C-DOCSIS应用规划 建议书(草案).docx

C-DOCSIS技术应用规划建议书(草案)编制：NGB宽带接入系统C-DOCSIS项目组 2013-3-12目录一、规划目标3二、业务运营需求42.1 有线电视网络及业务特征42.2 业务场景与带宽需求52.2.1家庭业务场景52.2.2小区业务场景52.2.3商企业务场景62.2.4带宽需求62.3 多业务精细化QoS保障需求72.4 业务运营需求8三、网络规划93.1 频点规划93.2 C-DOCSIS系统组网方案93.3 C-DOCSIS接入网组网方案123.4全网多业务QoS保障：143.4.1全网QoS保障简述143.4.2 C-DOCSIS业务流153.4.3 C-DOCSIS动态业务流实例173.4.4 全网业务优先级规划193.5 安全保障方案19四、C-DOCSIS同轴分配网接入方案221.FTTC+有源同轴222.FTTB+无源同轴23五、网络管理方案255.1网络管理分层模型255.2 EMS拓扑管理265.3 EMS告警管理265.3.1设备告警265.3.2网管告警管理275.3.3诊断查询285.4 EMS配置管理305.4.1 CMC部署自发现自配置305.4.2软件升级加载315.5EMS北向接口32六、运行管理336.1.业务开通方案336.2.系统运行管理方案34七、CMC设备形态377.1内置光接收机的CMC设备形态377.2外挂光站的CMC设备形态407.3 支持IPQAM功能的CMC设备形态407.4 CMC设备的其它要求42NGB宽带接入系统C-DOCSIS技术应用规划建议书一、规划目标 NGB宽带接入系统C-DOCSIS技术规范项目组自2011年开展工作以来，先后进行了C-DOSCIS系统框架设计、关键技术研究、设备形态分析、样机测试、产品测试、网络应用测试、知识产权梳理、规范起草等工作。NGB宽带接入系统C-DOCSIS技术规范于2012年8月8日通过了总局标委会的审查，并于8月17日正式发布该标准，标准号为“GY/T2662012”。 标准发布后，C-DOCSIS芯片和系统制造厂家进行了C-DOCSIS系统设备的研发、生产，多个有线电视运营商开展了C-DOCSIS系统的网络测试、规模部署。 为了更好地推动NGB宽带接入系统C-DOCSIS技术在中国有线电视行业的发展与应用，项目组结合标准编制、系统研发、系统应用测试过程中的经验，着手进行NGB宽带接入系统C-DOCSIS技术应用规划建议书的编制，编制的目的在于： 1. 对有线电视网络运营商采用C-DOCSIS技术承载多业务在业务分析、网络规划、网络建设、网络运维等方面提供参考建议；2. 供C-DOCSIS设备制造商理解业务应用、设备形态等方面需求。二、业务运营需求随着网络通信技术、视频编解码技术、终端智能等技术的快速发展，国家对三网融合的推动，有线电视网络承载的业务越来越多、业务形态越来越丰富，网络及运营要求越来越高，作为国家信息化基础设施的作用越来越重要。2.1 有线电视网络及业务特征有线电视网络承载业务特征主要表现在：l 多业务：有线电视网络除了承载传统的电视服务外，还可以承载视频点播、网络视频、语音视频通信、高速数据等多业务；除了提供家庭多业务接入外，还可以为商企用户提供专线接入；l 高带宽：高清晰度视频点播、高清晰度视频通信、高速上网、家庭多终端接入等都要求有线电视网络具备高带宽、高并发业务的接入能力；l 精细化QoS保障：语音通信、视频通信、视频点播、在线游戏、高速上网、企业专线等多业务承载，各个业务对网络延时与抖动、响应与保障等各不相同，因此，要求承载网络能针对不同的业务提供差异化的QoS保障，保障用户的业务体验。有线电视网络特征主要表现在：l 光进铜退：随着多业务承载、节能等需要，有线电视网络由光纤到小区向光纤到楼、光纤到楼层进行演变，光进铜退已是有线电视网络的发展趋势；l 高可靠、可运维：多业务承载要求有线电视网络具备更高的网络运行稳定性、故障的快速定位和恢复能力等；l 网络智能：多业务精细化QoS保障要求网络具备业务识别、灵活调度等方面的能力，具备一定的网络智能。