盛成凡
1.2 支持宽带CM业务的双向HFC接入网
开展宽带CM业务对HFC有线电视网的基本要求是网络的双向性。它要求HFC网络的光节点必须是双向的,以及在同轴电缆网络段所使用的干/支线信号放大器和分支器必须是双向的。此外,为了保证宽带CM业务之质量,通常CM系统还会对HFC网络的光节点大小有所要求。这种要求主要是为了控制宽带CM业务的网络流量、HFC网络回传噪声和位于光节点处的反向光发射机之削波失真,以确保稳定和高质量的宽带通信。DOCSIS标准本身并没有为在HFC网络上开展宽带CM业务而硬性规定HFC网络光节点的大小。
为了满足网络双向性的要求,绝大多数的有线电视运营商们不可避免地要对HFC接入网进行双向改造。由于进行这种网络改造的前期投资大而且时间长,因此,如何进行HFC网络改造是一个非常重要的课题。一般来说,有线电视运营商对此有两种选择。它们可以选择在对 HFC接入网进行双向改造的同时,实施大光节点之分拆和陈旧的同轴电缆线路之更新,即对HFC网络进行全面改造,使得HFC接入网既实现双向,又变为光节点仅带500户左右用户的网络,一步到位。它们也可以选择先对HFC接入网进行双向改造,接着便立即在HFC网上开展宽带CM业务,然后再根据每个光节点所带的实际宽带CM业务的用户数目,逐步对各光节点进行改造。即所谓边运营边改造,滚动经营,以业务的发展带动网络的改造。
在刚开始开展宽带CM业务时,由于每个节点的宽带CM业务的用户数目较少,而且呈逐渐增长的趋势,因此来自流量控制的因素对光节点大小的要求并不是很高,而且因HFC网络上行传输之“漏斗效应”而造成上行光发射机削波失真的可能性也不大。在此阶段,HFC网络的回传噪声对CM系统性能的影响是决定光节点大小的主要因素。于是,DOCSIS1.1和 DOCSIS2.0标准的CM系统之强抗噪声和干扰性能,可保证第二种网络改造方式工程上的可实施性和在技术上的可靠性。事实上,美国的有线电视运营商如Comcast、Cox和Time Wamer Cable等在对它们的许多HFC网络之改造中均采用了这种方法。当然,改造方式之选择必须具体情况具体分析。
2 宽带CM业务的后台系统
宽带CM业务的后台系统(bank office system)包括用户收费管理系统(Customer billing and management system)、业务供给系统(service provisioning system)、设备供给系统(device provisioning system)和网络管理系统。它是宽带CM业务技术平台的不可或缺的重要组成部分(见图)。
在为宽带CM业务的新用户开通业务时,美国的有线电视运营商目前的做法是,只须将新用户的相关信息如用户的姓名和地址、所使用的CM之MAC地址、CM的厂家和型号、所选用的业务之资费代码,以及用户所在的区域或市场的代码等等;一次性地输入到用户收费和管理系统中,便完成了为新用户开通业务的全过程。后台系统会自动将相关用户信息由用户收费和管理系统,经过业务交易系统,传递给业务供给系统。而业务供给系统会根据收到的用户信息决定用户所要用的业务包,并指令设备供给系统为用户的CM及与其相连的用户终端设备提供相应的配置信息,从而使用户获得他们订购的业务。
美国的有线电视运营商的经验表明,宽带CM业务后台系统之性能的好坏将对新用户之业务的开通、CM业务系统的运营,新业务的开发和推出、以及宽带CM业务系统的扩展性产生直接而巨大的影响。换句话说,它将决定宽带CM业务发展之成败。
2.1 设备供给系统
CM的设备供给系统基本上是由DHCP服务器、TFTP服务器、ToD(Time of Date)服务器、DNS服务器和Syslog服务器组成。如果DOCSIS1.1和DOCSIS2.0的CM系统采用了DOCSIS BPI+安全协议或被用来提供PacketCable所规范的VoIP业务,其设备供给系统还必须包括Kerberous服务器。
设备供给系统的作用是向用户的CM以及与其相连的用户终端设备,如PC机、家庭网关和用于VolP业务的MTA等,提供进入正常运行状态所必需的信息。这些信息包括IP地址、CM和家庭网关的配置文件、时间信息和DNS服务器的IP地址等。
根据DOCSIS标准,用户的CM在进入正常运行状态以前,它必须先获得IP地址、配置文件(configurationn file)(也称启动文件bootfile)和时间信息。DHCP服务器的作用就是,根据所接收到的由每个CM所发出的DHCP请求信息,通过DHCP OFFER数据包,向相应的CM传递以下信息:
·CM必须使用的IP地址
·CM必须使用的配置文件名
·TFTP服务器的IP地址
·ToD服务器的IP地址
·Syslog服务器的IP地址
如果CM需要软件升级的话,DHCP服务器的 DHCP OFFER数据包项包括CM的软件升级所需要的新的软件文件名。如果 DOCSIS1.1或 DOCSIS2.0的CM系统使用了 DOCSIS BPI+安全协议,它还须包括Kerberous服务器的IP地址。
CM在从DHCP服务器处获得其IP地址的同时,也获得了它所必须使用的配置文件名和TFTP服务器的IP地址。CM在得到IP地址以后,它便通过TFTP协议,向TFTP服务器申请下载它所需要的配置文件。TFTP服务器的作用就是向用户的CM以及与其相连的用户终端设备传送它们所需要的配置文件和软件升级所需要的升级软件文件,并存储和管理这些文件。
一但获得它的配置文件,CM会向ToD服务器发出请求,让ToD服务器提供其时间信息。ToD服务器的作用就是向CM提供精确的时间信息(年、月、日、时、分、秒)。Syslog服务器的作用是收集CM的出错信息。
与其CM相连的用户终端设备,如PC机和家庭网关等,也必须向设备供给系统申请IP地址和DNS服务器的IP地址等信息,以便使用户能够浏览因特网。
在为用户的不同设备,如用户的计算机、家庭网关和多媒体终端适配器,提供配置信息时,设备供给系统常常要借助于许多不同的DHCP选项(DHCP Option),以正确地确定申请配置信息的用户的设备之类型,从而为它们提供相应的正确的配置信息。一般而言,一个设备供给系统必须要支持 DHCP 60和 82选项。随着CableHome标准家庭联网业务和PacketCable标准的VoIP业务之开展,设备供给系统还必须支持DHCP 43和177/122选项。
除了上述DHCP方式以外,设备供给系统还可以使用SNMP方式向用户终端设备提供配置信息。Packet Cable标准要求设备供给系统使用SNMP方式向PacketCable的VoIP多媒体终端适配器(MTA)提供配置信息。(待续)
摘自 中国CATV
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