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二、 HFC 网络管理系统的设计 1、 系统的基本组成

浏览次数: 日期:2018-06-30 02:27

  21世纪的第一个10年,是有线电视网络“百家争鸣、万紫千红”的黄金10年,光纤网络进一步向用户延伸,有的基本实现了光节点直接覆盖用户,取消了电缆放大器HFC(HybridFiber-Coaxial)光纤电缆混合网络基本建成,信号传输质量空前提高,模拟电视节目达到30多套。数字电视前端平台相继建成,高端用户看上了近百套的数字电视节目。网络双向化改造及互联网接入业务如雨后春笋在各地有线电视网络试验成功并发展用户,各地采取的发展措施也是“八仙过海,各显其能”,比如双向化技术方案就有C-DOCSIS技术、LAN技术、EoC技术等(当时FTTH光纤到户技术还基本没有应用),互联网出口有电信、联通、移动等,有线电视进入了最为辉煌的鼎盛时期。

  同时,5G网络具有速率极高(eMBB)、容量极大(mMTC)和时延极低(URLLC)三个特征。比如10Gbps的峰值数据速率、1ms空口传输时延、比4G提高3-5倍的频谱效率和每平方公里千兆的连接密度以及100倍的功效提升等。

  六合一多功能遥控器集六种遥控功能于一身,首先它是无线遥控器,可以控制家中的照明,窗帘,空调等系统。同时它也是红外遥控器,内置了许多品牌的电视,音响,VCD等红外控制指令集。还可以学习两种红外线遥控器的控制功能。放在客厅的茶几上, 看电视或听音响时, 一个遥控器就可以非常方便地遥控所有的设备。

  4、方便:人性化、主机隐蔽安装,只需通过每个房间的控制器或者遥控器就可以控制。

  联想集团高级副总裁,首席技术官芮勇博士表示:“3GPP全会刚刚发布了5G NR的独立组网功能,这是5G迈过的一个重要的里程碑。5G会改变游戏规则,对于通信及很多其他行业在未来很多年内都有极其广泛和深远的影响,其范围可包含当今社会最激动人心和具有前景的领域。联想一直与中国移动等重要行业伙伴一起努力加速实现5G技术的商业化,期望尽早让我们的消费者和客户获得最大利益。”

  不论在家里的哪个房间,用一个遥控器便可控制家中所有的照明、窗帘、空调、音响等电器。例如,看电视时,不用因开关灯和拉窗帘而错过关键的剧情;卫生间的换气扇没关,按一下遥控器就可以了。遥控灯光时可以调亮度,遥控音响时可以调音量,遥控拉帘或卷帘时,可以调行程,遥控百页帘时可以调角度。

  10多年前,广电网络的先贤们就先知先觉,居安思危,早就触摸到了互联网的强劲脉搏和发展大势,广电网络人把建成“广播+双向”全业务网络当成自己毕生追求的终极目标。互联网业务成就了广电网络,也成就了一代广电网络人,广电网络以能够在广电网上既看电视又上互联网而自豪。戏剧性的变化发生在10多年后的今天,广电网络没有拥抱互联网、融入互联网,却败在了曾经引以为豪的、成就广电网络的互联网上。随着光纤技术的突破,三大电信集体发力,快速部署光纤网络,互联网接入业务提速降价,并发展IPTV,直击广电网络的主营业务“数字电视机顶盒”,广电网络失去了三大电信规模部署光纤网络前的黄金战略机遇期,没有完成“互联网整转”的战略目标,今天,不得不吞下自己酿成的苦果,数字电视用户快速流失,宽带互联网用户增长快速放缓,这正是“成也互联网,败也互联网”。

  答:平衡双绞线对于数据应用的支持距离就是100米,这是国际标准所定义的。在超过100米的距离上传输网络信号,将取决于布线系统的性能余量,网络设备的性能余量,现场的施工情况等多个不确定因素,得不到一个量化的指标,也无法得到保证。针对您所提到的案例,符合标准的做法是在一个楼层上设立2个电信间,水平线缆划分区域连至相应的电信间,保证水平链路(从配线架到信息插座)长度不超过90米。