2.2 业务场景与带宽需求2.2.1家庭业务场景： 客厅里，奶奶在点播高清电视连续剧，妈妈用PAD看现场选秀，孩子正在书房做网上英语作业，还没忘记让电脑下载一款大型游戏，这时，有同学发起视频呼叫来讨论学习，出差在外的爸爸看看孩子正在干什么，用手机连接上了书房的IP摄像头，家里来的客人用自己的无线帐号在手机上玩微博。这个场景描绘了高清电视业务、高清视频点播、视频通信、视频监控、高速下载、高速上网、无线访客等业务需求，描述了PC、TV、移动终端、IP摄像头等家庭多终端接入需求，特别是在同一台电脑上出现的高速下载和视频通信的多业务保障场景。要求下一代广播电视网络具备大带宽、多业务QoS保障（包括动态QoS）、多终端接入的家庭宽带接入能力。2.2.2小区业务场景：小区的休闲场地，人们在享受清闲的同时，有的在用手机听音乐，有的用微信聊天，物业为了安全，还安装了IP摄像头。小区业务场景描绘了小区无线接入、视频监控的业务需求。2.2.3商企业务场景：有线电视网络运营商为不同的商企用户提供基于光纤、Cable Modem的有线电视服务、专线服务、大带宽上网服务。采用C-DOCSIS系统可以支持以上家庭、小区、商企等业务场景的应用，并提供多业务的QoS保障。2.2.4带宽需求：近期家庭接入流量模型如下：业务类型渗透率并发率业务带宽户均静态流量交互电视70%40%10M/512K2.8M/140K网络视频50402M/512K400K/100K视频通信40%10%2M/2M80K/80K网络游戏50%10%1M/1M50K/50KVoIP50%10%100k/100k5K/5K高速上网50%10%10M/2M0.5M/0.1M合计25M/5M4M/0.5M渗透率：以家庭为单位；并发率：指高峰期的并发率，以家庭为单位，当一个家庭具备多个终端时，指多个终端的该业务的并发率，如有2个机顶盒，则每个机顶盒的HDTV的并发率为20；交互电视：面向TV的高清电视广播、时移、回看、点播；网络视频：指有线网络运营商为用户的PC及移动智能终端提供的视频服务；视频通信：包含视频通话以及视频监控2.3 多业务精细化QoS保障需求有线电视网络承载语音通信、视频通信、视频点播、在线游戏、高速上网、企业专线等多业务。各个业务对网络延时与抖动、响应与保障等要求各不相同，要求在多业务并发条件下，有线电视网络能依据各个业务的QoS特征，保障各个业务的良好用户体验。 对于语音业务，需要建立端到端的带宽相对恒定、低时延、低抖动的链路； 对于视频通信、在线游戏等业务，要求网络提供实时响应、突发大带宽的业务保障； 对于HDTV的时移、点播业务、网络视频业务，要求网络提供低抖动、大带宽传输，保障业务的流畅； 对于上网业务，要求网络在资源可用的条件下，提供尽可能高的传输速率； 对于商企业务，应按合同要求提供相应品质的传输服务。 对于网络运营商提供的其它服务，应能根据需求提供差异化的传输品质。2.4 业务运营需求：有线电视网络运营商提供多业务接入服务，可以基于业务的传输带宽、传输品质、信息安全、服务时段、服务时长等组合定义多种差异化产品，满足用户的个性化需求；用户可以通过自助服务网站，定义自己的服务，并实现业务的在线开通、变更、取消订购及费用查询等服务。网络应具备良好的网络管理功能，能对影响业务传输的设备、网络的性能、故障进行告警、诊断，支持故障的快速定位与业务恢复。三、网络规划 3.1 频点规划 目前CMC设备支持16个下行频点，每个射频接口模块射频频道中心频点应位于115MHz-858MHz内，所有的射频频道应包含在该频谱范围内的任意192MHz频率块内。同时为更好地满足系统的均衡要求，建议规划使用连续的频点。3.2 C-DOCSIS系统组网方案C-DOCSIS系统应用组网示意图如下：图1 C-DOCSIS系统应用组网图 C-DOCSIS系统应用组网中包含了业务系统和管理系统，承载网络（核心网，汇聚网和接入网）以及家庭网络几个部分，其中：业务系统: 提供业务内容和控制，包括Internet出口，视频头端以及软交换/IMS语音服务器等； 管理系统：包含设备管理系统（EMS），DOCSIS OSS系统以及运营商的BSS管理系统； 核心网：提供骨干层的业务转发，核心网由核心路由器组成； 汇聚网：汇聚接入层的流量，汇聚网一般由边缘路由器组成； 接入网：提供同轴接入，接入网一般由CMC, OLT以及三层交换机/路由器组成； 家庭网络：提供Triple Play业务接入，家庭网络一般由CM、STB、网关、PC、电话等组成；对于企业应用，提供专线接入等应用，还包含交换机、路由器等设备。 