（通信与信息系统专业论文）3g移动网管性能管理的设计与实现.pdf

两北t大大学硕 七 学位论文 摘要 目前在我国电信网管建设中，电信管理网下 m n标准得到了广泛地认同和应 用。 随着计算机技术的发展， 越来越多的成熟的计算机技术被应用到移动网管的 建设中来: 传统的q 3 接口己 经不能再满足电 信网 管的需求， c o r b a 技术与丁 m n 的结合己 经成为目 前通信网网管研究的热点问题; x m l 技术由于其自 身的 特点， 在网管建设的过程中也发挥着越来越大的作用。 本论文主要研究了 3 g移动网管中网元管理层的性能管理模块的设计与实 现。性能管理是t mn五大管理功能之一。性能管理的目的是对网络、网络单元 或者网络设备进行性能监视， 采集相关的性能统计数据， 评价网络和网络单元的 有效性， 报告电信设备的状态， 支持网络规划和网络分析。 主要功能有性能任务 管理、性能数据采集、性能统计分析和性能告警等。 首先，本文介绍了3 g移动网管的背景知识，接着论述了c o r 日 a和x ml 的技术特点， 在此基础上探讨了它们在通信网管及3 g移动网管中的应用。 结合 3 g移动网管的特点和需求，本文提出了3 g移动网管的总体结构设计，详细论 述了性能管理模块的功能设计以及类结构设计。 最后本论文给出了性能管理中重 点部分的实现过程， 主要内 容包含: 采用c o r b a实现网管系统内 部软总线; 性 能统计数据采用 x m l文件的组织形式，并采用 e t 户 十 m m l为传输协议;用 x e r c e s - c + + 实 现了 x m l文件的 解析， 在性能 统计 数据的处理中 过程则 使用了 a c e多线程技术实现并发操作。 关键字:3 g，性能管理，网络管理，丁 m n , c o r b a , a c e , x m l 西北工大大学硕士学位论文 ab s t r a c t c u r r e n t ly , t mn is w id e ly a p p l ie d t o t h e t e le c o m n e t w o r k m a n a g e m e n t o f o u r c o u n t ry . wit h t h e d e v e lo p m e n t o f t e c h n o lo g y o f t h e c o m p u t e r , m o r e a n d m o r e m a t u r e c o m p u t e r t e c h n o lo g y h a s b e e n a p p lie d t o n e t w o r k m a n a g e m e n t : t h e t r a d it io n a l q 3 in t e rf a c e c a n t m e e t t e le c o m n e t w o r k m a n a g e m e n t s r e q u ir e m e n t a n y m o r e , a n d t h e c o m b i n a t io n o f c o r b a t e c h n o lo g y a n d t m n h a s a l r e a d y b e c o m e h o t in n o w a d a y s t e le c o m n e t w o r k s t u d y ; x m l t e c h n o lo g y i s p l a y in g a g r e a t e r r o le a s w e ll i n t h e p r o c e s s o f n e t w o r k m a n a g e m e n t t e l e c o m b e c a u s e o f it s o wn c h a r a c t e r i s t i c . t h is p a p e r m a in ly r e s e a r c h s t h e d e s ig n a n d r e a liz a t i o n o f p e rf o r m a n c e m a n a g e m e n t o f 3 g m o b il e n e t w o r k m a n a g e m e n t . p e rf o r m a n c e m a n a g e m e n t is o n e o f t h e f iv e m a j o r m a n a g e m e n t f u n c t io n s o f t m n . t h e p u r p o s e s o f p e rf o r m a n c e m a n a g e m e n t a r e a s f o l lo w e d : m o n it o r i n g t h e p e rf o r m a n c e o f t h e n e t w o r k , n e t w o r k u n it o r n e t w o