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1網絡現狀與項目背景

隨著鞍山有線電視網絡建設的快速推進，尤其是“光進銅退”戰略的不斷深入，光傳輸平臺的數量呈現爆發式增長，而目前分前端的光傳輸平臺采用多個廠商光傳輸平臺設備，涉及到多種模塊設備，對于日常的維護、故障的排查比較被動，甚至給系統的安全播出保障留下隱患。因此，建設一套功能齊全多級管理的光傳輸平臺網管系統與cmts網絡管理系統變得刻不容緩。將實現公司集中匯聚各前端機房光傳輸平臺信息和CMTS/CableModem并與OSS等相關系統對接，同時保證各運維部門對所屬機房進行實時監控管理。項目系統搭建后，各運維部門將能夠主動發現各類故障，隨時聯動，結合各種應急方案能夠縮短故障恢復時間甚至防止重大故障事件的發生，從而減少人員的浪費，提高網絡運行維護的質量和效率，確保信號的安全播出。

2CMTS網管系統網絡架構

2.1系統定位

CMTS資源管理系統以網元數據為基礎，應能夠通過SNMP網管協議對CMTS及CableModem進行操作、管理和維護。通過構建CMTS和CableModem資源庫，實現CMTS和CableModem的管理，同時與HFC網管系統對接，進而實現CMTS上行口噪聲匯聚的準確檢測，以定位噪聲來源。

2.2系統結構

CMTS資源管理系統須是適用于大中型網絡的網絡版軟件，基于B/S架構的多用戶系統，包括應用服務器、數據庫服務器和若干網管客戶端。應用服務器和數據庫服務器安裝在網管中心，操作系統為Linux或Windows系統，數據庫采用Oracle或者MSSQLServer。系統采用B/S架構，客戶端不需要安裝任何軟件，理論上可以通過Internet訪問應用服務器，客戶端的管理權限可以通過用戶分級來實現。應用服務器通過SNMP方式可以管理CMTS設備資源，也應該支持添加其他適配器支持與綜合網絡管理系統的接口。各子系統通過基于SOA平臺實現集成，并統一轉換成符合TMFMTOSI標準的服務供其他接口調用。

2.3與HFC綜合網管系統的關系

HFC中已經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關系，所以CMTS資源管理系統需要提供適配器來提取資源之間靜態配置關系并進行展現。

3CMTS網管系統功能部署

3.1CMTS網管系統功能規劃

CMTS資源管理系統是網絡管理員通過網絡管理程序對網絡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、資源告警統計、定時器管理、資源性能管理、拓撲管理、CMTS回傳通道監控、資源報表、安全管理（用戶和角色、權限設置、前端權限設置）、日志管理等功能，為網絡維護、故障排查提供所需各種服務。

3.2資源域管理

系統可實現資源域的管理，根據資源特性和管理策略將資源分成不同的域。系統在資源域的基礎上提供一系列封裝的接口，通過使用MTOSI等模板機制和標準的數據模型屏蔽不同廠商設備的差異。CMTS資源管理系統應支持按照各種數據的類型和變化頻度的不同，提供完善的數據同步功能，通過SNMP協議獲取數據的變化信息以保證數據的準確性。系統應支持采用自動觸發和手工觸發兩種方式進行數據采集。CMTS資源管理系統數據來源為網元，與其對接的網元包括CMTS頭端、CableModem。對于不同廠家的CMTS設備，在定制數據采集策略時有相應的選項供用戶選擇，系統支持對大IP段的設備集合進行采集。（1）直接配置針對某一種資源，系統可以添加單條資源數據記錄，同時在資源錄入的過程中要對資源對象的屬性、資源對象的狀態進行相應的修改。（2）模板批量配置資源輸入模板制定固定格式的導入模版，將文本文件數據、Excel文件數據等轉換為固定格式的Excel文件并通過程序快速地導入系統中。系統對Excel表格中的內容進行分析處理，轉換為系統內部格式的數據進行存儲。針對不符合系統格式的數據，系統自動檢查配置數據的缺失或錯誤，并提示用戶修改或重新填寫。通過規范數據錄入流程和錄入模板，實現數據錄入的標準化。通過錄入模板的標準化，可減少數據關聯錯誤和定義錯誤。

3.3資源配置管理

資源配置管理是對具有相似結構、行為、關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

系統應支持基本配置信息展現。包括CMTS設備的設備面板展示、概要信息及CableModem概要信息等。（1）設備面板展示面板中各端口位置，上行端口、下行端口、上聯端口均可點擊查看詳細信息。可進行設備的刷新，還可查看CPU/內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、模塊數量、版本、下行端口數量、上行端口數量、告警統計、上聯端口數量）和基本信息內容。

3.3.2資源查詢

系統應支持根據端口類型、端口名稱、狀態以及CableModemMAC地址等單一條件或組合條件對CableModem進行精確或模糊查詢。查詢結果以列表方式展現。（1）CM查詢可根據端口、業務類型、狀態、MAC地址等條件進行查詢。可查看MAC、狀態、IP、上行發射電平、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、業務類型等字段的信息。還可對所選擇記錄進行刷新和Ping操作。（2）CMFlap查詢可根據MAC進行查詢并且可刷新列表使列表中數據信息為最新信息。可查看下行通道、上行通道、CMMAC、最近Flap時間、創建時間、插入失敗條目、hit、miss、miss/hit、CRC錯誤數、電平調解數、Flap總數、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資源統計

