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1網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與項目背景

隨著鞍山有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的快速推進，尤其是“光進銅退”戰(zhàn)略的不斷深入，光傳輸平臺的數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，而目前分前端的光傳輸平臺采用多個廠商光傳輸平臺設(shè)備，涉及到多種模塊設(shè)備，對于日常的維護、故障的排查比較被動，甚至給系統(tǒng)的安全播出保障留下隱患。因此，建設(shè)一套功能齊全多級管理的光傳輸平臺網(wǎng)管系統(tǒng)與cmts網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)變得刻不容緩。將實現(xiàn)公司集中匯聚各前端機房光傳輸平臺信息和CMTS/CableModem并與OSS等相關(guān)系統(tǒng)對接，同時保證各運維部門對所屬機房進行實時監(jiān)控管理。項目系統(tǒng)搭建后，各運維部門將能夠主動發(fā)現(xiàn)各類故障，隨時聯(lián)動，結(jié)合各種應(yīng)急方案能夠縮短故障恢復(fù)時間甚至防止重大故障事件的發(fā)生，從而減少人員的浪費，提高網(wǎng)絡(luò)運行維護的質(zhì)量和效率，確保信號的安全播出。

2CMTS網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.1系統(tǒng)定位

CMTS資源管理系統(tǒng)以網(wǎng)元數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)能夠通過SNMP網(wǎng)管協(xié)議對CMTS及CableModem進行操作、管理和維護。通過構(gòu)建CMTS和CableModem資源庫，實現(xiàn)CMTS和CableModem的管理，同時與HFC網(wǎng)管系統(tǒng)對接，進而實現(xiàn)CMTS上行口噪聲匯聚的準(zhǔn)確檢測，以定位噪聲來源。

2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

CMTS資源管理系統(tǒng)須是適用于大中型網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)版軟件，基于B/S架構(gòu)的多用戶系統(tǒng)，包括應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和若干網(wǎng)管客戶端。應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器安裝在網(wǎng)管中心，操作系統(tǒng)為Linux或Windows系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用Oracle或者MSSQLServer。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，客戶端不需要安裝任何軟件，理論上可以通過Internet訪問應(yīng)用服務(wù)器，客戶端的管理權(quán)限可以通過用戶分級來實現(xiàn)。應(yīng)用服務(wù)器通過SNMP方式可以管理CMTS設(shè)備資源，也應(yīng)該支持添加其他適配器支持與綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的接口。各子系統(tǒng)通過基于SOA平臺實現(xiàn)集成，并統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成符合TMFMTOSI標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)供其他接口調(diào)用。

2.3與HFC綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的關(guān)系

HFC中已經(jīng)集成資源輸入模板來配置CMTS上行口和HFC反向光接收機的對應(yīng)關(guān)系，所以CMTS資源管理系統(tǒng)需要提供適配器來提取資源之間靜態(tài)配置關(guān)系并進行展現(xiàn)。

3CMTS網(wǎng)管系統(tǒng)功能部署

3.1CMTS網(wǎng)管系統(tǒng)功能規(guī)劃

CMTS資源管理系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)管理員通過網(wǎng)絡(luò)管理程序?qū)W(wǎng)絡(luò)上的資源進行集中化管理的操作，包括資源域管理、資源配置管理、資源告警管理、資源告警統(tǒng)計、定時器管理、資源性能管理、拓撲管理、CMTS回傳通道監(jiān)控、資源報表、安全管理（用戶和角色、權(quán)限設(shè)置、前端權(quán)限設(shè)置）、日志管理等功能，為網(wǎng)絡(luò)維護、故障排查提供所需各種服務(wù)。