C-DOCSIS接入组网中，CMC和局端的汇聚设备有如下4种组网方案：l 三层OLT + CMCl 交换机/路由器 + 二层OLT + CMCl 交换机/路由器 + CMCl M-CMTS CORE + CMC下面分别说明：1. 方案A 三层OLT + CMC 本方案中CMC采用PON上行到OLT，可选择EPON、GPON、10G PON等上联方式，CMC采用二层桥接模式，实现PON数据到DOCSIS数据的转换，并实现CATV信号与DOCSIS数据信号的混频输出，CMC下接CM和CPE终端（比如STB、PC、MTA等）。 OLT上联汇聚网的路由设备，完成汇聚功能和三层路由功能，OLT应具备OSPF、BGP、MPLS VPN、IPV6/V4、组播等基本功能，同时具备满足现网需求的ARP表和MAC地址表处理能力，完成传统CMTS三层路由转发功能。 该方案通过OLT来实现原有CMTS三层功能和CMC实现DOCSIS RFI功能，配合完成原有CMTS的功能，不对现有广电运营商的核心网、汇聚网等系统产生影响，同时保留已部署CMTS系统运营商的运维和操作习惯，从而可无缝替换现有CMTS设备，实现传统CMTS设备平滑迁移。 由于CMC可以提供下行800Mbps的转发能力，运营商需要根据网络数据带宽的规划，选择合适的PON接入技术以及合适的分光比，合理规划ODN，尽量避免带宽需求增加后还需要调整网络。2. 方案B交换机/路由器 + 二层OLT + CMC 方案B和方案A的主要差异在于OLT不支持三层功能，需要通过增加三层交换机或路由器完成原来CMTS的三层功能。 三层交换机/路由器应具备OSPF、BGP、MPLS VPN、IPV6/V4、组播等基本功能，同时具备满足现网需求的ARP表和MAC地址表处理能力，完成传统CMTS三层路由转发功能。3. 方案C交换机/路由器 + CMC 本方案中CMC设备采用GE上行，CMC通过GE口直接与上层汇聚设备交换机/路由器连接。CMC采用二层桥接模式，实现以太数据到DOCSIS数据的转换，并实现CATV信号与DOCSIS数据信号的混频输出，CMC下接CM和CPE终端（比如STB、PC、MTA等）。交换机/路由器完成汇聚功能和三层路由功能，三层OLT/交换机/路由器应具备OSPF、BGP、MPLS VPN、IPV6/V4、组播等基本功能，同时具备满足现网需求的ARP表和MAC地址表处理能力，完成传统CMTS三层路由转发功能。4. 方案D M-CMTS CORE + CMC 本方案中CMC设备采用GE上行，CMC通过GE口直接与M-CMTS CORE连接。CMC只实现DOCSIS的上/下行 PHY层功能，其它功能全部在 M-CMTS CORE上实现。3.3 C-DOCSIS接入网组网方案C-DOCSIS系统的重点在于接入网部分，下面针对接入网不同应用场景下的组网作进一步说明，以方案A为例，接入部分的组网图如下：图2 C-DOCSIS接入应用组网图 接入网由OLT和CMC组成，通过PON直接接入商企用户，提供更高的接入带宽；通过同轴接入，可以支持如下业务：l 家庭Triple Play业务（视频，高速上网, 语音）l 企业专线l WiFi移动承载以及视频监控等新业务 广播电视信号保持原来的传送方式，从头端机房传送到分前端机房，与IPQAM输出的RF信号混频后，再传送到光节点，视频RF信号与CMC输出的RF信号混频后，经同轴网络入户，原来的广播电视业务可以继续提供，保持不变。 利用C-DOCSIS系统提供的双向数据通道，运营商可以开展交互电视业务，交互电视媒体流传输包括 IP Video和QAM Video两种实现方式。l IP Video方式 媒体流信号和控制信号都走数据通道；l QAM Video方式 媒体流信号和控制信号走不同的通道。通过IPQAM设备将IP视频报文调制成QAM视频信号，与广播电视信号混频后一起传送；控制信号走数据通道。通过C-DOCSIS可以支持网络视频等新的视频业务。 CM通过接入PC等设备，支持上网业务；通过内置或外置的WiFi设备，可以接入智能移动终端。 