（通信与信息系统专业论文）基于光传输的综合网络管理系统公共平台的研究.pdf

基于光传输的综合网络管理系统公共平台的研究 摘要 通信网由许多独立管理的专业网互联组成，网络资源与业务 紧密结合。每个网管系统建立在各自的专业网上，使不同的业务 和资源分别对应不同的操作、管理、维护的运营系统。各种专业 网管系统相互独立而并存的现状导致了通信网的网络管理存在管 理信息不能互通、网管协议互不兼容、管理内容庞杂、操作界面 多样和缺少对企业网络整体的综合管理等问题。如何将物理分布、 彼此功能无法互操作的专业网网络管理系统综合起来进行统一管 理，从全网的角度进行网络运行监控、网络优化和业务调度，提 高网络资源综合利用率，加强全网维护能力，形成企业范围的网 络层运营支撑系统( 0 s s ，o p e r a t i o n ss u p p o r ts y s t e m ) ，是实 现基于新一代运营支撑系统( n g o s s ，n e wg e n e r a t i o no p e r a t i o n s s u p p o r ts y s t e m ) 的电信运营管理的必要前提。 论文以国家科技部8 6 3 项目基于国产中间件的铁路综合 维护管理系统的研究为依托，以通信网网络管理的现状为出发点， 以电信管理网( t ：t e l e c o 姗u n i c a t i o n sm a n a g e m e n tn e t w o r k ) 和n g o s s 的体系结构为基础，对多厂家、多系统环境下的综合网 络管理系统的体系结构进行研究，提出了综合网管公共平台的构 成，定义了公共平台的主要组件一一通用信息模型。在光传输网 综合网管系统的基础上，论文对综合网管公共平台进行了详细定 义，采用x m ls c h e m a 对通用信息模型进行了建模，介绍了基于光 传输的综合网管系统公共平台在综合网络管理系统开发中的应 用。 北京交通大学硕- i = 学位论文 主要内容包括： 研究基于t m n 面向n g o s s 的综合网络管理系统； 提出综合网管公共平台的构成； 定义综合网管公共平台中的通用管理功能以及通用信息模 型； 定义基于光传输的综合网管公共平台，采用) ( m ls c h e m a 对基 于光传输的综合网管系统通用信息模型进行建模； 介绍基于光传输的综合网管公共平台的具体应用。 关键词：光传输，综合网络管理，公共平台，通用信息模型，x i l l 苎王堂笪熊箜堡鱼塑垒笪里墨竺竺苎! 鱼塑里茎 a b s t r a c t t e l e c o l i i 】u n i c a t i o nn e t w o r ka r ec o m p o s e d o f m a n y d i f f e r e n ts u b n e t s e a c ho ft h es u b n e t sh a sa l r e a d y e s t a b li s h e di t so w nn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m h o wt o a c h i e v et h ei n t e g r a t e dm a n a g eo ft h e c o m p l e xn e t w o r k c o p o s e db ys e v e r a ld i f f e r e n ts u b n e t sb e c o m e st h ef o c u so f i n t e g r a t e dn e t w o r km a n a g e m e n t h e r ew es e tu pac o 砌o n p l a t f o r m f o rt e l e c o 咖u n i c a t i o n i n t e g r a t e d n e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m ( i n m s )b a s e do nt a k i n gt h ew h o l en e t w o r k i n t oc o n s i d e r a t i o n w et a k et h et m n ( t e l e c o h h i l u n i c a t i o n s m a n a g e m e n tn e t w o r k ) a r c h i t e c t u r ea n dt h eo b j e c t i v eo fn g o s s ( n e wg e n e r a t i o no p e r a t i o n s s u p p o r tn e t w o r k ) i n t o c o n s i d e r a t i o n w eh a v eas t u d yo nt h es y s t e mf r a m ea n dt h e u n i v