CN105007182B - 一种docsis网络系统的主动式网络维护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法及系统，方法包括：采集HFC网络中每个CM的预均衡系数；根据采集的预均衡系数进行分析，从而分析出CM的劣化趋势，并定位出由同一故障所引起的CM分组，所述CM的劣化趋势表征CM故障对用户业务的影响程度；根据CM的劣化趋势、定位出的CM分组和CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，然后根据故障所在的具体位置在故障影响用户业务之前排除故障。本发明采用了主动式的故障维护方式，根据预均衡系数分析的结果以及CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，时效性好，能有效降低用户的损失，且能准确定位出具体的故障位置，效率更高。本发明可广泛应用于有线电视领域。
Description
技术领域
本发明涉及有线电视领域，尤其是一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法及系统。
背景技术
基于DOCSIS（有线电缆数据业务接口规范）的双向网络是目前广电行业的主流技术，也是最成熟的广电网络接入方案。
在DOCSIS网络系统的运行与维护过程中，DOCSIS网络故障的定位与排除是一项十分重要的工作内容。传统的DOCSIS网络系统主要有以下两种故障发现方式：
（1）通过接收用户的投诉发现故障，该方式需要用户在终端体验变差（如遇到时常断线，速度低，频道画面不清楚甚至没有信号等）后通过电话、网络等方式投诉报障；
（2）通过网监中心的自动监控来发现故障（如FEC误码统计严重、电平过低、SNR低等），该方式的网监中心实时监控线路运行指标并在异常时触发告警。
上述两种方式均属于被动式故障维护方式，在故障影响业务之后才能对故障进行排除，无法在故障影响用户业务之前就排除故障，时效性较差且无法降低故障给用户造成的损失。此外，传统的DOCSIS网络系统在发现故障后需要依赖运维人员的经验或通过逐级人工检查的方式才能确定具体的故障位置，效率较低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是：提供一种时效性好、能有效降低用户损失和效率高的，DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法。
本发明的另一目的是：提供一种时效性好、能有效降低用户损失和效率高的，DOCSIS网络系统的主动式网络维护系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法，包括：
S1、采集HFC网络中每个CM的预均衡系数；
S2、根据采集的预均衡系数进行分析，从而分析出CM的劣化趋势，并定位出由同一故障所引起的CM分组，所述CM的劣化趋势表征CM故障对用户业务的影响程度；
S3、根据CM的劣化趋势、定位出的CM分组和CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，然后根据故障所在的具体位置在故障影响用户业务之前排除故障。
进一步，所述步骤S1,其具体为：
网管系统通过CM预均衡器采集HFC网络中每个CM的预均衡系数，所述CM预均衡器为DOCSIS标准定义的预均衡器。
进一步，所述步骤S2，其包括：
S21、根据采集的预均衡系数进行微反射水平计算；
S22、根据微反射水平计算的结果进行劣化严重度评估，得出CM的劣化趋势；
S23、根据劣化严重度评估的结果将由同一个故障所引起的CM进行劣化分组。
进一步，所述步骤S21，其具体为：
接收网管系统采集的预均衡系数，并采用美国有线电视实验室所规定的微反射计算方法计算每个CM的微反射水平。
进一步，所述步骤S23，其具体为：
对比每个小C下所有CM的劣化严重度评估结果，将由同一个故障引起的CM进行劣化分组，从而定位出由同一故障所引起的CM分组。
进一步，所述CM的劣化趋势包括但不限于需主动排障的严重劣化倾向、需重点关注的轻度劣化倾向以及无需排障的正常状态。
本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：
一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护系统，包括：
预均衡系数采集模块，用于采集HFC网络中每个CM的预均衡系数；
分析模块，用于根据采集的预均衡系数进行分析，从而分析出CM的劣化趋势，并定位出由同一故障所引起的CM分组，所述CM的劣化趋势表征CM故障对用户业务的影响程度；
定位排障模块，用于根据CM的劣化趋势、定位出的CM分组和CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，然后根据故障所在的具体位置在故障影响用户业务之前排除故障；
所述预均衡系数采集模块的输出端通过分析模块进而与定位排障模块的输入端连接。
进一步，所述分析模块，其包括：
微反射水平计算单元，用于根据采集的预均衡系数进行微反射水平计算；
劣化严重度评估单元，用于根据微反射水平计算的结果进行劣化严重度评估，得出CM的劣化趋势；
劣化分组单元，用于根据劣化严重度评估的结果将由同一个故障所引起的CM进行劣化分组；
所述微反射水平计算单元的输入端与预均衡系数采集模块的输出端连接，所述微反射水平计算单元的输出端依次通过劣化严重度评估单元和劣化分组单元进而与定位排障模块的输入端连接。
