1网络现状与项目背景
随着鞍山有线电视网络建设的快速推进，尤其是“光进铜退”战略的不断深入，光传输平台的数量呈现爆发式增长，而目前分前端的光传输平台采用多个厂商光传输平台设备，涉及到多种模块设备，对于日常的维护、故障的排查比较被动，甚至给系统的安全播出保障留下隐患。因此，建设一套功能齐全多级管理的光传输平台网管系统与CMTS网络管理系统变得刻不容缓。将实现公司集中汇聚各前端机房光传输平台信息和CMTS/CableModem并与OSS等相关系统对接，同时保证各运维部门对所属机房进行实时监控管理。项目系统搭建后，各运维部门将能够主动发现各类故障，随时联动，结合各种应急方案能够缩短故障恢复时间甚至防止重大故障事件的发生，从而减少人员的浪费，提高网络运行维护的质量和效率，确保信号的安全播出。
2CMTS网管系统网络架构
2.1系统定位
CMTS资源管理系统以网元数据为基础，应能够通过SNMP网管协议对CMTS及CableModem进行操作、管理和维护。通过构建CMTS和CableModem资源库，实现CMTS和CableModem的管理，同时与HFC网管系统对接，进而实现CMTS上行口噪声汇聚的准确检测，以定位噪声来源。
2.2系统结构
CMTS资源管理系统须是适用于大中型网络的网络版软件，基于B/S架构的多用户系统，包括应用服务器、数据库服务器和若干网管客户端。应用服务器和数据库服务器安装在网管中心，操作系统为Linux或Windows系统，数据库采用Oracle或者MSSQLServer。系统采用B/S架构，客户端不需要安装任何软件，理论上可以通过Internet访问应用服务器，客户端的管理权限可以通过用户分级来实现。应用服务器通过SNMP方式可以管理CMTS设备资源，也应该支持添加其他适配器支持与综合网络管理系统的接口。各子系统通过基于SOA平台实现集成，并统一转换成符合TMFMTOSI标准的服务供其他接口调用。
2.3与HFC综合网管系统的关系
HFC中已经集成资源输入模板来配置CMTS上行口和HFC反向光接收机的对应关系，所以CMTS资源管理系统需要提供适配器来提取资源之间静态配置关系并进行展现。
3CMTS网管系统功能部署
3.1CMTS网管系统功能规划
CMTS资源管理系统是网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理的操作，包括资源域管理、资源配置管理、资源告警管理、资源告警统计、定时器管理、资源性能管理、拓扑管理、CMTS回传通道监控、资源报表、安全管理（用户和角色、权限设置、前端权限设置）、日志管理等功能，为网络维护、故障排查提供所需各种服务。
3.2资源域管理
系统可实现资源域的管理，根据资源特性和管理策略将资源分成不同的域。系统在资源域的基础上提供一系列封装的接口，通过使用MTOSI等模板机制和标准的数据模型屏蔽不同厂商设备的差异。CMTS资源管理系统应支持按照各种数据的类型和变化频度的不同，提供完善的数据同步功能，通过SNMP协议获取数据的变化信息以保证数据的准确性。系统应支持采用自动触发和手工触发两种方式进行数据采集。CMTS资源管理系统数据来源为网元，与其对接的网元包括CMTS头端、CableModem。对于不同厂家的CMTS设备，在定制数据采集策略时有相应的选项供用户选择，系统支持对大IP段的设备集合进行采集。（1）直接配置针对某一种资源，系统可以添加单条资源数据记录，同时在资源录入的过程中要对资源对象的属性、资源对象的状态进行相应的修改。（2）模板批量配置资源输入模板制定固定格式的导入模版，将文本文件数据、Excel文件数据等转换为固定格式的Excel文件并通过程序快速地导入系统中。系统对Excel表格中的内容进行分析处理，转换为系统内部格式的数据进行存储。针对不符合系统格式的数据，系统自动检查配置数据的缺失或错误，并提示用户修改或重新填写。通过规范数据录入流程和录入模板，实现数据录入的标准化。通过录入模板的标准化，可减少数据关联错误和定义错误。