3.2資源域管理

系統(tǒng)可實現(xiàn)資源域的管理，根據(jù)資源特性和管理策略將資源分成不同的域。系統(tǒng)在資源域的基礎(chǔ)上提供一系列封裝的接口，通過使用MTOSI等模板機制和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型屏蔽不同廠商設(shè)備的差異。CMTS資源管理系統(tǒng)應(yīng)支持按照各種數(shù)據(jù)的類型和變化頻度的不同，提供完善的數(shù)據(jù)同步功能，通過SNMP協(xié)議獲取數(shù)據(jù)的變化信息以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)應(yīng)支持采用自動觸發(fā)和手工觸發(fā)兩種方式進行數(shù)據(jù)采集。CMTS資源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源為網(wǎng)元，與其對接的網(wǎng)元包括CMTS頭端、CableModem。對于不同廠家的CMTS設(shè)備，在定制數(shù)據(jù)采集策略時有相應(yīng)的選項供用戶選擇，系統(tǒng)支持對大IP段的設(shè)備集合進行采集。（1）直接配置針對某一種資源，系統(tǒng)可以添加單條資源數(shù)據(jù)記錄，同時在資源錄入的過程中要對資源對象的屬性、資源對象的狀態(tài)進行相應(yīng)的修改。（2）模板批量配置資源輸入模板制定固定格式的導(dǎo)入模版，將文本文件數(shù)據(jù)、Excel文件數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)換為固定格式的Excel文件并通過程序快速地導(dǎo)入系統(tǒng)中。系統(tǒng)對Excel表格中的內(nèi)容進行分析處理，轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)內(nèi)部格式的數(shù)據(jù)進行存儲。針對不符合系統(tǒng)格式的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動檢查配置數(shù)據(jù)的缺失或錯誤，并提示用戶修改或重新填寫。通過規(guī)范數(shù)據(jù)錄入流程和錄入模板，實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入的標(biāo)準(zhǔn)化。通過錄入模板的標(biāo)準(zhǔn)化，可減少數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)錯誤和定義錯誤。

3.3資源配置管理

資源配置管理是對具有相似結(jié)構(gòu)、行為、關(guān)系的一系列資源對象的抽象和描述，資源配置管理引用域的概念進行資源建模。資源配置管理包括資源的添加、刪除、修改和查詢功能。

3.3.1配置信息

系統(tǒng)應(yīng)支持基本配置信息展現(xiàn)。包括CMTS設(shè)備的設(shè)備面板展示、概要信息及CableModem概要信息等。（1）設(shè)備面板展示面板中各端口位置，上行端口、下行端口、上聯(lián)端口均可點擊查看詳細信息。可進行設(shè)備的刷新，還可查看CPU/內(nèi)存的實時信息以曲線圖形式加以展示。（2）基本信息基本信息展示了CMTS的概要信息（管理IP、模塊數(shù)量、版本、下行端口數(shù)量、上行端口數(shù)量、告警統(tǒng)計、上聯(lián)端口數(shù)量）和基本信息內(nèi)容。

3.3.2資源查詢

系統(tǒng)應(yīng)支持根據(jù)端口類型、端口名稱、狀態(tài)以及CableModemMAC地址等單一條件或組合條件對CableModem進行精確或模糊查詢。查詢結(jié)果以列表方式展現(xiàn)。（1）CM查詢可根據(jù)端口、業(yè)務(wù)類型、狀態(tài)、MAC地址等條件進行查詢。可查看MAC、狀態(tài)、IP、上行發(fā)射電平、CM上行信噪比、上行通道信噪比、信噪比差值、下行接收電平、CM下行信噪比、累計在線時長、上行端口、下行端口、CPEIP、業(yè)務(wù)類型等字段的信息。還可對所選擇記錄進行刷新和Ping操作。（2）CMFlap查詢可根據(jù)MAC進行查詢并且可刷新列表使列表中數(shù)據(jù)信息為最新信息。可查看下行通道、上行通道、CMMAC、最近Flap時間、創(chuàng)建時間、插入失敗條目、hit、miss、miss/hit、CRC錯誤數(shù)、電平調(diào)解數(shù)、Flap總數(shù)、最近重置時間等字段的信息。還可對所選擇記錄進行刷新操作。

