《有线数字电视技术》课件第10章.ppt

1、第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.1 网络管理的重要性与必要网络管理的重要性与必要 10.2 网络管理的基础知识网络管理的基础知识 10.3 有线数字电视网的管理有线数字电视网的管理 10.4 有线数字电视网络管理设备应用实例有线数字电视网络管理设备应用实例 10.5 有线电视有线电视HFC网的用户管理系统网的用户管理系统 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.1 网络管理的重要性与必要性网络管理的重要性与必要性现代通信网络已经成为一个极其庞大而复杂的系统，网络的运营、组织、维护与开通已成为一门专业。实践证明，没有有力的网络管理

2、作为支撑，就难以保证在网络运营中有效地疏通业务量以及提高网络资源的利用率；没有网络管理技术的保证，就不能避免网上业务的拥塞以及通信故障等问题；没有网络管理技术，不但会使网络经营者遭受经济损失，同时也会给用户带来诸多麻烦与不便。先进、安全与可靠的网络管理是网络经营者与网络用户的要求。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 网络管理的范畴非常广泛，从目前广为应用的电信网、计算机网和有线电视网络的管理内容来看，有线电视网络的管理问题最具代表性。因为有线电视网络的物理形态正在从同轴电缆网向光纤电缆混合网直至全光纤网发展，传输技术正在从模拟向数字/模拟混合方式过渡，网络结构形态正在从广播网向通信/广播

3、网混合过渡，网络的功能可涵盖现有的电视广播网、电信网、计算机网，所以，有线电视网络管理已成为网络管理范畴中难度最大、内容最广的领域。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 目前，世界范围内比较通用的有线电视网络是光纤同轴电缆混合网(HFC)。HFC网既能传输数字电视节目，又能传输模拟电视节目，另外它还能传输数据以及与Internet网相接。因此，HFC网络结构产生之后，立即显示出强大的生命力，并在世界各国许多先进的有线电视网络中得到广泛应用。所以，基于计算机网络的CATV网建设以及HFC有线网络管理体系构建已经成为目前的热点。我国的有线电视网络管理通常采用与电信管理网(SNMP)和简单网络管

4、理协议(SNM)相近的技术建立自己的网络管理体系。因此，本章首先介绍TMN和SNMP网络管理的基础知识。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.2 网络管理的基础知识网络管理的基础知识10.2.1 网络管理的定义和功能网络管理的定义和功能网络管理是对网络的性能、品质和安全进行监测和控制的过程。国际标准化组织(ISO)对网络管理系统建议了五项基本功能，即配置管理、故障管理、性能管理、计费管理和安全管理。1)性能管理性能管理是提供对网络设备的状态以及网络单元的有效性进行评估和报告的一组功能，包括性能监视、性能管理控制和性能分析等，以便核实所保持的服务等级，鉴别实际和潜在的瓶颈，并建立和报告

5、有关管理决策的实施情况。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 2)故障管理故障管理是提供对信息网络及其环境运行的异常情况进行动态检测、隔离和矫正的一组功能，包括告警监视、故障定位、故障校正、测试、故障管理等。这些操作能迅速地甄别出问题所在以及性能是否降低，必要时可启动控制功能，包括诊断、修理、测试、恢复、备份等。3)配置管理配置管理是提供收集、鉴别、控制来自代理(Agent)的数据，并将数据提供给代理的一组功能。这些数据主要包含软件的运行参数和条件、路由控制、备份操作条件等。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 4)计费管理计费(或账务)管理是提供网络中各种业务的使用数量并确定使用成本

6、的一组功能。计费管理包括账单功能和自费功能等。计费功能主要控制有关资源的用法，面向成本和面向信息收集、解释、处理和报告的过程。5)安全管理安全管理是提供保证运行中网络安全的一组功能，包括认证、访问控制、数据机密性、数据完整性和数据可用性等。安全管理借助风险分析，使成本风险达到最佳搭配，实现网络安全运行。安全管理主要用于避免如下情况的发生：网上信息传输错误，传输信息被黑客破坏，网上信息被不该得到的人使用，网络资源被非法占用。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.2.2 电信管理网的基础知识电信管理网的基础知识1.电信管理网体系结构的概念电信管理网体系结构的概念电信管理网的核心思想是一种

