HFC网络设备状态监测及管理系统(下)

北京创智宽带系统有限公司 孙忠诚 周义
　　3、 前端控制器（HE）

　　HE（Headend Element）作为OSP管理系统的控制器，负责NMS和NE间的透明通信，可以采取查询（Poling）和竞争（Contention）两种方式来完成。在混合方式中，当定时器（可由用户根据网络的规模设定，如为1分钟或3分钟）溢出时，NMS将HE设为查询方式，然后根据已注册设备表，依次查询每个OSP设备的状态。当查询完所有设备的状态后，将HE设为竞争方式。用户还可以选择HE工作的上行频率和下行频率，以及发送功率等。HE也负责NMS和HE本身的PDU应答，如注册和下载，通信管理、性能统计等。

　　其物理规范为：

　　处理能力： DSP 100MHz

　　CPU 8MHz

　　2片高性能1万门FPGA

　　数据率： 38.4kbps (可扩展到128kbps)

　　调制： FSK Df = 67 kHz

　　通道带宽： 400kHz

　　下行频率： 80MHz to 140MHz

　　上行频率： 5MHz to 21MHz
　　频率精度： ±10kHz

　　最大输出电平：+50dBmv

　　输入电平： -20dBmv to 20dBmv
　　串口速率： 115.2kbps (RS232)

　　功耗： 2W

　　工作温度： -40°C 到 60°C

　　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，支持

　　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

　　频率可选择或自动捷变、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
　　支持点对点、多点广播、广播方式。

　　头端通过下行信道广播目前可用的上行和下行信道频率。由于同一HE下的NE共享信道，HE必须合理的分配信道资源，处理好冲突。此外，HE还需要调整各个NE的发射功率，以便能更好的接收到NE的信号。总之，HE是管理系统的核心，采用了一系列的措施（包括软件和硬件）来保障HE能稳定、可靠、安全运行。

　　4、服务代理PROXY

　　 服务代理PROXY是专门用于摩托罗拉公司光传输平台Omnistar 以及Commander 系列C6*/C8*等产品的管理而设置，它负责收集和传送以上设备各模块的状态和控制信息，并把其转化为相应的MIB信息库，使用SNMP协议与管理中心的监控系统软件通信。

　　 服务代理PROXY实际上是一台运行Lifenet软件的专用计算机。

　　5、管理服务软件

　　OSP管理软件是一套基于OSP管理平台的用于HFC网络设备状态监控的管理软件，主要用来收集、记录、查询和统计被监控设备的工作数据和异常状态。在被监控设备出现异常时，控制被监控设备的工作方式，快速定位异常设备位置和故障原因，尽量减小网络中断时间和受影响范围，为工程抢修提供帮助，通过对设备运行历史状态的统计，为管理决策提供信息。

　　主要功能：

　　OSP管理系统完成的功能最终都通过OSP管理软件来显示和控制，其主要功能有：

　　网络监视

　　将有线电视网络设备和设备所在的地理位置一起以电子地图的方式在NMS上显示，在界面为地图的窗口中以一种直观、全面、俯视的角度来监视整个有线电视网络的运行状态，显示网络内各种设备，包括光机架设备、光节点、Cable UPS、HE，NE 等的工作状态。如以不同的颜色来标明设备未激活、正常、异常等情况。

　　实时数据采集和汇总

　　实时获取设备（如光机架设备、光节点、Cable UPS、线路监控设备、HE，NE等）的工作状态和工作数据并分析，以数据库的形式保存工作数据和部分分析结果。在总前端-分前端的情况下，应能保障总前端能获取分前端的数据，可在总前端将数据汇总。

　　控制

　　系统具有对被管理设备的控制能力（一般为管理人员发出控制命令）。如为降低反向通道噪声汇聚，对不用的或反向噪声过大的反向通道切断，需要使用时打开； 正向光发射机和反向光接收机出现故障时自动切换到备份线路，进行简单的故障处理。控制Cable UPS的在线/逆变状态。调整NE，HE的上下行频率,发射功率等。

　　自检及故障隔离

　　在系统启动时，会接收到HE，NE，被监控设备（光节点、Cable UPS等）的注册请求，在注册完成后，如果发现有上次注册过的设备这次没有注册，向管理人员报告。如果管理软件不能和某支路的多个设备通信,通过分析,管理软件应能定位引发故障的大致位置和设备。对于设备故障，通过轮询，系统可将设备的故障隔离到关键器件或模块，并向用户报告。能以功能框图的方式显示设备的大致构成,在设备故障时能在功能框图中以不同颜色标识出异常的功能模块。

　　及时报警和记录

　　实时采集过程中，若某台设备因出现故障检测不到，或设备某项指标超出设置范围，系统立刻在网络路由图和报警窗口中显示,用户此时可利用图查文或文查图迅速找到该故障设备的详细资料和物理位置,及时作出反应,缩短故障处理时间。系统同时会将告警信息记录入库，以便用户今后查询。

　　历史数据查询统计

　　根据用户设定的记录周期，定时记录数据。用户可查看任意设备、任意时间的任意指标。根据这些历史数据，系统自动通过分析、统计和一定算法对设备的通信有效性进行评价，体现设备的整体性能。应具有多种过滤器用于设备查询和统计。

　　地图编辑/查询

　　用户可随时添加、删除地图上的实体及编辑实体属性，如增加一个光节点并输入其相应信息，改变网络路由图；可在地图上实现图查文、文查图、计算两点间的距离、空间拓扑分析等功能。

　　分前端/总前端信息汇总

　　在有多个前端的情况下，可将各个分前端的数据汇总到总前端，以便对整个CATV网络设备的运行状态，总体性能等情况进行分析，为管理抉择提供参考信息。

　　另外还有设备固有资产管理、地理位置安排、各种报表生成、打印、安全管理等功能。

　　三、结束语

　　北京创智宽带系统有限公司状态监控系统 PowerHMS的开发成功，丰富和提高了国内在这方面的系统，在与国外的同类系统的相比中，也占有技术、性能和极大的价格优势。目前该产品已成功部署了较大规模的实际试验系统，并很快进入商用阶段。

　　北京创智宽带系统有限公司愿与广大有线电视网络运营商开展紧密合作，积极推动有线电视网络管理系统的建设和发展，为我国的广播电视事业做出更大的贡献。（全文完）

摘自《中国CATV》