3.3.3資源統(tǒng)計

系統(tǒng)應(yīng)支持對某個或所有上行端口下調(diào)制解調(diào)器統(tǒng)計功能。統(tǒng)計結(jié)果應(yīng)包含上行端口下的調(diào)制解調(diào)器的在線、離線等狀態(tài)的個數(shù)。統(tǒng)計結(jié)果應(yīng)以列表方式展現(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)提供對資源數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計功能。系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能是對大量原始數(shù)據(jù)的匯總和計算，通過統(tǒng)計可以從整體上反映網(wǎng)絡(luò)中各種資源的分布情況，從而為網(wǎng)絡(luò)維護管理人員進行進一步分析提供數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)可將統(tǒng)計結(jié)果使用報表形式輸出。系統(tǒng)支持按照多維度（時間粒度、資源類別、業(yè)務(wù)類別、資源范圍等）定義資源統(tǒng)計報表。（1）上行端口可查看上行通道名稱、下行通道名稱、CM數(shù)、注冊CM數(shù)、可糾錯率、不可糾錯率、平均SNR、通道利用率、通道容量、戶均流量、丟棄（in）、錯誤（in）等字段的信息。（2）下行端口可查看下行通道名稱、CM數(shù)、注冊CM、通道利用率、通道容量、戶均流量、頻率、帶寬、調(diào)制、端口電平、平均CM接收電平等字段的信息。（3）上聯(lián)端口可查看上聯(lián)端口名稱、利用率（in）、利用率（out）、流量（in）、流量（out）、標(biāo)稱速率、錯誤（in）、錯誤（out）、丟棄（in）、丟棄（out）、狀態(tài)等字段的信息。（4）CM統(tǒng)計可查看根據(jù)上行端口、狀態(tài)（在線、離線、初始化、測距中止、測距完成、IP完成）統(tǒng)計出的CM數(shù)。點擊統(tǒng)計數(shù)字，可查看詳細的CM信息。

3.3.4資源關(guān)系管理

系統(tǒng)對資源關(guān)系的管理應(yīng)主要體現(xiàn)在以下三個方面：（1）CMTS和CableModem的關(guān)聯(lián)關(guān)系。（2）HFC中的反向光接收機和光站的關(guān)聯(lián)關(guān)系。（3）HFC反向光接收機和CMTS上行口的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通過資源關(guān)系管理，用戶能夠根據(jù)前端名稱、光站地址或光站編號迅速定位相應(yīng)光站所對應(yīng)的CMTS上行口并進行上行口的噪聲監(jiān)控操作。

3.3.5資源測試

（1）資源測試-Ping系統(tǒng)應(yīng)提供基于ICMP協(xié)議Ping命令，利用ICMP回射請求報文和回射應(yīng)答報文來測試目標(biāo)系統(tǒng)是否可達，為用戶提供最為基礎(chǔ)的判斷網(wǎng)絡(luò)物理連接是否通暢提供依據(jù)。（2）資源測試-SNMP系統(tǒng)應(yīng)提供SNMP訪問方式用于對支持SNMP協(xié)議的設(shè)備進行工作站和之間的通信狀況的判斷。

3.4資源告警管理

告警管理是實現(xiàn)對網(wǎng)管系統(tǒng)所管理設(shè)備的有無發(fā)生異常的最直接的有效檢測手段。告警管理中用戶可以自定義告警過濾器，對用戶自身責(zé)任范圍內(nèi)的設(shè)備告警進行實時監(jiān)控，以達到快速了解設(shè)備異常情況的目的。系統(tǒng)提供對告警的確認、取消確認、刪除、操作記錄等功能。為用戶提供便捷、快速的告警處理入口。系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)MTS的各個部分進行持續(xù)或間斷的測試、觀察和監(jiān)測，以發(fā)現(xiàn)故障或性能的降低。例如當(dāng)CMTS上行口信噪比嚴重下降時，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警。當(dāng)CMTS突然斷電時，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警。（1）告警顯示系統(tǒng)應(yīng)能通過多種方式顯示告警。并根據(jù)告警的類別、等級，以不同的聲音和顏色進行顯示。（2）告警歸類系統(tǒng)應(yīng)能夠為指定的告警原因分配告警的嚴重級別。（3）告警處理系統(tǒng)應(yīng)支持告警日志功能。故障發(fā)生后，日志中應(yīng)能記錄該操作。告警日志統(tǒng)計列表應(yīng)能對故障類型基于嚴重程度、故障原因、時間段進行分級統(tǒng)計展現(xiàn)。收到告警后，系統(tǒng)管理員可根據(jù)需求對告警進行確認、清除、加備注等操作。（4）告警信息告警信息展示指定設(shè)備的告警的基本信息以及對此設(shè)備告警在網(wǎng)管級別所做的操作進行記錄，便于記錄和查證告警原因。（5）告警查詢與統(tǒng)計系統(tǒng)應(yīng)支持對當(dāng)前告警或歷史告警提供查詢與統(tǒng)計功能。