7、网管网的概念，它将管理网提供的管理业务与电信网提供的电信业务分开，相对于被管理的电信网来说属于一种带外管理。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 TMN使用管理者/代理关系来完成管理活动。一般来说，代理是一个在各个节点运行的进程。代理主要有两个功能：一方面收集该节点的各种信息，传送给管理者；另一方面接收管理者的指令，控制该节点的网络行为。管理者通常运行在网络的主计算机中，它的主要任务是询问代理和收取所要求的信息，存取MIB(管理信息库)；另一个任务是根据管理决策分析MIB，发出控制指令给代理，指挥网络的正常运行。管理者对上一层的管理者充当代理的作用。网络中心根据各代理送来的信息进行统计和分

8、析，报告所有的网络情况给管理者。现代化的智能设备、网络设备都带有一个网络代理。如果网络设备不具有代理的功能，则必须连接到专用的网络控制装置，在TMN中称为中间设备，该装置充当网络代理，由该装置负责收集网络信息和控制该设备。在这种情况下，网络的经营者要付出较大的代价。因此，选用的网络设备最好具有代理功能，且这种功能符合网络管理者的要求。为了互通，通信管理系统应当用一致的观点来观测各方面，当两个功能块交换管理信息时，有必要让这两个功能块了解交换的内容中使用的共享管理知识(SMK)。为了在每个实体中建立这种共同的了解，可能需要一些形式的协商。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 从功能结构的角度

9、来看，TMN的体系结构可以划分为许多功能单元，主要的功能单元有操作系统功能(OSF)、网络单元功能(NEF)、中介协调功能(MF)、工作站功能(WSF)、适配功能(QAF)、通信网支撑功能(SEF)、消息通信功能(MCF)和数据通信功能(DCF)。这些功能单元按照一定的组合构成功能实体。TMN中的功能实体组成了TMN的物理实体。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 从信息结构的角度来看，TMN可看做两种模型：(1)从操作系统(OS)的管理功能层次上可划分为五个层次，由低到高依次是：网元层、网元管理层、网络管理层、业务管理层和事物管理层。网元层提供管理对象的接口；网元管理层提供网元层的控制和

10、网元的数据管理；网络管理层提供网元管理层的配置、性能、故障、安全管理；业务管理层负责网络业务质量、业务提交和用户业务统计；事物管理层处理合同、财务和资费政策。(2)从信息角度看，运用面向对象的概念对网络资源进行抽象，得到管理对象(MO)模型，对管理方法进行抽象，可得到管理者/代理模型。MO的集合组成管理信息库(MIB)，管理者/代理模型实际上是基于当今流行的客户/服务器结构。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 2.TMN的组成的组成TMN的基本意图是：利用一组标准化的接口构成有组织的体系结构，以使不同类型的网络管理系统和电信设备之间采用统一的方式交换管理信息，从而实现电信网的自动化、智能

11、化、标准化的综合管理。电信管理网是一个具有体系结构的数据网。它把一系列网络管理功能综合起来，通过采集网络工作参数，控制相应设备，协调整个网络，使之正常运营。此外，它还要为各种操作系统之间及操作系统与电信网之间提供标准通信接口。电信管理网的组成如图10-1所示。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术(1)操作系统通常由一组计算机组成，负责处理电信网的管理信息、发送控制指令。操作员通过操作系统实现各种管理操作。操作系统应具备应用程序支持、提供数据库功能、用户终端支持、数据的格式化和报表形成等功能。(2)工作站是网络管理中心的操作终端。(3)数据通信网用来传递网管信息。它可独立于电信网，也可以利用

12、电信网的一部分来构成数据通信网的物理连接。数据通信网与其他模块(如操作系统)的连接是通过接入网的网络管理接口Q3实现的。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 电信管理网与电信网是互连的，电信管理网通过电信网中的接口(如交换机的监控终端)采集网管信息，网管操作的执行也是通过电信网中的设备、设施来完成的。电信管理网也能利用电信网来传输管理信息。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-1 电信管理网的组成 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.2.3 简单网络管理协议简单网络管理协议(SNMP)的基础知识的基础知识有线电视网络的复杂程度低于电信网络，因此常采用SNMP作为网络