C-DOCSIS系统，基于PacketCable规范支持多媒体通信（VoIP、视频通信等）业务。 CM下接交换机/路由器，支持企业专线的接入。 CM下接AP设备，支持公众WiFi接入。 CM下接IP输出的监控设备，支持视频监控。 总之，通过C-DOCSIS系统可以支持从家庭用户到商业用户的多种业务应用需求，不仅可以满足当前业务应用的要求，还可以满足将来一些新业务应用的要求。3.4全网多业务QoS保障： 3.4.1全网QoS保障简述 根据运营商业务运营需求，基于C-DOCSIS的网络可以运营各种不同的业务如交互电视、网络视频、视频通信、网络游戏、VoIP、高速上网业务等。各种业务从注入到用户终端经过核心网、汇聚网、光接入网和同轴接入网。以下基于CMC PON上行组网方案，阐述全网的QoS保障。图3 C-DOCSIS系统全网QoS保障示意图对于下行业务，在核心网中接收注入业务的路由器上可以根据配置的规则标识不同业务报文并打上DSCP优先级或MPLS EXP优先级。比如各业务来自不同的IP地址网段，在路由器上可以基于源IP地址网段为报文打上不同的DSCP或MPLS EXP优先级。业务所经过的核心网设备可以根据报文的DSCP或者MPLS EXP优先级进行PQ+WRR队列调度。下行业务在汇聚网中的QoS保证基于DSCP优先级或MPLS EXP优先级(MPLS流量)进行PQ+WRR队列调度。汇聚网边缘路由器支持将DSCP优先级或MPLS报文的EXP优先级映射为802.1p优先级。OLT上对于下行业务基于业务的802.1p作PQ+WRR的调度；对于下行业务流，在CMC上的QoS保障通过C-DOCSIS业务流机制实现，CMC对下行报文进行业务流分类，然后对业务流进行流量限制并按业务流的QoS配置进行调度发送到用户终端。对于上行业务，首先在CM上对报文进行业务流分类，然后CM基于CMC统一的QoS调度发送业务报文，实现同轴网络上基于业务流的QoS保障。CMC将业务流的优先级映射到802.1p。OLT对于上行业务基于业务的802.1p作DBA调度；对于上行业务，汇聚网中的边缘路由器支持将802.1p优先级映射为DSCP优先级或MPLS报文的EXP优先级，然后在汇聚网和核心网中基于DSCP优先级或MPLS EXP优先级(MPLS流量)进行PQ+WRR队列调度。3.4.2 C-DOCSIS业务流C-DOCSIS系统基于业务流提供MAC层的传输服务，系统根据业务流定义的QoS参数进行业务整形、监管并划分优先级。C-DOCSIS的业务流可分为静态业务流和动态业务流。静态业务流为CM上线即分配资源的业务流，动态业务流为根据需求动态建立的业务流。对于动态业务，C-DOCSIS可以实现PacketCable2.0的动态QoS控制及调度，实现动态设置动态业务的 QoS参数保障不同业务的带宽及资源的按需使用。业务流分类支持的参数包括： 源 IP 地址/掩码，目的 IP 地址/掩码，IP 协议类型，IP 优先级，TCP/UDP端口号等。业务流的QoS参数包括Service Flow Scheduling Type（业务流调度类型）、Traffic Priority（优先级）、Max Sustained Traffic Rate（最大持续速率）、Min Rsvd Traffic Rate（最小保留速率）等。在实际应用中间，通常采用的业务流分类方法为基于IP地址段和端口号范围来进行业务分类CMC上下行方向的Service Flow Scheduling Type业务流调度类型及其适用业务如下：上行Service Flow Scheduling上行业务流调度类型适用业务BE; Best Efforts尽力而为业务普通上网业务nRTPS; Non-Real-Time Polling Service非实时轮询业务下载、邮件服务RTPS; Real-Time Polling Service实时轮询业务视频通信、视频会议、视频监控、网络游戏UGS，Unsolicited Grant Service主动授权业务VoIPUGS-AD; Unsolicited Grant Service with Activity Detection带活动侦测的主动授权业务有静音抑制的音频通信下行Service Flow Scheduling下行业务流调度类型适用业务BE，Best Efforts尽力而为业务所有业务都必须使用下行BE调度类型3.4.3 C-DOCSIS动态业务流实例 VoIP、视频通信为最常见的基于动态业务流的应用，可以通过IMS和CMC共同配合来实现动态QoS保障。