r k e q u ip m e n t ; g a t h e r in g r e la t e d p e r f o r m a n c e s t a t is t ic s ; r e m a r k in g t h e v a lid it y o f n e t w o r k a n d n e t w o r k e le m e n t ; r e p o rt in g t h e s t a t e o f t h e t e le c o m m u n ic a t io n e q u ip m e n t ; s u p p o rt in g t h e n e t w o r k p la n n i n g a n d n e t w o r k a n a ly s is . it s m a in f u n c t io n in c l u d e s m a n a g e m e n t o f p e rf o r m a n c e t a s k , c o lle c t io n o f p e r f o r m a n c e d a t a , a n a ly s is o f p e rf o r m a n c e s t a t is t ic s a n d a la r m r e p o rt o f p e rf o r m a n c e e t c . . f ir s t ly , t h is p a p e r in t r o d u c e s t h e b a c k g r o u n d k n o w l e d g e o f 3 g m o b ile n e t w o r k ma n a g e m e n t . t h e n d e s c r ib e s t h e t e c h n o lo g ic a l c h a r a c t e r is t i c s o f c o r b a a n d x ml a n d d is c u s s e s t h e ir a p p l ic a t io n in 3 g m o b ile n e t w o r k m a n a g e m e n t . a c c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e r is t ic a n d r e q u ir e m e n t o f 3 g m o b i le n e t w o r k m a n a g e m e n t , t h e p a p e r p u t s f o r w a r d t h e o v e r a l l s t r u c t u r a l d e s ig n o f 3 g m o b ile n e t w o r k m a n a g e m e n t , t h e f u n c t io n d e s ig n a n d t h e c la s s d e s ig n o f p e rf o r m a n c e m a n a g e m e n t . f i n a lly , t h e p a p e r p r o v id e s i m p le m e n t a t io n m e t h o d o f t h e k e y p a rt s o f p e rf o r m a n c e m a n a g e m e n t , w h ic h in c lu d e s : c o r b a is a d o p t e d a s t h e s o ft b u s w it h i n t h e s y s t e m ; t h e p e rf o r m a n c e s t a t is t ic s is c o lle c t e d b y x m l f ile w it h f t p + m ml a s t r a n s m is s io n p r o t o c o l ; x e r c e s - c + + is i v 西北工大大学顽上 学位论文 u s e d t op a r s e x ml f i l e , o f p e rf o r m a n c e a n d a c e m u lt it h r e a d in g is u s e d t o s im u lt a n e o u s ly p r o c e s s s t a t i s t i c s . k e y w o r d s : 3 g , p e rf o r m a n c e m a n a g e m e n t , n e t w o r k m a n a g e m e n t , t m n c o r b a , a c e , x ml 西北工大大学硕士学位论文 第一章引论 1 . 