专利名称：用于确定有线电视hfc网络拓扑结构的方法
技术领域：
本发明涉及于有线电视同轴电缆光纤混合网网络，英文缩写HFC的网络管理，有线电视光纤混合网的具有树枝型及星型混合连接网络的物理链路的拓扑结构数据生成的方法。
背景技术：
由于HFC网络在网络管理方面涉及到HFC网络上设备的相互关系，即拓扑，按传统做法，由人工按网络规划设计图录入，很容易造成错录、漏录，使HFC网络管理系统的网络拓扑与实际网络不相符，造成系统运行结果不正确和系统故障指示错误。与其接近的现有技术为中国专利公开号CN1330821A，发明专利名称为用于确定计算机网络拓扑结构的方法，只能适用于计算机网络管理的拓扑结构。中国专利公开号CN1449158A，发明名称一种网络拓扑信息收集方法，只能适用于计算机网络管理的拓扑结构。关于有线电视光纤混合网网络管理中的拓扑结构确定方法，国内还未见报道。
发明内容
为了克服传统技术由人工按网络规划设计图录入，很容易造成错录、漏录，使HFC网络管理系统的网络拓扑与实际网络不相符，造成系统运行结果不正确和系统故障指示错误，本发明的目的在于，提供一种用于确定有线电视HFC网络拓扑结构的方法。
本发明是在本申请人的发明专利号031177360，发明名称基于地理信息的有限电视网络管理系统的基础上的，利用该管理系统而确定有线电视HFC网络拓扑结构。
一种用于确定有线电视HFC网络拓扑结构的方法，该方法基于双向传输有线电视HFC网络，在传统的有线电视设备中加入数据应答器才能完成拓扑结构的生成，该应答器有如下特点a、具有一个下行接收通道b、具有一个下行发送通道c、具有一个上行发送通道以上两个发送通道的开通/关闭受数据指令的控制；该方法包括见图3和图4，第一步骤拓扑数据生成，由前端网络管理计算机对指定设备发出数据生成指令，指定设备接收到该指令后将本机拓扑数据按广播的方式在下行发送通道发送，同时在上行通道发送该条数据；
第二步骤前端网络管理计算机收到上述的拓扑数据时，表示由前端网络管理计算机先前发送的数据生成指令已执行完毕；第三步骤HFC网络上所有的设备凡是能收上述的拓扑数据的设备，都将此条数据添加到本机的网络拓扑表中；第四步骤然后由由前端网络管理计算机向下一个设备发出数据生成指令，重复上述第一步骤至第三步骤，使各个设备的网络表上添加上新的设备数据；第五步骤由前端网络管理计算机发出数据生成指令，继续由其余设备分别逐一进行上述第一步骤至第三步骤，使各个设备的网络表上添加上新的设备数据；直到全部的HFC网络设备完成拓扑数据的生成；第六步骤前端网络管理计算机按单播方式逐一收回全部的HFC网络设备的网络拓扑表，然后由计算机进行简单处理形成整个的有线电视HFC网络拓扑结构，完成网络拓扑结构的自动生成。
本发明也可用于HFC网络的物理链路正确性的验证，由于HFC网络在施工过程中有可能由于施工人员的错误造成实际网络的链路与设计图不相符，可由本方法对其施工结果进行验证，从而及早的发现问题、解决问题，节约了人工查找网络故障的时间。
本方法需要解决的问题如下1、由于HFC网络中传输的信号都是按频分方式传输的，所以要解决拓扑数据的传输通道问题。
2、由于HFC网络为树枝型及星型混合网络结构，所以要解决数据信号的流向问题，保证数据的流向正确。
3、如何使所有的HFC网络设备都知道自己在HFC网络中的位置关系。
本发明解决问题的方法如下1、关于传输通道的构建问题由于HFC网络管理系统逐渐开始在广电行业中得到应用，所以下行通道及上行通道在整个行业中基本达成一致，下行通道频率选择在108MHz～112MHz之间，上行通道频率选择在5MHz～20MHz之间。
由于此方案中网络中的某一HFC网络设备要告知他的所有下级设备自己的拓扑数据信息，所以本发明将在图2中有限电视网络管理系统的末端“3”外网的虚线框中每个设备(如光接收机、干线放大器、双向可寻址集线器、数字接收机)上建一条下行通道，为了节约成本，本通道与前端的数据调制器频率一致，分时复用。
