北京朝歌寬帶網絡信息技術有限公司
1　概　述

　　隨著人類將全面進入以信息為特征的知識經濟時代，傳遞信息的廣播電視網、電信網、計算機信息網正向著寬帶化(高速化)、綜合化、智能化、個人化方向前進，新技術、新系統、新業務不斷涌現，各種技術互相結合與滲透，極大地推動著網絡技術的進步。

　　隨著網絡建設的高速發展，網絡治理的重要性將越來越突出。主要有以下幾方面原因：

　　1)網絡的經濟效益將越來越依靠網絡的有效治理。現代網絡是一個龐大而復雜的系統，其運營、組織、維護和開通越來越成為一個專門的學問；

　　2)網絡在業務能力上的潛力也需要依靠有效的網絡治理來挖掘；

　　3)網絡用戶要求有先進可靠的網絡治理，同時要求網絡有很高的安全性。

　　隨著全國范圍內有線電視光纜干線網的相續聯通，有線電視即將進入新的歷史階段。以條塊為主、大規模的集約式的運作方式將逐步取代以塊為主、粗放式的運作方式。集約式運作將以服務內容的多樣性及服務方式的商業化為主要特點，同時必須以功能強大的網絡性能、網絡用戶以及網絡業務治理系統作支撐。然而，目前我國有線電視的網管水平從整體上說仍處于比較低的層次，就有線電視用戶收費治理的現狀來看，全國已實現計算機化治理的有線臺不在少數，各種收費系統軟件也確實為提高治理水平發揮了作用，但同時我們也看到，這些收費系統大多是基于Forbase、FoXPRo、access等小型數據庫平臺開發，隨著治理要求不斷提高，其局限性也日益顯現；部分有線電視臺雖采用了大型數據庫開發平臺，但距離綜合網管目標的實現還有較大差距。

　　從根本上逐步解決有線電視網絡業務的快速發展與傳統治理手段之間的矛盾目前已成為有線電視治理工作的當務之急。加快集成化網管平臺的規劃與建設能夠將已經建好的網充分發揮其應有的效益，一方面是不斷開發有特色的業務和良好的服務，一方面加強網絡運營維護治理。集成化網管平臺能夠為充分合理利用網絡資源提供有力的工具。

　　朝歌公司為國內有線電視寬帶網絡建設及增值業務開發領域專業的系統集成商和應用服務提供商，在近年來自主開發的有線電視用戶治理系統、付費電視可尋址加解擾系統、VOD系統、數字有線電視機頂盒等相關技術、產品儲備和用戶服務經驗基礎上，緊緊把握寬帶網絡發展的脈搏，結合有線電視網絡視頻業務和數據業務的特點，為廣電寬帶綜合業務網絡集成網管系統提供全面解決方案。

2　需求分析

　　廣電網在層次上分為國家級干級網、省級干線網、地市網和用戶網。其中地市級用戶網負責本地用戶接入網(主要是HFC網)的運行治理維護以及對用戶的直接治理。廣電本地綜合業務網絡的典型網絡結構由以下三部分組成：業務綜合(數據、視頻、話音)、前端設備、接入網(傳輸＋分配)。

　　從網絡運營商的角度來說，其目標是通過開展網絡業務吸引網絡用戶，網絡僅僅是實現這個目標的橋梁，而業務才是整個網絡的核心。因此網絡、用戶和業務是網絡運營商生存的三大要素，也是其發展的根本保障與基礎。

　　網絡：廣電總局根據有線電視HFC網發展特征而制訂的體制標準有兩個傳輸平臺，一個是廣播傳輸平臺(A平臺)，一個是數據傳輸平臺(B平臺)；作為網絡服務提供者，有線電視網絡公司的責任是建立并治理好A/B傳輸平臺，為信息進入用戶提供通道和連接。

