摘 要：針對HFC網(wǎng)絡(luò)分前端機房設(shè)備管理現(xiàn)狀，提出一套HFC網(wǎng)絡(luò)分前端機房設(shè)備遠程監(jiān)測系統(tǒng)，對系統(tǒng)的基本概念、結(jié)構(gòu)和原理進行深入分析，以此為系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持，提高HFC網(wǎng)絡(luò)分前端機房設(shè)備管理水平。

關(guān)鍵詞：HFC網(wǎng)絡(luò)；分前端機房設(shè)備；設(shè)備遠程監(jiān)測系統(tǒng)

中圖分類號：TN943.6 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0314-02

如今，伴隨HFC網(wǎng)絡(luò)的快速建設(shè)與發(fā)展，所用設(shè)備的數(shù)量與類型都在持續(xù)增加，使設(shè)備維護面臨越來越大的困難和壓力，以往的維護模式及管理方法都無法滿足實際要求。建立新型管理系統(tǒng)，能提高整體管理水平，從根本上保證網(wǎng)絡(luò)運行可靠性與穩(wěn)定性。分前端作為總前端重要延伸，在網(wǎng)絡(luò)傳輸中具有重要作用與意義，使分前端實際運行保持穩(wěn)定和安全，對網(wǎng)絡(luò)傳輸而言，可以起到良好的作用效果。

1 HFC網(wǎng)絡(luò)分前端機房設(shè)備遠程監(jiān)測系統(tǒng)概述

就目前而言，對于分前端設(shè)備，其主要包含以下幾個組成部分：光平臺、光接收機、光發(fā)射機與UPS電源。以上設(shè)備都具備網(wǎng)管物理接口，通信協(xié)議為私有。很多生產(chǎn)廠家都能提供相應(yīng)的軟件，但仍然存在一些實際問題：①不同廠家系統(tǒng)僅可以對自家設(shè)備進行管理；②不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備采用不同的通訊協(xié)議；③網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)往往不盡合理。物理結(jié)構(gòu)以RS-232或者是RS-485為主，而操作軟件主要為單用戶形式的PC版本，難以實現(xiàn)集中管理；④若能對總前端設(shè)備進行集中監(jiān)測與管理，雖然能保證管理質(zhì)量與水平，但協(xié)議轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)傳輸都十分復(fù)雜，必須進行二次開發(fā)，有很大的工作量[1]。

HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為兩級光網(wǎng)，總、分前端數(shù)量分別為1個和10個，光節(jié)點的數(shù)量多達2000余個。因前端機房的布置較為分散，且無人值守，所以如果設(shè)備產(chǎn)生故障，則維護人員難以及時察覺，使設(shè)備管理面臨較大的困難。

基于此，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理基本要求，從前端機房各個設(shè)備積極入手，開發(fā)出相應(yīng)的實時監(jiān)測系統(tǒng)，以一套軟件平臺為基礎(chǔ)，對各生產(chǎn)廠家與不同設(shè)備進行綜合管理，從而實現(xiàn)由總前端集中監(jiān)測與管理各個分前端的目標。該系統(tǒng)主要對以下設(shè)備進行監(jiān)測與管理：光收發(fā)設(shè)備、平臺設(shè)備、UPS設(shè)備，分別由不同廠家生產(chǎn)。該系統(tǒng)以HFC網(wǎng)絡(luò)各項特征為依據(jù)，開展綜合設(shè)計與開發(fā)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全和造價低廉等優(yōu)勢特點。

2 HFC網(wǎng)絡(luò)分前端機房設(shè)備遠程監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與基本原理

2.1 硬件結(jié)構(gòu)

