浅谈数字有线电视系统中的计算机管理.doc

浅谈数字有线电视系统中的计算机管理与维护摘要：随着有线电视技术及数字电视的飞速发展，计算机技术在有线电视系统的系统管理、前端数字信号处理、传输运维网络管理、设备管理及用户收费管理的各个方面都得到了广泛的应用。在数字电视系统中，发挥各种作用的计算机硬件、软件的工作正常与否，直接影响到数字有线电视系统的正常运行。计算机技术的使用与软硬件维护不同与传统的有线电视设备与网络的维护，有其独立的特性。因此，有必要对数字电视系统中各种计算机应用方面进行研究，并对数字有线电视系统中的各种功能计算机进行科学的功能设置与维护，方能保证数字有线电视系统的正常运行。关键词：数字电视；有线电视系统；计算机技术；计算机维护在模拟有线电视系统中，计算机一般只用来进行简单的用户信息管理、用户收费统计等简单的应用，并不直接参与有线电视网络的运行。随着有线电视技术的飞速发展以及数字电视的快速普及，计算机技术以无可比拟的优越性在数字电视系统中发挥着越来越重要的作用。其应用范围涵盖了数字电视前端、数字电视传输网络、用户收费管理以及数字电视数据业务应用的各个环节，因此，数字电视系统中的计算机工作正常与否，将会直接影响到整个数字电视系统的正常运行。永济市有线电视台于2009年12月开始进行全市的数字有线电视整体转换工作，截止到2010年6月，已经实现数字电视整转用户15000余户。本文结合永济市数字电视系统建设及应用的情况，就数字电视系统中计算机技术应用的几个重要环节，探讨计算机技术在数字电视系统中的具体应用以及管理计算机日常的维护，与广大同行分享。1、数字电视前端系统中的计算机应用及维护1.1、数字电视前端设备的计算机管理一个典型的数字有线电视系统结构如图1所示： 图1：数字电视系统结构图数字电视前端设备包含图中所示的信号输入与信号处理等设备，主要包括数字卫星码流接收机、编码器、TS流复用器以及TS流加扰机等。数字前端设备都带有网管接口，可以通过网络用计算机对设备进行各种管理，包括设备的参数设置、运行情况检测、节目参数调整、传输码流参数定义、设备故障检测与排除等等。借用计算机可以方便直观地对设备进行管理，省去了以前手工管理的麻烦与不便，并且可以通过网络进行远程的管理维护，大大节省了前端设备的管理维护成本。在前端建设过程中，需注意以下几点：1）：做好各个设备IP地址的分配，使得各个设备的IP地址方便、易记。数字电视系统前端设备众多，而采用计算机管理时使用IP地址来识别各个不同的设备，这样就要求各个设备的IP地址设置要遵从统一的规范。永济市数字电视系统前端共传输15个节目流，每个节目流要用到复用器一台、加扰机一台及编码器、数字卫星码流接收机若干台。在IP地址的分配上，对各个节目流设备使用统一的IP地址编码，如从节目流1至节目流15的复用器地址分别为192.168.1.101192.168.1.115，加扰机地址为192.168.1.201192.168.1.215，这样在管理的时候就很容易对各个节目流进行设备的查找与管理。要注意所有网管连接的设备的IP地址不能重复。2）：设备网络连线要制作规范，避免经常连不通。3）：使用质量优良的品牌交换机进行设备与管理计算机的互联，如华为、思科、3COM等品牌的交换机。4）：管理计算机可以单独配备，也可以和前端其它的管理计算机共用，比如和CAS系统共用计算机。设备管理只在管理的时候需要进行连接，在设备正常工作的时候是不需要进行连接的，因此没有必要单独配置一台管理计算机。