系統應支持對某個或所有上行端口下調制解調器統計功能。統計結果應包含上行端口下的調制解調器的在線、離線等狀態的個數。統計結果應以列表方式展現。系統應提供對資源數據的分類統計功能。系統提供的數據統計功能是對大量原始數據的匯總和計算，通過統計可以從整體上反映網絡中各種資源的分布情況，從而為網絡維護管理人員進行進一步分析提供數據支持。系統可將統計結果使用報表形式輸出。系統支持按照多維度（時間粒度、資源類別、業務類別、資源范圍等）定義資源統計報表。（1）上行端口可查看上行通道名稱、下行通道名稱、CM數、注冊CM數、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、注冊CM、通道利用率、通道容量、戶均流量、頻率、帶寬、調制、端口電平、平均CM接收電平等字段的信息。（3）上聯端口可查看上聯端口名稱、利用率（in）、利用率（out）、流量（in）、流量（out）、標稱速率、錯誤（in）、錯誤（out）、丟棄（in）、丟棄（out）、狀態等字段的信息。（4）CM統計可查看根據上行端口、狀態（在線、離線、初始化、測距中止、測距完成、IP完成）統計出的CM數。點擊統計數字，可查看詳細的CM信息。

3.3.4資源關系管理

系統對資源關系的管理應主要體現在以下三個方面：（1）CMTS和CableModem的關聯關系。（2）HFC中的反向光接收機和光站的關聯關系。（3）HFC反向光接收機和CMTS上行口的關聯關系。通過資源關系管理，用戶能夠根據前端名稱、光站地址或光站編號迅速定位相應光站所對應的CMTS上行口并進行上行口的噪聲監控操作。

3.3.5資源測試

（1）資源測試-Ping系統應提供基于ICMP協議Ping命令，利用ICMP回射請求報文和回射應答報文來測試目標系統是否可達，為用戶提供最為基礎的判斷網絡物理連接是否通暢提供依據。（2）資源測試-SNMP系統應提供SNMP訪問方式用于對支持SNMP協議的設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

告警管理是實現對網管系統所管理設備的有無發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，對用戶自身責任范圍內的設備告警進行實時監控，以達到快速了解設備異常情況的目的。系統提供對告警的確認、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。系統應能夠對CMTS的各個部分進行持續或間斷的測試、觀察和監測，以發現故障或性能的降低。例如當CMTS上行口信噪比嚴重下降時，系統應能產生告警。當CMTS突然斷電時，系統應能產生告警。（1）告警顯示系統應能通過多種方式顯示告警。并根據告警的類別、等級，以不同的聲音和顏色進行顯示。（2）告警歸類系統應能夠為指定的告警原因分配告警的嚴重級別。（3）告警處理系統應支持告警日志功能。故障發生后，日志中應能記錄該操作。告警日志統計列表應能對故障類型基于嚴重程度、故障原因、時間段進行分級統計展現。收到告警后，系統管理員可根據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備的告警的基本信息以及對此設備告警在網管級別所做的操作進行記錄，便于記錄和查證告警原因。（5）告警查詢與統計系統應支持對當前告警或歷史告警提供查詢與統計功能。

3.5資源告警統計

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

3.6資源性能管理

系統應提供性能數據采集功能，定制資源類型中指標的使能及其上下門限的設定。性能展示以圖形化界面顯示CMTS關鍵性能參數的實時變化趨勢，并能進行數據的分析和處理，能根據不同條件查詢歷史系統性能記錄。（1）性能管理可設置不同資源類型所涉及的指標參數，并關聯應用到指定位置。對指標是否進行監控，所產生告警是否啟用均可自主進行設置。（2）性能展示以圖形化顯示所指定CMTS根據預設條件查詢出的圖形信息。圖中顯示指標所設置的上下門限，鼠標放于真實曲線中可查看各時間點該指標數值。

3.7CMTS回傳通道監控

3.7.1CMTS回傳通道信噪監控處理流程

3.7.2CMTS回傳通道信噪監控實現

回傳通道信噪監控的對象是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。噪聲監控界面包括以下幾部分。（1）信噪比：監測CMTS上行口的信噪比變化趨勢。（2）頻譜：監測CMTS上行口的頻譜變化趨勢。（3）回傳通道：以圖形化方式展現從系統中獲取HFC反向光接收機和光站的關聯關系，以及CMTS上行口和HFC反向光接收機的關聯關系。操作包括開通RX和關閉RX，兩種操作產生的影響呈現在信噪比和頻譜的變化趨勢。運維人員根據其運維經驗，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控界面觸發的各項操作。系統應支持通過以SNMP管理方式從CMTS設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，同時應該將相應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

項目通過規劃建設一套功能齊全多級管理的光傳輸平臺網管系統與CMTS網絡管理系統，來實現公司集中匯聚各前端機房光傳輸平臺信息和CMTS/CableModem并與OSS等相關系統對接，同時保證各運維部門對所屬機房進行實時監控管理。項目系統將克服現有網絡現狀的諸多不足點，改被動維護為主動維護，極大減少了網絡運維的人力成本，提高網絡運行維護的質量和效率，確保信號的安全播出。

作者：許輝 單位：鞍山廣播電視臺