　　用戶：包括消費者(集體用戶、個人用戶)、信息/內容/節目提供商、代理服務商…。

　　業務：分為基本業務(傳輸廣播電視節目)、擴展業務(圖文電視、付費電視、數據廣播…)、增值業務(數據帶寬出租、Internet接入、VOD…)。基本業務屬于公益性的，實行固定金額的低收費；擴展業務屬于有償服務，根據用戶需要，實行計次、計時或計量收費。

　　有線電視產業走向市場化運營是大勢所趨，網絡經營治理也必須立足于市場服務，立足于綜合業務的開展，并建立以用戶為中心的服務機制。基于此，廣電寬帶綜合業務信息網絡治理平臺的建設目標是：

　　以有線電視管線、設施、網絡終端接入設備信息、網絡用戶信息、以及城市地理信息(資料)為基礎，綜合運用計算機科學、通信技術、寬帶ip網絡技術、地理信息系統的理論和方法、系統工程學，對有線電視網絡的規劃設計、工程施工、故障檢測、用戶信息查詢、用戶繳費治理、用戶服務、用戶發展及市場開拓以及提供網上增值服務等，提供多專業、多層次、多目標的信息處理和知識獲取服務。在此基礎上，采用標準化接口技術，為實現有線電視臺綜合業務、網絡設備實時監控以及辦公自動化的計算機系統治理一體化集成奠定基礎。

　　應非凡注重到，綜合網絡治理平臺的建設是一個持續時間較長的過程，所以，綜合網治理系統的建設應當配合網絡工程建設以及新業務的開展，分階段、有步驟地實施。在這個較長的時間內，為保證已有的投資得到保護和回報，為了保證網管系統持續地采用先進技術，為了保證網管系統的不斷變化與網管系統的用戶無關，網管系統需要進行可持續建設。


　　為達成網管系統可持續建設的目標，網管平臺開發應遵循以下原則：

　　·開放性：盡量采用國際標準化組織及工業界廣泛接受的有關標準；系統的集成盡可能采用基于標準的通用軟硬件平臺。
　　·適應性：系統的結構應該可以有效地容納和支持網絡規模的不斷擴大和復雜、業務種類的增多；
　　·靈活性：系統可適應軟硬件平臺的變化，系統的修改、維護、更新和升級換代簡單易行。
　　·穩定可靠性、安全性：系統沒有足夠的穩定可靠性和安全性可能會對網絡的運行帶來災難性的后果，如網絡不斷正常運行、計費數據的混亂、計費數據的丟失；
　　·準確性：保護計費數據的準確、保護計費規則的正確執行，這是整個有償服務治理平臺運行的基礎。
　　·實用性：良好的用戶界面，豐富的聯機幫助，使系統操作簡單易學；
　　·通用性：充分考慮國情，系統除可用于廣電城域網綜合治理外，適當裁減后，也可適用于智能小區或其他行業的綜合業務治理。

3　系統設計

　　(1)系統結構

　　采用了基于Client/Server(客戶機/服務器)星型拓撲結構，此結構適合大數據量系統的資源治理。中心局域網采用高速以太網卡和網線連接。對于遠程工作站點，一種方式是采用Modem，通過定期撥號與CATV網絡前端中心服務器實現遠程登錄，完成與服務器的數據交換；另一種方式是通過光收發機、光纖與中心局域網連接，實時地進行數據交換。

　　(2)　數據庫平臺的選型

　　采用大型關系數據庫SQL Server7.0,SQLServer提供了功能強大的Transact SQL語言，優秀的工具(觸發器、存儲過程等)能實現數據的海量存儲，加上其和NT Server的高速集成，給系統的穩定性、安全性以有力的保障。

　　(3)　數據庫設計

　　系統包括用戶信息數據庫、計費核算數據庫、網絡屬性數據庫、地理信息數據庫、故障報告數據庫等基礎數據庫，整套系統以用戶基本信息為基礎，全面實現用戶信息治理、用戶繳費治理、用戶服務治理、網絡信息治理以及系統治理、經營者決策支持治理、網絡增值業務支待系統等模塊的一體化集成。

