有线电视网络状态监控系统的建立
[摘要]我国有线电视正处于一个急速发展的时期,网络状态监控的建立显得
迫切起来。本文介绍了广东有线电视台网络状态监控系统,对前端状态监控、HFC
网络状态监控及今后的发展设想进行了详细的描述。
一前言
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,现在的有线电视网络已经不仅
仅局限于为用户传送电视节目,而正演变为双向的分布式信息系统。随着HFC网络
的发展,光节点越来越接近用户;新技术、新产品不断引入,有线电视网能提供
的服务越来越多,与此同时也造成网络越来越复杂,用户对服务质量的要求越来
越高,这使得HFC网络的管理显得越来越重要。
1网络管理可以增强网络的可靠性:通过监测设备的运行,能及时发现故障,
确定故障类型及解决的措施并分派维修人员,可以大大减少网络故障的维修时间。
通过分析故障及设备的历史数据,可以预防故障的发生并对网络进行针对性的改
进。
2网络管理可以改善HFC网络上各种服务的运行:向HFC网上的各种应用通报网
络运行状况,当网络平台的工作状态发生变化时,可以使它们及时作出必要的调
整,如ICS(Ingress Control Switch)的改变等。
广东有线台经过5年的艰苦努力,已经建成覆盖整个广州市区的750MHz双向
HFC网络,开通光节点230个,网上多功能业务正如火如茶地开展。随着反向通道
的调试、开通,状态监控也建立起来了。我台状态监控系统包括前端状态监控和
HFC网络状态监控两部分。
二前端状态监控
我台光发射系统使用OmniStar平台,每个机架配置一个电源模块、一个监控
模块和最多八个光发射模块或光接收模块(每个光接收模块有两个光接收机)。
通过监控模块可以实现对机架电源、光发射模块、光接收模块的监控。监控模块
前面板有一个RS-232接口,可以通过PC实施本地监控,背面有一对(一进一出)
RS-485接口,可以组成RS-485多点总线,实现多个机架的监控集成。监控软件
使用HCS。
OmniStar机架通过RS-485多点总线串接起来,最后一个机架的RS-485输出
接到RS-485/RS-232转换器,然后和前端PC的串口相连。在前端的PC上运行HCS
前端监控软件,它能实时获取各机架上各个模块的工作情况,也可以实现所有在
前面板能够进行的调试。前端的PC和监控机房PC通过电话Modem接入PSTN,两台
PC同时运行PCanywhere。前端PC设为Host,由监控机房PC拨号接通后,在监控机
房也能实时监控前端的设备。
三HFC网络监控
1HFC网络监控的一般结构
网络设备(光接收机、干线/支干线放大器、集中供电电源等)都有监控模
块选件,它负责数据的采集和控制命令的执行,控制单元CU(Control Unit)放
于前端,它一面接受管理PC送来的指令,并转发给应答器,同时接受应答器回送
的数据,并在需要的时候送给管理PC。控制单元和应答器之间的通信。不同厂家
使用不同的工作频点,通信的协议也完全不同,因此,HFC网络上不同厂家的设备
要使用相应的控制单元。控制单元和管理PC之间一般通过RS-232连接,远距离的
可以通过拨号Modem实现。现阶段的监控产品也可以采用TCP/IP网络,它们之间
的通信协议也是因厂家不同而异。
2 HFC网络监控的建立
我台光接收机、干线放大器、楼栋放大器均采用同一厂家的750MHz双向系列
产品,干线放大器主要用于传输信号和信号的分配,不直接带用户终端,采用集
中供电。楼栋放大器是最后一级有源器件,其覆盖用户一般不超过100户,供电
采用200V市电,没有考虑状态监控。因此,网络监控的设备包括:光接收机、干
线放大器、供电器。供电器由另一厂家提供,更换一块逻辑板,安装应答器后,
可以纳入网络设备的监控系统。
采用Lifeline HFC网络监控系统,控制单元选用CU-2它最多可以安装6块RF
Modem卡,每块RFModem卡可以最多管理250个应答器。每块RF Modem卡有1个RF输
出口(Tx),2个RF输入口(Rx)。下行控制信息由正向RFTx口输出,而应答器
