分析仪设置10
3.2网络分析仪校准件介绍11
4CableModem接口硬件测试项12
4.1PHY12上行发射电平测试13
4.2PHY17上行带内频带邻道寄生指标测试15
4.3PHY17上行带内非邻道寄生指标测试16
4.4PHY17上行带外寄生指标测试17
4.5PHY17频谱模板测试19
4.6PHY17上行谐波测试21
4.7PHY17上线上行寄生指标测试22
4.8PHY17下行功率测试25
4.9PHY17下行接收灵敏度测试28
4.10PHY17发射损耗30
Content
1CMTS硬件测试环境简介
1.1CMTS
CMTS:
Cablemodemterminationsystem,是CableModem系统中的核心设备,其位于有线电视网前端,允许有线电视运营商通过光纤同轴电缆混合网(HFC)向家庭计算机提供高速Internet接入。
硬件测试使用的CMTS型号为:
CISCOMAS-U7246,位于综合实验室,实物图如下:
1.2CMTS组网
拓扑图:
综合实验室CMTS用的业务板块为uBR-MC88V,面板物理接口分为上行US和下行DS。
上行US0~US7共8个接口,组合为2个端口,每个端口分4个channel。
即:
US0~US3为一个端口,对应端口0的upstreamchannel0~3;US4~US7为另一个端口,对应端口1的upstreamchannel0~3。
如配置US3槽位0端口,配置模式下,命令“interfacecable3/0”进入0端口,即可对端口的业务channel0~3进行配置,包括US中心频率、带宽、功率、调制方式等配置。
下行DS0~DS1共2个接口,即为2个端口,每个端口分4个channel。
即:
DS0为一个端口,对应端口0的downstreamchannel0~3;DS1为另一个端口,对应端口1的downstreamchannel0~3;如配置DS3槽位0端口,配置模式下,命令“controllerIntegrated-Cable3/0”进入0端口,即可对端口的业务channel0~3进行配置,包括DS中心频率、带宽、功率、调制方式等配置。
硬件接口指标测试时,为避免串扰,建议只用1个US和1个DSchannel,在CMTS端用命令关闭其它业务channel。
2命令说明
2.1通用命令(CM端)
返回根目录:
CM/CmHal>cd..
进入docsis_ctl目录,在该目录下停止扫频、锁频命令等才生效:
CM>cdd
停止CM扫频,该命令在docsis_ctl目录下生效:
CM/DocsisCtl>scan
2.2CM上行常用命令(CM端)
进入cm_hal目录,需在根目录下进入。
进入该模式,US相关命令才生效
CM>cdcm_hal
ActiveCommandTable:
CMDOCSISHALCommands(cm_hal)
CM发射US
CM/CmHal>us_transmit调制模式symbol速率频率电平值tdma0。
如:
qpsk,symbol速率160kHZ,频率5MHz,电平值33dBmv,命令如下:
CM/CmHal>us_transmitqpsk0.16533tdma0
2.3上线常用命令(CMTS端)
CMTS登录:
Password:
sqa
UBR7246VXR>en//进入Enable模式
Password:
sqa
UBR7246VXR#
查看命令:
showcablemodem,查看CM注册情况:
UBR7246VXR#scm
查看CMTS各板卡、端口运行参数:
UBR7246VXR#showrun
实用命令,上下行端口配置命令均可参考该命令产生的信息执行,部分信息显示如下:
DS信息:
controllerIntegrated-Cable3/0 //3/0端口。
rf-channel0cabledownstreamchannel-id1 //3/0端口channel0,共0、1、2、3个channel。
rf-channel0frequency153000000annexBmodulation256qaminterleave32
//frequencyxxxxxx为channel中心频率,单位hz。
channel0设置后,channel1、2、3自动累加6M或8M;annexa/b,协议,a为欧标、b为美标;modulation64qam/256qam,调制编码方式;interleavexx,交织深度,欧标为12、美标为32。
rf-channel0rf-power44.0 //下行power值,范围44~63
norf-channel0rf-shutdown //端口打开状态,rf-channel0rf-shutdown则为关闭状态。
US信息:
interfaceCable3/0 //3/0端口
downstreamIntegrated-Cable3/0rf-channel0-3
downstreamIntegrated-Cable3/1rf-channel0-3
cablemtc-mode
nocablepacket-cache