2、数据流向问题由于HFC网络属于树枝型结构，在这个结构中某一节点的拓扑数据要告知此节点以下的所有设备，所以拓扑数据的流向应该是在此节点以广播的方式向下传输。前端网络管理计算机要确定此节点的拓扑数据是否按要求处理完毕，所以此节点要在上行发送通道中将拓扑数据发送回前端网络管理计算机，前端网络管理计算机依此数据确定此节点的拓扑数据已完成。
3、确定网络设备在HFC网络中的位置关系由于一个HFC网络系统庞大，数据量就很大，为了快速提高效率，本发明由前端网络管理计算机指定如光接收机、干线放大器、双向可寻址集线器、数字接收机中的某一地址的设备按广播方式发送自己的拓扑数据，当某设备收到前端网络管理计算机发出的转发拓扑数据指令时，在本机设备的下行通道上按广播的方式发送自己的拓扑数据。同时在本机设备的上行通道发送相同的数据，前端网络管理计算机收到此数据后确认某设备的拓扑数据已转发完成，可进行下一个HFC网络设备的拓扑数据转发。
此设备在下行通道发出数据后，连接到此设备的所有下级设备均可收到该条数据，凡收到此数据的设备均将此数据存入自己的网络表中，为了提高准确性，上级设备可连续多发几次数据，供下级设备正确接收，下级设备的网络表中凡已有相同的数据时可不再存入网络表中。
整个过程重复，直到完成HFC网络中的所有设备的拓扑数据的转发，此时网上的所有设备的网络表中均有自己完成的网络表，由前端将所有网上设备的网络表收回进行分析处理，形成HFC网络的拓扑结构。
为了提高整个拓扑生成的速度，快速提高效率，在拓扑数据转发时，可省去最末一级网络设备的拓扑转发，因为，最末一级设备已经没有下级设备。
最末一级设备在网络中如何确定？由于前端只有每个设备的地址，又没有拓扑图，如何知道哪些设备是末级设备，好在HFC网络设备中有各种类型的设备，在完整的HFC网络中，最末一级为集线器或机顶盒，所以可以方便的按类型区分末级设备。由于整个HFC网络中集线器或机顶盒几乎占HFC网络的90％，所以在实际拓扑数据转发时，可对集线器或机顶盒不进行操作，可节省大量的时间。
HFC网络中的数据上行、下行通道在完成每次传输之后全部关闭。
图1本发明的HFC网络局部图。
图2发明专利号031177360，发明名称基于地理信息的有限电视网络管理系统中的有限电视网络管理系统框图。
图3本发明中前端网管计算机流程图。
图4本发明中应答器工作流程图。
图5本发明实施例生成的拓扑树结构。
具体实施例方式见图1，本发明的HFC网络局部图。
1、网络管理计算机发出网络设备的网络表清空指令，为保证HFC网络设备重新生成新的网络表数据，此指令可多发几次，以保证网上所有设备的网络表准确清空。
2、由网络管理计算机指定网上设备A转发拓扑数据第一步骤设备A收到网络管理计算机发来的转发指令后，打开上、下行通道，将本机的设备地址按广播方式向下行通道发送，同时此数据在上行通道也发送，发送完毕后关闭上、下行通道。
第二步骤上行数据到达机架解调器解调后送到网络管理计算机，网络管理计算机收到后确认此次指令已完成，若网络管理计算机没收到回传信息，重新执行第一步骤。
第三步骤下行数据到达下级设备，凡是能收到此数据的设备都将收到的数据存入本机的设备表中；完成后，网上设备各自的设备表中数据如下设备A空设备BA设备CA设备DA设备EA设备FA3、由PC机指定网上设备B转发拓扑数据第一步骤设备B收到网络管理计算机发来的转发指令后，打开上、下行通道，将本机的设备地址按广播方式向下行通道发送，同时此数据在上行通道也发送，发送完毕后关闭上、下行通道。
第二步骤上行数据到达解调器解调后送到网络管理计算机，网络管理计算机收到后确认此次指令已完成，若网络管理计算机没收到回传信息，重新执行第一步骤。
第三步骤下行数据到达下级设备，凡是能收到此数据的设备都将收到的数据存入本机的设备表中；完成后网上设备各自的设备表中数据如下设备A空设备BA设备CA、B设备DA、B设备EA、B设备FA、B
4、依此类推重复以上的所有步骤，直到网上设备全部生成新的设备表数据。(末级设备可不发，以节省时间)全部设备完成后网上设备各自的设备表中数据如下设备A空设备BA设备CA、B设备DA、B设备EA、B、C设备FA、B、C4、由网络管理计算机按网上设备逐一回收网络表，存入网络管理计算机数据表备用。