前端機房采用兩個光纖主干環(huán)路相連，記作A、B。借助總前端至每個分前端之間的以太網(wǎng)，總前端上設(shè)置的服務(wù)器和每個分前端構(gòu)成整個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。前端機房主要包含以下三種設(shè)備：①一級主干環(huán)路，主要由進口光設(shè)備組成；②光分配網(wǎng)絡(luò)，主要由國產(chǎn)光設(shè)備組成；③UPS電源。由于不同設(shè)備采用不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，所以采用若干轉(zhuǎn)換器，將所有端口數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的IP包，再借助以太網(wǎng)，使每個前端設(shè)備的實時數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器當(dāng)中，以此完成集中處理。對于協(xié)議格式完全一致的設(shè)備，直接使用雙絞線進行并聯(lián)，并與單獨轉(zhuǎn)換器相連。每個轉(zhuǎn)換器采用交換機與以太網(wǎng)相連。此外，針對個別廠家生產(chǎn)提供的設(shè)備，可通過對其專門服務(wù)器的安裝來實現(xiàn)私有數(shù)據(jù)有效處理與轉(zhuǎn)換，確保其滿足SNMP協(xié)議要求，最后納入到監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中實現(xiàn)統(tǒng)一管理[2]。

2.2 軟件結(jié)構(gòu)

軟件系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成，分別為設(shè)備監(jiān)測服務(wù)器、SQL Server服務(wù)器、客戶終端軟件。其中，設(shè)備監(jiān)測服務(wù)器主要采用以下功能模塊實現(xiàn)：串口協(xié)議管理、設(shè)備查詢模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、報警管理模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與系統(tǒng)設(shè)置模塊；客戶端軟件采用以下功能模塊實現(xiàn)：數(shù)據(jù)顯示分析、報警管理模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與系統(tǒng)設(shè)置模塊。

2.3 工作流程

網(wǎng)絡(luò)總前端設(shè)備監(jiān)測服務(wù)器根據(jù)TCP/IP協(xié)議，將查詢命令自動傳輸?shù)椒智岸嗽O(shè)備，由轉(zhuǎn)換器負責(zé)接收。在接收原始數(shù)據(jù)以后，根據(jù)協(xié)議實施處理，對數(shù)據(jù)進行分解，得到標準的數(shù)據(jù)格式，并對數(shù)據(jù)完成報警判斷，將原始數(shù)據(jù)與中間結(jié)果均存儲到SQL Server數(shù)據(jù)庫服務(wù)器當(dāng)中。網(wǎng)絡(luò)總前端設(shè)備監(jiān)測服務(wù)器根據(jù)協(xié)議向客戶端發(fā)送時間敏感數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)總前端設(shè)備監(jiān)測服務(wù)器采用路由器和局域網(wǎng)直接相連。在局域網(wǎng)中，用戶能采用相應(yīng)的軟件，對每個分前端機房中的設(shè)備進行實時監(jiān)測。采用軟件對SQL Server服務(wù)器及從網(wǎng)絡(luò)總前端設(shè)備監(jiān)測服務(wù)器得到的數(shù)據(jù)進行主動查詢，得到相應(yīng)的設(shè)備參數(shù)，動態(tài)顯示每個設(shè)備的實際運行情況及其參數(shù)變化，從而為管理人員的決策與維護工作安排提供參考依據(jù)[3]。

2.4 服務(wù)器主要功能

對于監(jiān)測服務(wù)器，其主要負責(zé)對設(shè)備的查詢命令進行實時發(fā)送，并對數(shù)據(jù)進行接收與處理，同時還負責(zé)對設(shè)備實施增減、修改與刪除，設(shè)定或修改參數(shù)的報警閾值與標準值。

2.5 軟件主要功能

對于客戶端軟件，它能為人員提供參數(shù)分析、監(jiān)測與故障報警平臺，所以為實現(xiàn)各項基本功能，其界面應(yīng)做到簡潔與直觀。這一軟件設(shè)置了以下幾種頁面：①機房設(shè)備列表，對機房設(shè)備的列表、所屬模塊列表、報警設(shè)備列表與實際工作狀態(tài)進行動態(tài)顯示；通過對列表中設(shè)備的單擊或雙擊操作，能快速轉(zhuǎn)入?yún)?shù)實時顯示頁面。②參數(shù)顯示，以設(shè)備的種類為依據(jù)，對其運行參數(shù)進行動態(tài)顯示。同時，轉(zhuǎn)入歷史數(shù)據(jù)的顯示頁面。③歷史數(shù)據(jù)，定量化的查詢與分析所有參數(shù)。④圖表顯示，采用圖表的形式進行顯示，對參數(shù)及其變化趨勢進行直觀預(yù)測。⑤監(jiān)控日志，對設(shè)備的報警情況與狀態(tài)變化進行動態(tài)顯示與準確記錄。⑥系統(tǒng)設(shè)置，其內(nèi)容包括：指定數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，對參數(shù)數(shù)據(jù)庫中的文件進行存檔與更新操作[4]。