3.3资源配置管理
资源配置管理是对具有相似结构、行为、关系的一系列资源对象的抽象和描述，资源配置管理引用域的概念进行资源建模。资源配置管理包括资源的添加、删除、修改和查询功能。
3.3.1配置信息
系统应支持基本配置信息展现。包括CMTS设备的设备面板展示、概要信息及CableModem概要信息等。（1）设备面板展示面板中各端口位置，上行端口、下行端口、上联端口均可点击查看详细信息。可进行设备的刷新，还可查看CPU/内存的实时信息以曲线图形式加以展示。（2）基本信息基本信息展示了CMTS的概要信息（管理IP、模块数量、版本、下行端口数量、上行端口数量、告警统计、上联端口数量）和基本信息内容。
3.3.2资源查询
系统应支持根据端口类型、端口名称、状态以及CableModemMAC地址等单一条件或组合条件对CableModem进行精确或模糊查询。查询结果以列表方式展现。（1）CM查询可根据端口、业务类型、状态、MAC地址等条件进行查询。可查看MAC、状态、IP、上行发射电平、CM上行信噪比、上行通道信噪比、信噪比差值、下行接收电平、CM下行信噪比、累计在线时长、上行端口、下行端口、CPEIP、业务类型等字段的信息。还可对所选择记录进行刷新和Ping操作。（2）CMFlap查询可根据MAC进行查询并且可刷新列表使列表中数据信息为最新信息。可查看下行通道、上行通道、CMMAC、最近Flap时间、创建时间、插入失败条目、hit、miss、miss/hit、CRC错误数、电平调解数、Flap总数、最近重置时间等字段的信息。还可对所选择记录进行刷新操作。
3.3.3资源统计
系统应支持对某个或所有上行端口下调制解调器统计功能。统计结果应包含上行端口下的调制解调器的在线、离线等状态的个数。统计结果应以列表方式展现。系统应提供对资源数据的分类统计功能。系统提供的数据统计功能是对大量原始数据的汇总和计算，通过统计可以从整体上反映网络中各种资源的分布情况，从而为网络维护管理人员进行进一步分析提供数据支持。系统可将统计结果使用报表形式输出。系统支持按照多维度（时间粒度、资源类别、业务类别、资源范围等）定义资源统计报表。（1）上行端口可查看上行通道名称、下行通道名称、CM数、注册CM数、可纠错率、不可纠错率、平均SNR、通道利用率、通道容量、户均流量、丢弃（in）、错误（in）等字段的信息。（2）下行端口可查看下行通道名称、CM数、注册CM、通道利用率、通道容量、户均流量、频率、带宽、调制、端口电平、平均CM接收电平等字段的信息。（3）上联端口可查看上联端口名称、利用率（in）、利用率（out）、流量（in）、流量（out）、标称速率、错误（in）、错误（out）、丢弃（in）、丢弃（out）、状态等字段的信息。（4）CM统计可查看根据上行端口、状态（在线、离线、初始化、测距中止、测距完成、IP完成）统计出的CM数。点击统计数字，可查看详细的CM信息。
3.3.4资源关系管理
系统对资源关系的管理应主要体现在以下三个方面：（1）CMTS和CableModem的关联关系。（2）HFC中的反向光接收机和光站的关联关系。（3）HFC反向光接收机和CMTS上行口的关联关系。通过资源关系管理，用户能够根据前端名称、光站地址或光站编号迅速定位相应光站所对应的CMTS上行口并进行上行口的噪声监控操作。
3.3.5资源测试
（1）资源测试-Ping系统应提供基于ICMP协议Ping命令，利用ICMP回射请求报文和回射应答报文来测试目标系统是否可达，为用户提供最为基础的判断网络物理连接是否通畅提供依据。（2）资源测试-SNMP系统应提供SNMP访问方式用于对支持SNMP协议的设备进行工作站和之间的通信状况的判断。
3.4资源告警管理