1 3 g移动网络发展概况 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟 ( i t u )于 1 9 8 5年提出，当时称 为未来公众陆地移动通信系统 ( f p l m t s f u t u r e p u b l ic l a n d m o b ile t e le c o m m u n ic a t io n s y s t e m ) , 1 9 9 6 年更名为i m t - 2 0 0 0 ( in t e r n a t io n a l m o b ile t e le c o m mu n ic a t io n - 2 0 0 0 ，国际移动通信一 2 0 0 0 ) , 意即该系统工作在2 0 0 0 m h z 频段，最高业务速率可达2 0 0 0 k b it / s a 现有的移动通信系统主要以提供话音业务为主，随着发展一般也仅能提供 1 0 0 -2 0 0 k b it / s的数据业务，g s m演进到最高阶段的速率为 3 8 4 k b it / s . g s m 和窄带c d m a技术是目 前第二代数字移动通信技术的主体技术， 与前两代系统 相比， 第三代移动通信的业务能力将有明显的改进， 它应能支持话音分组数据及 多媒体业务， 提供比 第二代系统更大的系统容量、 更好的通信质量， 而且要能在 全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括语音、 数据及多媒体等在内的 多种业务，同时也要考虑如何更好地兼容已 有的第二代系统。 第三代移动通信系统的目 标可以 概括为: 1 )能实现全球漫游: 用户可以 在整个系统甚至全球范围内漫游， 且可以 在 不同速率、不同运动状态下获得有质量保证的服务; 2 )能提供多种业务: 提供话音、 可变速率的数据、 活动视频会话等业务， 特别是多媒体业务; 3 )能 适应多 种环 境: 可以 综合 现有的 公 众电 话 交换网( p s t n ) 、综合业 务数字网、 无绳系统、地面移动通信系统、 卫星通信系统，来提供无缝 隙的覆盖; 4 )足够的系统容量， 强大的多种用户管理能力， 高 保密性能和高 质量的服 务， 第三代移动通信的主流技术标准主要有三种: im t2 0 0 0 c d m a - d s ( i m 丁 一 2 0 0 0 直接扩频c d m a ) ，即wc d m a ，它可以在一个宽达5 m 日 z 的频带内直接 对信号进行扩频;i m t - 2 0 0 0 c d m a - m c ( i m t - 2 0 0 0多载波 c d m a) ,即 西北工大大学硕士学位论文 第一章引论 1 . 1 3 g移动网络发展概况 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟 ( i t u )于 1 9 8 5年提出，当时称 为未来公众陆地移动通信系统 ( f p l m t s f u t u r e p u b l ic l a n d m o b ile t e le c o m m u n ic a t io n s y s t e m ) , 1 9 9 6 年更名为i m t - 2 0 0 0 ( in t e r n a t io n a l m o b ile t e le c o m mu n ic a t io n - 2 0 0 0 ，国际移动通信一 2 0 0 0 ) , 意即该系统工作在2 0 0 0 m h z 频段，最高业务速率可达2 0 0 0 k b it / s a 现有的移动通信系统主要以提供话音业务为主，随着发展一般也仅能提供 1 0 0 -2 0 0 k b it / s的数据业务，g s m演进到最高阶段的速率为 3 8 4 k b it / s . g s m 和窄带c d m a技术是目 前第二代数字移动通信技术的主体技术， 与前两代系统 相比， 第三代移动通信的业务能力将有明显的改进， 它应能支持话音分组数据及 多媒体业务， 提供比 第二代系统更大的系统容量、 更好的通信质量， 而且要能在 全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括语音、 数据及多媒体等在内的 多种业务，同时也要考虑如何更好地兼容已 有的第二代系统。 第三代移动通信系统的目 标可以 概括为: 1 )能实现全球漫游: 用户可以 在整个系统甚至全球范围内漫游， 且可以 在 不同速率、不同运动状态下获得有质量保证的服务; 2 )能提供多种业务: 提供话音、 可变速率的数据、 活动视频会话等业务， 特别是多媒体业务; 3 )能 适应多 种环 境: 可以 综合 现有的 公 众电 话 交换网( p s t n ) 、综合业 务数字网、 无绳系统、地面移动通信系统、 卫星通信系统，来提供无缝 隙的覆盖; 4 )足够的系统容量， 强大的多种用户管理能力， 高 保密性能和高 质量的服 务， 第三代移动通信的主流技术标准主要有三种: im t2 0 0 0 c d m a - d s ( i m 丁 一 2 0 0 0 直接扩频c d m a ) ，即wc d m a ，它可以在一个宽达5 m 日 z 的频带内直接 对信号进行扩频;i m t - 2 0 0 0 c d m a - m c ( i m t - 2 0 0 0多载波 c d m a) ,即 西北工大大学硕 卜 : 学位论文 c d m a 2 0 0 0 ， 这是美国 提出的技术， 它是由1 个或多个1 . 