CN1154360C - 有线电视网中电源的网络管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在有线电视双向光纤同轴电缆混合网中对不间断电源实现网管的方法。在有线电视不间断电源中设置一个使用DOCSIS协议标准接口，带有一个固定地址码的射频调制解调器，直接在射频环境下和双向光纤同轴电缆混合网通信，实现电源的网管，同时，将不间断电源驱动的光接收机、放大器等设备的网管信息通过射频调制解调器和双向光纤同轴电缆混合网进行通信，也可实现对光接收机、放大器等设备的网管。
Description
技术领域
本发明涉及网络中的信息传输方法，特别涉及一种用于有线电视网中不间断电源的网络管理方法。
背景技术
目前的有线电视系统采用光纤同轴电缆混合网(HFC即：HybridFiber Coaxial)，一般情况下，公用供电系统与HFC分配系统是两个不同的网络，在光节点和终端用户之间，HFC分配网络通常要使用几个不同的公用电力网，当使用这些电网为HFC供电时，光节点和用户间的任何断电都会引起视频服务的中断，公用电网的一次断电就会造成视频节目的瞬间丢失。如果在宽带HFC网提供增值服务(如数据、IP电话和多媒体业务)时，这种短暂断电甚至会引起数据的完全丢失，因此，必须使用不间断电源来保证网络的运行，而对不间断电源提供有效的网络管理，是提高网络可靠性的关键。电源网络管理信号和HFC双向网上传输信号一样，分上行和下行信号，上行信号从用户端逐渐汇集到光接收机，再经光纤传回到前端系统，它主要是电源工作时的各种状态参数，下行信号是从前端逐级被分配到用户端，主要是控制命令，用来控制作各种切换，修改不正确的参数等，如电池切换到柴油机供电，N+1切换，修改充电电压或电流等。
目前的双向HFC网可以通过电缆调制解调器来向用户提供高速数据通信业务，对视频、数据信号采用MCNS DOCSIS(Multimedia CableNetwork System Partners’Data Over Cable System InterfaceSpecification)协议标准，但对电源没有形成规范，电源在网络中的网络管理主要是通过搭载在有线电视台其它厂家设备的FSK(即：移频键控)调制器上，被动地进行状态轮询和显示，由于各厂家没有形成一个统一的标准，如在一个HFC网中使用多家产品，状态监视本身就很难实现，也不能实现远程控制，不适应宽带IP(Internet Protocol)在HFC接入网上的应用，至今，国内尚无一个完整的有线电视电源网络管理系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种在有线电视网络中对有线电视不间断电源实现网络管理的方法。
为实现本发明的目的，本发明在Cable UPS(即：电缆不间断电源)中安装一个射频调制解调器(RF Modem)，该调制解调器具有支持DOCSIS协议的接口，但RF Modem有一个固定的地址码，其地址码是识别整个HFC网中不同电源的唯一标志，不间断电源在射频环境下对光端机和放大器进行馈电时，Cable UPS中的RF Modem同时把网络管理信号也以射频信号方式馈进电缆中，RF Modem在调制电源的各项数据时，加上自己的地址码作为报头，送给电缆路由器，在电缆路由器里面首先设置好它所管辖区域的电源的地址码，在电缆路由器收到电源的数据后，给它分配一个频道上行到控制中心，而控制中心发出的命令下行到路由器后，也是经过地址码识别后将命令传给对应的电源，对电源的状态实现远程控制，从而实现不间断电源与HFC网络之间的通信。
射频调制解调器上的预留接口，可以将电源驱动的光接收机、放大器等设备的各种参数通过射频调制解调器与双向HFC网进行通信，从而实现对光接收机、放大器等设备的网络管理。
本发明的具体实现方案为，本发明提供一种用于有线电视网中不间断电源的网络管理方法，通过在不间断电源中设置一个带有固定的地址码的射频调制解调器，并将该射频调制解调器接入有线电视网，在其与有线电视网进行通信中通过所述地址码对有线电视网中的不间断电源进行网络管理。
本发明的射频调制解调器与有线电视网的接口上采用MCNS的DOCSIS协议标准，直接在射频环境下与有线电视网进行通信，并通过所述地址码对有线电视网络中的不间断电源进行网络管理。