使用C-DOCSIS方式接入IP城域网的语音及视频通信应用客户端（以下简称客户端），与CMC和IMS中的PCRF（策略服务器）、AS（应用服务器）完成一套多媒体链路的动态建链过程（多媒体通信包括了上行视频流、上行音频流、下行视频流、下行音频流四类），可引用至其它应用（如游戏、实时传输等）。基于应用系统发起的动态QoS建立流程如下：1. 客户端未发起连接请求时，动态多媒体链路未存在。2. 客户端向AS发起业务请求，业务请求以普通的IP包传输。3. AS分析客户端业务请求（一般为SIP信令，包括了所需带宽、延时要求、业务类型等），AS将精简后的业务请求转送给PCRF。4. PCRF根据PacketCable2.0协议计算出一个Traffic Profile（流量策略），并通过COPS接口将Traffic Profile发送给CMC。5. CMC接收Profile信息后，根据PacketCable2.0协议计算方式，换算出该业务的业务流调度类型、最小保留速率、最大持续速率、通信优先级、业务轮询时间等C-DOCSIS QoS参数。6. CMC计算出QoS参数后，通过C-DOCSIS规范中的MAC层协议建立与CM之间的多媒体动态链路。3.4.4 全网业务优先级规划为实现全网多业务统一的QoS保障，建议对相同的业务定义全网一致的优先级。DOCSISTraffic PriorityDSCPEXP/802.1p业务类型0000000000高速上网业务1001000001保留2010000010交互电视、网络视频3101000101视频通信、网络游戏4100000100企业专线5011000011保留6110000110VoIP语音7111000111保留3.5 安全保障方案 C-DOCSIS系统可提供完善的网络安全保障机制，包括BPI+、IP源地址检查、DHCP Option82等。1.BPI+(增强型基线加密接口协议) BPI+支持CM和CMC之间业务数据的加密传输，防止非法用户通过共享媒介窃取其它用户的信息，以实现同轴接入共享介质数据的保密性。要实现BPI+功能，CM中必须具有合法的数字证书，该证书是唯一的，与CM的MAC地址对应；CMC上必须加载根证书和制造证书，用于对CM证书认证；在CM的配置文件中，需要将线路加密选项（Baseline Privacy，TLV=17）设置为使能。2.IP源地址检查 IP源地址检查(SAV：Source Address Verification)支持对动态获取的IP地址和静态配置的IP地址做源IP地址检查，只有源IP地址合法的报文才能通过。 在CMC上需要使能SAV功能，对于动态获取IP地址的用户，只允许其采用通过DHCP过程获取的合法IP地址；对于固定IP地址的用户，有两种配置方式：方式一 在CMC上配置SAV组名称（SAV Group Name），并配置该SAV组名称对应的IP地址前缀，源IP地址符合该IP段的报文才能通过。在CM的配置文件中，配置SAV Group Name。方式二在CM的配置文件中直接配置SAV静态前缀（SAV Static Prefix），采用IP地址前缀的方式定义，只有源IP地址符合该IP地址段的报文才能通过。3.可溯源 支持在CMC/OLT和OSS系统上查看CM和CPE间的关系。C-DOCSIS技术规范中要求DHCP Option82的Remote ID（82.2）携带CM的MAC地址，其作用是OSS系统可以获取CM和CPE的对应关系，实现CPE的溯源。C-DOCSIS系统需支持DHCP Option82功能。四、C-DOCSIS同轴分配网接入方案 C-DOCSIS是一种边缘同轴接入技术，解决了光进铜退下光节点划小后分中心机房空间、供电不足以及接线复杂等方面困扰。其同轴分配网主要有如下两种组网方式：1.FTTC+有源同轴 图1 图1是CMC应用的一种场景，CMC设备位于小区，最远入户点离CMC设备安装点距离在200米以上，通过沿用网络原有双向延长放大器或楼栋放大器覆盖约200户用户。