本发明的方法的有益效果是：采用了主动式的故障维护方式，根据预均衡系数分析的结果以及CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，从而能在故障影响用户业务之前就能排除故障，时效性好，能有效降低故障给用户造成的损失，且能准确定位出具体的故障位置，不再需要依赖运维人员的经验或通过逐级人工检查的方式，效率更高。
本发明的系统的有益效果是：采用了主动式的故障维护方式，定位排障模块根据分析模块预均衡系数分析的结果以及CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，从而能在故障影响用户业务之前就能排除故障，时效性好，能有效降低故障给用户造成的损失，且能准确定位出具体的故障位置，不再需要依赖运维人员的经验或通过逐级人工检查的方式，效率更高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法的整体流程图；
图2为本发明步骤S2的流程图；
图3为本发明一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护系统的结构框图；
图4为本发明实施例一PNM系统的组网结构图；
图5为本发明实施例一的CM物理位置拓扑图；
图6为图5对应的CM故障影响曲线示意图；
图7为本发明实施例二的现场拓扑图；
图8为本发明实施例二测试猫CM的初始劣化曲线示意图；
图9为本发明实施例二其它用户CM的劣化曲线示意图；
图10为本发明实施例二94号楼更换306分配器后的实际用户CM劣化曲线示意图；
图11为本发明实施例二94号楼更换更换306分配器和208分配器间的540线缆后的实际用户CM劣化曲线示意图；
图12为本发明实施例二114号楼更换540线缆后的实际用户CM劣化曲线示意图；
图13为本发明实施例二104楼更换540线缆后的实际用户CM劣化曲线示意图。
具体实施方式
参照图1，一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法，包括：
S1、采集HFC网络中每个CM的预均衡系数；
S2、根据采集的预均衡系数进行分析，从而分析出CM的劣化趋势，并定位出由同一故障所引起的CM分组，所述CM的劣化趋势表征CM故障对用户业务的影响程度；
S3、根据CM的劣化趋势、定位出的CM分组和CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，然后根据故障所在的具体位置在故障影响用户业务之前排除故障。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤S1,其具体为：
网管系统通过CM预均衡器采集HFC网络中每个CM的预均衡系数，所述CM预均衡器为DOCSIS标准定义的预均衡器。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述步骤S2，其包括：
S21、根据采集的预均衡系数进行微反射水平计算；
S22、根据微反射水平计算的结果进行劣化严重度评估，得出CM的劣化趋势；
S23、根据劣化严重度评估的结果将由同一个故障所引起的CM进行劣化分组。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤S21，其具体为：
接收网管系统采集的预均衡系数，并采用美国有线电视实验室所规定的微反射计算方法计算每个CM的微反射水平。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤S23，其具体为：
对比每个小C下所有CM的劣化严重度评估结果，将由同一个故障引起的CM进行劣化分组，从而定位出由同一故障所引起的CM分组。
其中，小C是指C-DOCSIS。
进一步作为优选的实施方式，所述CM的劣化趋势包括但不限于需主动排障的严重劣化倾向、需重点关注的轻度劣化倾向以及无需排障的正常状态。
其中，轻度劣化倾向表明故障未影响用户业务，无需主动排障。
参照图3，一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护系统，包括：
预均衡系数采集模块，用于采集HFC网络中每个CM的预均衡系数；
分析模块，用于根据采集的预均衡系数进行分析，从而分析出CM的劣化趋势，并定位出由同一故障所引起的CM分组，所述CM的劣化趋势表征CM故障对用户业务的影响程度；
定位排障模块，用于根据CM的劣化趋势、定位出的CM分组和CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，然后根据故障所在的具体位置在故障影响用户业务之前排除故障；
所述预均衡系数采集模块的输出端通过分析模块进而与定位排障模块的输入端连接。
参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述分析模块，其包括：
微反射水平计算单元，用于根据采集的预均衡系数进行微反射水平计算；
劣化严重度评估单元，用于根据微反射水平计算的结果进行劣化严重度评估，得出CM的劣化趋势；
劣化分组单元，用于根据劣化严重度评估的结果将由同一个故障所引起的CM进行劣化分组；
所述微反射水平计算单元的输入端与预均衡系数采集模块的输出端连接，所述微反射水平计算单元的输出端依次通过劣化严重度评估单元和劣化分组单元进而与定位排障模块的输入端连接。
下面结合具体说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例一