  尽管TVOS2.0未来是否会一统江湖犹未可知,但对鱼龙混杂的电视盒子市场来说,监管正变得越来越严。

  中国普天的HFC网络设备管理系统作为广电综合网管的一个子系统,也是最重要的基础网管系统之一。在规划HFC网络设备管理系统建设时,遵循以下原则:

  在智能家居环境的认定上,只有完整地安装了所有的必备系统,并且至少选装了一种及以上的可选系统的智能家居才能称为智能家居。

  千兆接口有两种:1000BASE-T和1000BASE-TX.它们都会用到4对线,但用的方式不同。

  分前端/总前端信息汇总:可将各个分前端的数据汇总到总前端,以便对整个CATV网络设备的运行状态,总体性能等情况进行分析,分前端和总前端都能对相关信息进行汇总统计,打印出相关报表,为管理决策提供参考信息。另外还有设备固定资产数量、地理位置等相关信息统计、各种报表生成、打印等功能。

  “对于电信运营商来说,主要是通过光纤到户的手段,积极对网络进行升级扩容,以实现百兆甚至千兆入户,保证用户良好的体验。而对于广电运营商,也要有相应的技术跟上时代的发展,来支持自身的服务。”深耕有线电视行业多年的ARRIS资深主管方案架构师周强博士对此感叹,“广电运营商目前面临严峻的竞争局面,有很多工作要做。而不容忽视的一大优势是非常丰富的同轴资源。”