双向放大器级数普遍为12级。2.FTTB+无源同轴图2 图3 图2和图3是CMC应用的另一种场景，CMC位于楼栋，最远入户点离CMC设备安装点距离不超过100米，可以通过电缆连接直接无源分配至用户。图2选用4端口设备，覆盖100200户用户；而图3选用2端口设备，覆盖50100户用户。覆盖用户越少，可提供的户均业务带宽则越高。 电缆无源分配和有源分配在实际工程中可灵活应用，即使同一台设备，也可能存在不同的射频端口选用不同的分配方式。 工程设计中需要严格控制用户入户电平，考虑到大多数用户入户后还需要经过24路分配器分配至各信号插座，入户的下行电平宜设计在70dBuV左右（单QAM频道电平），不论是STB还是CM均可工作于较好的条件下；上行信号的链路损耗小于下行信号，一般情况下只要下行入户电平合理，不需单独设计上行链路损耗。五、网络管理方案5.1网络管理分层模型C-DOCSIS系统网络管理模型如下,该模型说明网络中管理系统组成及功能范围.功能描述涉及系统BSS域面向客户实现的业务受理、计费；故障申告CRM系统、计费系统、客服系统OSS域完成受理工单的业务开通；主动监控网络被动响应故障申告，实现故障诊断检测C-DOCSIS的业务部署系统（DHCP 服务器、TFTP服务器、时间服务器等）；SNMP服务器；SYSLOG服务器EMS层监控/转发网络告警、采集性能数据、诊断查询、网元管理设备厂家网管5.2 EMS拓扑管理使用网管构造并管理C-DOCSIS网络中OLT、CMC的拓扑结构，实时监控网络中相关网元节点的组网情况和运行状态。拓朴图中将实际网络中的网元转化为可视化的图标，通过不同的颜色标识出告警状态、网元状态，区分出网络中是否存在宕机或者异常的设备。拓扑图中可以自定义分组，比如按照网元所在的区域划分到不同的组中，对于具有隶属关系的区域可以设置多层分组以形象展现其层次关系和位置关系。EMS支持基于CMC查询所接入的CM信息，支持基于CM的MAC地址查询CM与CMC的连接关系。5.3 EMS告警管理5.3.1设备告警OLT/CMC检测到故障时通过SNMP协议进行主动通知，告警在某个时刻产生之后一直存在，直到该故障被修复。当出现故障时，登录到设备上可查询历史产生的告警以及活动的告警。通过查询告警中包含的以下信息，从而定位故障。序号告警选项备注1告警产生时间比如：2013-03-01 10:21:442级别告警的紧急程度3告警源什么设备发生了告警4告警描述告警的详细描述信息5告警原因产生该告警的原因5.3.2网管告警管理通过设置SNMP通讯参数，可以实时的将OLT/CMC上产生的告警发送到网管或者综合告警系统，进行告警实时监控，及时解决告警描述的相关问题。为接收设备上的告警，需要在设备上提前规划并设置如下SNMP通讯参数。序号SNMP参数选项备注1目的网管IP例：2目的网管接收trap端口号例：1623SNMP协议例：Snmpv14读写团体名例：public网管收到告警后，以图形化界面展现告警的信息或者通过北向接口转发到OSS域。网络中因为管理节点数多，告警数量也多，可以通过网管上的配置操作进行告警的自动分析过滤，对告警数量收敛处理，以便只关注关键告警。1. 告警管理提供告警相关性分析，比如光缆断链告警引起的设备离线，将设备离线告警设置为从告警。2. 告警屏蔽，对于不再需要关注的指定告警进行屏蔽，不再接收。5.3.3诊断查询网络故障时需要首先定位到故障点的位置，因此可以使用网管通过CM的MAC或者IP定位到该CM，并关联出CM上联的CMC、OLT设备,查询相关的运行数据。针对CMC和OLT的各网络接口，可依次查询如下信息，以协助定位故障点。序号网络接口点查询参数1查询CM信息1、运行状态；2、MAC地址；3、IP地址4、回传发送电平；5、接收电平；6、下行SNR2查询CMC上RF模块告警1、RF端口射频信息（上行SNR、误码统计、）2、RF端口下用户数超出阈值的告警标识3查询CMC信息1、 运行状态2、内存利用率；3、CPU利用率；4、温度4查询CMC上联口信息1、运行状态和端口统计信息2、光模块信息：发送光功率；接收光功率；偏置电流；温度；电压5查询OLT UNI口1、运行状态2、光模块信息：发送光功率；接收光功率；偏置电流温度；电压5.4 EMS配置管理5.4.1 CMC部署自发现自配置由于C-DOCSIS网络中，CMC数量较多，需要支持CMC的自发现自配置。