参照图4、5和6，本发明的第一实施例：
受日照、雨水和灰尘等因素的影响，HFC网络中的设备、器件会逐渐劣化，HFC网络的信号也会逐渐受到各种线路失真的影响。当线路存在群时延、微反射（如因接头松动、电缆进水腐蚀、电缆弯曲和放大器的老化等，都会导致阻抗不匹配，造成微反射）这两种失真时，CM的上传信号达到CMTS时信号的幅频特性（即幅度与频率的曲线图）会出现起伏或不平坦的情况。为了对HFC的线路失真进行补偿，DOCSIS 2.0/3.0标准定义了CM预均衡器，通过预均衡器可以使信号在CM发射前就得到反向补偿，这样当均衡后的信号再经过失真线路到达CMTS时，其幅频特性就会变平坦。因此，均衡的过程反映了线路影响的大小，其量化后的指标经采集后和分析后可得出CM线路的实时变化特征。
为了克服被动式故障维护方式的缺陷，本发明设计了DOCSIS网络系统的主动式网络系统（即PNM系统，也称为测试猫），如图4所示。本实施例PNM系统的IE浏览器通过网管系统采集CM的预均衡系数，然后通过SSA（即智能业务分析）模块将收集的预均衡系数通过FTP协议发送给网管服务器，由网管服务器进行微反射水平计算和劣化严重度评估（包括健康-绿色、轻度劣化-黄色、严重劣化-红色）和劣化分组，并将得到由同一个故障引起的CM进行劣化分组；最后根据劣化分组的结果以及CM拓朴信息可确定故障所在的具体位置，指导运维人员在故障影响业务前进行排障。
其中，HFC网络的CM终端根据微反射水平可划分为三个等级，如下表1所示：
表1
其中，使用PNM系统进行排障的主要过程包括：
（1）PNM系统根据每个CM的预均衡系数分析的结果采用图形化的方式来描述CM的故障影响曲线（即带内频响波形），对于同一种故障点，其CM的波形相似，如图6所示。
（2）根据CM的故障影响曲线结合CM的物理位置拓朴，可定位出故障所在位置，如图5所示。
其中，CM1和CM2为一组（即组1），CM7～CM9为另一组（即组2），波形的波动幅度大说明系统存在较严重的失真。结合故障影响和曲线网络结构对组1进行分析可知，CM1和CM2受到同一故障的影响，所以故障位于这两者的上游。接着寻找这两者的公共路径可知，故障在点A以上。但CM3及CM4的曲线都比较平坦，说明未受到这个故障的影响，所以故障位于点A和点B之间。
实施例二
参照图7-13，本发明的第二实施例：
本实施例以海珠区工业大道南金碧花园2街的94号楼、104号楼和114号楼为例，对本发明的主动排障过程进行说明。如图7所示，94号、104号和114号属同一劣化组，所以其劣化曲线（即实施例一的故障影响曲线）的趋势应该相同，具体排障过程为：
（1）根据PNM系统的结果结合CM物理位置推断故障点的大致范围。
从CM劣化分组看，94号、104号、114号楼内同一信道上的CM受同一劣化影响，而该小C下其他位置的CM与该组的区别很大，初步判断为分配器306到CMCC后的分配器208（2）之间（包括306分配器及分配器208（2））存在问题。因此排障过程需围绕覆盖这三栋楼的公共拓朴节点进行，分别涉及：三栋楼的同一入口306分配器、连接306分配的540线缆（70米）以及208分配器的OUT接口。
（2）确定具体的故障位置。
如下表2所示，本实施例主要以94号楼为例，对确定具体的故障位置的过程及结果进行说明：
表2
同理，对114号、104号采用类似表2的过程进行排障，得到更换线缆后的实际用户CM劣化曲线图分别如图12和13所示。从图11、图12和图13可知，更换540线缆后，除上述94号楼404房间的PNM系统的重检测结果变更为绿色和劣化曲线变平之外，114号、104号的劣化趋势也已经消除，故本实施例具体的故障位置为540线缆位置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）采用了主动式的故障维护方式，能提前发现故障并排除故障，在还未影响用户使用前就将故障解决，时效性好，能有效降低故障给用户造成的损失。
（2）能准确定位出具体的故障位置，降低了运维人员工作量，效率更高。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法，其特征在于：包括：
S1、采集HFC网络中每个CM的预均衡系数；
S2、根据采集的预均衡系数进行分析，从而分析出CM的劣化趋势，并定位出由同一故障所引起的CM分组，所述CM的劣化趋势表征CM故障对用户业务的影响程度；
S3、根据CM的劣化趋势、定位出的CM分组和CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，然后根据故障所在的具体位置在故障影响用户业务之前排除故障。
2.根据权利要求1所述的一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法，其特征在于：所述步骤S1,其具体为：
网管系统通过CM预均衡器采集HFC网络中每个CM的预均衡系数，所述CM预均衡器为DOCSIS标准定义的预均衡器。
3.根据权利要求2所述的一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法，其特征在于：所述步骤S2，其包括：
S21、根据采集的预均衡系数进行微反射水平计算；
S22、根据微反射水平计算的结果进行劣化严重度评估，得出CM的劣化趋势；
S23、根据劣化严重度评估的结果将由同一个故障所引起的CM进行劣化分组。
4.根据权利要求3所述的一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法，其特征在于：所述步骤S21，其具体为：