所述射频调制解调器的固定地址码是识别整个HFC网中不同电源的唯一标志，所述射频调制解调器在调制电源的各项数据时，加上自己的地址码作为报头，送给控制中心；而控制中心发出的命令下行后，也是经过地址码识别后将命令传给对应的电源，从而对电源的状态实现远程控制。
所述有线电视网是光纤同轴电缆混合网。
所述网络管理所包括的内容是，显示不间断电源的状态，并通过在网络上修改状态参数，来实现对不间断电源的远程控制。
所述网络管理方法可适用于宽带因特网协议。
通过将不间断电源所驱动的光接收机、放大器等设备的网管信息搭载在电源的射频调制解调器上，可以实现对光接收机、放大器等设备的网络管理。
本发明提供的对双向HFC网中不间断电源的网络管理方法，避免了由于电源的掉电而产生的视频信号及数据的丢失，可以在控制中心实时监控整个HFC网络中各处电源的运行状态，及时切换、处理各种情况，保证网络的可靠性，也不需另建一套电源网络管理系统，从而节省了投资。
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是Cable UPS电源在HFC网络中的接入示意图。
图2是RF modem与前端的接口说明。
图3是RF Modem结构原理框图。
具体实施方式
图1是Cable UPS电源在HFC网络中的接入示意图。控制/MAC/成帧模块和解调器构成电缆路由器。视频源和电缆路由器的下行信号经混合器混合后分配给Rx/Tx模块，经正向光发射机TX转换为光信号后，通过光纤传输至光节点Tx/Rx。光节点是完成光信号和RF(射频)电信号的转换的设备，它将下行的光信号转换为RF电信号，同时它也将用户发出的经同轴电缆分配网上传的上行信号转换成光信号。所述下行信号经光节点Tx/Rx转换成射频信号后经同轴电缆分配网传输至用户，由于射频信号传输过程中衰减较大，一般串入BHA放大器。在用户端，用户可收看电视，通过Cable Modem可连接计算机和电话。
与下行信号类似，用户端的上行信号通过BHA放大器、光节点、Rx/Tx模块、分离器后到达电缆路由器，经电缆路由器处理后经过路由器/交换机，到达WAN网际网、服务器或本地服务器。其中，光节点和BHA放大器位于野外，属于有源设备，需要外部供电。例如，光节点附近一般就放置有由铁磁共振变压器、逆变器、充电池、控制电路等部分组成的电缆不间断电源。这类不间断电源一般内嵌单片机，可以控制工作状态的切换、备份、通信及Cable UPS本身的工作状态显示。这种不间断电源在机房环境中可以采用以太网卡、电话线或无线方式实现对电源的网络管理，但在有线电视系统中，一般用RF调制解调器通过射频调制的方式实现传输，而HFC网络提供宽带业务可采用两种传输方式：ATM(异步传输方式Asynchronous Transfer Mode)传输和IP(因特网协议Internet Protocol)传输，对应出现两类标准：IEEE802.14和MCNS，IEEE802.14支持ATM传输，MCNS支持IP传输。
在本发明的“网管实施方案”(图1中用虚线括起来的部分)中，由铁磁共振变压器、逆变器、充电池、控制电路等部分组成的电缆不间断电源通过同轴电缆对光节点和放大器馈电，与电缆不间断电源捆绑在一起的RF调制解调器也通过该馈电同轴电缆传输射频信号。所述射频调制解调器的固定地址码是识别整个HFC网中不同电源的唯一标志，射频调制解调在调制电缆不间断电源的各项数据时，加上自己的地址码作为报头；同样，下行数据到RF调制解调器后，也是经过地址码识别后将数据传给对应的电缆不间断电源，从而完成电缆不间断电源网络管理。RF调制解调器采用MCNS的DOCSIS协议直接在射频环境下与HFC进行通信，并通过所述地址码对有线电视网络中的不间断电源进行网络管理，显示不间断电源的状态，并通过在网络上修改状态参数，来实现对不间断电源的远程控制。此外，在图1中，RF调制解调器与光节点、BHA放大器相连，表示如果将由不间断电源供电的光节点、BHA放大器等设备的网管信息通过RF调制解调器和双向光纤同轴电缆混合网(HFC)进行通信，也可实现对光节点、放大器等设备的网管。