CMC上电后，EMS能自动发现，并根据规划的数据实现CMC的自动配置，包含CMC的设备描述、射频参数、路由转发参数等。关键参数设置如下表：序号 设置选项备注1下行通道调制方式可设为64QAM、256QAM2下行通道中心频点下行通道频段尽量连续分配3下行通道发射电平电平值与HFC网关键点参数相关4上行通道中心频点采用欧标的频段范围5上行通道频宽可设为1.6、3.2、6.4MHz6上行通道接收电平电平值与HFC网关键点参数相关7上行通道调制方式配置 以选择modulation-profile的方式设置8上下行负载均衡组配置1.建立DOCSIS2.0与DOCSIS3.0的捆绑信道的负载均衡组2.配置负载均衡组的策略配置负载均衡组与实际信道的对应关系9路由转发配置1.网关配置2.DHCP relay 转发规则3.VLAN相关配置5.4.2软件升级加载C-DOCSIS网络,OLT和CMC数量非常多,当存在软件规格增强或者其他原因需要升级OLT或者CMC软件时,需要通过网管系统进行批量加载,以便提高升级效率。升级时根据规划确定升级前的版本、升级后的版本，在网管上配置自动升级策略或者手动选择特定的设备进行升级。5.5EMS北向接口对应网络管理分层模型中的“接口2”和“接口3”。用于OSS域与EMS层的对接，屏蔽不同厂商设备之间的差异,统一实现全网的告警监控和服务保证。包含以下接口信息：查询接口建议采用TL1协议从EMS上查询OLT、CMC上各网络接口的运行状态信息（具体参见章节）。告警接口建议采用TL1协议接收EMS转发的告警。EMS负责对转发的告警进行格式的统一转换，并接受OSS的告警过滤条件设置。性能接口性能北向接口建议通过文本接口将网管采集的历史性能数据转换为统一格式的文件，OSS作为FTP 客户端从EMS服务器的指定位置获取需要的数据并进行分析、使用。通过性能接口采集CMC上联口的流量、误码率对CMC进行监控以达到扩容预警的目的。六、运行管理 系统运行管理主要基于BSS与OSS系统来实现6.1.业务开通方案 C-DOCSIS系统业务开通方案描述基于业务的传输带宽、传输品质、信息安全等组合定义多种差异化产品，用户可以通过自助服务网站，进行业务的订购和开通等业务。 C-DOCSIS业务开通系统主要由BSS系统、OSS系统和用户自服务网站等部件组成。 BSS系统主要提供用户的认证、用户业务配置生成、计费等功能；用户自服务网站提供用户业务受理与查询；OSS系统为用户终端提供ip地址分配、配置文件生成和下发、时间服务等服务。 C-DOCSIS的OSS系统主要包括：DHCP 服务器、TFTP服务器、时间服务器等。l DHCP 服务器：完成CM等终端设备的地址分配，提供CM等终端的初始结构信息，包括设备的IP地址。l TFTP服务器：为CM下发配置文件。l 时间服务器：负责维持正确的时间，给CMC和CM提供时间同步。 用户订购接入服务，可以选取业务接入带宽、服务等级、构成用户订购的接入产品，BSS将用户订购的接入产品与用户终端物理标识信息发送给OSS系统。OSS系统结合运营商规划的业务流、网络安全控制等参数，生成对应于用户终端的业务配置文件。配置文件生成后，OSS重启用户CM，CM获取新的配置文件，并上报给接入的CMC设备，CMC设备和CM共同按照配置文件进行相应的业务带宽、QoS、访问控制等的保障。 对于语音、视频通信、网络游戏等可以通过C-DOCSIS动态业务流来保障，具体参见3.2节。动态业务的QoS参数不需要针对用户CM的进行相应的配置，因此，对于动态业务的授权和计费由应用系统（如呼叫系统、游戏系统等）和BSS完成，CMC设备通过配置，接受运营商的IP策略服务器的调度，通过C-DOCSIS系统的动态服务流保障相应的服务。6.2.系统运行管理方案 第五章描述了C-DOCSIS系统的网络设备管理，网络设备管理系统完成相关网元的性能、告警和拓扑数据采集，终端状态及参数、的采集。通过对网络设备管理系统所采集的数据进行统计和分析，可以针对性地进行系统运行状态的检查和预警。