开放式HFC网络管理系统关键技术的研究与设计

论文摘要

随着我国信息化发展，双向HFC(Hybrid Fiber Coax)网的改造和建设得到了迅速的发展。由于HFC网的宽带特性，人们越来越希望将它用来完成综合信息的传输。这就要求HFC网络的可靠性应该达到电信级的标准，以保证网络传输的可靠性。过去，国外一些厂家推出的网络管理系统，由于没有统一的标准可遵循，其兼容性差，不同厂家的设备不能在同一个网络中应用。对于HFC网络应该有一个统一开放的网络管理系统。开放式HFC网络管理系统实现HFC网络设备或功能单元的在线监控与管理；完成网络设备或功能单元运行状态的监测和运行参数的调整；HFC网络管理系统是基于SNMP的开放式管理系统，SNMP管理器软件运行于IP局域网／城域网上的计算机管理系统(即设备管理器)中，HFC网络设备的SNMP代理由应答器承担。论文总结了HFC网络的特性，结合HFC网络管理的SCTE规范HMS，分析了网络管理的SNMP协议和《HFC网络设备管理系统规范》。在此基础上，设计出一种开放式网络管理代理框架，该代理主要由前端控制器、应答器等组成。在此过程中，详细介绍了设计思路，对研究和设计中的一系列关键技术分别进行详细阐述和讨论。对于HFC网管系统的开放性，主要是对MAC层协议的规范，做了详细的介绍。本文重点在于MAC层协议和SNMP协议在嵌入式系统下的设计。对于不支持TCP／IP协议栈的网络设备进行代管，将这些设备完全纳入SNMP管理系统进行管理。这对HFC网络设备的国产化和发展HFC这种宽带接入技术都具有十分重要的实用意义。最后针对HFC网管的开放性，提出了开放式HFC网络管理系统接口的测试方案。这将有利于各网络设备开发商按照规范开发HFC网络设备。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外现状
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 本课题所做的工作
• 1.5 论文的安排
• 第二章 网络管理系统的介绍
• 2.1 网络管理的定义和系统构成
• 2.1.1 网络管理定义
• 2.1.2 网络管理的系统构成
• 2.2 网络管理系统结构
• 2.2.1 集中式网络管理结构
• 2.2.2 分布式网络管理结构
• 2.3 简单网络管理协议（SNMPv1）
• 2.3.1 SNMP的概述
• 2.3.2 SNMP管理模型
• 2.3.3 ASN.1和SMI
• 2.3.4 SNMP的运行过程
• 2.4 SNMPv1报文编码说明
• 2.4.1 报文格式
• 2.4.2 SNMP报文编码
• 2.4.3 SNMP报文编码举例
• 2.5 小结
• 第三章 开放式HFC网络管理系统的研究
• 3.1 HFC网络管理系统的协议模型
• 3.2 HFC网管模型
• 3.3 MAC协议数据单元
• 3.4 告警通知和查询
• 3.4.1 竞争模式
• 3.4.2 轮询模式
• 3.5 应答器的寻址方式
• 3.5.1 独立IP寻址方式
• 3.5.2 公用IP代理方式
• 3.6 开放式HFC网管设备结构框图设计
• 3.6.1 前端控制器的原理框图
• 3.6.2 应答器原理框图
• 3.7 小结
• 第四章 开放式HFC网络管理系统关键技术的设计
• 4.1 MAC层协议的设计
• 4.1.1 MAC数据包结构
• 4.1.2 上行信道的接入模式
• 4.1.3 碰撞的退避机制
• 4.1.4 MAC层协议程序设计流程图
• 4.2 嵌入式SNMP的设计
• 4.2.1 分析器和响应发生器的设计
• 4.2.2 基本分析原语的设计
• 4.2.3 请求分析和产生响应的设计
• 4.3 MIB的设计
• 4.3.1 对象的数据结构设计
• 4.3.2 嵌入式系统下MIB库的设计
• 4.3.3 管理MIB的设计
• 4.4 小结
• 第五章 开放式HFC网络管理系统接口的测试
• 5.1 HFC网管系统的接口体系
• 5.2 测试平台
• 5.3 协议层接口测试
• 5.4 SNMP/IP接口测试
• 5.4.1 前端控制器、II/III类应答器接口
• 5.4.2 系统管理软件接口
• 5.5 SNMP/MAC接口测试
• 5.5.1 应答器接口
• 5.5.2 前端控制器接口
• 5.6 MAC接口测试
• 5.6.1 应答器接口
• 5.6.2 前端控制器接口
• 5.7 物理层接口测试
• 5.8 MAC层接口的测试报告
• 5.9 小结
• 第六章 结论
• 6.1 论文总结
• 6.2 需完善的问题
• 6.3 进一步研究的内容
• 参考文献
• 附录一 开放式HFC网管系统
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录