2 5 m h z 的窄带直接扩 频系统组成的一个宽带系统; t d - s c d m a( 时分同步码分多址) ， 是由中国提出 的技术，是c d m a t d d的标准之一。在 it u批准的wc d m a , c d m a 2 0 0 0和 丁 d - s c d m a三种3 g技术体制中， wc d m a由于g s m的普及程度最高以及自 身的一 些特点而得到了 最广泛的支持; c d m a 2 0 0 0 以 可以 从2 g / 2 .5 g平滑过渡 作为最大亮点; 下 d - s c d m a作为中国 拥有自 主知识产权的标准， 其优势则集中 在空中接口方面。从技术标准上来讲，wc d m a , c d m a 2 0 0 0和 t d - s c d m a 这 3种技术标准都没有达到成熟，都需要开展全面而深入的研究和试验以及测 试。 目 前， 第三 代 移 动 通 信的 商 用 化正 在 全 球范 围 内 进 入实 施阶 段。 北 美s p r in g p c s , b e l l m o b ilit y , v e r iz o n wi r e le s s 、日 本的k d d i 及韩国的k t 宣称已 实现 c d m a 2 0 0 0 - 1 x 的商用化。 日 本d o c o m o 于2 0 0 1 年1 0 月 起首先实 现了wc d m a 的商用化。 有关调查数据表明，与位置有关的信息点播业务、多媒体短信业务、 移动上网浏览业务、 移动电子商务、 交互式娱乐业务将是未来最具发展前景的移 动通信业务。 1 . 2 3 g移动网管的产生 电信网网络管理是随着电信行业和计算机产业的发展而成长起来的。在步 进、 纵横交换制为主的通信年代， 电信网还不需要什么网络管理和服务响应， 而 设备维护是当时最实际的需要。 后来程控交换机大量步入电 信网内， 电信网络的 规模在迅速增长， 当网络的用户在不断膨胀， 当劳动力的价格和效率己 经大大影 响到电 信运营者的运行维护成本的时候， 电 信网络的运营者意识到， 他们需要使 用一种新的、高效的、自 动的、智能的管理技术来保证网络的正常运行。 电信网网络管理技术正是在这种需求下应运而生的。 当然， 计算机产业的飞 速发展无疑为以高效、自 动、 智能为目 标的电信网网络管理技术提供了根本的保 证。基于计算机平台和各种软件系统的电信网网管系统实现了 对电信网络高效、 自 动、 智能的监测与管理， 满足了电信运营者降低网络运营成本、 提供更多业务、 提高服务质量的需求。 西北工大大学硕 卜 : 学位论文 c d m a 2 0 0 0 ， 这是美国 提出的技术， 它是由1 个或多个1 . 2 5 m h z 的窄带直接扩 频系统组成的一个宽带系统; t d - s c d m a( 时分同步码分多址) ， 是由中国提出 的技术，是c d m a t d d的标准之一。在 it u批准的wc d m a , c d m a 2 0 0 0和 丁 d - s c d m a三种3 g技术体制中， wc d m a由于g s m的普及程度最高以及自 身的一 些特点而得到了 最广泛的支持; c d m a 2 0 0 0 以 可以 从2 g / 2 .5 g平滑过渡 作为最大亮点; 下 d - s c d m a作为中国 拥有自 主知识产权的标准， 其优势则集中 在空中接口方面。从技术标准上来讲，wc d m a , c d m a 2 0 0 0和 t d - s c d m a 这 3种技术标准都没有达到成熟，都需要开展全面而深入的研究和试验以及测 试。 目 前， 第三 代 移 动 通 信的 商 用 化正 在 全 球范 围 内 进 入实 施阶 段。 北 美s p r in g p c s , b e l l m o b ilit y , v e r iz o n wi r e le s s 、日 本的k d d i 及韩国的k t 宣称已 实现 c d m a 2 0 0 0 - 1 x 的商用化。 日 本d o c o m o 于2 0 0 1 年1 0 月 起首先实 现了wc d m a 的商用化。 有关调查数据表明，与位置有关的信息点播业务、多媒体短信业务、 移动上网浏览业务、 移动电子商务、 交互式娱乐业务将是未来最具发展前景的移 动通信业务。 1 . 2 3 g移动网管的产生 电信网网络管理是随着电信行业和计算机产业的发展而成长起来的。在步 进、 纵横交换制为主的通信年代， 电信网还不需要什么网络管理和服务响应， 而 设备维护是当时最实际的需要。 后来程控交换机大量步入电 信网内， 电信网络的 规模在迅速增长， 当网络的用户在不断膨胀， 当劳动力的价格和效率己 经大大影 响到电 信运营者的运行维护成本的时候， 电 信网络的运营者意识到， 他们需要使 用一种新的、高效的、自 动的、智能的管理技术来保证网络的正常运行。 