e r s a li n f o 瑚a t i o nm o d e lo ft h ei n m s t h e ) ( h i ls c h e m ah a s b e e nu s e df o rs e t t i n gu pt h eu n i v e r s a li n f o r m a t i o nm o d e lo f i n m s t h ec o m m o np l a t f o r mo fi n m sh a sb e e ns u c c e s s f u ll yu s e d i nm a n yf i e l d so fi n t e g r a t e dn e t w o r km a n a g e m e n t i nt h e p a p e r ，w ei n a k ead e t a i l e dd e s c r i p t i o no nt h ea p p l i c a t i o no f t h ep l a t f o r mi nt h em a n a g e m e n to ft r a n s m i s s i o nn e t w o r k t h ek e y p o i n t so ft h i sp a p e ra r e ： s t u d yt h ea r c h it e c t u r e0 fi n m sb a s e do nt m na n dn g o s s ： e s t a b l i s ht h ec o 舳o n p l a t f o 瑚o fi n m s ： d e f i n et h em a n a g e m e n tf u n c t i o n sa n dt h eu n i v e r s a l 北京交通大学硕士学位论文 i n f o r m a t i o nm o d e lo ft h ei n m s ： s e tu pt h eu n i v e r s a li n f o r m a t i o nm o d e lf o rl n m sh a s e d o nt h eo p t i c a lt r a n s m i s s i o nn e t w o r ki n ) ( 量ls c h e m a： i n t r o d u c et h ed e t a i1 e d a p p li c a t i o n o ft h e c o 唧o n p l a t f o r mi nt h ei n m sb a s eo no p t i c a lt r a n s m i s s i o n n e t w o r k k e yw o r d s ：i n t e g r a t e dn e t w o r km a n a g e m e n t ，c 伽m o n p l a t f o r m ， u n i v e r s a li n f o 珊a t i o nm o d e l ，x m l ， o p t i c a lt r a n s m i s s i o n 绪论 第一章绪论 1 1 综合网络管理系统研究的意义 随着网络规模的扩大和技术的进步，通信网所能够提供的功 能越来越强大，结构也更加复杂。现有的通信网可以按照所采用 的特定技术或所能够提供的特定业务被划分为若干子网，这些子 网通常被称为专业网，如i p 网、s d h 网、w d m 、接入网、交换网、 信令网等。现代通信网一般采用上述多种技术，由多个专业网构 成，这些专业网之间存在各种关系，它们相互协作为用户提供各 种业务。 1 1 1 新一代运营支撑系统实现的需要 为了使电信运营商的经营模式从传统的“面向网络”型转向 “面向客户”型，从而实现自动化的电信运营管理，电信管理论 坛( t 盯：t e l e c o 舢u n i c a t i o nm a 朐g e m e n tf o r u m ) 提出了以电信 运营图( t o m ：t e l e c o mo p e r a t i o n sm a p ) 为运营支撑系统( 0 s s ： o p e r a t i o n ss u p p o r ts y s t e ) 开发基础的新一代运营支撑系统 ( n g o s s ：wg e n e r a t i o no p e r a t i o n ss u p p o r ts y s t e m ) 解决方 案。 尽管n g o s s 为电信运营管理提供了可持续建设的体系结构框 架，构筑了支撑电信运营管理的分布式组成环境，但是这一目标 的实现还存在着很大的挑战。 如何将网络管理功能融入企业0 s s ，是电信运营管理自动化 面临的重要问题，一个有效的解决方法是在网络管理层提供综合 北京交通大学硕士学位论文 网络管理系统。综合网络管理系统屏蔽了各专业网网络管理系统 在信息模型和功能接口等方面的差异，为业务管理层的0 s s 提供 企业范围内的网络操作无差别的运行、维护和管理能力。