13、管理的协议。SNMP协议是一种带内管理方式，一般不会对网络的性能带来太大的影响，但其轮询制固有的缺点限制了对网络管理接点的数量和操作响应时间，因此决定了该体系不能用于大型的网络管理。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 1.SNMP的基本概念的基本概念SNMP提出了现代网管的三个重要概念，奠定了现代网管的基础，几乎所有的网管系统都是基于这三个基本概念构建的。(1)管理信息库(MIB)。MIB采用树型结构，越靠近顶部，越是总体方面的信息，越下面，越细化。例如，某个节点的类别是设备，它下面可能是串口和并口，它的值就是串口和并口的数量。ISO只定义了一个MIB树，然而树的下面可能包含与各个厂商有

14、关的扩展部分，例如IBM、SUN、HP都定义了自己的MIB，尽管各自所使用的名称不同，但所包含的信息是基本相同的。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术(2)代理。一般来说，代理是一个在各个节点运行的进程，普通的UNIX终端软件自身都带有一个代理。代理主要有两个功能：一方面收集该节点的各种信息，传送给管理者；另一方面，接受管理者的指令，控制该节点的网络行为。(3)管理器。管理器通常运行在网络的计算机中，它的主要任务是询问代理，收取所要求的信息，存入MIB；另一个任务是根据管理决策分析MIB，发出控制指令给代理，指挥网络的正常运行。此外，管理器中还带有大量的共享软件。第10章 有线数字电视系统

15、的网络管理技术 2.SNMP的管理关系结构的管理关系结构SNMP的管理关系结构如图10-2所示。图10-2 SNMP的管理关系 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 该图把存在于管理网络站点、网元之中的且又按照SNMP的标准进行通信的实体称为SNMP应用实体，而把若干对应用实体和SNMP代理组成SNMP共同体，每一个共同体通过它的Internet等级名进行识别。SNMP具有两种管理功能：应用实体和管理代理互相作用来获取变量；应用实体和管理代理互相作用来改变变量。这些功能可以通过轮询操作来实现，一个SNMP的管理者能够通过编程以一定的时间间隔向被管理设备发送轮询消息，这些发送的时间间隔可以通

16、过SNMP的MIB来确定。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 轮询有三个方面的作用：首先，采用轮询可以使系统相对简单化；其次，轮询是由SNMP的管理者控制的，从而能够限制通过因特网的管理信息业务；第三，轮询管理协议严格地限制了被管理单元作出反应的灵活性，从而限制了因特网中管理设备的数量。但SNMP不完全是一个轮询的协议，它也允许一种非请求操作。图10-3是SNMP对中断、轮询和陷阱操作的比较。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-3 中断、轮询和陷阱操作 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 1)中断图10-3(a)表示SMNP中引入的普通的中断方式。在这种情况下，当被管

17、对象产生一个中断给网络控制中心后，控制中心根据收到的中断请求来作出反应，并返回回答信息。中断是计算机中经常采用的一种方式，但是系统的设计者并不喜欢中断这种方式，其原因是中断难以预测；同时，由于处理中断需要占用CPU的周期，容易造成网络计算机的中央处理单元(CPU)的过载。2)轮询图10-3(b)表示出了SMNP中引入的普通的纯轮询系统方式。控制中心连续向被管理对象发送轮询信息，从中我们看到的消息是“希望了解你的状态，请响应”，从而迫使被管对象作出响应。然而轮询操作占用了网络中的开销比特，在网络中引入了大量的非用户数据，如果频繁地进行轮询，则会降低网络对信息的处理和传送效率。第10章 有线数字电

18、视系统的网络管理技术 3)陷阱图10-3(c)示出了SNMP中引入的陷阱方式。这是一种轮询的修改方式，其运行过程是：代理负责对门限值进行核对(通常称为过滤)，仅当超过门限值时才发生报告，管理系统会根据收到的信息，使控制机制作出相应的反应。陷阱方式仍然是一种中断，采用这种方式的优点在于：仅仅在比较严重或比较紧急的事件发生时，陷阱机制才发生动作；由于在陷阱机制中发送的消息简单并短小，因此可更有效地使用媒体的宽带和CPU周期。查询驱动和事件驱动方式缺一不可，在管理系统中两者互相补充，分别应用于不同的情况下。轮询是控制中心主动向被管对象询问，由被管对象返回轮询结果；陷阱是当被管对象发现本地发生了异常事

