通過(guò)CABLE MODEM實(shí)現(xiàn)對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

文丨羅春輝

通過(guò)CABLE MODEM實(shí)現(xiàn)對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

文丨羅春輝

為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量保障工作，結(jié)合軟件技術(shù)采集CABLE MODEM信號(hào)，建立對(duì)H FC網(wǎng)的信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)，為此實(shí)現(xiàn)過(guò)程的原理、步驟、問(wèn)題等探討。

軟件； CABLE MODEM； 監(jiān)控

1 研究背景

佛山市視通寬帶網(wǎng)絡(luò)有限公司的網(wǎng)絡(luò)故障處于被動(dòng)處理方式，用戶(hù)報(bào)障才掌握線(xiàn)路的異常。為向用戶(hù)提供更好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)保障需要由被動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的處理方式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和故障維修并行。以下通過(guò)CABLE MODEM（簡(jiǎn)稱(chēng)CM）的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的監(jiān)控，到達(dá)網(wǎng)絡(luò)保障的要求。

2 實(shí)施原理

HFC網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量受噪音因素的影響較大，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的噪音控制在于對(duì)線(xiàn)路信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定的保證。信號(hào)的穩(wěn)定由器件的故障或老化、分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化、人為等多個(gè)因素關(guān)聯(lián)，如何定位故障點(diǎn)是關(guān)鍵點(diǎn)。HFC網(wǎng)絡(luò)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，決定網(wǎng)絡(luò)的父節(jié)點(diǎn)下的子節(jié)點(diǎn)具有相同網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。CMTS能實(shí)現(xiàn)對(duì)端口的信號(hào)監(jiān)控，但由于監(jiān)控的是端口總體網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，加上HFC網(wǎng)絡(luò)噪音匯聚的影響，CMTS端口監(jiān)控對(duì)故障處理未能提供具體的支持。對(duì)用戶(hù)終端CM監(jiān)控可以提供網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量信息，而用戶(hù)的個(gè)人原因（關(guān)閉CM電源和電腦中毒）都會(huì)影響數(shù)據(jù)采集的可靠性。在光機(jī)和放大器等的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)放置CM，并對(duì)該CM進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和維修更具實(shí)質(zhì)和可靠的意義。通過(guò)軟件程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)控CM的信號(hào)數(shù)據(jù)采集、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照和報(bào)警提示的功能。

2.1 監(jiān)控整體CM數(shù)據(jù)狀態(tài)

對(duì)布局在監(jiān)控點(diǎn)的CM進(jìn)行自動(dòng)掃描并采集，對(duì)照實(shí)測(cè)值和參考值的偏離情況，偏離的CM資料記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)，提供給客戶(hù)端的查詢(xún)。通過(guò)偏離對(duì)比，可以實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障隱患及時(shí)排除。

2.2 通過(guò)對(duì)指定監(jiān)控點(diǎn)的CM進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集

設(shè)置指定CM，由服務(wù)器對(duì)CM信號(hào)進(jìn)行不間斷采集，并把采集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)在時(shí)間分布的波動(dòng)顯示。通過(guò)不間斷的數(shù)據(jù)采集，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控點(diǎn)信號(hào)穩(wěn)定性的進(jìn)行判斷。

3 實(shí)施步驟

（1）光機(jī)（分節(jié)點(diǎn)）的資料整理，該步驟是整個(gè)方案實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。由于HFC網(wǎng)絡(luò)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，資料的整理不但包括光機(jī)、放大器的數(shù)量和詳細(xì)地址，還要需整理光機(jī)、放大器的端口和層級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（2）制定編碼規(guī)劃，明確網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。以往的維修都按用戶(hù)住址確定光機(jī)和放大器位置，由于HFC網(wǎng)的多級(jí)分布，卻使用戶(hù)住址和光機(jī)位置不在同一地點(diǎn)，使得故障點(diǎn)未能及時(shí)定位。通過(guò)編碼的唯一標(biāo)識(shí)，可以明確線(xiàn)路各節(jié)點(diǎn)的關(guān)系，從用戶(hù)的終端號(hào)就能向上追索到光機(jī)和放大器的準(zhǔn)確位置。當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控CM信號(hào)異常時(shí)，可以通過(guò)監(jiān)控CM的終端號(hào)確定影響范圍；同時(shí)出現(xiàn)片區(qū)故障時(shí)，通過(guò)對(duì)比用戶(hù)終端號(hào)即可定位故障點(diǎn)，減少故障排查的時(shí)間。（3）監(jiān)控點(diǎn)CM的安裝和調(diào)試，是作為監(jiān)控的依據(jù)。在光機(jī)和放大器的測(cè)試口經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)姆种p，安裝測(cè)試CM。鑒于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和器件的差異，在安裝測(cè)試CM的同時(shí)需把光機(jī)和放大器的信號(hào)水平調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并記錄測(cè)試CM接收電平、發(fā)射電平、上下行信噪等的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)。如日后維護(hù)進(jìn)行信號(hào)調(diào)整后，都必須更新資料。（4）數(shù)據(jù)資料的整理錄入。完成監(jiān)控程序的建立、監(jiān)控點(diǎn)資料的整理、編碼規(guī)則的確定、信號(hào)的調(diào)試后，最后的工作是把之前各環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行對(duì)照組合。把監(jiān)控CM號(hào)、安裝地址、編碼、信號(hào)水平，信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)范圍進(jìn)行一一錄入系統(tǒng)。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式