cabledefault-phy-burst0 //物理层不限速
cablebundle2
cableupstreammax-ports4 //上行最大端口数量
cableupstreambonding-group2
upstream0
upstream1
upstream2
upstream3
attributes80000002
cableupstream0connector0 //3/0端口channel0,共0、1、2、3个channel
cableupstream0frequency25000000 //channel0中心频率,单位hz
cableupstream0channel-width16000001600000//channel0带宽,根据symbolrate定义
cableupstream0power-level23 //功率值
cableupstream0docsis-modeatdma
cableupstream0minislot-size4
cableupstream0range-backoff36
cableupstream0modulation-profile222 //modulation-profile,该模版配置有上行编码方式等参数
nocableupstream0shutdown //端口打开状态
查看CMTS各板卡、端口配置参数:
UBR7246VXR#showconfiguration
下行端口配置模式:
进入配置模:
UBR7246VXR#configureterminal
进入下行端口3/0(硬件测试常用端口):
UBR7246VXR(config)#controllerIntegrated-Cable3/0
设置3/0端口channel0中心频率、协议、调制方式、交织深度等参数:
UBR7246VXR(config-controller)#rf-channel0frequency153000000annexBmodulation256qaminterleave32
设置3/0端口channel0下行功率值,范围44~63:
UBR7246VXR(config-controller)#rf-channel0rf-power44.0
设置3/0端口channel0关闭:
UBR7246VXR(config-controller)#rf-channel0rf-shutdown
设置3/0端口channel0打开:
UBR7246VXR(config-controller)#norf-channel0rf-shutdown
上行端口配置模式:
进入上行端口3/0(硬件测试常用端口):
UBR7246VXR(config)#interfacecable3/0
上行端口主要设置的参数包括:
中心频率、带宽、调制模式、模板、功率等。
设置3/0端口channel0上行中心频率:
UBR7246VXR(config-if)#cableupstream0frequency25000000
设置3/0端口channel0上行带宽:
UBR7246VXR(config-if)#cableupstream0channel-width16000001600000
设置3/0端口channel0上行调制模式:
UBR7246VXR(config-if)#cableupstream0channel-width16000001600000
设置3/0端口channel0上行模板:
UBR7246VXR(config-if)#cableupstream0docsis-modeatdma
设置3/0端口channel0上行功率值,范围-1~29:
UBR7246VXR(config-if)#cableupstream0power-level23
cableupstream0shutdown
设置3/0端口channel0关闭:
UBR7246VXR(config-if)#cableupstream0shutdown
设置3/0端口channel0打开:
UBR7246VXR(config-if)#nocableupstream0shutdown
2.4上线常用命令(CM端)
查看CMMAC
CM>
CM>cdn
ActiveCommandTable:
Non-VolatileSettingsCommands(non-vol)
CM->non-vol //进入Non-Volatile目录
CM/NonVol>
CM/NonVol>cdh
ActiveCommandTable:
HalIfNonVolCommands(halif)
CM->non-vol->halif //进入Non-Vol/haif目录
CM/NonVol/HalIfNonVol>
CM/NonVol/HalIfNonVol>show //查看MAC地址
+-----------------------+
|HalIfNonVolSettings|
+-----------------------+
MagicNumber=0xf2a1f61f'....'
Version(Permanent)=0.18
Version(Dynamic)=0.0
IsDefault(Permanent)=0
IsDefault(Dynamic)=0
IsManufactured(Permanent)=0
(NOTSET:
IPstack2MAC,IPstack4MAC,IPstack5MAC,US
BMAC)
IsManufactured(Dynamic)=1
HALInterfacePermanentNonVolSettings:
EnabledInterfaces=0x28fb(IP5802.11IP4IP3IP2IP1USBEthernetDocsisC
m)
MACaddressforIPStack1=00:
10:
18:
de:
aa:
c6 //CMRFMAC
MACaddressforIPStack2=00:
10:
18:
de:
ad:
02
MACaddressforIPStack3=00:
10:
18:
de:
aa:
c7 //CMWANMAC
MACaddressforIPStack4=00:
10:
18:
de:
ad:
04
MACaddressforIPStack5=00:
10:
18:
de:
ad:
05
MACaddressforIPStack6=00:
10:
18:
de:
ad:
06 //CMemtaMAC
MACaddressforIPStack7=00:
10:
18:
de:
ad:
07
MACaddressforIPStack7=00:
10:
18:
de:
ad:
07
CM锁频
CM>
CM>cdd
ActiveCommandTable:
CMDOCSISControlThreadCommands(docsis_ctl)
CM->docsis_ctl //进入docsis_ctl目录
CM/DocsisCtl>
CM/DocsisCtl>goto_ds153000000 //锁频命令,频率对应channel中心频率,单位为hz或Mhz
3测试仪器通用设置说明
3.1频谱分析仪设置
1.仪器空接口校准
如果仪器底噪较高,测试结果不准成,可尝试重新校准仪器接口,设置方法为:
仪器测试接入端口不接任何设备,按键Sysem->Alignments->Alignnow->ALL
2.大小功率测试衰减、放大器设置
小功率(<20dBmV)测试时,建议打开放大器,衰减设为0,设置方法为:
按键AMPTD->More->internalPreamp,打开lowband preamp;按键AMPTD->attenu->0,设置为0db。
大功率(>20dBmV)测试时,建议关闭放大器,衰减设为10db,设置方法为:
按键AMPTD->More->internalPreamp->off,打开lowband preamp;按键AMPTD->attenu->10,设置为10db。
3.2网络分析仪校准件介绍
CableModem接口为75ohm,ReturnLoss测试用到的是线材校准有75ohm的校准件,由有线宽带事业部保管,相关校准件如下图。
50ohm转75ohm转接头:
Open校准件:
Short校准件:
Load校准件:
4CableModem接口硬件测试项
公司能测试的CableModem接口硬件测试项目主要包括:
1.PHY12上行发射电平测试,英文描述:
Upstreamchanneltransmitpower
2.PHY17上行带内频带邻道寄生指标测试,英文描述:
UpstreamSpuriousonAdjacentNarrowBandChannel.
3.PHY17上行带内非邻道寄生指标测试,英文描述:
UpstreamSpuriousonNon-AdjacentNarrowBandChannel.
4.PHY17上行带外寄生指标测试,英文描述:
UpstreamSpuriousonoutofBandChannel
5.PHY17频谱模板测试,英文描述:
SpectrumShapeTest
6.PHY17上行谐波测试,英文描述:
Upstreamharmonictest
7.PHY18上线上行寄生指标测试,英文描述:
UpstreamOutofbandSpuriousofcablemodemonline
8.PHY21下行功率测试,英文描述:
Downstreampowercheck
9.PHY21下行接收灵敏度测试,英文描述:
DownstreamSensitivitytest
10.PHY29反射损耗,英文描述:
Returnloss
1.PHY12上行发射电平测试、2.PHY17上行带内频带邻道寄生指标测试、3.PHY17上行带内非邻道寄生指标测试、4.PHY17上行带外寄生指标测试、5.PHY17频谱模板测试、6.PHY17上行谐波测试使用同一组网方式,无需使用CMTS上线,测试仪器为频谱分析仪。