  HFC 网络管理系统整体解决方案 HFC 网络管理系统整体解决方案 程永军 [摘要]:本文较系统的介绍了 HFC 网络管理系统的功能、标准、设计原理和技术指标以 及在网络中的应用。 [关键词]:FSK 调制解调 HMS 标准 网管 前端控制器 应答器 【Abstract】This paper introduce that functions , standards , design principium and techno-guidebooks of HFC network management system. 概述:随着中国有线电视网络建设不断的发展,网络规模也越来越大。同时,伴随着数 字电视,数据、语音、宽带 INTERNET 的接入,有线电视网络系统正逐步成为技术统一, 互联互通的宽带信息网络。但在网络建设、运营、管理、效益和可靠性方面所出现的问 题也愈来愈成为网络运营商最为关心的问题。 中国目前有线电视网络的管理同电信网络 管理相比几乎等于零,落后是非常巨大和明显的。超过 95%以上的有线电视网络没有网 络管理功能,导致网络运行管理和维护成本越来越高,不能及时发现网络系统上出现的 问题,增加了用户的不满和对有线电视网络可靠性的质疑。广电总局已经注意到这一问 题的严重性、并成立了 HFC 网络标准化研究小组,制定一些相关的网络管理系统标准。 广电 HFC 网络是国家信息化建设中的重点建设项目, 适合广电网络管理标准的网管系统 将具有越来越大的应用前景,其作用和管理能力也越来越被广电运营商所重视。所以建 设一个能适应 HFC 网络发展方向的网络管理系统,是目前急需要开展的工作,本文就如 何建设一个 HFC 网络管理系统提出了一个较全面的解决方案, 以便在 HFC 网络中得到推 广和应用。 一、 HFC 网络管理的功能、特点和标准: 1、 HFC 网管的系统功能: HFC 网络管理功能是一个相对专业的 HFC 网络设备和用户的管理系统,目前还没有涉及 到诸如财务、人力、运营、器材、档案管理等广义方面的网络管理。主要功能包括监测 网络和控制网络的运行状态、性能、品质等方面,收集和分析网络性能数据,对这些数 据进行分析和处理并显示,发出预警和告警信号,起用备份设备和转移路由,控制网络 的不正常状况,对网络的路由进行合理调度,对用户控制及收费管理等内容。可概括为 五大功能:设备性能管理、故障管理、控制管理、安全管理、资费管理。 2、 HFC 网管系统的特点: l 可靠性极高 采用了嵌入式实时操作系统技术,极大的提高了系统的可靠性; l 双机热备份 管理 PC 主机上的网络管理程序运行于 Windows98/2000 中文平台下。为了解决 PC 机软 硬件系统可靠性的问题,网络管理控制器支持两台 PC 机同时工作,一主一备,主备间 可以自动切换; l 全面的网络管理 能独立监控多达 48000 个网络节点,提供网络拓扑管理,故障管理,安全管理,维护管 理等全方位的管理层次,使系统的管理和维护变得简便、88必发国际平台:安全、高效; l 完善的监控功能 高速可靠的监控机制,能实时显示系统运行状况并作历史记录,优先报告和处理系统异 常情况,确保系统平稳运行; l 直观的管理界面 Windows98/2000 下的图形化操作界面,以图标的形式标识电路的工作状态和告警状态, 以列表和拓扑图的形式显示电路资源的占用情况,操作简便,一目了然; l 清晰的网络结构 可配置生成网络拓扑图,并可随远端网络的改变而更新; l 完备的报表和日志生成 提供网路报表、单元电路统计报表、端口统计报表、节点状态报表等,自动记录操作日 志; l 灵活的远端维护 通过 Internet 远程登录,可在任意时间、任意地点安全地对系统进行管理维护工作。 3、HFC 网络管理系统的标准问题: 国家广电总局目前正在制订行业网管标准,所下发的《 hfc 设备管理系统征求意见稿 20031118 》基本上遵循了 HMS 规范。HMS 物理层规范描述的中心前端控制器(HE)与室 外设备网络单元(NE)应答器的接口(该接口遵循 HMS 规范)之间的物理层协议。该标 准规范网络单元与前端控制器通信所用的频率、调制方法和数据速率。它采用 FSK 调制 方式以 38.4Kb/S 的数据率双向传输数据;可编程控制前端控制器和应答器的发射和接 收频率跳变;数据链路和网络层规范访问规则,信号同步、寻址和网络单元与前端控制 器之间的通信包协议结构;采用媒体访问控制(MAC)协议来提供及时通知报警、带宽 效率、可测性、可靠性、低成本等性能。信息数据通信协议标准将规范单元管理软件传 给节点、放大器和电源的信息容量。 由于国家标准没有制定下来, 国内许多厂家的网络管理系统并不兼容, 即使号称满足 HMS 标准协议的网管也不能完全互相兼容。但可以在上层兼容 SNMP 协议或通过增加协议转 换来达到兼容的目的。 随着网管系统的使用,其功能是不断的从简单到复杂完善的发展过程,人们将不断的提 出新的要求以满足发展的网络建设和质量保证的需要。 