3.5資源告警統(tǒng)計

系統(tǒng)應(yīng)提供告警統(tǒng)計功能，包括歷史告警統(tǒng)計、活動告警統(tǒng)計、活動告警分布。統(tǒng)計結(jié)果可根據(jù)查詢條件進行過濾，以圖形化界面顯示（餅圖或柱狀圖展示）。便于告警數(shù)據(jù)的分析和具體問題的定位。告警統(tǒng)計圖包括以下幾部分。（1）歷史告警統(tǒng)計可根據(jù)統(tǒng)計方式（資源域、資源類型、告警級別、前端）、開始時間、結(jié)束時間統(tǒng)計歷史告警記錄。右側(cè)以餅圖展示統(tǒng)計結(jié)果（顯示具體告警條數(shù)和所占百分比）。（2）活動告警統(tǒng)計可根據(jù)統(tǒng)計方式（資源域、資源類型、告警級別、前端、告警狀態(tài)）、開始時間、結(jié)束時間統(tǒng)計活動告警記錄。右側(cè)以餅圖展示統(tǒng)計結(jié)果（顯示具體告警條數(shù)和所占百分比）。（3）活動告警分布可根據(jù)資源域、資源類型、開始時間、結(jié)束時間進行活動告警分布的統(tǒng)計。右側(cè)以柱狀圖展示統(tǒng)計結(jié)果（告警級別以不同顏色進行區(qū)分）。

3.6資源性能管理

系統(tǒng)應(yīng)提供性能數(shù)據(jù)采集功能，定制資源類型中指標(biāo)的使能及其上下門限的設(shè)定。性能展示以圖形化界面顯示CMTS關(guān)鍵性能參數(shù)的實時變化趨勢，并能進行數(shù)據(jù)的分析和處理，能根據(jù)不同條件查詢歷史系統(tǒng)性能記錄。（1）性能管理可設(shè)置不同資源類型所涉及的指標(biāo)參數(shù)，并關(guān)聯(lián)應(yīng)用到指定位置。對指標(biāo)是否進行監(jiān)控，所產(chǎn)生告警是否啟用均可自主進行設(shè)置。（2）性能展示以圖形化顯示所指定CMTS根據(jù)預(yù)設(shè)條件查詢出的圖形信息。圖中顯示指標(biāo)所設(shè)置的上下門限，鼠標(biāo)放于真實曲線中可查看各時間點該指標(biāo)數(shù)值。

3.7CMTS回傳通道監(jiān)控

3.7.1CMTS回傳通道信噪監(jiān)控處理流程

3.7.2CMTS回傳通道信噪監(jiān)控實現(xiàn)

回傳通道信噪監(jiān)控的對象是CMTS的上行端口，上行端口的噪聲匯聚又是由于反向HFC通道的噪聲引起，所以將HFC反向通道和CMTS上行端口的頻譜信息作為一個界面展示，便于用戶校驗問題。噪聲監(jiān)控界面包括以下幾部分。（1）信噪比：監(jiān)測CMTS上行口的信噪比變化趨勢。（2）頻譜：監(jiān)測CMTS上行口的頻譜變化趨勢。（3）回傳通道：以圖形化方式展現(xiàn)從系統(tǒng)中獲取HFC反向光接收機和光站的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以及CMTS上行口和HFC反向光接收機的關(guān)聯(lián)關(guān)系。操作包括開通RX和關(guān)閉RX，兩種操作產(chǎn)生的影響呈現(xiàn)在信噪比和頻譜的變化趨勢。運維人員根據(jù)其運維經(jīng)驗，通過信噪比和頻譜的變化判斷噪聲來源。（4）操作日志：記錄回傳通道信噪監(jiān)控界面觸發(fā)的各項操作。系統(tǒng)應(yīng)支持通過以SNMP管理方式從CMTS設(shè)備上獲取上行口信噪比信息及上行口頻譜信息并以曲線圖方式展現(xiàn)，同時應(yīng)該將相應(yīng)光站信息顯示在同一界面上，方便維護人員快速查找問題光站。

4項目總結(jié)

項目通過規(guī)劃建設(shè)一套功能齊全多級管理的光傳輸平臺網(wǎng)管系統(tǒng)與CMTS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，來實現(xiàn)公司集中匯聚各前端機房光傳輸平臺信息和CMTS/CableModem并與OSS等相關(guān)系統(tǒng)對接，同時保證各運維部門對所屬機房進行實時監(jiān)控管理。項目系統(tǒng)將克服現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的諸多不足點，改被動維護為主動維護，極大減少了網(wǎng)絡(luò)運維的人力成本，提高網(wǎng)絡(luò)運行維護的質(zhì)量和效率，確保信號的安全播出。

作者：許輝 單位：鞍山廣播電視臺