告警管理是实现对网管系统所管理设备的有无发生异常的最直接的有效检测手段。告警管理中用户可以自定义告警过滤器，对用户自身责任范围内的设备告警进行实时监控，以达到快速了解设备异常情况的目的。系统提供对告警的确认、取消确认、删除、操作记录等功能。为用户提供便捷、快速的告警处理入口。系统应能够对CMTS的各个部分进行持续或间断的测试、观察和监测，以发现故障或性能的降低。例如当CMTS上行口信噪比严重下降时，系统应能产生告警。当CMTS突然断电时，系统应能产生告警。（1）告警显示系统应能通过多种方式显示告警。并根据告警的类别、等级，以不同的声音和颜色进行显示。（2）告警归类系统应能够为指定的告警原因分配告警的严重级别。（3）告警处理系统应支持告警日志功能。故障发生后，日志中应能记录该操作。告警日志统计列表应能对故障类型基于严重程度、故障原因、时间段进行分级统计展现。收到告警后，系统管理员可根据需求对告警进行确认、清除、加备注等操作。（4）告警信息告警信息展示指定设备的告警的基本信息以及对此设备告警在网管级别所做的操作进行记录，便于记录和查证告警原因。（5）告警查询与统计系统应支持对当前告警或历史告警提供查询与统计功能。
3.5资源告警统计
系统应提供告警统计功能，包括历史告警统计、活动告警统计、活动告警分布。统计结果可根据查询条件进行过滤，以图形化界面显示（饼图或柱状图展示）。便于告警数据的分析和具体问题的定位。告警统计图包括以下几部分。（1）历史告警统计可根据统计方式（资源域、资源类型、告警级别、前端）、开始时间、结束时间统计历史告警记录。右侧以饼图展示统计结果（显示具体告警条数和所占百分比）。（2）活动告警统计可根据统计方式（资源域、资源类型、告警级别、前端、告警状态）、开始时间、结束时间统计活动告警记录。右侧以饼图展示统计结果（显示具体告警条数和所占百分比）。（3）活动告警分布可根据资源域、资源类型、开始时间、结束时间进行活动告警分布的统计。右侧以柱状图展示统计结果（告警级别以不同颜色进行区分）。
3.6资源性能管理
系统应提供性能数据采集功能，定制资源类型中指标的使能及其上下门限的设定。性能展示以图形化界面显示CMTS关键性能参数的实时变化趋势，并能进行数据的分析和处理，能根据不同条件查询历史系统性能记录。（1）性能管理可设置不同资源类型所涉及的指标参数，并关联应用到指定位置。对指标是否进行监控，所产生告警是否启用均可自主进行设置。（2）性能展示以图形化显示所指定CMTS根据预设条件查询出的图形信息。图中显示指标所设置的上下门限，鼠标放于真实曲线中可查看各时间点该指标数值。
3.7CMTS回传通道监控
3.7.1CMTS回传通道信噪监控处理流程
3.7.2CMTS回传通道信噪监控实现
回传通道信噪监控的对象是CMTS的上行端口，上行端口的噪声汇聚又是由于反向HFC通道的噪声引起，所以将HFC反向通道和CMTS上行端口的频谱信息作为一个界面展示，便于用户校验问题。噪声监控界面包括以下几部分。（1）信噪比：监测CMTS上行口的信噪比变化趋势。（2）频谱：监测CMTS上行口的频谱变化趋势。（3）回传通道：以图形化方式展现从系统中获取HFC反向光接收机和光站的关联关系，以及CMTS上行口和HFC反向光接收机的关联关系。操作包括开通RX和关闭RX，两种操作产生的影响呈现在信噪比和频谱的变化趋势。运维人员根据其运维经验，通过信噪比和频谱的变化判断噪声来源。（4）操作日志：记录回传通道信噪监控界面触发的各项操作。系统应支持通过以SNMP管理方式从CMTS设备上获取上行口信噪比信息及上行口频谱信息并以曲线图方式展现，同时应该将相应光站信息显示在同一界面上，方便维护人员快速查找问题光站。
4项目总结
项目通过规划建设一套功能齐全多级管理的光传输平台网管系统与CMTS网络管理系统，来实现公司集中汇聚各前端机房光传输平台信息和CMTS/CableModem并与OSS等相关系统对接，同时保证各运维部门对所属机房进行实时监控管理。项目系统将克服现有网络现状的诸多不足点，改被动维护为主动维护，极大减少了网络运维的人力成本，提高网络运行维护的质量和效率，确保信号的安全播出。
作者：许辉 单位：鞍山广播电视台