19、件而主动向控制中心报告。陷阱的操作方式和其他操作方式不一样，这里仅做一些简单比较。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 3.SNMP网络管理协议的结构网络管理协议的结构SNMP是应用层协议，是TCP/IP协议族的一部分，它通过用户数据报协议(UDP)来操作。在分立的管理站中，管理者进程对位于管理站中心的MIB的访问进行控制，并提供网络管理员接口，管理者进程通过SNMP完成网络管理。SNMP在UDP、IP及有关特殊网络协议(如Ethernet、FDDI、X.25)之上实现。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-4显示了常见的SNMP协议体系结构。SNMP管理者向代管代理者发出对某

20、个托管设备的查询或管理操作要求，代管代理者将查询或管理操作要求转变为托管设备使用的管理协议。当代管代理者收到对一个托管设备查询的应答时，立即将这个应答转发给SNMP管理者。类似地，如果一个来自托管设备的事件通报传到代管代理，则代管代理会以陷阱的形式将它发给SNMP管理者。其实查询是SNMP管理者主动向被管代理者询问，而陷阱方式是被管理者由于某种因素(例如故障)主动向管理者汇报并接受管理。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-4 SNMP协议体系结构 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.3 有线数字电视网络的管理有线数字电视网络的管理10.3.1 有线数字电视网络管理系统

21、的分类有线数字电视网络管理系统的分类有线数字电视网络正朝着数字化方向发展，新技术、新业务层出不穷，网络规模不断扩大，需要有先进的技术做支撑并采用自动化的管理手段。根据技术的不同和网络管理的侧重点，现代有线电视网络管理系统主要分为：SDH传输网管系统，光缆线路维护系统，机房环境监测系统，音视频编解码设备管理系统，HFC用户网管理与规划系统，数据网络管理系统，交换网管系统，信息服务网管系统，网络系统数据通信网管理系统。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 SDH传输网管系统是有线电视网络管理中的基础与关键。SDH本身的网管功能很强，在引进一级干线传输网上的SDH设备时，应注意选购其子网层管理系

22、统，同时要求子网层管理系统有向上一级网管系统提供并接受其管理信息的接口。作为设备厂家，应在提供接口的同时，提供接口的标准和信息格式，并承诺根据运营者的要求修改其有关接口和程序。这样做的目的是为了使运营者能够根据网络的发展在各厂商子网层管理系统的基础上建立统一的SDH传输综合网管系统。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 HFC用户网管理与规划系统是关系到有线电视运营者利益得到保障的重要系统，可以在对CATV线路、设备监控的基础上，加强对用户有条件接入系统的管理，经过与银行连接后可以实现用户收费的统一管理。在系统中加入地理信息系统GIS和规划功能后，可以对CATV的管理和发展起到更有效的作用

23、。下面主要对HFC网管系统进行介绍，其他管理内容请参考别的书籍。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.3.2 HFC网络管理的基本描述网络管理的基本描述HFC网络管理系统分四层，最下面是网络单元(NE)。网络单元实际就是HFC网络的各个组成部分，包括HFC设备、前端/分前端设备、Cable Modem系统、机顶盒系统及HFC电话系统等。HFC设备指网络中的各种放大器、光节点和集中供电设备等，前端/分前端设备包括调制器、光发射机和反向光接收机等。每个网络单元都和相应的单元管理者(EM)相对应，HFC网中安装在放大器和光节点中的监控模块和前端/分前端设备同HFC系统单元管理者通信，Cab

24、le Modem单元管理者对应Cable Modem相关设备，而机顶盒管理者负责管理机顶盒相关设备，单元管理层中的各单元管理者从对应的网络单元获得信息，将它们转换为其他层能理解的内容并传送给网络管理层。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 网络管理层的网络管理系统(NMS，Network Management System)从单元管理者获取信息，完成各个单元管理者之间必要的信息交流，这样当HFC网络平台的工作状态发生改变时，可以及时通知在HFC平台上运营的各种业务单元管理者。网络管理系统还具有安全管理机制，能够对整个网络的运行状况进行监视，进行设备的工作趋向分析，防止或减少故障的发生，当检

25、测到故障发生时，发出警告，分析故障原因，生成故障单，提出处理方案，进行任务指派等。最上面的是业务/商务管理层，它是直接面向用户和商务的，包括用户管理系统、业务管理(如Internet接入、证券大户系统、IPPV、VOD等)系统、计费系统等，这些系统同NMS进行信息交换。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 1.应答器的概念应答器的概念应答器主要用于采集设备的参数数据，接收前端物理管理层的询问和控制信息。它根据询问命令，上传设备参数在运行中的正常与异常状态，能够控制设备切换状态。对于HE，能够通过硬件和软件直接与网络设备连接，或者通过其他前端设备连接到网络设备，经过其他转换设备与网络设备连接