　　該系統特點：數據量大，關系復雜，因此非凡要求在用戶基本信息表的設計上能夠有充分的擴展性。

　　用戶靜態信息包括：用戶端口、設備、地理、通信聯絡、特征、付費、權限、業務類別(視頻、數據)…

　　用戶動態信息包括：服務請求、服務響應、接收服務、服務反饋、付費…

　　例如，對于個人數據用戶，可以同時擁有多個IP地址、EMAIL地址、撥號帳號、如何標識該用戶，而且又能避免重復，這里采用了數據庫提供的序列號，并建立用戶的基本信息表。對于一個用戶名下的所有帳號、地址的開戶、服務、流量費要統一計費和治理，所有這些表和用戶的基本信息表具有依靠關系。同時通過采用GIS技術，實現了有線電視網絡工程設計圖形和用戶數據之間的關聯，使用戶數據能夠以圖形的方式迅速直觀地反映給治理員；

　　此外，由于廣電網是一個綜合業務網，具有多種接入設備和多種應用接口協議。在網上開展因特網業務，應當有IP地址；開展有條件接收付費電視業務和數據廣播業務，需在用戶接入終端安裝機頂盒和數據廣播接收卡，也應當具有可尋址的網絡設備地址；當構筑話音業務網絡時，用戶必須具備可唯一識別的電話號碼地址等等。

　　(4)數據存儲

　　對于矢量圖形數據，一律采用工業標準的GIS矢量格式，同時對原有的設計圖紙，使用CAD電子格式進行歸檔；表格數據大部分放入關系數據庫中，部分直接存放在GIS數據庫中。

　　(5)界面設計

　　系統界面包括治理界面、財務界面、工作人員查詢界面、用戶查詢界面。

　　治理界面、財務界面、工作人員查詢界面采用Power Builder開發，用戶查詢界面采用電話語音自動應答以及Web的形式。

　　在界面的設計上，為記錄的定位和查詢提供了各種手段。同時采用“所見即所得”的打印技術，利用報表自定義功能，實時輸出操作所需數據資料

4　系統功能描述與模塊劃分

　　該系統采用模塊化設計。目前系統由用戶治理(用戶信息治理、用戶繳費治理、用戶服務治理)、網絡性能治理、網絡增值業務支持系統、經營者決策支持治理系統、系統治理等五個子系統組成。各子系統及子模塊之間即可獨立運行，又可以集成在一起，相互協調工作。采用模塊化設計思想，一方面，配置靈活，可以根據用戶需求，方便地增加或減少業務模塊，具有良好的可伸縮性，且系統便于維護和升級。另一方面，該系統網絡化、模塊化的設計，通過計算機網絡把有線電視經營治理的各個業務部門有機地結合在一起，可大大提高有線電視臺綜合治理水平。

　　(1)用戶信息治理
　　—用戶注冊操作(開戶、更改、報停、銷戶、過戶)
　　—查詢、統計報表

　　(2)用戶繳費治理
　　—智能的原始計費數據采集：IP流量、撥號流量、E－mail流量
　　—計費核算：IP流量統計、流量轉換、流量入庫及費用統計…
　　—用戶權限認證(基本用戶、付費電視用戶、數據用戶)
　　—費率模型治理：收費標準自定義
　　—票據治理：格式自定義
　　—查詢、統計報表

　　(3)用戶服務治理
　　—綜合語音服務系統
　　＊咨詢服務：與用戶信息治理系統相銜接，使用戶通過電話就能實時查詢了解自己的繳費情況

　　＊欠費催繳：由計算機對欠費的用戶進行電話催繳，自動完成以下一系列過程：根據設定條件提取欠費用戶記錄；逐條撥打并播放語音提示；對打通電話的用戶進行記錄等。高效的欠費催繳系統是有線電視收費治理系統的得力助手。
　　＊語音報障：完成用戶來電的自動接入、提示輸入、查詢信息及記錄打印等功能。提供提示語音重錄音模塊，留有用戶投訴語音信箱，實時接收用戶的各種投訴及咨詢處理，并能在無人值守時自動傳呼維護人員，避免語言沖突，提高服務質量。
　　—基于WEB的用戶查詢系統