1.2、 数字电视前端系统管理部分的计算机管理数字电视前端系统管理，包括条件接收系统（CAS）、用户管理系统（SMS）、数据广播系统（DAB）、电子节目指南系统（EPG）等关键的功能，前端系统管理计算机的正常工作是整个数字有线电视系统正常运行的前提和必要条件，因此对于这部分的管理计算机要求很高。在前端建设及后期维护过程中，对于实现这些系统管理功能的计算机，从机器配置、软件安装、定期检查到日常使用等环节都要认真仔细，以确保整个数字电视系统的正常运行。1.2.1、CAS服务器条件接收系统（CAS）是数字电视系统中最重要的一个软件系统之一。CA的基本原理如图2所示： 图2：CA原理框图CAS服务器的主要功能是对传输的TS流使用特定的控制字（CW）进行数字化加扰，并接收用户授权系统（SAS）发过来的授权指令对用户数字机顶盒进行相应的授权。数字电视系统的CAS服务器通常和SAS服务器共用一台计算机，共同实现数字电视的有条件接收。在CAS服务器上通常要运行两个重要的系统。一个是授权管理信息管理器（EMMG），它的主要功能是接收SMS发过来的授权信息，并通过SAS生成用户授权管理信息EMM，通过有线电视网络分发到用户机顶盒；另一个是授权控制信息管理器（ECMG），它的主要功能是接收控制字生成器生成的节目加密CW，用CW对密钥进行加密，并将加密密钥传输到用户机顶盒，和EMM信息共同完成密钥的解密，实现对数字电视加密节目的相应授权。因此，EMMG和ECMG这两个系统对于数字电视系统业务的运行有着重要的作用，CAS服务器的配置与正常运行也就关乎系统的正常运行，在系统建设与维护中，要注意以下几点：1）：CAS服务器一定要选择安全稳定的工业服务器硬件，并且运行速度要快。建议选择HP、DELL、联想、浪潮等成熟稳定的服务器产品，售后服务也有相应的保障。2）：根据CAS系统的应用软件选择相应的服务器操作系统，比如LINUX、UNIX、WINDOWS SERVER 2000/2003等，注意一定要使用正版的服务器操作系统。3）：有的CA服务供应商会对CAS系统软件的运行进行授权，一般采用加密狗授权的方式，要服务器运行的过程中要定期检查软件授权的有效性，在失效之前尽快联系CA厂商进行后续授权，以免影响CAS系统的正常工作。4）：定期检查CAS系统对用户授权功能的有效性，确保SMS系统对用户的授权能够有效、可靠地到达机顶盒并对节目进行正常的解密。5）：由于CAS和SMS通常共用一台服务器，因此对于SMS用户数据库要每天进行备份，可使用专用的备份软件进行每天的备份，并使用数据库提供的相关备份功能对用户信息数据库进行移动存储介质的手工备份。1.2.2、EPG服务器电子节目指南系统（EPG）是数字电视的一个重要功能，EPG服务器担负着EPG的节目信息编辑、EPG码流封装、EPG播出等功能，对于EPG服务器，在使用中应注意以下几点：1）：EPG服务器最终的任务是播放EPG码流，因此码流播放卡要选择正规厂家的播放卡硬件，这样才能保证EPG信息的24小时不间断的正常播出。2）：软件要选择正版软件，使得系统运行稳定可靠。3）：由于EPG信息每周都要编辑播放一次，因此对于操作EPG服务器的人员要进行上岗前的培训，以免操作过程中出现差错，影响EPG系统的正常运行。1.2.3、DAB服务器数据广播系统（DAB）是数字电视系统中重要的一个附加业务，其功能是以图文的方式进行数据广播，向有线电视用户传递政务信息或生活信息。同EPG一样，DAB也是一个码流播放系统，对DAB服务器的架设与维护与EPG服务器的要求是相同的。要注意的是在更新DAB内容的时候，要检查播出的TS流的码流大小，过大的码流会使得播出DAB的数据包码流溢出，影响到节目的正常收看。