通過CABLE MODEM實現對HFC網絡監控

文丨羅春輝

通過CABLE MODEM實現對HFC網絡監控

文丨羅春輝

為實現網絡質量保障工作，結合軟件技術采集CABLE MODEM信號，建立對H FC網的信號監控系統，為此實現過程的原理、步驟、問題等探討。

軟件； CABLE MODEM； 監控

1 研究背景

佛山市視通寬帶網絡有限公司的網絡故障處于被動處理方式，用戶報障才掌握線路的異常。為向用戶提供更好的網絡質量，網絡保障需要由被動轉變為主動的處理方式，實現網絡維護和故障維修并行。以下通過CABLE MODEM（簡稱CM）的監控實現對網絡信號的監控，到達網絡保障的要求。

2 實施原理

HFC網絡質量受噪音因素的影響較大，網絡運營的噪音控制在于對線路信號質量穩定的保證。信號的穩定由器件的故障或老化、分配網絡結構的變化、人為等多個因素關聯，如何定位故障點是關鍵點。HFC網絡的樹狀結構，決定網絡的父節點下的子節點具有相同網絡質量。CMTS能實現對端口的信號監控，但由于監控的是端口總體網絡質量，加上HFC網絡噪音匯聚的影響，CMTS端口監控對故障處理未能提供具體的支持。對用戶終端CM監控可以提供網絡質量信息，而用戶的個人原因（關閉CM電源和電腦中毒）都會影響數據采集的可靠性。在光機和放大器等的關鍵節點放置CM，并對該CM進行數據采集，這對網絡維護和維修更具實質和可靠的意義。通過軟件程序實現對監控CM的信號數據采集、標準對照和報警提示的功能。

2.1 監控整體CM數據狀態

對布局在監控點的CM進行自動掃描并采集，對照實測值和參考值的偏離情況，偏離的CM資料記錄在數據庫，提供給客戶端的查詢。通過偏離對比，可以實現故障點的準確定位，對網絡故障隱患及時排除。

2.2 通過對指定監控點的CM進行實時數據采集

設置指定CM，由服務器對CM信號進行不間斷采集，并把采集的數據實現在時間分布的波動顯示。通過不間斷的數據采集，可以實現對監控點信號穩定性的進行判斷。

3 實施步驟

（1）光機（分節點）的資料整理，該步驟是整個方案實現的基礎。由于HFC網絡樹狀結構，資料的整理不但包括光機、放大器的數量和詳細地址，還要需整理光機、放大器的端口和層級的對應關系。（2）制定編碼規劃，明確網絡結構。以往的維修都按用戶住址確定光機和放大器位置，由于HFC網的多級分布，卻使用戶住址和光機位置不在同一地點，使得故障點未能及時定位。通過編碼的唯一標識，可以明確線路各節點的關系，從用戶的終端號就能向上追索到光機和放大器的準確位置。當發現監控CM信號異常時，可以通過監控CM的終端號確定影響范圍；同時出現片區故障時，通過對比用戶終端號即可定位故障點，減少故障排查的時間。（3）監控點CM的安裝和調試，是作為監控的依據。在光機和放大器的測試口經過適當的分支衰減，安裝測試CM。鑒于網絡結構和器件的差異，在安裝測試CM的同時需把光機和放大器的信號水平調整至標準范圍內，并記錄測試CM接收電平、發射電平、上下行信噪等的各項指標數據。如日后維護進行信號調整后，都必須更新資料。（4）數據資料的整理錄入。完成監控程序的建立、監控點資料的整理、編碼規則的確定、信號的調試后，最后的工作是把之前各環節的信息進行對照組合。把監控CM號、安裝地址、編碼、信號水平，信號標準范圍進行一一錄入系統。

4 系統實現方式

（1）監控系統實現采用C/S的模式，建立中介服務器實現客戶端和CM之間的查詢。數據查詢的方向：客戶端←→服務器←→CMTS←→CM。（2）監控系統通過VB+SQL的軟件方式實現，客戶端程序作為對服務器的數據訪問，服務器程序實現向CMTS的數據推送查詢和數據記錄。由于CMTS屬于dossic標準，不同型號的CMTS有標準的數據接口，服務器通過snmp協議讀取CM信號狀態數據。（3）系統的安全保障措施。采用C/S的模式，限制只能終端程序才能讀取服務器的數據庫數據，不能直接對CMTS的訪問。系統的運行控制在局域網內部，不能對外網開放?？蛻舳藢嵭袑C專用，服務器的端口通過交換機的隔離，關閉無用的網絡端口、并安裝防火墻。（4）監控系統查詢方式的設定。我司現有12個前端，實現后的監控CM數量達到上千個，在未明確CM所屬前端查詢狀態時，系統會把CM號向12個前端設備進行輪詢，如此大量的CM查詢時就會導致服務器、CMTS的負荷，為此系統將通過分批定時地對監控點的CM查詢。分批定時就是把CM的查詢根據錄入的資料排序推送至目標頭端，數據拆分成小片多次推送，數據推送設定在業務閑置的時間完成。

5 研究結論

在不改變HFC網絡結構，結合軟件的技術，實現對網絡的運行狀態進行監控。其優勢:第一，技術門檻低，整個實施所需的設備包括電腦和CM，這都是公司現有資源，按需增加CM數量就實現。通過VB+SQL的軟件方式構建，操行性強，費用較低，建設時間短。第二，費用低，系統實現全網覆蓋，按照設備一次投入5年折舊的計算，每戶每年的費用僅需0.2元。第二，靈活性高，可按需滾動建設，往后投入更完善的監控系統，原鋪設的CM也能回收使用。實施中同時需注意以下的問題：第一，資料收集、CM安裝調試、數據錄入3個環節需要花費的人員或時間是最多的，也是以后系統運行保證的關鍵。第二，某些放大器和監控點沒有220V的電源接入，所以不能實現監控CM布置。第三，要保證系統的有效性，網維人員對信號的調整需要及時更新系統資料。通過建立監控系統，公司能為用戶提供穩定的網絡，同時提高三網融合背景下的競爭能力。

（佛山市視通寬帶網絡有限公司，廣東佛山 528000）