　　(4)網絡性能治理
　　—網絡資源信息的登記：網絡拓撲結構、通信管線、線路設施配置
　　—網絡的故障及性能狀態監控：故障、性能數據的采集及存儲
　　—輔助設計：制圖
　　—網絡分析：網絡連通性分析、網絡覆蓋分析、網絡故障分析等
　　—查詢、統計報表：報告網絡的運行質量、運行效率
　　—故障修復治理：派工單治理…

　　(5)網絡增值業務支持系統
　　—通用接口：參照TMN的架構，采用開放的網絡治理接口；同時建立基于網管系統的通用數據接口。
　　＊建立用戶治理系統與尋址授權控制系統、播控系統等網絡治理層設備的通用數據接口，即通過各種有條件接收、VOD系統，實現對用戶網上接入設備—機頂盒的治理，從而適應開展各項增值業務的需要(付費電視、VOD、數據廣播服務、軟件下載…)
　　＊建立用戶治理系統與銀行計算機網絡的通用數據接口，借助銀行的營業網點和收費窗口方便有線電視網絡用戶的交費實現；
　　＊建立網絡性能配置治理模塊與網絡治理層設備的通用數據接口可以提高業務內容與性能。
　　—信息流治理

　　(6)經營者決策支持系統
　　—運營統計分析、猜測與決策支持

　　(7)系統治理
　　—系統本身的維護及安全性治理：操作員治理、密碼設置、權限設置、參數設置、數據備份、數據轉換…

5　要害技術與系統特點

　　本項目涉及的要害技術包括：CORBA技術、TMN技術、數據庫技術、GIS技術、網管協議分析和實現技術、IP協議分析和實現技術、寬帶接入技術等。其中：CORBA技術、TMN技術是構建該網絡集成治理系統的重要基礎：

　　CORBA(Common Object Request Broker Architecture,通用對象代理結構)是用于分布式目標計算的軟件標準，為目標建立客戶/服務的請求代理關系，用于解決面向對象的異構應用之間的互操作問題。它很好地結合了面向對象和分布處理技術，而這兩者的結合是當今軟件產業的發展方向。CORBA的基本思想是軟件總線，它強調對象的互操作性、可重用性、可移植性三方面的特征。

　　TMN(Telecommunication Management Network)是一個在概念上與被治理的電信網絡分離的網絡，它提供了電信網治理的框架及一組標準接口，從而使網絡操作、組織、維護治理功能及對網絡設備單元治理變得輕易實現。

　　嘗試參照TMN分層治理模式實現有線電視網絡治理層(NML)和業務治理層(SML)的主要功能，同時綜合TMN與CORBA的技術優勢是當前有線電視集成網管的研究方向，引入CORBA技術來解決TMN在分布異構環境下的問題，是基于HFC網絡治理并適合于多媒體信息綜合業務的一種通用性較強的治理模型。它可求得較小的系統開發以及系統升級的代價。

　　用戶治理是集成網絡治理的重要內容，一般認為，用戶治理屬于網絡級治理之上的業務治理層，信息來源于網絡層治理中的計費治理信息，治理對象是用戶。用戶治理中所需要的計費信息、網絡性能等數據是從網絡層通過CORBA接口提取完成。TMN在網絡層以下的Q3接口已趨于成熟，其通信協議、治理協議和通用的信息模型已經標準化。

　　這樣的網絡治理信息模型更注重網絡應用和服務的拓展。廣電網是一個以傳輸廣播電視節目為主兼有各種信息傳輸的綜合網，所開展的應用不是固定的，而是不斷增長的，因此網管平臺的開發應能夠適應不斷增加新業務的網絡治理需要。