见图5，由网络管理计算机分析处理后形成拓扑树结构，此拓扑数据可应用于需要拓扑结构的各应用程序中，可用于复核网络建设后的正确性，可用于确定网络故障的定位、故障分析等。
所述的用于确定有线电视HFC网络拓扑结构的方法，对于少量设备退出或增补的情况，可在前端网络管理计算机上由人工修改网络拓扑结构。
所述的用于确定有线电视HFC网络拓扑结构的方法，对于大量设备退出或增补的情况，可以再自动生成一遍网络拓扑结构，或者划片区自动生成网络拓扑结构，其方法为重复权利要求1的第一步骤至第六步骤。
用于确定有线电视HFC网络拓扑结构的方法与现有技术中国专利公开号CN1449158A，发明名称一种网络拓扑信息收集方法，比较的特点如下1、a现有技术是基于网络协议，专门针对数据网络。
b本发明是基于自由协议(可用任何协议)，专门针对模拟网络。
2、a现有技术中对拓扑生成的方法为对一个节点向其邻近的节点收集拓扑数据，不能跨多级收集数据。
b本发明中拓扑生成的方法为在一个节点向其所有的下级设备广播数据(不管网络级数多少)。
3、a现有技术应用于网络本身具有数据传输能力。
b本发明应用于网络本身不具备数据传输的能力。
4、从第2点可发现以下区别a现有技术节点通知其邻近接点属于本节点管理。
b本发明节点通知其以下的所有设备及节点属本节点管理。
权利要求
1.一种用于确定有线电视HFC网络拓扑结构的方法，该方法基于双向传输有线电视HFC网络，在传统的有线电视设备中加入数据应答器才能完成拓扑结构的生成，该应答器有如下特点a、具有一个下行接收通道b、具有一个下行发送通道c、具有一个上行发送通道以上两个发送通道的开通/关闭受数据指令的控制；该方法包括第一步骤拓扑数据生成，由前端网络管理计算机对指定设备发出数据生成指令，指定设备接收到该指令后将本机拓扑数据按广播的方式在下行发送通道发送，同时在上行通道发送该条数据；第二步骤前端网络管理计算机收到上述的拓扑数据时，表示由前端网络管理计算机先前发送的数据生成指令已执行完毕；第三步骤HFC网络上所有的设备凡是能收上述的拓扑数据的设备，都将此条数据添加到本机的网络拓扑表中；第四步骤然后由由前端网络管理计算机向下一个设备发出数据生成指令，重复上述第一步骤至第三步骤，使各个设备的网络表上添加上新的设备数据；第五步骤由前端网络管理计算机发出数据生成指令，继续由其余设备分别逐一进行上述第一步骤至第三步骤，使各个设备的网络表上添加上新的设备数据；直到全部的HFC网络设备完成拓扑数据的生成；第六步骤前端网络管理计算机按单播方式逐一收回全部的HFC网络设备的网络拓扑表，然后由计算机进行简单处理形成整个的有线电视HFC网络拓扑结构，完成网络拓扑结构的自动生成。
2.根据权利要求1所述的用于确定有线电视HFC网络拓扑结构的方法，对于少量设备退出或增补的情况，可在前端网络管理计算机上由人工修改网络拓扑结构。
3.根据权利要求1所述的用于确定有线电视HFC网络拓扑结构的方法，对于大量设备退出或增补的情况，可以再自动生成一遍网络拓扑结构，或者划片区自动生成网络拓扑结构，其方法为重复权利要求1的第一步骤至第六步骤。
全文摘要
用于确定有线电视HFC网络拓扑结构的方法，能极大的提高HFC网络拓扑的准确度及快速生成的一种HFC网络拓扑图自动生成。该方法基于双向HFC网络。通过该方法特有的调制解调器以及数据应答器完成。由于每台HFC网络设备具有一个特定的地址，拓扑数据生成，由前端网络管理计算机对指定设备发出数据生成指令，指定设备接收到该指令后将本机拓扑数据按广播的方式在下行发送通道发送，同时在上行通道发送该条数据；而所有的下级设备将上级设备的地址数据存入本机的网络表中；前端网络管理计算机按单播方式逐一收回全部的HFC网络设备的网络拓扑表，然后由计算机进行简单处理形成整个的有线电视HFC网络拓扑结构。
文档编号H04N7/10GK1697516SQ20051002069
公开日2005年11月16日 申请日期2005年4月12日 优先权日2005年4月12日
发明者王克斌 申请人:四川汇源科技发展股份有限公司