二、 HFC 网络管理系统的设计 1、 系统的基本组成: HFC 网络管理系统主要是由监控平台、 前端/分前端中心前端控制器和节点应答器组成。 应答器直接采集网络节点的状态信息并上报给中心前端控制器, 同时接受中心前端控制 器下行的控制信息来控制节点工作状态。前端控制器负责管理本地及远端的应答器,协 调通讯过程,保证无差错传输。监控平台则是显示、报告、处理和记录网络运行状况的 人机对话界面,包括网络层、服务层和应用层,分别负责网络管理、服务管理和应用管 理。 监控平台是基于 SNMP 协议的网络管理系统的管理器软件,运行于 IP 局域/城域网上 的计算机管理系统中。管理主机和前端/分前端控制器(通讯管理单元)采用标准的 IP 接口和 232 接口,前端控制器(管理单元)与前端被管理设备的接口采用 232 和 485 接 口, 前端管理单元 (控制器) 与应答器的接口采用 HMS 标准规定的 RF 接口 (HMS MAC 层协议) 。 前端控制器(Headend Element) :简称 HE,安装于前端或分前端,用于实现与光纤同轴 混合网络中应答器(I 类应答器)进行数据通讯的一种设备或数种设备的组合,主要包 括数据调制解调单元、数据收发单元、数据处理单元,以及与计算机管理系统的接口单 元。前端控制器是 HFC 网络管理系统与 IP 局域/城域网之间的网关(Gateway) 图 1:HFC 网络管理系统框图。 注:网络节点的设备可以是前端设备、光节点、电源、放大器等,前端设备也可以通过 IP 网络由网管计算机直接管理。 2、 符合 HMS 标准的网管系统实现 我们所设计的 HFC 网管系统是为了有效的管理在 HFC 网络上运行的各种各样设备而研 制的。所有硬件在设计时遵循有关行业标准,HMS 标准的物理层规范,软件遵循 HMS 标准的 MAC 层规范、SNMPV1.0 协议和 HMS 标准的 MIB 数据库。 l 通信模型:根据 HMS 标准,HFC 网管的通信模型见图 2。 l 图 2:协议模型 l 硬件的设计框图: 前端控制器硬件设计的原理框图: 图 3:前端硬件设计原理框图 应答器硬件设计原理框图: RF 图 4:应答器硬件设计原理框图 前端设备网管硬件设计原理框图: 图 5:前端设备网管硬件设计原理框图 l 网管软件的设计 前端网管计算机设备监控软件是建立在 C/S(客户/服务器)模式下的可视化应用系统, 它基于 WINDOWS98/2000 操作系统,采用了 Inprise 公司的 C++Builder5.0 编程工具开 发而成,它提供了对标准 C++的完全支持,并拥有强大的用户界面设计能力,且提供了 对当今所有主流数据库的良好支持,所有的数据库连接操作指令均会通过其全新的 32 位数据库引擎 BDE(Borland Database Engine)进行处理。 数据库采用了 C++Builder 自身提供的 Interbase 数据库管理系统,它可运行在许多操作 系统平台上, 包括 Windows9x, WindowsNT, 各种 UNIX 平台。 当系统启动时, Interbase 会自动启动。网管软件与 Interbase 服务器端软件一起安装即网管机器也作为一台 Interbae 服务器。数据库文件 Data.gdb 安装在服务器上,内建多个数据表和存储过程负 责记录设备的各项工作状态参数并被应用程序所调用。 软件流程图: 通过以太网口发送 轮询或广播信息 处理数据包 进行 CRC 校验 校验通过,发消息 通知接收数据包 为 0xff 判断数据类型 发消息,处理数据 响应包 其他 建立设备处理类 TDeviceData 建立类 TExplainner 得到设备模拟量和数字量 判断是否 有 发消息通知其他 有新设备 窗口控制类 报警信息 否 不存储上传数据 是否改变 是 数据包括模拟量 存数据到表 CurItem 数字量、报警量 Histroyalarm 和 alarm 软件通信方式采用轮询和竞争两种。兼容电子地图,是一个多模块、多文档应用程序。 主要由 SNMP 通信模块、MAC 通信模块、协议转换模块、系统树、拓扑图、历史报警 记录、设备属性、读数窗口、报警窗口、用户管理等模块组成。软件主窗体提供了文件、 系统、报警、窗口、帮助等主菜单,覆盖了该软件系统的全部功能。 l 通信接口: 从硬件原理框图中已经可以看出网管系统的各种接口。以太网接口为以 太网 RJ45 接口。前端设备间的通信接口选用 RJ45/RS485 接口进行通信。由于在一条 RS485 串口线 台设备, 该接口电路在波特率为 9600bit/s 时, 双绞线KM, 所以选用 RS485 接口可实现设备间的较远距离(如一栋大楼内)通信和较强 的扩充性能。? l 上下行信道的频率配置和调制方式的选取: 按 GY/T 106 - 1999 和 GY/T 180 – 2001 的规定, 设备管理信号上行信道的频谱配置为 5~ 65MHz。