回传信息则按监控的光节点分成两组,分别由2个RX口输入,这样汇集到每个RX
口的噪声可以降低一倍,提高反向系统的载噪比。
查询计算机CU-2是一台专用计算机,运行Windows 95平台,通过TCP/IP网
络和管理PC通信。运行OmniMCU管理软件,负责管理RF Modem卡,完成上传下达。
管理PC运行OmniVU监控软件,完成应答器数据库的管理和HFC网络拓扑图的
建立。通过控制单元CU-2对各个应答器进行控制,传送控制指令,采用轮询的方
式与应答器沟通,获取被监控设备的运行参数,判断设备的运行状况,并决定应
该采取的行动。
3通信频率的选择
HFC网络的反向通道存在严重的侵入噪声干扰,根据我们的测试,噪声在5MHz
-20MHz可以超过60dBPV,大致随频率增加而幅度降低,而20MHz以上频段比较平
坦,幅度变化不大,噪声基底一般只有30dBPV。因此在选择控制单元和应答器通
信的反向频率时,处于一个很矛盾的境地:采用低频段,可以节约有限的反向频
带资源,但信号的C/N可能得不到保证;使用高频段,信号的C/N有保证,但占
用了有限的反向频带资源。为此我们做了很多分析、测试和对比实验,最后选用
5.5MHz作为反向通信频率。这是考虑到:RFModem卡上下行均采用FSK调制方式,
具有较强的抗干扰能力;监控仅占用300KHz频带,带宽窄而能获到较好的C/N;
状态监控对通信的成功率要求较低,允许通信短时期的中断,抗突发噪声能力强。
从网络状态监控系统的调试和运行情况看,只要合理地安装、调试、选择5.5MHz
是可行的。
4状态监控系统的调试
HFC网络状态监控系统的实现是以网络的双向功能为依托的,第一步的调试
是网络反向通道的调试。反向通道的调试要保证应答器的指标要求如输入电平、
反向电平的C/N等;监控模块的安装调试按厂家提供的手册严格进行,调试过程
中注意应答器的输入/输出电平及CU的接收电平。当指示灯闪烁时,表示已经和
CU建立了通信。应答器的调试可能会很费时,应耐心进行。
反向噪声是影响状态监控系统稳定性的重要因素,光节点过大、器材屏蔽性
能差、施工工艺不完善等都会引起汇集噪声的增大,严重时将导致反向通道的瘫
痪,采取必要措施控制反向噪声是必要的。
四发展设想
1监控软件升级
现阶段我台前端和网络的监控是相互独立的,反向光接收机位于另一机房,
要实现监控只能再建立一套前端监控系统,使监控机房变得杂乱,无法集中监控,
不便于集中管理。将系统升级为Netcentry,可以实现前端和网络的统一监控,
并且可以将其它厂家设备的监控纳入进来。
2分前端监控的建立
网络的延伸使光节点离前端越来越远,光纤、光发射机成本上升;光节点不
断向用户靠近,光节点越来越多。随着数据业务的飞速发展,单星型结构已经无
污满足网络发展的需求,建设分前端是有线电视网络发展的大趋势。它可以节约
光纤的用量,降低光发射机成本,实现分布式管理,减轻前端的负担。采用环型
结构还可以增加系统的可靠性,以满足发展数据业务的需要。
我台自去年就开始建设分前端,第一期设立7个,作为电视信号的中转站和
数据业务的汇接点。状态监控系统的建设也随着网络的发展而发展,将分前端光
发射机、反向光接收机监控、分前端下网络设备的监控和前端的设备监控集成在
一起。
3建立 HFC网络管理系统
HFC网络管理系统将网络上所有的单元监控/管理系统(包括HFC网络设备、
前端/分前端设备、CableModem系统、机项盒系统、HFC电话系统)集成在一起,
使各个单元系统相互协调起来,更有效地工作,并实现网络上所有设备的统一监
控,一般共用SNMP协议。在此基础上进一步实现,各类用户的统一管理,统一的
计费等。
五结束语
近一两年来全国各有线电视台掀起了HFC网络建设/改造的热潮,但是在进
行网络建设规划时,几乎都没有将网络的管理纳入其中,但网络的发展、用户的
增加、分前端的建立、多功能业务的开展使网络的监控、管理越来越重要,建立
网络监控系统势在必行,希望本文能够为此提供一些参考。
摘自《广播电视网络技术》
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