（1）監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采用C/S的模式，建立中介服務(wù)器實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端和CM之間的查詢(xún)。數(shù)據(jù)查詢(xún)的方向：客戶(hù)端←→服務(wù)器←→CMTS←→CM。（2）監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)VB+SQL的軟件方式實(shí)現(xiàn)，客戶(hù)端程序作為對(duì)服務(wù)器的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)，服務(wù)器程序?qū)崿F(xiàn)向CMTS的數(shù)據(jù)推送查詢(xún)和數(shù)據(jù)記錄。由于CMTS屬于dossic標(biāo)準(zhǔn)，不同型號(hào)的CMTS有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，服務(wù)器通過(guò)snmp協(xié)議讀取CM信號(hào)狀態(tài)數(shù)據(jù)。（3）系統(tǒng)的安全保障措施。采用C/S的模式，限制只能終端程序才能讀取服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，不能直接對(duì)CMTS的訪(fǎng)問(wèn)。系統(tǒng)的運(yùn)行控制在局域網(wǎng)內(nèi)部，不能對(duì)外網(wǎng)開(kāi)放?？蛻?hù)端實(shí)行專(zhuān)機(jī)專(zhuān)用，服務(wù)器的端口通過(guò)交換機(jī)的隔離，關(guān)閉無(wú)用的網(wǎng)絡(luò)端口、并安裝防火墻。（4）監(jiān)控系統(tǒng)查詢(xún)方式的設(shè)定。我司現(xiàn)有12個(gè)前端，實(shí)現(xiàn)后的監(jiān)控CM數(shù)量達(dá)到上千個(gè)，在未明確CM所屬前端查詢(xún)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)把CM號(hào)向12個(gè)前端設(shè)備進(jìn)行輪詢(xún)，如此大量的CM查詢(xún)時(shí)就會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器、CMTS的負(fù)荷，為此系統(tǒng)將通過(guò)分批定時(shí)地對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的CM查詢(xún)。分批定時(shí)就是把CM的查詢(xún)根據(jù)錄入的資料排序推送至目標(biāo)頭端，數(shù)據(jù)拆分成小片多次推送，數(shù)據(jù)推送設(shè)定在業(yè)務(wù)閑置的時(shí)間完成。

5 研究結(jié)論

在不改變HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)合軟件的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。其優(yōu)勢(shì):第一，技術(shù)門(mén)檻低，整個(gè)實(shí)施所需的設(shè)備包括電腦和CM，這都是公司現(xiàn)有資源，按需增加CM數(shù)量就實(shí)現(xiàn)。通過(guò)VB+SQL的軟件方式構(gòu)建，操行性強(qiáng)，費(fèi)用較低，建設(shè)時(shí)間短。第二，費(fèi)用低，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋，按照設(shè)備一次投入5年折舊的計(jì)算，每戶(hù)每年的費(fèi)用僅需0.2元。第二，靈活性高，可按需滾動(dòng)建設(shè)，往后投入更完善的監(jiān)控系統(tǒng)，原鋪設(shè)的CM也能回收使用。實(shí)施中同時(shí)需注意以下的問(wèn)題：第一，資料收集、CM安裝調(diào)試、數(shù)據(jù)錄入3個(gè)環(huán)節(jié)需要花費(fèi)的人員或時(shí)間是最多的，也是以后系統(tǒng)運(yùn)行保證的關(guān)鍵。第二，某些放大器和監(jiān)控點(diǎn)沒(méi)有220V的電源接入，所以不能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控CM布置。第三，要保證系統(tǒng)的有效性，網(wǎng)維人員對(duì)信號(hào)的調(diào)整需要及時(shí)更新系統(tǒng)資料。通過(guò)建立監(jiān)控系統(tǒng)，公司能為用戶(hù)提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)提高三網(wǎng)融合背景下的競(jìng)爭(zhēng)能力。

（佛山市視通寬帶網(wǎng)絡(luò)有限公司，廣東佛山 528000）