1.3、 数字电视前端系统中计算机的维护1）、定期检查各服务器是否有死机、重启等硬件故障，确保各服务器硬件电源连接可靠、各连接线、数据连接线连接可靠；2）、对于前端系统管理用计算机要配备安全可靠的UPS不间断电源系统，防止在意外断电的情况下丢失数据；3）、对于设备管理计算机，要手工记录各设备的正常工作参数，以便于在设备异常或更换设备的时候快速恢复；4）、要对各系统管理计算机中运行的软件运行参数进行备份，并人工记录，这样在遇到参数变化的时候可以快速恢复；5）、要备有应急用的网络连接线，在网络连接有异常的情况下迅速更换，以确保各计算机与设备之间的正常连接；6）、定期检查软件授权的有效性，防止因软件授权的原因而使得系统不能正常运行；7）、对于节目参数的调整，要事先做好规划，每次调整都要进行人工记录，每个节目参数的调整都将影响到用户端能否正常收看；8）、在系统规划时，应合理地分配各服务器与设备的网络地址；9）、根据需要进行相应的软件升级，升级前做好备份。2、数字电视用户管理系统中的计算机应用及维护2.1、用户管理系统（SMS）的计算机应用用户管理系统（SMS）和条件接收系统（CAS）使用专用的接口进行连接，主要对网络中的信号进行商品化定义、管理以及用户收看节目的权限控制和收费。SMS系统是面向用户的，由有线电视收费人员进行日常的操作。由于用户收费管理计算机只是SMS系统的终端应用，其数据的处理与存储是在SMS服务器上完成的，因此对其性能要求并不高。一般的商用PC即可满足要求。要注意的是其与SMS服务器连接的方式。目前的用户收费管理系统与SMS服务器有两种连接方式。一种是基于C/S结构的软件架构，客户机和服务器在同一个局域网中进行连接，并通过局域网进行数据的交换，这种结构必须要求客户机和服务器用直接的网络连接进行连接，对于距离较远的收费网点，可通过光纤的方式联网，需要布设专用的光纤，或租用电信服务商提供的X.25等专用电路连接。还有一种是基于B/S结构的软件架构，这是目前比较流行的一种架构。其终端机通过浏览器的方式进行终端应用，并与服务器交换数据。而浏览器可以通过互联网进行互联，不需要通过专门的局域网进行连接，这样在任何地方，都可以方便地布设数字有线电视的营业网点，其可靠性较之C/S结构的要高。不论什么结构，SMS终端客户机都要有一套软件系统来实现用户信息管理、产品管理、收费管理的功能。在布置营业网点的时候要根据软件架构合理安排网络结构，并要注意为不同的人员分配不同的软件操作权限。2.2、 SMS管理计算机的维护1）、合理分配不同操作人员的软件操作权限，防止操作员越权操作，影响到整个SMS系统的正常工作；2）、对SMS系统中的各个操作员要进行统一的培训，按照软件规范进行操作，以使得用户的信息完整，管理规范；3）、每周定期检查收费计算机的运行情况，并检查软件的授权状态，必要时及时请求软件厂商对软件进行后续的授权；4）、若非必要，收费计算机只和SMS服务器相连，不要连接互联网络或其他的子网络，以防止计算机病毒对系统的侵害；5）、对于网络连接的各节点，包括光端机、交换机等设备要定期检查，确保各设备工作正常，并对这些设备有备份，在设备损坏的时候及时更换；6）、计算机操作人员要负起责任，防止他人非法操作计算机；7）、根据需要进行相应软件的升级，升级前做好备份。3、结语随着数字电视技术的发展，计算机作为数字电视系统管理的应用越来越广泛。在数字电视系统中，计算机也担负着越来越重要的设备管理、用户管理、业务管理及新业务实现的关键作用。在数字电视网络的建设与维护过程中，不仅要对前端设备及传输分配网络进行管理和维护，也要重视对系统中担负各种重