宜选用 5.0~20.2MHz(R1~R5)频段的某一信道作上行信道。设备管理信号 下行信道宜选 108MHz~119MHz 的某一频段。上、下行通道中心频率的设置都应避开 强干扰信号。 表1 上、下行信道的频谱配置建议 上行信道(MHz) 下行信道(MHZ) R1 R2 R3 R4 R5 最低频率 最高频率 5.0~7.4 7.4~10.6 10.6~13.8 13.8~17 17~20.2 108MHz 119MHz RF 通信方式选用 FSK 调制解调方式。 l 兼容问题:在国家标准制定以前,许多厂商已经开发了自己的网管系统,其定义的协 议各不相同,所以,满足 HMS 标准的网管系统必须具有对原有系统的兼容能力,为此, 可以在系统里增加一个 SNMP 代理模块,负责完成不同厂商自定义协议到 SNMP/MIB 协议的转换,在物理层完成自定义接口到以太网接口的转换,通过 IP 网络与网管主机 通信。这样可以方便的解决兼容问题。 3、HFC 网管系统的主要设计指标: 对于上、下行信道,光纤同轴混合网设备管理系统的物理层 RF 通道和调制技术规范见 表 2。 表2 光纤同轴混合网设备管理系统物理层 RF 通道及调制技术规范 项目 前端控制器 I 类应答器 输出电平 +100dBuV~+111dBuV +85dBmV~+105dBmV 输出电平稳定度 ± 2dB ± 3dB 输出电平步长 2dB 2dB 输出频率 在 108MHz—119MHz 中的某一指定频段 在 5.0MHz~20.2MHz 中的某一指定 频段 发送机调谐范围 在每个确定的 8MHz 工作频段内全可调或固定频率 在每个确定的 3.2MHz 工作频段内全可调或固定频率 输出频率调节步长 100kHz 100kHz 输出频率准确度 ± 10kHz ± 10kHz RF 输出关断度 不适用 ≥60dB RF 输出关断时间 不适用 ≤1 秒 发送机开机状态下,工作频道带外寄生辐射 -65dB,全部下行频带内(相对于未调制下 行载波) -55dB,全部上行频带内 发送机关机状态下,工作频道带外寄生幅射 不适用 单端口设备: 30dBmV ( 5 ~ 1000MHz)双端口设备,发射端口: 30dBmV(5~200MHz)45dBmV(200~1000MHz)双 端口设备,接收端口:45dBmV(5~65MHz)30dBmV(65~1000MHz) 频谱形状 , 108 ~ 119MHz , 5~ 13MHz,13~20MHz 发送信号带外噪声抑制 在全部下行频带的任意 5.75MHz 测量带宽内,C/N 60dB 不适 用 RF 输入/输出阻抗 75Ω 75Ω(外置式) RF 输入/输出反射损耗 ≥12dB ≥12dB (外置式) 最大上升时间 不适用 ≤100m s (从峰值电平的 10%到 90%) 最大下降时间 不适用 ≤100m s (从峰值电平的 90%到 10%) 发送机前沿时间 不适用 600ms~1.2ms 接收功率动态范围 40dBmV~80dBmV 40dBmV~80dBmV 接收机调谐范围 在确定的 3.2MHz 上行工作频段内全可调或固定频率 在确定的 8MHz 下行工作频段内全可调或固定频率 接收机频率步长 100kHz 100kHz 接收机 C/(N+I)(BER10E-6) ≥20dB ≥20dB 接收机选择性 在通带边沿的 CW 载波可比带内接收到的信号电平高 10dB 在偏离接收 机中心频率± 250kHz 处的 CW 载波,可比带内接收到的信号电平高 10dB 发送机的最大转换时间 ≤8ms ≤15ms 调制方法 FSK,Δf=100kHz± 10kHz FSK,Δf=100kHz± 10kHz 调制变换 传号= fc+△f,空号= fc-△f 传号=fc+△f,空号=fc-△f 通信速率 38.4kbps 38.4kbps 比特率精度 ± 100ppm ± 100ppm 传号和空号的发送机功率差 1dB 2dB 双向传输方式 半双工 传输模式 连续数据包传输,在数据包之间为传号 突发数据包传输,在未传输数据包期 间关闭信号 工作温度范围 0℃~+40℃ -25℃~+65℃ 光纤同轴混合网设备管理统设备的可靠性指标:平均无故障工作时间(MTBF)的下限 值应不低于 1x105 小时。

  HFC网络管理系统整体解决方案_信息与通信_工程科技_专业资料。有线电视技术

  针对您所提到的案例,符合标准的做法是在一个楼层上设立2个电信间,水平线缆划分区域连至相应的电信间,保证水平链路(从配线架到信息插座)长度不超过90米。

  误区四:互联网接入是一种高大上的业务,是中高端用户的专享产品。事实是:使用互联网的网民数量早已远远超过有线电视用户数,互联网的接入可以通过三大电信的有线网络、广电网络、三大电信的移动网络以及WiFi无线网络等很多方式实现,互联网早已成为全民共享的大众网。

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