l CM统计数据分析管理通过对不同CMC下在线CM的正向接收电平、回传电平、正向信噪比等参数作分析比较，可以检查用户接入状态、CMC所连同轴分配网的运行状态；CM正常运行参考回传电平正常状态在3050 dB mV间接收电平正向电平标准范围为-15+15 dB mV。正向信噪比正向信噪比要求大于35dB。l CMC统计数据分析管理 统计分析CMC设备的回传信噪比、误码等数据，可以得到CMC所连同轴分配网的状态，一般回传信噪比在2030 dB间。依据不同分配网络的信噪比情况，使用不同的回传调制方案，提高系统的回传传输能力。对CMC回传端口信噪比、误码等数据的历史统计和综合分析，可以评价CMC所连同轴分配网的运行品质及变化趋势，分析影响同轴分配网运行品质的主要原因（如接头松动、氧化、屏蔽劣化等），对于运行品质低于要求的分配网络通过主动维护来提升网络的运行品质。 查询CMC设备所带CM的状态，有助于快速定位故障原因,CM状态及含义如下表：序号CM状态含义1offlineCM不在线。2init(r1)CM与CMC下行信号同步完毕，发送上行通道初始化测距参数。3init(r2)CM正在对回传通道进行测距。4init(rc)CM测距已完成。5init(d)CMC已收到CM发送的DHCP请求。6init(i)DHCP已收到CM的地址请求，并对CM分配IP地址。7init(o)CM正在获取配置文件。8init(t)CM正在建立时间同步。9onlineCM已经上线，并能进行数据传输。10online(d)CM已经上线，但不能进行网络通信。CM长时间处于上表中的状态表征的可能故障l offline状态CM获取不到下行信号，或是下行信号失真严重、功率电平异常。CM已锁定下行同步信号，由于上行频点和发射电平不断发生变化，导致CM无法与CMC上行通道实现信号同步。l init(r1)状态CMC已经收到了CM传来的上行信息，但由于上行通道噪声严重，导致下一步的交互信息无法传递。l init(r2)状态表示CM已经锁定上行通道频点，但无法完成上线注册。此类故障多是由于同轴分配网衰减值过大，CM发射电平超过C-DOCSIS标准电平值。l init(d)状态此类故障可能由于CMC DHCP转发配置错误、DHCP服务器配置错误或者工作异常、CMC至DHCP服务器的路由异常。l init(i)状态此类故障可能由于DHCP服务器指定的TFTP服务器地址错误，或者TFTP服务器服务异常。l init(o)状态此类故障表示CM未能获取到指定的配置文件。可能的故障原因有：TFTP服务器上不存在DHCP服务器指定的配置文件、TFTP服务器上配置文件参数不符合DOCSIS标准。l 网元端口流量的统计分析 通过对相关网元端口的流量数据基于时间、流向等方面的分析，可以为分析用户行为、网络扩容和规划提供依据。七、CMC设备形态7.1内置光接收机的CMC设备形态CMC产品（功能）实际应用时必须与下行光接收机配合使用，以实现光节点的全部功能，所以存在两种产品形态：内置光接收机的产品形态和外挂光工作站的产品形态。对于新建光节点，或是深度改造老光节点（原500户/光节点化小为200户/光节点以下时），应优先选用内部集成光接收机的产品形态。其理由如下：1、 更降低光节点的功耗。CMC的下行信号与光工作站的下行信号是在光站的外部高电平混合的，为匹配CMC信号与电视信号电平的幅度，在CMC一侧一般都会加上射频驱动放大，将额外消耗十多瓦至二十多瓦的功耗。而且，原有光站的上行电路也已闲置不用，但这一部分仍会继续消耗电能，功耗也是十多瓦至二十多瓦，每光节点总计约40W的无谓功耗，增加了网络运行成本。2、体积更小、安装环境的散热要求降低，易于工程安装、调试与维护。由于光接收机与CMC产品统一于一个机壳内，生产厂家可以预先设置产品的出厂状态与应用状态基本适应，在实际应用时甚至可以免调试。3、减少工程连线、提高系统可靠性。一体化的设备不仅供电更便捷，还因具有统一的外壳，不存在不同机壳电位差的问题，使用起来更可靠、防雷能力也更强。4、光接收机部分内置于CMC产品内，将更利于CMC实现集成光接收机的网管功能。图4 内置光接收机的CMC产品框图（高电平型）图5 内置光接收机的CMC产品框图（低电平型） 图4和图5是内置光接收机的CMC产品框图，其共同点为：都是直接在光接收机的输出放大模块之前混入CMC下行信号，因为是低电平信号混合，这样CMC的下行信号无需增