2.6 系統(tǒng)主要特點

（1）系統(tǒng)是以對多種不同的設(shè)備進行同時監(jiān)測為基礎(chǔ)而建成的，具有較強的擴展性與兼容性。若需要增加其它設(shè)備，僅需在swhich中進行函數(shù)添加，并對相關(guān)模塊進行適當(dāng)修改，就可以完成有效擴展。

（2）針對不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備，響應(yīng)時間及查詢和應(yīng)答方式可能完全不同，這給監(jiān)測管理造成很大麻煩和不便。系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換器作為查詢基本單位，并對每個轉(zhuǎn)換器進行查詢，同時將查詢完成的轉(zhuǎn)換器其連接的每個設(shè)備，視為完成一個完整周期。采用以上輪巡方法，能有效提高輪巡的速度及實際監(jiān)測效率[5]。

（3）在監(jiān)測系統(tǒng)建成之后，很多難以發(fā)現(xiàn)的問題將被發(fā)現(xiàn)，如辦公網(wǎng)絡(luò)中斷，使系統(tǒng)的連接產(chǎn)生故障。針對這一實際情況，系統(tǒng)需要具有自恢復(fù)能力，若以太網(wǎng)產(chǎn)生了問題與故障，則服務(wù)器可自動連接，同時將其記錄到運行日志當(dāng)中。

（4）在SQL Server服務(wù)器中，保存有所有運行數(shù)據(jù)，同時采用監(jiān)測服務(wù)器進行實時更新。以上數(shù)據(jù)都能在現(xiàn)有的綜合系統(tǒng)中直接應(yīng)用[6]。

3 結(jié)束語

綜上所述，通過對這一監(jiān)測系統(tǒng)的合理應(yīng)用，能有效提高網(wǎng)絡(luò)維護整體水平，切實保障網(wǎng)絡(luò)實際運行的安全性，使所有用戶都能享受到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。然而，與其它新系統(tǒng)相同，這一系統(tǒng)也存在很多需要改進和優(yōu)化的地方，需要相關(guān)人員在系統(tǒng)運行過程中積極積累相關(guān)經(jīng)驗，借助相關(guān)先進技術(shù)和準備，不斷改進系統(tǒng)，使其充分發(fā)揮應(yīng)有作用與效果。

參考文獻

[1]聶 廣，張薛鋼，何 坤.有線網(wǎng)絡(luò)分前端機房動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)軟件模塊的設(shè)計及實踐[J].視聽界（廣播電視技術(shù)），2014（02）：88～92.

[2]張薛鋼，王 寅，李 斐.揚州市區(qū)網(wǎng)絡(luò)分前端機房動力環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)[J].有線電視技術(shù)，2013，20（06）：96～101.

[3]唐 浩，吳新宇.縣級廣電網(wǎng)絡(luò)分前端機房配電系統(tǒng)改造方案[J].中國有線電視，2012（12）：1429～1430.

[4]許東偉，耿震華.數(shù)字時代有線電視網(wǎng)絡(luò)分前端機房的建設(shè)與管理[J].有線電視技術(shù)，2010，17（08）：101～103.

[5]張 培，柳聰敏，趙穗生.HFC網(wǎng)絡(luò)分前端機房設(shè)備遠程監(jiān)測系統(tǒng)[J].有線電視技術(shù)，2007（01）：93～95.

[6]張英琛，申崳峰，楊東輝，亓 晶.基于TCP/IP的監(jiān)控系統(tǒng)在有線網(wǎng)絡(luò)分前端機房中的應(yīng)用[J].有線電視技術(shù)，2013（20）：81～83.

收稿日期：2018-6-2

作者簡介：張曉萍（1982-），女，助理工程師，本科，主要從事有線電視機房及HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、施工及維護等方面工作。