电信网网络管理技术正是在这种需求下应运而生的。 当然， 计算机产业的飞 速发展无疑为以高效、自 动、 智能为目 标的电信网网络管理技术提供了根本的保 证。基于计算机平台和各种软件系统的电信网网管系统实现了 对电信网络高效、 自 动、 智能的监测与管理， 满足了电信运营者降低网络运营成本、 提供更多业务、 提高服务质量的需求。 西北工大大学硕 上 学位论文 根据这些需求，国际电信联盟电信标准化部门( i t u - t ) 提出了电信管理网络 ( t a n ) 规范，作为对移动通信网络管理的基础。 t m n 作为一个单独的网络，它与 移动网络在逻辑上是分开的， 它通过一些标准的功能接口与移动网络相连接， 并 通过这些接口与移动网 络进行通信， 对网络中的设备进行管理和监测。同时， 在 物理上t o与移动网络又可以是集成在一起的， t m n 可以通过移动网络提供的服 务进行通信。 t m n 是基于o s 工 标准制定的， 它采用了o s i 管理中的面向 对象技术 对网络资源进行描述和管理。 它的目 标是为不同的通信设备提供标准的模型和接 口。 从管理功能上， 它定义了配置管理、故障管理、 性能管理、安全管理和计费 管理等五个网络管理功能。 每个功能都侧重于某一方面的网络管理， 但它们并不 是各自 独立的，在一定条件下这五个功能可以相互转化。 移动网络是电信网的一个重要组成部分， 近年来， 随着移动通信技术的发展， 移动通信网络也在不断的发展壮大， 移动网络的覆盖范围和复杂程度都有很大程 度的扩大和提高。 因此， 对移动网络管理系统的要求也随之越来越高， 仅仅依靠 各个设备自身的管理工具进行分别管理已经不能满足网络发展的需要。 现代化的 移动网络需要一个覆盖面广、 自 动化程度高并可以灵活配置和扩展的标准的移动 网络管理系统。同时随着3 g 移动的发展， 3 g 移动网管应运而生。 3 g 移动网管和 2 g 移动网管在需求和系统实现上是有区别和联系的。其相同点如具有管理同一 系统中不同厂家设备的能力;能够在u m t s 网元与网管之间以 及网管系统自 身 之间通过标准接口进行通讯; 提供灵活配置能力，允许新业务迅速开展等。 其不 同点如3 g网管与2 g网管基于的参考模型不同; 3 g网管具有更加丰富的业务管 理能力: 3 g网管与2 g网管对外接口不同， 2 g主要是0 3 接口，3 g比较认可 c o r b a接口。 1 . 3 3 g移动网管的国际标准 在移动通信领域， 第三代移动通信是国际科技发展的新趋势。 为了保证第三 代移动通信网 络经济、 高效、 可靠和安全地运行， 网络管理接口的标准化是必不 可 少的 。目 前， 国 际 上主 要 是由3 g p p ( 3 r d g e n e r a t io n p a rt n e r s h ip p r o je c t ) 和3 g p p 2 两个区 域性国际标准化组织在负责第三代移动通信网网 络管理标准的 制定。 西北工大大学硕 上 学位论文 根据这些需求，国际电信联盟电信标准化部门( i t u - t ) 提出了电信管理网络 ( t a n ) 规范，作为对移动通信网络管理的基础。 t m n 作为一个单独的网络，它与 移动网络在逻辑上是分开的， 它通过一些标准的功能接口与移动网络相连接， 并 通过这些接口与移动网 络进行通信， 对网络中的设备进行管理和监测。同时， 在 物理上t o与移动网络又可以是集成在一起的， t m n 可以通过移动网络提供的服 务进行通信。 t m n 是基于o s 工 标准制定的， 它采用了o s i 管理中的面向 对象技术 对网络资源进行描述和管理。 它的目 标是为不同的通信设备提供标准的模型和接 口。 从管理功能上， 它定义了配置管理、故障管理、 性能管理、安全管理和计费 管理等五个网络管理功能。 每个功能都侧重于某一方面的网络管理， 但它们并不 是各自 独立的，在一定条件下这五个功能可以相互转化。 移动网络是电信网的一个重要组成部分， 近年来， 随着移动通信技术的发展， 移动通信网络也在不断的发展壮大， 移动网络的覆盖范围和复杂程度都有很大程 度的扩大和提高。 因此， 对移动网络管理系统的要求也随之越来越高， 仅仅依靠 各个设备自身的管理工具进行分别管理已经不能满足网络发展的需要。 现代化的 移动网络需要一个覆盖面广、 自 动化程度高并可以灵活配置和扩展的标准的移动 网络管理系统。同时随着3 g 移动的发展， 3 g 移动网管应运而生。 3 g 移动网管和 2 g 移动网管在需求和系统实现上是有区别和联系的。其相同点如具有管理同一 系统中不同厂家设备的能力;能够在u m t s 网元与网管之间以 及网管系统自 身 之间通过标准接口进行通讯; 提供灵活配置能力，允许新业务迅速开展等。 其不 同点如3 g网管与2 g网管基于的参考模型不同; 3 g网管具有更加丰富的业务管 理能力: 3 g网管与2 g网管对外接口不同， 2 g主要是0 3 接口，3 g比较认可 c o r b a接口。 1 . 3 3 g移动网管的国际标准 在移动通信领域， 第三代移动通信是国际科技发展的新趋势。 