无锡路通光电HFC网络设备管理系统的整体解决方案

关于无锡路通：

无锡路通光电技术有限公司是一家专业从事有线宽带网络传输系统及相关产品开发和生产的民营高科技企业。公司是 “江苏省高新技术企业” ；江苏省50家先进民营科技型企业；中国广播电视工业协会理事单位；中国电子协会有线电视专业委员会会员单位；广电总局HFC网络管理系统国家标准的主要起草单位。

产 品 说 明
HFC网络设备管理系统的整体解决方案

产 品 资 料
HFC网络设备管理系统的整体解决方案

1 概述
广电宽带城域网现正在积极进行双向改造，以便将其建设成一个交互式的综合信息传输网络。但是，目前大多数双向HFC传输网络基本上没有科学的管理手段，其可靠性、稳定性远远达不到综合信息传输与增值业务发展的要求。广电宽带城域网的综合网管建设事实上已经成为难度最大、涉及内容最广、起步最晚、基础最差的一个制约广电城域网高起点建设与可持续发展的瓶颈。

HFC传输网络是广电城域网的基础网络，HFC网络设备管理系统是广电宽带城域网综合网管的一个子系统和最重要的组成部分。网络设备管理系统对提高HFC网络可靠性、稳定性及整个网络的运维水平起着关键作用。如何对网络中的多厂商、多品种的设备实施统一的可能，是一个既有理论意义，也非常具有现实意义的课题。

针对中国HFC网络的实际状况，自1999年以来，我们对此课题地进行了长期深入的研究与试验；到2004年，根据中国HFC网络设备管理系统的国家标准及相关国际标准规范的要求，路通公司提出了完善的HFC网络设备管理系统整体解决方案。该解决方案经多个大中型有线网络的商业应用验证及专家研讨认可，已经纳入广电宽带城域网综合网管专家建议书，作为HFC网络设备管理系统建设的指导性建议。

2 HFC网络设备管理系统的整体解决方案
在构建HFC网络设备管理系统时，建议遵循“各子系统独立建设，并为综合网管预留接口”的思路。“子系统”包括BOSS、GIS、HFC网络设备管理系统、用户管理系统等等。

HFC网络设备管理系统作为广电宽带城域网综合网管系统的一个独立子系统，也是最重要的组成部分之一。在规划HFC网络设备管理系统建设时，必须遵循上述“独立建设、预留接口”的设计原则。

2.1 预留标准化的接口
目前在HFC网络中运行的进口和国产设备中，大部分机房设备和主流的光站设备基本都提供了网管接口，但普遍采用了不同物理接口、电气接口和非公开的私有通信协议。各家厂商的协议互不兼容，即使有一些简单的网管系统，也只能管理自家的设备，对于网络运营者来说，通常有多家厂商设备在同一个网络中使用，很难统一实施管理。

目前IEC/SCTE HMS网管国际标准已经为国外主流厂商所支持；我国《HFC网络设备管理系统规范》国家标准也于2005年正式颁布（标准号为:GB/T 20030-2005）。这样在HFC网络设备管理系统的建设中，接口部分的标准化要求也就有了充分的技术依据。在HFC网络设备管理系统的技术方案设计中，应该遵循国标及相关国际标准规范的要求，从根本上解决多厂商、多型号设备统一管理中所遇到的开放性和兼容性问题。

2.2 独立建设，统一网管平台，构建开放式网络设备管理系统
在新建HFC网络设备管理系统时，原则上应按照开放式、标准化的要求，在网元管理层对所有被管理HFC网络设备采用统一网管平台，尽量避免出现多个厂家多个HFC网管子系统（每个子系统只能管理一部分或来自同一厂家的设备）并行运行的情况。对于已经入网运行的早期非标准网管子系统，可通过二次开发、软件集成甚至重新开发等手段构建一个统一的HFC网络设备管理平台。

网络设备管理系统的架构为分布式管理系统，按总前端 — 分前端方式布局，分前端可独立运行，但其管理信息应在总前端汇总。路通公司 HFC网管系统主要由LTNM-1管理软件子系统、前端控制器LTNM－HEC－2（含前端通讯机LTNM－COM－2）及外置代理LTNM－HEC－3H、网管应答器系列三个部分组成。

LTNM－1管理软件子系统：
LTNM－1网管系统软件是一个基于标准C/S架构的系统。包括网管服务器、数据库服务器和若干台客户机，它们之间通过IP数据网络（局域网、城域网或Internet）互联。网管服务器是网管系统的数据调度处理中心，数据库服务器存放网管系统的所有数据信息，它们一般安装在总前端，二者也可以安装在同一硬件平台上。客户机提供图形用户界面，完成相应的操作控制及人机交互，可以安装在总前端、分前端或IP网络中任意位置。