26、起来。对于NE，一般通过RF信号连接器上送到前端，当不能直接利用RF信号时，可通过其他具有RF通道的设备上送到前端。不管是哪一种，其传送格式都要符合HMS(HFC网管的混合管理层)标准。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 2.网络管理的下行、上行通道的基本结构网络管理的下行、上行通道的基本结构网络管理的下行、上行通道的基本结构如图10-5所示。图10-5 网络管理的下行、上行通道的基本结构 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 1)结构形式在网络管理的上行、下行通道中，信息传送的基本方式有两种。从图10-6中可看出，一种形式是从点A到点B之间使用双光纤制，即下行和上行信号使用光缆中不

27、同的两根光纤完成，这时上行、下行信息分别调制到指定的中心频率，该中心频率在规格范围内可以自由设定。第二种形式是从点B到点C采用单线制方式，因此，上行、下行网管信息必须在传输的频谱上进行划分。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 为了统一规格，在单线制传输方式中一般把下行与上行分配在不同的频谱位置。例如北美规定下行为48 MHz1 GHz，上行为5 MHz42 MHz。欧洲有三种规定：第一种下行为47 MHz862 MHz，上行为5 MHz30 MHz；第二种下行为70 MHz862 MHz，上行为5 MHz50 MHz；第三种下行为87.5 MHz862 MHz，上行为5 MHz65 MH

28、z。我国采用下行87.5 MHz862 MHz，上行5 MHz65 MHz。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 2)信息传送电平下行网管信息调制后的RF载波电平应比下行图像的载波电平低10 dB，上行网管信息的RF功率电平应在规定的载噪比25 dB以内。3)物理层的主要技术格式数字信息传送的基本单位是字节，每个字节以10 bit方式传送，如图10-6所示。其开始位置定义为“0”；8位数据传送时低位LSB在前，MSB在后；8 bit传送结束之后再传送一个停止位“1”。在传送多个字节时，两个字节之间可以没有间隙。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-6 单字节的比特传送顺序 第1

29、0章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.3.3 HFC网管软件使用介绍网管软件使用介绍1.HFC网管开发平台情况网管开发平台情况目前，国内市场出现的主流网管开发平台有HP OpenView分布式管理平台DM，SUN公司的SEM，IBM 公司的Tvioli TME10，美国VERTEL公司的TMN 开发平台。总体来说，这些工具都是基于TMN、面向对象、采用分布式多用户实现网络管理的开发平台，主要支持OSL/CMIP，也支持SNMP。对最近崭露头角的CORBA也可支持。对非TMN接口的产品，可通过适配器或中间件方式集成起来。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 2.HFC软件的组成软件的组

30、成HFC网络管理软件也是系统运行的关键。就系统而言，软件有三大部分，即计算机上的系统软件，数据处理器上的查询控制软件，以及应答器上的通信、控制和数据采集软件。但是，最直接的与人联系的是计算机上的系统软件，下面概括介绍它的功能。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 3.HFC网络管理软件的功能网络管理软件的功能HFC网络管理软件的功能有：(1)能进行网络规划，修改网络参数，修改设备运行参数。要想建立一个HFC网管网络，应由用户提出，并由生产、销售公司设计网络的规模、结构，必须能够方便快捷地录入计算机网络数据库中，并且能够发到网络中作为运行的依据。同时，在网络运行以后可能需要增加与删除一些网络

31、结构和设备，因此软件必须具备让用户修改网络参数与增删设备的功能。在长期运行或修改网络结构时，有些设备的运行参数可能需要改变，软件应该提供给用户修改设备参数的功能。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术(2)能够实时地对网管中的各种设备进行状态监视，即能够及时地进行故障诊断报警及设备状态预警；能按用户需求进行库中数据的更新，以保证库中经常保持最新数据，供用户随时查询。(3)能控制网络设备，即能控制设备切换，能控制回传信号的通、断及降低电平，能控制用户信息的通、断与加扰。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术(4)能够对系统进行管理；能够把状态、故障、预警的机器存入数据库中，并能根据用户需要按

32、天或周对数据存档；能分析数据并打印各种报表、发送维修单；能对网上设备进行库房管理；能形成上级所要的报表资料并进行报发；能够报发安全统计表；操作人员的主要操作要有记录，以备事后审查。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 4.SNMP软件软件网络管理系统有两种解决方案。一是购置通用管理平台，可以立即应用，通用管理平台具备市场接受的解决方案。它有较高的市场占有率，有普遍接受的市场标准，有开放的编程接口，有SNMPV1和SNMPV2管理包，但是购置费用昂贵而且对制造商的硬件、软件支持欠缺一些。已开发的通用管理平台有SUN Microsystems的Sun Net Manager，Hewlett P

33、ackard的HP Overview，IBM的Netview/6000，Multi net的Lance+系统，Network Managers Ltd的NMC以及Net labs Inc的Overlord System。二是开发专用管理平台，一般是由小公司在自身硬/软件的基础上开发出来的管理包，但是价格比通用平台要低，对硬/软件优化支持性好，修改扩充容易，可支持特定功能；缺点是市场占有率低，长期可用性和进一步开发有问题。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.3.4 地理信息系统地理信息系统(GIS)新技术在有线数字电视网管中的新技术在有线数字电视网管中的应用应用在有线电视网络中可采用

34、地理信息系统(GIS)技术进行信息规划管理。在有线电视网络管理的应用中，采用地理信息系统(GIS)新技术能对有线网络进行直观的管理，例如对光纤主干网、电缆主干网、放大器、分支器等进行系统管理时，利用地理信息系统技术使网络中的每一设备元件与地理上的某一点有机地结合起来，完善了有线电视网络的管理。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 一般大型有线电视网络是一个集广播电视、娱乐、信息为一体的双向宽带信息网，网络由光纤主干网、电缆主干网、电缆支干网、用户分配网(或称用户接入网)等组成，放大器的数量达几千只，网络放大器遍布大街小巷。为使决策者面对大量抽象、复杂繁琐的数据能做出正确的分析和处理，及时了

35、解当前网络的运行状况，提高网络的设计和维护效率，有线电视台应当开发有线电视网络地理信息规划管理系统。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 该系统将先进的GIS技术引入有线电视网络管理中，不仅利用计算机管理有线电视系统涉及的一切对象(包括网络设备、用户、分站等)的属性信息(如光纤、电缆类型、光节点、放大器的型号、用户所属分站的管辖区域及用户数等)，同时还可管理系统中一切对象的位置信息，可将市有线电视网中的网络图形与信息、资源数据完善地结合起来，并将所需的网络信息资料形象、直观地与所在地地图和网络图紧密联结起来，提供一些常用的分析、查询功能，可在屏幕上任意查询网络信息，并将结果以列表的形式显示

36、出来。另外，它还具有一些简单的统计功能，大大改善了有线电视网络管理的质量。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 1.有线电视网有线电视网GIS的组成的组成 硬件组成：输入设备，主要包括A0的黑白扫描仪和A4的彩色扫描仪；信息处理主机，由多台带大屏幕彩色的显微机组成，并将它们接成局域网；输出设备，为彩色绘图仪。另外，由于图纸文件占用磁盘空间较大，因此配备了光盘等辅助存储设备。系统软件组成：软件平台有Mapinfo、Oracle等，工具软件有Esp光栅矢量化软件、Mapbasica及Powe object等开发工具。应用软件包括系统管理、层面显示、分站显示、信息查询、统计以及工具栏等部分。第1

37、0章 有线数字电视系统的网络管理技术 2.有线电视网网络管理有线电视网网络管理GIS功能的实现功能的实现为了能直观地查询并分析处理有线电视网络中的光节点、干线放大器、楼栋放大器、光纤、电缆以及分站的信息资料，必须将上述数据信息资料的内容可视化，将信息数据库与设计图形动态连接，使图形与数据完善结合起来。具体实现时，可将所在地图上的有线电视图形元素采用地理编码，对每一个图形进行编程，使每一图形成为一个实体。该实体的数据信息存放在数据库中，系统中通过采用连接工具SQL Datalink及ODBC完成数据库与图形的有机结合，做到图形与其数据库中的数据信息一一对应，实现在图形基础上对数据库的操作。如：在