为了保证第三 代移动通信网 络经济、 高效、 可靠和安全地运行， 网络管理接口的标准化是必不 可 少的 。目 前， 国 际 上主 要 是由3 g p p ( 3 r d g e n e r a t io n p a rt n e r s h ip p r o je c t ) 和3 g p p 2 两个区 域性国际标准化组织在负责第三代移动通信网网 络管理标准的 制定。 西北工大大学硕士学位论文 3 g p p在1 9 9 8 年1 2月成立， 由e t s i ( 欧洲) , a r i b( 日本) 、 下 t c( 日 本) 、 下 飞 认( 韩国) 和丁 1( 美国) 五个标准化组织发起， 主要制定以g s m核心网为基 础，u 下 r a为无线接口的第三代技术规范 ( 含wc d m a和t d -s c d m a ) o 3 g p p 2 在1 9 9 9 年1 月成立，由t ia( 美国) 、 a r i b( 日 本) 、 t t c( 日 本) 、 t t a( 韩国)四个标准化组织发起，主要制定以a n s i -4 1 核心网为基础， c d m a 2 0 0 0 为无线接口的第三代技术规范，其c d m a 2 0 0 0 1 x的标准已经基本成 熟。 网管方面，3 g p p技术规范组 ( t s g)中负责业务系统方面 ( t s g - s a )的 有5 个小组，其中第5 小组 ( t s g -s a 5 )负责wc d m a和t d - s c d m a网络 管理标准的制定，包括通用网络管理框架标准和与具体网络技术 ( wc d m a与 t d - s c d m a ) 相关的网络资源模型标准。 3 g p p 2 对c d m a 2 0 0 0网络管理标准的 制定处于相对落后的地步，从网络管理框架上基本是直接参照3 g p p -t s g - s a 5 的规范，另外制定了c d m a 2 0 0 0 特定的网络资源模型。 3 g 户 户网 络管理的工作范围主要包括第三代移动通信系统网络管理的管理 原则、 高层需求、电 信管理体系结构、 配置管理、 性能管理、 故障管理; 安全管 理等方面。目 前， 3 g p p - t s g - s a 5 制定的网络管理标准版本为r e le a s e 6 ，在 2 0 0 4 年5 月份，r e le a s e 6己 冻结，并启动t r e le a s e 7 的制定。 3 g p p 2 ， 目 前 制 定的 网 络管 理 标准 版 本为r e le a s e 5 0 值得提出的是，我国 运营商及设备商在3 g p p制定第三代移动通信网网络 管理标准的过程中，发挥了 积极的推动作用。在3 g p p - t s g - s a 5 r e le a s e 6 的 制定过程中， 以中国移动通信集团公司、 华为技术有限公司为代表的我国 运营商 和设备商承担了多个子课题的报告人和起草人工作， 将我国运营商和设备商的需 求反映到国际标准中去，体现了我国在第三代移动通信网管标准制定方面的实 力。 我国国内 第三代移动通信网网络管理标准的制定由中国通信标准化协会 c c c s a ) 下属的网络管理技术工作委员会 ( n m t c ) 负责。根据信息产业部的 统筹安排，3 g网管系列标准为行业参考性技术文件，共分为四大部分1 7 个分 册 。 西北工大大学硕士学位论文 1 . 4 3 g移动网管体系结构 日前c c s a所定义的第三代移动通信网络管理参考性技术文件分别基于 3 g p p wc d m a r e le a s e 9 9的网络结构和 3 g p p 2 c d m a 2 0 0 0 1 x的网络结构， 所管理的内容包括 3 g电路域核心网、3 g分组域核心网及 3 g接入网。以 w c d m a技术为例，图1 - 1 所示为3 g网络参考模型示意图 ( 参照 3 g 尸 尸 r e le a s e 9 9 规范)。 基本实体 电 路 域 核 心 网 尸压 面 而 l r 下 干 g m 死 下 斗 石 几 t n /is 命 aug - i hl r rnc 路域/ 分组域 、飞 洛 . 丝 l g e sms- gmsc sms- iw msc 无 线 接 入 系 统 1 分 组 域 核 心 网、 j s s g n h g g s n 儿旦 g pdn 图1 一 ， wc d m a网 络参考模型 基于此类被管网络结构，3 g网管参考性技术文件对被管设备应向网管系统 所提供的接口 进行了定义。 在网络管理中， 相互交互的两个实体分别承担了两个 角色:管理者 ( m a n a g e r ) 或是代理者 ( a g e n t )。 管理者的 任务是发送管理命 令并接收代理者发来的通知; 代理者的任务是直接管理有关的管理对象， 接收管 理者发来的管理命令并向管理者返回操作响应 ( 确认型操作时) ， 也可在需要时 主动向管理者发出通知。图1 - 2 描述了管理者和代理者间的基本关系。 管理系统被管系统 回 m a n a g e r 闷 -叫盏生一一 一j进业匡今 婚一 . 