为实现双向HFC中对电源实现网络管理的目的，在不间断电源中采用带固定地址码的射频调制解调器(RF Modem)，调制解调器的原理框图如图3，包括双工滤波器，调制器、解调器、FEC(前向纠错)/交织、去交织/FEC、MAC处理器、数据成帧、数据编码以及处理器系统(包括CPU和存储器等)，此外，还包括与电缆不间断电源接口部分。正常工作时，CPU从电源接口部分获取电源信息，如果需要将数据上传，则先进行数据编码，经MAC处理器确认可以发送后，交给下层完成FEC编码(传输过层中出错时可以纠正某些错误)、交织(在突发噪声下可大大增强FEC的纠错能力)处理后，经过调制器，双工滤波器后输出。电缆上的信号经过双工滤波器后分离出下行信号，相应的，经过解调器、去交织，FEC解码，MAC处理器，数据成帧后到达CPU，然后通过电源接口处理后，传给电源部分。其数据编码采用MCNS的DOCSIS协议标准和双向HFC网进行通信。
为实现双向HFC中对电源实现网络管理的目的，在不间断电源中采用带固定地址码的射频调制解调器，射频调制解调器与前端(指电缆路由器)的部分分层结构一一对应，如上行物理层，下行物理层，MAC层(前端的MAC和RF Modem的MAC)，LLC，ATM等，参见图2。图2为射频调制解调器(RF Modem)和前端的分层结构，通过该分层结构，可实现下列主要功能：
1.电缆介质存取控制(MAC)单元为RF对下行信号传输分帧和加密，并把信号传送到下行物理层(PHY)。对上行物理层来的信号进行信号分帧和加密翻转；
2.下行物理层(PHY)单元，其支持64-QAM或256-QAM的正交幅度调制(前端)或解调(射频调制解调器)。前端的下行物理层将MAC层传来的数字信号调制后产生中频输出信号，并把中频信号传送到安装在下行通路中的RF转换器(图中未有所示)；射频调制解调器的下行物理层将RF转换器输出的中频信号转换成数字信号传给MAC层；
3.上行物理层(PHY)单元，支持正交移相健控(QPSK)或16-QAM的正交幅度调制(前端)或解调(射频调制解调器)。前端的上行物理层将来自RF转换器的中频信号解调成数字信号，并把数字信号传送到电缆MAC来删除分帧和加密格式；射频调制解调器的上行物理层将来自MAC层的数字信号调制为中频信号后传给RF转换器，然后由RF转换器将中频信号转换成射频信号；
4.提供一频谱管理器(图中未有所示)与前端MAC相连，其不断的监控未用的上行信道中的噪声，如在主要信道中，信噪比达到不能接收的水平，频谱管理器将对使用这个信道的RF Modem自动制定一个新的上行信道。
通过HFC网中的电源网络管理，可以在中心机房实时监控整个HFC网络中各处电源的运行状态，及时切换、处理各种情况，保障网络的可靠运行。
Claims (7)
1.一种用于有线电视网中不间断电源的网络管理方法，其为了避免由于电源掉电而产生的数据信号及数据的丢失，而可在控制中心实时监控整个HFC网络中各处电源的运行状态，其特征在于：通过在不间断电源中设置一个带有固定的地址码的射频调制解调器，并将该射频调制解调器接入有线电视网，在其与有线电视网进行通信中通过所述地址码对有线电视网中的不间断电源进行网络管理。
2.根据权利要求1所述的不间断电源的网络管理方法，其特征在于，所述射频调制解调器与有线电视网的接口上采用MCNS的DOCSIS协议标准，直接在射频环境下与有线电视网进行通信，并通过所述地址码对有线电视网络中的不间断电源进行网络管理。
3.根据权利要求1或2所述的不间断电源的网络管理方法，其特征在于，所述射频调制解调器的固定地址码是识别整个HFC网中不同电源的唯一标志，所述射频调制解调器在调制电源的各项数据时，加上自己的地址码作为报头，送给控制中心；而控制中心发出的命令下行后，也是经过地址码识别后将命令传给对应的电源，从而对电源的状态实现远程控制。
4.根据权利要求1所述的不间断电源的网络管理方法，其特征在于：所述有线电视网是光纤同轴电缆混合网。
5.根据权利要求1所述的不间断电源的网络管理方法，其特征在于：所述网络管理所包括的内容是，显示不间断电源的状态，并通过在网络上修改状态参数，来实现对不间断电源的远程控制。
6.根据权利要求1所述的不间断电源的网络管理方法，其特征在于：所述网络管理方法可适用于宽带因特网协议。
7.根据权利要求1所述的不间断电源的网络管理方法，其特征在于：将不间断电源所驱动的光接收机、放大器等设备的网管信息搭载在电源的射频调制解调器上，可以实现对光接收机、放大器等设备的网络管理。
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