38、屏幕上看到的某一光节点、干线放大器或分站标记等图形，欲知其编码号、技术参数以及所处地址，可用鼠标点一下，上述信息资料即在屏幕的信息栏中显示出来。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 同时，该系统还可对信息进行逆查询，即通过对数据库中数据资料的操作来查询图形。若已有某一干线放大器、关节点或分站标记的编码号，可按逆查询按钮，屏幕右下角会出现一个查询信息栏，在信息栏中输入该网络元件的编号并执行，屏幕上该放大器所处的位置将自动点亮。另外，该系统具有表格查询功能，通过查询可将网络中的全部光节点、干线放大器的编号、型号、所处地址及技术参数等信息列表显示出来，以便更清晰直观地查询网络信息。第10章 有线

39、数字电视系统的网络管理技术 该系统具有统计显示功能，可通过在屏幕上对网络图形元素的简单操作，精确地显示出对光纤主干网、电缆主干网及分站等数据库信息的分析查询结果。如在屏幕上欲知某一多边形区域内放大器的数目，可选定该区域后按统计键，则该区域内的放大器数目将自动显示出来。同时，若欲知某一分站的用户数量，当在信息查询栏中输入该分站名及所查信息之后，用户数目就会自动显示出来。该系统还具有层面自动控制及显示控制功能，面对前述的地图网络的各个层面分别控制，可单一层面显示，也可多个层面组合显示，以实现显示不同内容的要求，如电缆主干网络图、光纤主干网络图、分站分区图等。另外，还可单独显示某一分站以及同时显示相

40、邻的某几个分站等。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 在某一幅图中，可对图形任意缩放和沿任意方向随意移动，以使某一小区域更加清晰；同时，系统还可以完成对任一图形的打印输出工作。一般来说，有线电视网络是不断发展的，因此网络图形也在不断改变。在网络扩展时，仅需对其图形进行修改，避免了直接对数据库进行操作。为此，系统中通过图形与数据进行动态链接，使操作修改图形时能直接对数据库数据进行修改，完善信息资料的设计管理。这样，系统界面将变得更加友好和易于操作。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.4 有线数字电视网络管理设备应用实例有线数字电视网络管理设备应用实例1.MOTOROLA公司的公

41、司的HFC有线电视网管系统有线电视网管系统GI(公共接口)网络管理系统包括开放式网络单元管理系统(NETSENTRY)、前端设备监控系统(LIFENET)以及分配网络状态监控系统(LIFELINE)。GI网络管理系统从简到繁分层管理，层层兼容，可逐层向上升级。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 1)前端设备控制系统GI的前端设备状态监控系统称为LIFENET，它既可作为前端设备的独立监控系统，也可作为更高级网络管理系统的过渡系统。该系统包括一个简单网络管理协议(SNMP)代理中介，使LIFENET可与较低层次的LIFELINE状态监控系统或较高层次的NETSENTRY网络管理系统相连接。

42、LIFENET监控系统既可进行本地操作，也可进行远程监控，如图10-7所示。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-7 前端监控系统方框图 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 LIFENET可监控的设备有：OMNISTAR系列的光端机(包括1310 nm光发射模块、机架电源、反向光接收模块、1550 nm光发射模块及激光放大器等)。C6系列的RF调制器、处理器及上变频器。LIFENET系统由监控模块和监控软件组成。其主要特点如下：Windows NT操作环境，可实现多作业操作，该系统可用作用户工作站或网络服务器。机架配置显示。报警处理，报警记录，存储，打印。设备性能监控。第10

43、章 有线数字电视系统的网络管理技术 2)分配网络状态监控系统GI的状态监控系统叫LIFELINE，可对HFC网络的光节点、供电电源、干支放大器、桥接放大器、延长放大器和网络末端等设备的状态进行监控。LIFELINE系统包括应答器、查询计算机和监控软件三部分。其主要特点如下：Windows操作环境。多点、多作业网络监控平台。网络关键设备拓扑结构的绘制、导航。报警处理，报警记录，存储，打印。设备性能监控。状态监控系统的基本配置如图10-8所示。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-8 状态监控系统的基本配置图 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 不同的设备需配置不同的应答器才能实

44、现监控功能。应答器监控的主要参数有RF电平、DC电流、AC/DC电压、光功率、工作温度、机壳被非法打开等。查询计算机与控制计算机和应答器之间的通信速率分别为38 kb/s和9.6 kb/s。查询计算机通过RS-232接口与装载状态监控软件的PC机监控计算机相连，在该PC机上运行监控操作。每台查询计算机可监控250个应答器，每查询一遍，即更新每台应答器的当前状态，并将变化的状态送到监控计算机中。状态监控软件安装在控制计算机中。该软件可控制99个查询计算机的工作，可监控约25 000个应答器。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 2.路通路通LINM-1有线电视网络管理系统有线电视网络管理系统