LTNM－HEC－2前端控制器及LTNM－HEC－3H外置代理：
前端控制器LTNM－HEC－2位于总前端和各个分前端，是连接IP网络和HFC网络的网关。它向上提供基于IP的以太网接口，向下提供射频接口，起到两种标准通信协议（SNMP/IP/以太网和SNMP/国标 MAC/RF）的转换功能。前端控制器与管理计算机之间的网管数据传递均通过IP数据网络。前端控制器作为网管系统的核心设备，应具备本地和远程管理的能力,如应答器地址映射表（IP地址与MAC地址的映射关系）配置、SNMP参数设置、物理层跳频设置等。

外置代理LTNM－HEC－3H是用于机房设备管理的外置式代理，包括嵌入式操作系统平台、嵌入式应用软件和硬件平台。它安装于系统的总前端和每个分前端，向上提供SNMP/IP接口，向下提供RS－485接口，通过485总线连接被管的非兼容性室内设备，将被管[FS:Page]设备的自定义通信协议转换成遵循SCTE HMS标准的通讯协议。最多可以管理32台（套）机架平台设备。

网管系统应答器系列：
为了对不同类型的设备实施统一网管，不同的被管设备需要配备不同的应答器，其外形、物理接口、管理参数等可能都不相同。但是都必须遵循网管标准规定的物理层、MAC层协议及相应的管理信息库。

路通网管系统应答器系列是被管室外设备（一类应答器）或室内设备（二类应答器）的代理，均以插件的方式置于被管设备之内。网管应答器向下完成对被监控设备的参数采集、控制等功能，向上与前端控制器进行通信。

为此，应答器与被管设备之间有一组规范化定义的物理接口，包括模拟输入/输出、数字输入和控制输出等。

此外，一类应答器与HFC网络之间还有两个RF接口：下行RF输入口和回传RF发送口。另外还提供一个本地接口，用户可以使用PC机通过此接口对应答器进行本地配置、监测等操作；二类应答器与IP网络之间有一个SNMP/IP接口，用于传输网管通讯信息。

网管系统建设中，为了对早期安装的不同厂商不同型号的室外被管设备实施统一的网管，一般都采用应答器定制的方法。路通网管系统已经完成的定制应答器系列除了包括路通电子技术有限公司生产的全部传输设备之外，还针对在中国HFC网络中广泛使用的Motorola公司、SA公司、Philips公司、哈雷公司等主流进口设备定制了数十种不同型号的网管应答器。

进行HFC网管系统构建时，应该根据HFC网络中被管设备的供应商、产品型号规格选择正确的网管系统软、硬件配置。
只管理室内设备时，则需配置网管系统软件LTNM－1R，外置代理LTNM－HEC－3H。只管理室外设备时，必须配置网管系统软件LTNM－1R、前端控制器LTNM－HEC－2、前端通讯机LTNM－COM－2以及相应的应答器。

如果室内、室外设备都要实施管理，则必须配置网管系统软件LTNM－1R、前端控制器LTNM－HEC－2、前端通讯机LTNM－COM－2、相应的被管室外设备应答器以及外置代理LTNM－HEC－3H。

按照上述HFC网络设备管理系统整体解决方案构建的统一网管系统架构如图2所示。

图2 HFC网管系统架构

图2所示的统一网管系统中，各部分的作用如下所述：

总前端的LTNM－1 HFC网络设备管理软件子系统（包括网管服务器、网管数据库和网管客户机），完成对所有分前端机房设备及分前端以下户外设备的管理。并且，由网管服务器以接口组件的方式向GIS系统提供统一的软件接口，可以方便地通过GIS系统对整个HFC网络设备管理系统进行无缝整合。
各个分前端可以根据需要设置网管客户机并通过B平台连接到总前端网管服务器，负责本分前端机房设备及其以下户外设备的管理。

户外设备的管理：每个分前端（包括总前端中心机房）安装前端控制器（LTNM－HEC－2），作为连接IP数据网与HFC网的通信网关，前端控制器又通过B平台IP数据网络与总前端管理软件子系统相连。在每一个被管设备内安装定制的应答器，通过HFC网络与分前端的前端控制器之间传递网管数据。

LTNM－HEC－3H外置代理及机房设备管理：各分前端不符合国标/SCTE HMS标准的机房设备需经定制的外置式SNMP代理（协议转换器）转换后才能够接入IP数据网络，与总前端管理软件子系统相连，纳入统一的HFC网管系统之中进行管理。符合国标/SCTE HMS标准的机房设备可直接接入IP数据网络，纳入统一的HFC网管系统之中。