综合网 络管理系统构成了企业的网络管理层o s s 。 1 1 2 电信网维护和发展的需要 在由多种专业网互联构成的综合网络中，一个专业网的运行 质量常常影响另一个专业网的运行，同时网络业务提供商需要提 供跨多个专业网的业务，因此要求在管理好各专业网的同时，也 要考虑管理各专业网之间的关系。但目前大多数业务提供商都是 根据自己的需要分别建立各自的专业网网络管理系统( n m s ， n e t w o r k n a g e m e n ts y s t e m ) ，各种专用网管系统相互独立而并 存的现状导致了通信网的网络管理存在管理信息不能互通、网管 协议互不兼容、管理内容庞杂和操作界面多样等问题。因此，需 要建立一个能够在复杂网络环境下支持混合网络资源管理，网络 运行监控、网络优化和业务调度的综合网络管理系统，能够从全 网的角度提高网络资源综合利用率，加强全网维护能力。由于下 一代网络越来越朝着电信网和i p 网( 包交换网) 的混合、综合、 融合等复杂网络方向发展，混合网络综合管理问题已成为下一代 网络管理研究领域中的核心和基础问题之一。 1 1 3 综合网络管理系统公共平台研究的意义 综合网络管理系统在n g o s s 体系结构中处于一个承上启下的 关键位置。综合网络管理系统向下需要解决如何表示业务网之间 2 绪论 网络管理数据的关系，如何实现故障管理、性能管理的跨业务网 关联定位，以及如何定义各业务网统一的的操作接口等问题；向 上需要解决如何确定和业务管理层o s s 之问的接口形式、信息模 型的语义转换等问题。n g o s s 体系结构中的组件是分布的、松散 耦合的、细粒度的软件执行单元，综合网络管理系统面向业务管 理层o s s 提供的接口要求能够适应0 s s 组件本身即插即用、可以 从不同的软件生产商订购的特点。 这样一套综合网络管理系统并不是各个专业网网管系统的简 单集合，综合网络管理系统本身应具有较强的可扩展性和可移植 性，同时要实现多专业网的综合管理、提高故障管理的效率、提 高网络的利用率、对全网资源进行统一管理和调配，都需要我们 从全网的角度出发，构建实现多业务混合网络综合管理的系统平 台，把现有的独立存在的各专业网络系统综合成一个功能齐全、 面向业务的综合网络管理系统，系统通过一个网管工作站就能够 对互连的不同专业网实施各种管理和控制，从而实现对全网的综 合管理，包括全网故障分析和故障定位、全网性能综合分析等功 能，更重要是可以将新的网络管理需求直接纳入综合网络系统之 中。 传输网是电信网中结构最复杂、覆盖范围最广的网络，密集 波分复用( d w d m ) 以及光传送网络将成为传输网的最基础层面。 从目前技术发展趋势来看，光传输网将发展成为a t m 、i p 、s d h 业务的综合承载平台。因此，以光传输为基础的综合网络管理系 统公共平台研究的现实需求非常迫切，同时，该研究也具有较大 的理论价值和应用价值。 3 北京交通大学硕士学位论文 1 2 项目的研究重点及论文的主要内容 1 2 1 项目研究重点 铁路通信网络不仅涵盖了普通电信网络所具有的专业网，如 s d h 传输网、交换网、接入网，更拥有如g s m r 、数字调度、铁路 信号一体化等铁路特有专业网。虽然各厂家都有网管系统，但各 厂家网管系统只能监控自己的设备，在查找、分析故障的根原因 时各厂家子系统不能相互提供帮助。此外，随着维护体制的改革 和网络维护水平的提高，实现电信运营管理的自动化，成为网络 管理更高层次的要求。为了解决这些难点，实现上述管理功能，急 需要一个能够应用于n g o s s 体系结构的，集测试、告警、信息处 理、运维管理于一体的铁路通信信号网络网管系统。 a 制定铁路综合维护管理系统技术要求 研制铁路综合维护管理系统，提出铁路综合维护管理系统技 术要求( 草案) ，实现理论与实际相结合，服务于经济建设。 b 综合网管平台的研究及设计 利用国产中间件w e bs e r v i c e s 技术，集成不同网络管理平台 实现大规模异构系统的综合维护平台。 c 。c m i p ) ( m l ，s n m p ml ，c o r 洲m l 网关研究 研制c 0 r b a x m l 、s n m p x h i l 、伽i p ) 叫。网关，研究信息模型 的x i i l 定义以及协议的双向转换和一致性测试，实现不同系统互 4 绪论 连、互通、互操作，是网络管理的核心。 1 2 2 论文主要内容 本论文是基于研究铁路综合维护管理系统，结合) ( m l 技术而 提出的。本文以铁路综合维护管理系统开发为背景，以n g o s s 体 系结构的应用实现为目标，选题方向为综合网络管理系统公共平 台的研究，主要内容包括： 研究基于t 面向n g o s s 的综合网络管理系统； 提出综合网管公共平台的构成； 定义综合网管公共平台中的通用管理功能及通用信息模型； 定义基于光传输的综合网管公共平台，采用x m ls c h e m a 对基 于光传输的综合网管系统通用信息模型进行建模； 介绍基于光传输的综合网管系统公共平台的应用。 