论文部分内容阅读
摘 要： 讨论在有线电视HFC网上，如何利用SNMP协议实时对HFC网络上的Cable Modem和头端设备CMTS的运行状态以及关键指标进行远程监测，时刻掌握网络及设备的运行情况，为Cable Modem的维护、双向网络的监督管理提供有利的依据。
关键词： HFC网；远程监测；网络管理；SNMP；Cable modem；CMTS
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0720065－01
1 项目背景
随着广电网络建设的高速发展，Cable Modem接入技术得到了飞速的发展。然而当前的HFC有线电视双向网络，由于缺乏对网络和终端设备的有效管理，对Cable Modem故障的定位和排查往往比较繁琐和费时，没有一个快速有效的检测手段，故障的发现和诊断一般要等到用户反馈，维护人员上门检查才发现故障，造成了维修成本高，效率低。
2 系统的实现
本文根据国家标准《HFC网络设备管理系统规范》，利用标准网络管理协议SNMP（Simple Network Management Protocol）
协议，提出一套基于SNMP的cable modem远程监测系统的办法。对HFC网络上的Cable Modem和头端设备CMTS的运行状态以及关键指标进行监测，及时对故障进行预警，并有效判断出Cable Modem的故障原因，对HFC的运行维护、监督管理具有很好的借鉴意义。
该监控系统包括指令发送模块、数据接收存储模块、分析预警模块、展示模块。其中指令发送模块以轮询的方式定期向Cable Modem和CMTS发送SNMP监控指令，以获取Cable Modem和CMTS的运行状态以及关键指标，包括Cable Modem的运行状态、下行电平、发射电平、下行SNR，设备IP、主机IP，以及Cable Modem所在回传通道的SNR、通道占用率、通道在线率等。
数据接收存储模块是将指令发送模块获取的Cable Modem和CMTS的运行状态以及关键指标储存到数据接收存储模块所在的服务器数据库上。
分析预警模块采用轮询检测设备和设备故障主动上报两种方式，根据接收到Cable Modem运行状态和各项关键指标与系统预设范围值的比较结果来判断该Cable Modem发生故障的可能原因，并对其进行预警，实现对全网Cable Modem终端的监控。预设范围值结合国家标准以及实际网络情况可设置如下，维护单位也可根据实际网络情况和不同的调制方式，对其进行个性化设置，表1为根据本公司实际网络情况设置的系统报警预设值。
展示模块主要实现数据查询、预警信息展示和管理、数据统计与报表展示等功能。通过数据查询，可查看全网Cable Modem任意时间的各项关键指标，当客户投诉时马上进入到客户诉说发生故障现象的那个时刻，对各种数据关系进行逻辑分析，判断故障位置。预警信息支持屏幕显示、短消息、邮件、外接声光电大屏幕等多种报警展示方式，同时可对预警信息进行人工管理。数据统计与报表展示等功能，对各类数据进行统计，按日期、前端、区域等进行分析并形成报表，作为运营维护的重要依据。
基于SNMP的cable modem远程监测系统网络结构图如图1所示，Cable Modem远程监测系统的指令发送模块、数据接收存储模块、分析预警模块和展示模块架设于有线电视网络的数据骨干网上，一般架设在运营商的中心数据机房，其各个模块通过IP网连接，四个模块可分别安装于一台服务器上，也可全部安装于一台服务器上。监控工作机安装在中心数据机房、分公司监控中心、分前端、办公网或远程HFC有线电视网络中任意位置，以IP形式与展示模块进行连接。
图1 基于SNMP的cable modem远程监测系统的网络结构图
3 指令发送模块的设计
在Cable Modem远程监测系统中，指令发送模块与CMTS和Cable Modem之间按照SNMPv1协议与CMTS和Cable Modem的MIB库进行通信，实现对CMTS和Cable Modem的监控。MIB（Man
agement Information Base，管理信息库）是一个存放管理元素信息的数据库，它是管理信息的有层次的集合，由管理对象组成，并由OID（Object Identifier，对象识别符）进行标示，如OID值1.3.6.1.2.1.10.127.1.1.1.1.6.3表示Cable Modem的下行电平，OID值1.3.6.1.2.1.10.127.1.2.2.1.3.2
表示Cable Modem的回传发射电平。指令发送模块通过SNMP协议读取MIB库的相应的OID值可以知道目前Cable Modem的下行电平、回传发射电平等各项参数指标。
在Cable Modem远程监测系统中，指令发送模块可利用Power
TCP SNMP TOOL等开发工具，实现指令发送模块与CMTS和Cable Modem的MIB库之间的通信。
4 系统的实际应用
在实际工作中，客服人员和维护人员可查询每个CM、CMTS各种参数的实时以及历史记录，并可对各个参数设定警示阀值，以便对设备故障作出判断；同时可以对信息进行分析和统计，提供详细的分析报表。这样一方面，帮助客服座席人员快速定位宽带网故障，大量减少上门检查信号排查故障的时间，提高客服中心工作效率。另一方面，可以帮助维护人员及时发现网络异常情况，使故障在萌芽阶段就能被及时清除，保证网络业务正常开展，减少用户因网络故障引起的投诉，提高用户满意度。
参考文献：
[1]GB/T 20030-2005，HFC网络设备管理系统规范[S].国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会，2005.10.
[2]黄晓宇，HFC网管对象MIB的研究[J].现代有线传输，2000（1）：
22-27.
[3]RFC2669,DOCSIS Cable Device MIB Cable Device Management Information Base for DOCSIS compliant Cable Modems and Cable Modem Termination Systems[S].IPCDN working group,1999.8.
关键词： HFC网；远程监测；网络管理；SNMP；Cable modem；CMTS
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0720065－01
1 项目背景
随着广电网络建设的高速发展，Cable Modem接入技术得到了飞速的发展。然而当前的HFC有线电视双向网络，由于缺乏对网络和终端设备的有效管理，对Cable Modem故障的定位和排查往往比较繁琐和费时，没有一个快速有效的检测手段，故障的发现和诊断一般要等到用户反馈，维护人员上门检查才发现故障，造成了维修成本高，效率低。
2 系统的实现
本文根据国家标准《HFC网络设备管理系统规范》，利用标准网络管理协议SNMP（Simple Network Management Protocol）
协议，提出一套基于SNMP的cable modem远程监测系统的办法。对HFC网络上的Cable Modem和头端设备CMTS的运行状态以及关键指标进行监测，及时对故障进行预警，并有效判断出Cable Modem的故障原因，对HFC的运行维护、监督管理具有很好的借鉴意义。
该监控系统包括指令发送模块、数据接收存储模块、分析预警模块、展示模块。其中指令发送模块以轮询的方式定期向Cable Modem和CMTS发送SNMP监控指令，以获取Cable Modem和CMTS的运行状态以及关键指标，包括Cable Modem的运行状态、下行电平、发射电平、下行SNR，设备IP、主机IP，以及Cable Modem所在回传通道的SNR、通道占用率、通道在线率等。
数据接收存储模块是将指令发送模块获取的Cable Modem和CMTS的运行状态以及关键指标储存到数据接收存储模块所在的服务器数据库上。
分析预警模块采用轮询检测设备和设备故障主动上报两种方式，根据接收到Cable Modem运行状态和各项关键指标与系统预设范围值的比较结果来判断该Cable Modem发生故障的可能原因，并对其进行预警，实现对全网Cable Modem终端的监控。预设范围值结合国家标准以及实际网络情况可设置如下，维护单位也可根据实际网络情况和不同的调制方式，对其进行个性化设置，表1为根据本公司实际网络情况设置的系统报警预设值。
展示模块主要实现数据查询、预警信息展示和管理、数据统计与报表展示等功能。通过数据查询，可查看全网Cable Modem任意时间的各项关键指标，当客户投诉时马上进入到客户诉说发生故障现象的那个时刻，对各种数据关系进行逻辑分析，判断故障位置。预警信息支持屏幕显示、短消息、邮件、外接声光电大屏幕等多种报警展示方式，同时可对预警信息进行人工管理。数据统计与报表展示等功能，对各类数据进行统计，按日期、前端、区域等进行分析并形成报表，作为运营维护的重要依据。
基于SNMP的cable modem远程监测系统网络结构图如图1所示，Cable Modem远程监测系统的指令发送模块、数据接收存储模块、分析预警模块和展示模块架设于有线电视网络的数据骨干网上，一般架设在运营商的中心数据机房，其各个模块通过IP网连接，四个模块可分别安装于一台服务器上，也可全部安装于一台服务器上。监控工作机安装在中心数据机房、分公司监控中心、分前端、办公网或远程HFC有线电视网络中任意位置，以IP形式与展示模块进行连接。
图1 基于SNMP的cable modem远程监测系统的网络结构图
3 指令发送模块的设计
在Cable Modem远程监测系统中，指令发送模块与CMTS和Cable Modem之间按照SNMPv1协议与CMTS和Cable Modem的MIB库进行通信，实现对CMTS和Cable Modem的监控。MIB（Man
agement Information Base，管理信息库）是一个存放管理元素信息的数据库，它是管理信息的有层次的集合，由管理对象组成，并由OID（Object Identifier，对象识别符）进行标示，如OID值1.3.6.1.2.1.10.127.1.1.1.1.6.3表示Cable Modem的下行电平，OID值1.3.6.1.2.1.10.127.1.2.2.1.3.2
表示Cable Modem的回传发射电平。指令发送模块通过SNMP协议读取MIB库的相应的OID值可以知道目前Cable Modem的下行电平、回传发射电平等各项参数指标。
在Cable Modem远程监测系统中，指令发送模块可利用Power
TCP SNMP TOOL等开发工具，实现指令发送模块与CMTS和Cable Modem的MIB库之间的通信。
4 系统的实际应用
在实际工作中，客服人员和维护人员可查询每个CM、CMTS各种参数的实时以及历史记录，并可对各个参数设定警示阀值，以便对设备故障作出判断；同时可以对信息进行分析和统计，提供详细的分析报表。这样一方面，帮助客服座席人员快速定位宽带网故障，大量减少上门检查信号排查故障的时间，提高客服中心工作效率。另一方面，可以帮助维护人员及时发现网络异常情况，使故障在萌芽阶段就能被及时清除，保证网络业务正常开展，减少用户因网络故障引起的投诉，提高用户满意度。
参考文献：
[1]GB/T 20030-2005，HFC网络设备管理系统规范[S].国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会，2005.10.
[2]黄晓宇，HFC网管对象MIB的研究[J].现代有线传输，2000（1）：
22-27.
[3]RFC2669,DOCSIS Cable Device MIB Cable Device Management Information Base for DOCSIS compliant Cable Modems and Cable Modem Termination Systems[S].IPCDN working group,1999.8.