琏 a - 一 图1 - 2管理者与代理者关系 在第 三代移动 通信网网 络管理中，网 络管理系 统 ( n m s ) 承 担了m a n a g e r 的 作用， 3 g网 元设备 ( n e ) 或 其操作维 护系 统( o m c ) 承担了a g e n t 的 作 用。 它们之间的网络管理接口简称为it f - n 。根据我国第三代移动通信网管理要求， it f - n的位置存在图1 - 3中两种情况。 图中， n e泛指设备商提供的3 g设备: o mc 西北工大大学硕士学位论文 是由设备厂商自 行提供的网元管理系统， 可以对本厂商的3 g设备进行配置、 操 作和维护等;n m s一般是由运营商提供的第三代移动通信网管理系统，能够管 理不同设备厂商的3 g设备。 i manager- - inm s十agento m c - 卜 ne ( a ) 接口 位置i l t f - n e m anager- - inm s十4 a entp p ne (b ) 接口 位置2 图1 - 3 it f - n接口位置图 如图1 - 3 ( a )所示，it f - n一般位于n m s与o m c之间，由o m c向n m s 提供北向接口，在这种情况下，o m c和n e 之间的接口为设备内部接口，不做 规定。另外，在某种情况下，n m s会直联部分网 元设备，这部分直联网元设备 直接向n m s提供管理接口，如图1 - 3 ( b ) 所示，itf - n位于n m s与n e 之间， 对此接口的要求在行业参考性技术文件中不做规定， 各运营商可以 根据自己的管 理策略和需求自行定义。 1 . 5 3 g移动网管国内外研究现状 目 前， 我国各移动、 电信运营商都非常关注第三代移动通信网络管理技术的 发展和应用。 在行业参考性文件定义的过程中， 已 经有部分成果运用到我国运营 商的第三代移动通信网的现网和试验网中，如中国联通的c d m a 2 0 0 0 1 x网络、 中国移动的wc d m a实验室网络等。对运营商现网 和实验网 提供了强有力的技 术支持和指导， 同时， 运营商在现网 及实验网中得到的网络管理经验也对参考性 技术文件的完善起到了帮助和促进作用。 从目 前的现网 及实验网的情况来看， 第三代移动通信网网络管理技术基本成 熟， 从规范的定义而言， 可以 完成运营商对3 g网络的基本管理需求， 相对厂商 的实现来说， 规范的定义是超前的， 可以指导厂商网管系统的设计和实现。 但目 前也存在一些待研究和解决的问题。 西北工大大学硕士学位论文 是由设备厂商自 行提供的网元管理系统， 可以对本厂商的3 g设备进行配置、 操 作和维护等;n m s一般是由运营商提供的第三代移动通信网管理系统，能够管 理不同设备厂商的3 g设备。 i manager- - inm s十agento m c - 卜 ne ( a ) 接口 位置i l t f - n e m anager- - inm s十4 a entp p ne (b ) 接口 位置2 图1 - 3 it f - n接口位置图 如图1 - 3 ( a )所示，it f - n一般位于n m s与o m c之间，由o m c向n m s 提供北向接口，在这种情况下，o m c和n e 之间的接口为设备内部接口，不做 规定。另外，在某种情况下，n m s会直联部分网 元设备，这部分直联网元设备 直接向n m s提供管理接口，如图1 - 3 ( b ) 所示，itf - n位于n m s与n e 之间， 对此接口的要求在行业参考性技术文件中不做规定， 各运营商可以 根据自己的管 理策略和需求自行定义。 1 . 5 3 g移动网管国内外研究现状 目 前， 我国各移动、 电信运营商都非常关注第三代移动通信网络管理技术的 发展和应用。 在行业参考性文件定义的过程中， 已 经有部分成果运用到我国运营 商的第三代移动通信网的现网和试验网中，如中国联通的c d m a 2 0 0 0 1 x网络、 中国移动的wc d m a实验室网络等。对运营商现网 和实验网 提供了强有力的技 术支持和指导， 同时， 运营商在现网 及实验网中得到的网络管理经验也对参考性 技术文件的完善起到了帮助和促进作用。 从目 前的现网 及实验网的情况来看， 第三代移动通信网网络管理技术基本成 熟， 从规范的定义而言， 可以 完成运营商对3 g网络的基本管理需求， 相对厂商 的实现来说， 规范的定义是超前的， 可以指导厂商网管系统的设计和实现。 但目 前也存在一些待研究和解决的问题。 西北工大 大学硕a . 学位论文 1 ) h 前规范仅支持对3 g网络基本实体的管理， 对于3 g业务相关的实体 及 3 g业务本身缺乏相应的管理手段。 2 )接口 安 全管理尚 很 薄弱， 不能 满 足运营 商对 安全管 理的 需求。 3 )与规范相应的测试规范的制定应提到议事日 程上来。 4 )目 前所定义的网 管规范需要更大规模的现网 运行予以 验证和反馈。 第三代移动通信网作为移动通信发展的必然趋势， 其网络管理的重要性己经 越来越受到重视。 网络管理的质量不仅关系着网络运行的质量， 而且影响着网络 业务提供的质量， 一套完善的、 科学的网络管理标准必将对第三代移动通信网络 产生深刻的影响。 