接收网管系统采集的预均衡系数，并采用美国有线电视实验室所规定的微反射计算方法计算每个CM的微反射水平。
5.根据权利要求3所述的一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法，其特征在于：所述步骤S23，其具体为：
对比每个小C下所有CM的劣化严重度评估结果，将由同一个故障引起的CM进行劣化分组，从而定位出由同一故障所引起的CM分组，其中，小C是指C-DOCSIS。
6.根据权利要求1-5任一下面所述的一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护方法，其特征在于：所述CM的劣化趋势包括但不限于需主动排障的严重劣化倾向、需重点关注的轻度劣化倾向以及无需排障的正常状态。
7.一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护系统，其特征在于：包括：
预均衡系数采集模块，用于采集HFC网络中每个CM的预均衡系数；
分析模块，用于根据采集的预均衡系数进行分析，从而分析出CM的劣化趋势，并定位出由同一故障所引起的CM分组，所述CM的劣化趋势表征CM故障对用户业务的影响程度；
定位排障模块，用于根据CM的劣化趋势、定位出的CM分组和CM的拓朴信息确定故障所在的具体位置，然后根据故障所在的具体位置在故障影响用户业务之前排除故障；
所述预均衡系数采集模块的输出端通过分析模块进而与定位排障模块的输入端连接。
8.根据权利要求7所述的一种DOCSIS网络系统的主动式网络维护系统，其特征在于：所述分析模块，其包括：
微反射水平计算单元，用于根据采集的预均衡系数进行微反射水平计算；
劣化严重度评估单元，用于根据微反射水平计算的结果进行劣化严重度评估，得出CM的劣化趋势；
劣化分组单元，用于根据劣化严重度评估的结果将由同一个故障所引起的CM进行劣化分组；
所述微反射水平计算单元的输入端与预均衡系数采集模块的输出端连接，所述微反射水平计算单元的输出端依次通过劣化严重度评估单元和劣化分组单元进而与定位排障模块的输入端连接。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 510010, Guangdong, Guangzhou province Yuexiu District Ring Road No. 233 color TV Center Applicant after: Guangzhou Zhujiang digital group Limited by Share Ltd Address before: 510010, Guangdong, Guangzhou province Yuexiu District Ring Road No. 233 color TV Center Applicant before: Guangzhou Zhujiang Digital Group Co., Ltd. |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Active network maintaining method and system for DOCSIS network system Effective date of registration: 20200611 Granted publication date: 20180828 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Guangzhou Yuexiu branch Pledgor: GUANGZHOU ZHUJIANG DIGITAL MEDIA GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2020980002976 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 510010 in the color TV Center, 233 Huanshi Middle Road, Yuexiu District, Guangzhou, Guangdong Patentee after: China Radio and television Guangzhou network Co.,Ltd. Address before: 510010 in the color TV Center, 233 Huanshi Middle Road, Yuexiu District, Guangzhou, Guangdong Patentee before: GUANGZHOU ZHUJIANG DIGITAL MEDIA GROUP CO.,LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220509 Granted publication date: 20180828 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Guangzhou Yuexiu branch Pledgor: GUANGZHOU ZHUJIANG DIGITAL MEDIA GROUP CO.,LTD. Registration number: Y2020980002976 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |