HFC网络设备状态监测及管理系统(上)

北京创智宽带系统有限公司 孙忠诚 周义

　　一、前言

　　随着各地有线电视网络双向改造的深入开展，HFC网络规模正日益迅速扩大。各种增值新业务的开展对HFC网络的可靠性、可管理和维护性等提出了很高的要求。北京创智宽带系统有限公司作为一个有线电视网络设备和解决方案供应商，一方面积极参与各地有线电视HFC双向网的改造和建设，另一方面也致力于HFC网络状态监控管理系统的开发和研究，新近推出一套完全针对国内有线电视运营商的需求，采用全中文友好界面，经济可靠的HFC网络状态监控系统，它能够实现对有线电视网络外围设备（OSP）和前端/分前端机架设备的配置管理、故障告警管理、性能管理以及故障隔离等综合管理。从而使得有线电视网络运营商能够降低网络维护成本，减少网络中断时间，提高网络性能并最终为广大有线电视用户提供良好的服务。

　　二、系统简介

　　创智宽带系统有限公司提供的HFC状态监控系统 PowerHMS主要有两个部分组成：其一，用于管理网络外围设备的OSP（Outside Plant）管理系统，可管理的设备主要包括各种光工作站、射频放大器、电源和线路测试设备等等；其二，专门用于管理摩托罗拉公司前端/分前端光传输设备的机架设备管理系统，主要包括在国内广泛使用的OmniStar光传输平台、最新一代高密度光传输平台GX2以及上变频器C8U系列、广播调制器C8M/C6M系列等设备。

　　整个系统由监控硬件设备和监控软件系统组成。监控设备主要有前端/分前端服务代理PROXY、前端/分前端控制器HE、应答器NE、线路信号检测器等。软件主要是运行在客户/服务器架构上的系统监控软件。

　　系统监控中心主机（服务器）与分布式配置的各个前端控制器以及前端/分前端服务代理PROXY之间的连接是通过广电网络运营商内部的IP数据网络实现的。因而系统结构非常灵活，并具有非常好的系统扩展性。

　　1. OSP管理系统

　　OSP管理系统是一套兼容美国SCTE（Society of Cable Telecommunications Engineers）HMS 1.0规范的开放的HFC网络状态监视系统，该套管理系统旨在开放的系统构架中，推动HFC管理应答器的互操作性（inter-operability）和即插即用（plug-and-play）的发展。OSP管理系统主要由NMS(Network Management Server)，HE(Headend Element)， NE(Network Element)、OSP(Outside Plant)及其配件组成。

　　OSP管理系统主要有以下特点：

　　1． 频率捷变，避开干扰严重频段。

　　2． 前向纠错，降低对信道载噪比的要求，保障通信的可靠性。

　　3． 被动查询和主动告警相结合，可用于大型网络和保障告警的及时性。

　　4． 下行广播方式，上行射频关断，减小同时上行通信NE数量（正常情况下，只有一个NE使用上行通道），可隔离故障NE。

　　5． 兼容SCTE HMS规范1.0，统一的NE和OSP间接口，可管理所有遵从HMS接口规范的OSP设备。

　　6． 支持远程下载和在线升级。

　　7． 支持SNMP协议。

　　8． 支持分布式管理，可按总前端-分前端方式布局，各分前端信息可在总前端汇总。

　　9． 简单明了的电子地图，清晰的层次结构，能快速定位故障原因和故障设备地点。

　　10．采用先进的FPGA和高达100MIPS处理能力的DSP，为扩展在线测试仪器预留资源。

　　11．波特率38.4kbps，115.2kbps可选择

　　OSP管理系统旨在建立一个HFC网络环境下的开放的管理平台，能支持任何遵循其接口标准的设备的管理，支持设备的即插即用和软件在线下载。除了HFC设备外，OSP管理系统还将支持在线线路监控设备以完成噪声监测和线路盗用监视，如果HFC设备（如光节点、RF放大器等）支持远程控制，OSP管理系统将会根据整个网络中的监控设备的工作状态数据，分析出噪声的动态变化、噪声侵入位置或线路盗用者的侵入点（定位到两设备之间），动态进行优化或隔离部分支路，并报告给管理人员。如果在OSP管理系平台上开发前端机房监控、用户端寻址等系统，则可形成一个囊括机房监控、噪声监测和设备状态监控、用户寻址、用户管理和收费、设备资产管理和维护的综合管理系统。

　　2. 应答器

应答器，又称为NE(Network Element)， 它是一个兼容SCTE HMS MAC25-2 and PHY25-1的委托代理和RF应答器，采用低功耗的数字信号处理技术来实现的具有最可靠的物理层和自适应的MAC层的委托代理。RF应答器的发射机和接收机的载波、符号率和功率电平均由高速DSP控制，可选择FEC进一步确保通信的可靠性和对报警或紧急事件的快速响应。

　　优点：

　　●数据加密，防止非授权侵入网络从事非法活动

　　●软件在线升级

　　●可选的FEC，更低的信噪比要求，3-5个dB的SNR就可无差错的正常工作，保证了监视系统的可靠性，比不采用FEC的系统对信噪比的要求降低8-10dB

　　●除支持HMS 1.0规范规定的38.4kbps外，还可支持更高速率(2倍，四倍)，为在线测试创造条件。

　　●MAC层支持查询、竞争和混合模式，将来可支持TDMA

　　●频率捷变、数控频率微调，数字式温度补偿

　　●支持SNMP

　　●满足美国HMS 1.0规范

　　●支持射频关断和低功耗模式

　　●支持点对点、多点广播、广播方式。

　　为支持不同的设备的管理，应答器大致可分为两种，一种是模块式的、用来嵌入在其他设备中作为调制解调器和管理的委托代理。一般用在对体积和形状有严格要求的地方，如目前已预留管理接口的部分光节点。另一种作为OSP管理系统中一个独立运行的设备，它严格按照HMS 1.0规范，与被监控设备的输入接口为RJ-45插座、采用RS-485物理层接口。它可以与所有遵循HMS 1.0规范的被监控设备接口。（待续）

摘自《中国CATV》