文丨許飛 王艷

(昆山市信息港網(wǎng)絡(luò)科技有限責(zé)任公司，江蘇昆山 215301)

隨著技術(shù)的發(fā)展，特別是電視由模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)移及網(wǎng)絡(luò)雙向改造之后，有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)有了較快發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度和維護(hù)工作量都較以前有了顯著增加。為了保證網(wǎng)絡(luò)有良好的性能，必須使用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)性能，監(jiān)視和管理故障。但是，由于歷史的原因，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)存在著很多不足，不同的設(shè)備廠商擁有各自分割的網(wǎng)管系統(tǒng)，有些廠商發(fā)展自己專用的協(xié)議。這些情況致使網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不兼容，管理信息分離，不能更好的共享管理資源，缺乏對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理，從技術(shù)方面看，管理內(nèi)容龐雜、操作界面多種多樣，從管理方面看，不同的網(wǎng)管系統(tǒng)需要更多的人員學(xué)習(xí)、維護(hù)，浪費(fèi)人力，同時(shí)隨著網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度增加，分散管理，不容易進(jìn)行問(wèn)題定位和對(duì)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。

1 網(wǎng)管應(yīng)答器

針對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)這種現(xiàn)狀，各種解決方案層出不窮，目前來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)管應(yīng)答器搭配統(tǒng)一網(wǎng)管軟件是比較可行的一種管理手段。網(wǎng)管應(yīng)答器是安裝在室外的光傳輸設(shè)備、放大器和供電器中，作為網(wǎng)管系統(tǒng)的終端，網(wǎng)管應(yīng)答器的主要功能依據(jù)既定的通信協(xié)議層次解析前端的指令并響應(yīng)。另一方面，應(yīng)答器完成對(duì)被管設(shè)備的參數(shù)和狀態(tài)的采集和監(jiān)控，隨時(shí)將設(shè)備的工作狀態(tài)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳到前端，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，管理。從網(wǎng)絡(luò)條件及使用場(chǎng)合來(lái)看，網(wǎng)管應(yīng)答器主要有以下三類：①應(yīng)答器：同軸電纜； ②應(yīng)答器：五類線； ③應(yīng)答器：光纖。

1.1 ①應(yīng)答器 具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的RF接口，可與前端控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通過(guò) RF 信道實(shí)現(xiàn)基于SNMPv1.0 協(xié)議的數(shù)據(jù)通訊。

1.2 ②/③類應(yīng)答器 ②應(yīng)答器應(yīng)符合ISO/IEC 8802-3 規(guī)定的10/100BASE-T 規(guī)范，在UDP/IP 協(xié)議棧上實(shí)現(xiàn)SNMP v1.0 協(xié)議。③應(yīng)答器應(yīng)符合ISO/IEC 8802-3 規(guī)定的100BASE-FX規(guī)范，在UDP/IP 協(xié)議棧上實(shí)現(xiàn)SNMP v1.0 協(xié)議。②/③ 類應(yīng)答器不需要前端控制器，設(shè)備管理器可直接訪問(wèn)。

圖1是一個(gè)典型的HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

圖1 典型的HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 SCTE HMS標(biāo)準(zhǔn)

網(wǎng)管應(yīng)答器為HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理提供了條件，但只是一個(gè)必要條件。由于HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠家眾多，設(shè)備種類多，從運(yùn)營(yíng)商角度看，同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，幾家產(chǎn)品共存的現(xiàn)象十分普遍。因此，要實(shí)現(xiàn)設(shè)備統(tǒng)一管理，網(wǎng)管應(yīng)答器與統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)之間的協(xié)議也必須規(guī)范化。如果應(yīng)答器的協(xié)議不規(guī)范，就無(wú)法接入開(kāi)放式的統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)，也就無(wú)法對(duì)被管設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)控管理。

SCTE（Society of Cable Telecommunications Engineers，美國(guó)有線電視工程師協(xié)會(huì)）下屬的工作組織HMS（Hybrid Management Sub-Layer Subcommitte）經(jīng)過(guò)多年的工作，推出了應(yīng)用于HFC網(wǎng)絡(luò)管理的一整套開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)，它為設(shè)計(jì)具有開(kāi)放性、兼容性的應(yīng)答器和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)提供了依據(jù)。

HMS標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容涉及了應(yīng)答器設(shè)計(jì)的全套方案。主要定義了應(yīng)答器設(shè)計(jì)的物理層規(guī)范和媒體訪問(wèn)控制（MAC）層規(guī)范，引入了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理中的SNMP協(xié)議作為應(yīng)用報(bào)文層規(guī)范。HMS標(biāo)準(zhǔn)中還包含一系列的MIB文本的定義，以描述HFC網(wǎng)絡(luò)中的傳輸設(shè)備的管理信息，為網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供了充分的條件。