随着wc d m a , c d m a 2 0 0 0 以 及下 d - s c d m a技术的逐渐完善， 相应的网 络 管理功能和数据也将逐渐稳定和完善。目 前， 针对wc d m a r 9 9 , c d m a 2 0 0 0 1 x 以 及下 d - s c d m a r 4 等网 络版本的网 络管理标准已 经基本稳定。同时，随着新 技术的不断涌现和逐步完善，如wc d m a的h s d p a , c d m a 2 0 0 01 x / e v - d o , 以 及 m i m o , o f d m等技术，网络管理工作也将继续为适应新技术的需求而努 力着。 就目 前的网管技术来看，网管技术发展有以下趋势: 1 )基于we b / j a v a的客户端应用己 经较为普遍; 2 )基于c o r b a实现的系统被认同; 3 )基于u n ix 操作系统的网管系统仍然是主流， 在业务管理维护领域， 则 更多的是在p c机win d o w s 平台上完成， 基于l i n u x的 系统则没有看 到。 1 . 6 本文的工作和意义 根据下 m n的标准，将网络管理分为五层: 1 )网元层 ( n e t w o r k e le m e n t l a y e r ) 2 )网 元管 理层 ( n e t w o r k e le m e n t m a n a g e m e n t l a y e r ) 3 )网络管理层 n e t w o r k m a n a g e m e n t l a y e r ) 4 )业务 管理 层 ( s e r v ic e m a n a g e m e n t l a y e r ) 5 )商务管理层 旧u s in e s s m a n a g e m e n t l a y e r ) 西北工大 大学硕a . 学位论文 1 ) h 前规范仅支持对3 g网络基本实体的管理， 对于3 g业务相关的实体 及 3 g业务本身缺乏相应的管理手段。 2 )接口 安 全管理尚 很 薄弱， 不能 满 足运营 商对 安全管 理的 需求。 3 )与规范相应的测试规范的制定应提到议事日 程上来。 4 )目 前所定义的网 管规范需要更大规模的现网 运行予以 验证和反馈。 第三代移动通信网作为移动通信发展的必然趋势， 其网络管理的重要性己经 越来越受到重视。 网络管理的质量不仅关系着网络运行的质量， 而且影响着网络 业务提供的质量， 一套完善的、 科学的网络管理标准必将对第三代移动通信网络 产生深刻的影响。 随着wc d m a , c d m a 2 0 0 0 以 及下 d - s c d m a技术的逐渐完善， 相应的网 络 管理功能和数据也将逐渐稳定和完善。目 前， 针对wc d m a r 9 9 , c d m a 2 0 0 0 1 x 以 及下 d - s c d m a r 4 等网 络版本的网 络管理标准已 经基本稳定。同时，随着新 技术的不断涌现和逐步完善，如wc d m a的h s d p a , c d m a 2 0 0 01 x / e v - d o , 以 及 m i m o , o f d m等技术，网络管理工作也将继续为适应新技术的需求而努 力着。 就目 前的网管技术来看，网管技术发展有以下趋势: 1 )基于we b / j a v a的客户端应用己 经较为普遍; 2 )基于c o r b a实现的系统被认同; 3 )基于u n ix 操作系统的网管系统仍然是主流， 在业务管理维护领域， 则 更多的是在p c机win d o w s 平台上完成， 基于l i n u x的 系统则没有看 到。 1 . 6 本文的工作和意义 根据下 m n的标准，将网络管理分为五层: 1 )网元层 ( n e t w o r k e le m e n t l a y e r ) 2 )网 元管 理层 ( n e t w o r k e le m e n t m a n a g e m e n t l a y e r ) 3 )网络管理层 n e t w o r k m a n a g e m e n t l a y e r ) 4 )业务 管理 层 ( s e r v ic e m a n a g e m e n t l a y e r ) 5 )商务管理层 旧u s in e s s m a n a g e m e n t l a y e r ) 西北工大大学硕 卜 学位论文 其中， 网元管理层负责监控网络中某个区域的网元， 包括收集相关的统计数 据、 记录数据以及于网元有关的其它数据。 并允许网络管理层通过它与网元进行 会话。 本论文将研究基于网元管理层的网管系统，本文各章节的内容如下: 第一章介绍了3 g移动网络发展的概况，回答了为什么要对3 g移动网络进 行管理，描述了目 前国内外在移动网络管理方面的研究情况。 第二章论述了本论文用到的主要关键技术， 包括c o r b a技术和x m l 技术。 探讨了它们在电信网以及3 g网管中的应用。 第三章给出了3 g移动网络性能管理的设计， 包括总体结构设计、 性能管理 类结构以及功能设计。 第四章是本论文设计的实现部分，对性能管理的部分重点给出了实现的方 法。 本论文基于t m n的分层管理的思想，引