　　Sunniwell網管系統的特點體現在以下幾方面：

　　(1)可視化的綜合治理
　　利用先進的地理信息系統(GIS)技術將地下有線廣播電視信息及用戶信息與城市道路、樓棟的地理信息等有機地統一起來進行可視化的綜合治理。
　　可以幫助網絡治理人員直觀地查詢網絡現狀、幫助設計人員對網絡進行規劃。大幅度降低了網絡設計、維護成本。

　　(2)支持面向數據業務用戶的寬帶網絡綜合計費治理
　　系統治理平臺能夠實現對CATV綜合業務網絡上采用不同接入方案的所有數據用戶以及傳統視頻用戶的統一繳費治理。

　　在數據業務方面，網絡寬帶化已成為必然的發展趨勢，目前國內的數據業務治理系統局限于窄帶業務治理，Sunniwell系統治理平臺中的用戶繳費治理子系統能夠支持對IP流量(千兆帶寬)、撥號流量、EMAIL流量的計費，根據流量的不同類型采取不同的計費系統價格。對于既有IP地址，又有撥號帳號、EMAIL帳號的用戶，系統可以對用戶的各種費用統一計算、統一治理。費用項目包括：IP流量費、撥號流量費、EMAIL流量費、月租費、開戶費、域名治理費、服務費。所有的流量費均按照IP地址表區分國內、國際流量。

　　對于數據用戶，系統有很強的自動化程度，并支持“先交費后使用，提前通知用戶交費、自動暫停/恢復用戶使用權”的模式，對于個人用戶，系統可以采取預交費政策。系統在用戶費用余額小于某個值時通知用戶，在用戶透支一定數額后自動暫停用戶的使用權，并在用戶交足使用費后自動恢復用戶的使用權。從而保證用戶費用的透支在一定限額之內。


　　為了測試原始數據采集的準確性，我們選擇了一臺計算機定時做ping操作，并根據返回的總包數和計費服務器采集到的數據字節數計算數據的準確率。經測試在目前的情況下(帶寬100M)數據采集準確率為99％。

　　系統結構及工作原理：
　　
　　IP計費服務器在網絡入口網段上監聽所有進出網絡的IP包，并將原始的流量信息寫入文件。

　　采集到的原始數據經IP流量統計模塊歸并處理后，形成關于IP的日流量數據。
　　撥號用戶計費系統對Radius協議進行了擴展，首先，在Radius服務器和IP計費服務器之間建立socket連接，當檢測到有一個撥號用戶成功登錄時，Radius服務器將該用戶的用戶名和本次連接所分配給用戶的IP通知給IP計費服務器。IP流量到用戶流量轉換模塊根據用戶的登錄退出信息和IP地址以及IP流量信息計算用戶的流量信息。

　　EMAIL計費系統根據sendmail產生的syslog中的from〈……〉信息，與IP地址表比較，分別計算每個用戶的郵件摘要。經處理后的數據傳輸到數據庫服務器上，由流量入庫及費用統計模塊入庫并計算IP、單位、撥號的流量及費用。
　　
6　小　結

　　將用戶的治理、網絡和業務的計費、網絡性能及網上設備的治理、資源的分配和經營者的決策支持系統融為一體，以網絡治理地理信息系統為基礎進行一體化集成，有利于幫助網絡的治理者和經營者及時、迅速、準確地獲取網絡運行報告和經營信息，提高服務質量，把握市場的主動權，具有重要意義。

　　同時，一體化集成將有線電視網絡經營各個部門的工作有機地聯系在一起，大大縮短了信息在各個部門間流動的時間，降低了數據獲取與維護的成本，可進一步提高有線電視臺各部門的工作效率。

　　作為一個先進、統一、業務完整的運營平臺，一體化集成可支持開展付費電視、TVOD、NVOD、信息服務等多種業務，并可進一步拓展，為用戶提供全業務的寬帶服務解決方案。