2.1 HMS的物理層規(guī)范 HMS物理層規(guī)范描述中心前端控制器與被管理的室外設(shè)備的應(yīng)答器接口通過(guò)HFC網(wǎng)絡(luò)通信的物理層協(xié)議。HMS物理層規(guī)范列舉了各個(gè)地區(qū)的頻譜劃分；指定了傳輸電平和精度；定義了數(shù)據(jù)通信方式和傳輸?shù)谋忍亓骱妥止?jié)流；指明了采用單一獨(dú)立的上、下行RF通道；詳細(xì)規(guī)定了上、下行RF通道的一系列物理特性和數(shù)據(jù)調(diào)制的技術(shù)細(xì)節(jié)，其中特別允許RF通道的通信載波可跳頻、載波發(fā)送功率可自動(dòng)控制，提高了通信物理層的可靠性。

2.2 HMS的MAC層規(guī)范 HMS的MAC層規(guī)范描述中心前端控制器與被管理的室外設(shè)備的應(yīng)答器在數(shù)據(jù)鏈路層所執(zhí)行的信息交流與協(xié)議，圍繞如何在MAC層可靠的傳輸數(shù)據(jù)包進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。MAC層規(guī)范對(duì)MAC包傳送的字節(jié)發(fā)送格式和次序、位發(fā)送順序、上下行數(shù)據(jù)包發(fā)送的時(shí)間限制進(jìn)行了約定；制定了MAC數(shù)據(jù)包傳輸采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；MAC層規(guī)范規(guī)定接入網(wǎng)管系統(tǒng)的應(yīng)答器的地址具有唯一性，通過(guò)引入順序號(hào)保證數(shù)據(jù)包傳輸?shù)倪B續(xù)性、防止數(shù)據(jù)包重復(fù)傳輸或丟失，采用了CRC校驗(yàn)以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕煌ㄟ^(guò)協(xié)議控制字段以確定Payload傳輸?shù)膮f(xié)議類型，它很好地實(shí)現(xiàn)了與更高層協(xié)議的接口，例如SNMP是最直接的引用。MAC層規(guī)范的制定可保障被管理的室外設(shè)備的應(yīng)答器與中心的前端控制器之間通訊可靠且有效。

2.3 HMS的MIB文本 HMS定義了眾多的MIB文本以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸設(shè)備的管理，其中HMS Root-MIB和HMS Tree-MIB定義了其它眾多MIB在ISO的MIB樹中的位置。HMS-COMMON-MIB定義了與應(yīng)答器相關(guān)的通用管理信息，包含應(yīng)答器本身的相關(guān)信息、應(yīng)答器MAC層的管理信息和應(yīng)答器的射頻特性參數(shù)信息等；HMS-ALARM-MIB定義了具有報(bào)警功能的模擬、離散參數(shù)報(bào)警信息的編碼格式；HMS-PROPERTY-MIB定義了對(duì)具有報(bào)警功能的模擬、離散參量的管理、維護(hù)的一組信息；此外，針對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)多種類型的傳輸設(shè)備，HMS分別定義了相對(duì)應(yīng)的管理信息庫(kù)MIB，比如HMS-FIBERNODE-MIB定義了室外光節(jié)點(diǎn)設(shè)備的相關(guān)管理信息；HMS-PSMIB定義了電源設(shè)備的相關(guān)管理信息。MIB文本包含了被管理設(shè)備的所有的管理信息，為應(yīng)答器的設(shè)計(jì)提供了有效的依據(jù)。

3 SNMPv1協(xié)議

SNMP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議簇的一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，它是隨著TCP/IP的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。其初版SNMPv1公布于1990年（RFC1157）。SNMP作為一種網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備彼此之間可以交換管理信息，使網(wǎng)絡(luò)管理員能夠管理網(wǎng)絡(luò)的性能，定位和解決網(wǎng)絡(luò)故障，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理系統(tǒng)中，SNMPv1協(xié)議是應(yīng)答器與網(wǎng)管系統(tǒng)交換信息的橋梁。

4 結(jié)束語(yǔ)

有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)目前的相對(duì)混亂的狀態(tài)如不能盡快得到改善，將嚴(yán)重影響HFC網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，甚至影響整個(gè)行業(yè)在三網(wǎng)融合大背景下的地位。SCTE HMS的提出使實(shí)現(xiàn)HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理成為可能，網(wǎng)管應(yīng)答器又成為統(tǒng)一管理系統(tǒng)的關(guān)鍵，這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的解決，使得困擾有視電視行業(yè)多年的HFC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理指日可待，希望有志于這方面開(kāi)發(fā)的公司更多關(guān)注投入這一市場(chǎng)，使相關(guān)商用軟件能盡早投入使用。

[1]鄭燕. 網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的方法.軟件導(dǎo)刊,2009(05):157-158.

[2]熊承國(guó)，尹冠民. 下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò)新技術(shù). 中央廣播電視大學(xué)出版社.2010（3）：45-78.