8.PHY21下行功率测试、9.PHY21下行接收灵敏度测试使用同一组网,需CMTS上线,测试仪器为频谱分析仪。
7.PHY18上线上行寄生指标测试为单独组网,需CMTS上线,测试仪器为频谱分析仪。
类似8/9测试项,但混合器接法有差异
10.PHY29反射损耗为单独组网,无需使用CMTS上线,测试仪器为网络分析仪。
接口参数测试时,建议先测试PHY29反射损耗和PHY17上行谐波测试,如果这两项有问题,硬件改版可能性较大。
各测试项具体测试组网及测试方法如下介绍。
4.1PHY12上行发射电平测试
英文描述:
Upstreamchanneltransmitpower
测试目的:
检测CM端上行发射功率设置值、MIB值、实测值差异性,差异不超标准要求。
重要级别:
高
测试预置条件:
测试设备:
PC一台、频谱仪、75ohm转50ohm转接头、Cable线、串口线
测试环境图:
测试方法:
1、如上图所示连接设备和仪器;
2、PC打开SecureCRT.exe软件,连接到CableModem(波特率115200);
3、PC通过串口下CM上行发射命令,命令如下:
CM>cdcm_hal//进入cm_hal目录
如发射以下上行信号:
qpsk,symbol速率1280kHZ,频率5.8MHz,电平值8dBmv,命令为:
CM/CmHal>us_transmitqpsk1.285.88tdma0
4、频谱仪设置
1)将75ohm转50ohm转接头接在此仪器RFinput处//Cable线为75ohm
2)按键Input/Output设置为75ohm
3)按键FREQ,将频率设置为待测频率//建议设置中心频率
4)按键AMPTD->more->unit,设置unit为dBmV
5)按键AMPTD->more->RefLVIoffset,设置5.7dB//转接头衰减
6)按键Meas->Channelpower
7)按键MeasSetup->integBW->//BW=symbolrate*(1+0.25)note:
0.25是上行的滚降系数
8)按键Trace/Detector->TraceAverage//设置数据平均值,读取平均功率值
5、记录测试数据
数据读取平均值,平均数建议用100次,设置方法为:
MeasSetup->Aerage/HoldNumber.
建议测试组合(美规):
5.8MHzQPSK1.28Mbpssymbolrate
30MHz64QAM5.12Mbpssymbolrate
41.2MHz16QAM1.28Mbpssymbolrate
预期输出结果:
上行发射功率设置值、MIB值、实测值差异性,差异不超标准要求。
Appendix:
美标DOCSIS2.0测试数据记录表
4.2PHY17上行带内频带邻道寄生指标测试
英文描述:
UpstreamSpuriousonAdjacentNarrowBandChannel.
测试目的:
检测CM端上行发射信号产生的带内邻道寄生信号强度,要求满足标准要求。
重要级别:
高
测试预置条件:
测试设备:
PC一台、频谱仪、75ohm转50ohm转接头、Cable线、串口线
测试环境图:
测试方法:
1、如上图所示连接设备和仪器;
2、PC打开SecureCRT.exe软件,连接到CableModem(波特率115200);
3、PC通过串口下CM上行发射命令,命令如下:
CM>cdcm_hal//进入cm_hal目录
如发射以下上行信号:
qpsk,symbol速率160kHZ,频率5.1MHz,电平值8dBmv,命令为:
CM/CmHal>us_transmitqpsk0.165.18tdma0
4、频谱仪设置
1)将75ohm转50ohm转接头接在此仪器RFinput处//Cable线为75ohm
2)按键Input/Output设置为75ohm
3)按键FREQ,将频率设置为待测频率//建议设置中心频率
4)按键AMPTD->more->unit,设置unit为dBmV
5)按键AMPTD->more->RefLVIoffset,设置5.7dB//转接头衰减
6)按键Meas->Channelpower
7)按键Trace/Detector->TraceAverage//读取数据平均值
8)按键MeasSetup->integBW->200K//测试中心频率功率并记录
9)按键FREQ,将频率设置为待测频率//设置邻道中心频率
10)按键MeasSetup->integBW->160K//测试邻道中心频率功率并记录
5、记录测试数据
数据读取平均值,平均数建议用100次,设置方法为:
MeasSetup->Aerage/HoldNumber.
先测出中心频点200K的带宽功率,再测出160K的临道带宽功率,取两者之差,所得的值为邻道指标。
建议测试组合(美规2.0):
见附件
预期输出结果:
上行发射功率设置值、MIB值、实测值差异
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