45、1)概述随着HFC网络的快速发展，网络规模越来越大，传输设备越来越多，由此系统可靠性将逐步降低。为了改善系统的可靠性，必须在设备运行中对设备工作状态进行监控，但早期那种自成体系的、独立的、互不兼容的网络管理体系不可能满足网络管理的需求。为了从本质上提高HFC网络的可靠性，HFC网络需要开放式的网络管理系统。无锡路通公司按照SCTE HMS标准研制的LTNM-1有线电视网络管理系统就是开放式的HFC网络管理系统。该网管系统也完全满足未来的我国HFC网络的网管国家标准。双向HFC网络配置无锡路通公司的LTNM-1有线电视网络管理系统后，将大大改善系统的可靠性，保证双向交互业务稳定运行，使HFC双向

46、网络达到电信级服务质量。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 2)LTNM-1网管系统简介LTNM-1网管系统主要包括三个部分：管理计算机(包括网管系统软件和管理信息MIB库)、前端控制器和应答器。一个由LTNM-1网管系统构成的HFC网络的拓扑图如图10-9所示。管理计算机一般包括一台服务器和若干台客户机，它们之间通过IP局域网互连。服务器(包括数据库)是网管系统的数据处理中心，一般安装在总前端或分前端。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-9 一个由LTNM-1网管系统构成的HFC网络的拓扑图 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 前端控制器(HEC)位于总前端和各个分

47、前端，是连接IP网络和HFC网络的网关。远端应答器安装在设备端，不同类型的设备需要配置不同的应答器(包括硬件和软件)。LTNM-1网管系统完全采用了符合SCTE标准的开放性通信协议，其模型如图10-10所示。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-10 LTNM-1网管系统构成的通信协议模型 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 由于LTNM-1网管系统完全采用了符合SCTE标准的开放性通信协议，使得其与符合SCTE标准的其他网管系统能够完全兼容，充分保证了系统的开放性，其示意图如图10-11所示。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 图10-11 LTNM-1网管系统与符合

48、SCTE标准的网管系统兼容的示意图 第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 网络系统管理计算机是LTNM-1网管系统的管理中心，网管系统的全部功能是通过网络系统管理计算机完成的，它是操作者与网管系统的接口界面。管理中心包括计算机硬件和软件两部分。计算机硬件可以是单台计算机，也可是客户/服务器模式的计算机群。LTNM-1网管应用软件通过标准的SNMPV1.0访问应答器，管理信息库MIB为标准的SCTE MIB。LTNM-1网管应用软件LTNM-MAN-1R包含多种功能模块，网管系统利用这些软件模块实现各种各样的网管功能。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 10.5 有线电视有线电视HFC

49、网的用户管理系统网的用户管理系统1.用户管理内容用户管理内容HFC网用户管理也是管理中最重要的内容之一，主要管理有线电视用户的各种信息，如用户编号、姓名、性别、住址、联系电话、用户类别、终端数、用户密码等；同时还具有移户、过户、销户、报停、查询、统计等功能。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 2.用户管理与授权方式用户管理与授权方式对用户的管理和授权系统是加解扰付费电视系统的重要组成部分。管理和授权信息一般分为用户授权信息和加解扰信息两大类，它们都是使用数字信号进行编码加密后，插入到电视频道中与加扰的电视信号一起传送到用户终端解扰器中，以保护用户能正常付费收看。常见的加解扰电视系统对用户

50、的授权方式有以下几种：人工授权、磁卡授权、电子卡授权、IC卡授权、智能卡授权、中央集中寻址授权、智能卡和中心寻址授权共用的授权等方式。在上述几类方式中，智能卡授权和中央集中寻址授权是最有发展前途的授权方式。第10章 有线数字电视系统的网络管理技术 3.智能卡授权系统的工作情况智能卡授权系统的工作情况智能卡授权系统是一种不可寻址的加解扰系统，它将用户的交费频道、交费金额、每个频道每月的收费标准或各类不同节目单位时间内应交费的单价以及加密参数等记录在一张智能卡上，用户将智能卡插入接收机交换器后，就可以正常收看交费频道的节目。当用户所交额全部用完后，智能卡不再发出解扰命令，用户也就看不到正常图像。只