其中的重点是综合网络管理系统的体系结构，综合网管公关 平台的构成，通用信息模型的定义，基于光传输的综合网管通用 信息模型的建模及基于光传输的综合网管公共平台的具体应用。 论文可分为五章，章节安排如下： 第一章为绪论部分，介绍了综合网络管理系统建设在实现 n g o s s 和通信网维护发展中的重大意义，同时对铁路通信网综合 维护管理系统的研究重点进行了介绍，简述了论文的主要创新点 和篇章的组织结构。 第二章对网络管理的基本功能与层次，光传输网络与网络管 理之间的密切联系，t 与n g 0 s s 的概念、模型进行了介绍，并 着重对n g 0 s s 与t 心的逻辑分层结构进行了对比，分析了t o m 与 5 北京交通大学硕士学位论文 综合网络管理系统之间的关系。 第三章基于综合网络管理系统的现状以及第二章对1 、m n 、 n g o s s 与综合网管系统关系的讨论提出了通信网综合网管系统的 体系结构，对综合网管系统公共平台的结构、组成、功能及公共 平台的中重要组件一一通用信息模型进行了详细研究，并对通用 拓扑模型进行了详细定义。 第四章介绍了综合网管平台在传输网综合网管系统建设中的 应用，采用) ( m ls c h e m a 对基于光传输的综合网络管理系统通用信 息模型进行了建模，给出了详细的建模方法和建模过程。 第五章对全文进行了总结。 1 3 论文期间所做工作 本人在硕士研究生期间参与了网络管理方面的多个研究项 目，主要如下： 1 2 0 0 3 年3 月2 0 0 4 年1 0 月国家科技部8 6 3 项目基于国 产中间件的铁路综合维护管理系统的研究。参与了朔黄铁路中心 站肃宁的实地调研工作，了解铁路综合维护管理系统的基本需求， 对朔黄铁路传输网组网情况以及传输网网管系统进行了分析。重 点对铁路综合维护管理系统的体系结构及综合网管平台进行了研 究，并对国产中间件a c ts o a p 服务器进行了测试，对x m l 技术做 了相关了解。该项目实现了对朔黄铁路传输、交换、接入、数字 调度、动力监控五套系统的接入与综合管理。 2 2 0 0 4 年8 月l o 月，详细阅读了广电s d h 传输网网络管 理接口规范_ s 嗍l _ e 儿q 3 接口管理信息模型，对s d h 传输 6 绪论 网q 3 接口管理信息模型有了深入理解。 3 参与了四川联通传输网综合管理系统的设计与开发，承担了 系统功能分析、设计，数据库建模、北向接口分析、数据核对整 理、业务逻辑设计及业务管理实现、系统功能测试等工作。熟悉 s d h 、d w d m 传输系统，了解面向运营的综合网络管理系统功能需 求及系统建模。 4 参与了“改建铁路兰新线武威南至嘉峪关段通信工程综合网 络告警管理系统”的设计，通过对武嘉线现有通信系统进行分析 和综合网管系统通用信息模型的分析，对综合告警系统的管理对 象进行了设计。该系统实现了对传输、接入、交换、数字调度、 光纤在线及动力环境监控六套系统的接入和集中监控，实现了告 警的综合管理。 7 北京交通大学硕士学位论文 第二章t m n 与新一代运营支撑系统 2 ，1 通信网概述 通信网在现代社会中占据着重要的地位。各种形式的通信网， 如公共电话交换网、卫星通信网、移动通信网、宽带综合业务网、 计算机信息网和有线电视网等，为社会提供了必要的信息基础环 境，在人们的生活中发挥着日益重要的作用。 现有的通信网络可以按照所采用的特定技术或所能够提供的 特定业务被划分为若干子网，这些子网通常被称为专业网，如i p 网、s d h 网、肋m 、接入网、交换网、信令网等。现代通信网一般 采用上述多种技术，由多个专业技术通信网络构成，这些专业网 之间存在各种关系，它们相互协作为用户提供各种业务。 铁路通信网络不仅涵盖了普通电信网络所具有的专业网，更 拥有如g s m r 、数字调度、铁路信号一体化等铁路特有专业网。 2 - 2 - 网络管理概述 2 2 1 网络管理的必要性 在通信网的高速发展期间，由于网络规模的不断扩大，技术 复杂性逐渐增加，对通信业务范围和服务质量的要求越来越高， 从而使通信网技术不断地面临新的挑战。原有的网络管理手段和 工具已经不能满足网络管理的要求，只有采用先进的网络管理技 术、工具和手段，才能保障通信网络的正常运行和维护，进而为 用户提供高效可靠的通信服务，满足通信网业务、技术、网络运 营组织等方面发展的需求。网络管理系统在通信网中占有关键性 8 t m n 与新一代运营支撵系统 的地位，成为现代通信网中最重要和紧迫的问题之一。 2 2 2 网络管理基本功能 网络管理功能是网络管理系统的核心内容，管理功能标志着 网络管理系统的能力和范围。 按照网络管理标准，网络管理功能分为基本功能和扩展功能： 基本功能是各个不同类型的网络管理系统所共有的功能，只是实 现的程度和侧重点不同而已；扩展功能则是指在基本功能的基础 上带有用户业务特点的管理事务。 a 网络管理基本功能 网络管理的基本功能包括5 个部分：故障管理、配置管理、 性能管理、计费管理和安全管理。 ( ”故障管理 故障管理主要负责维护网络的正常运行，用于有效的排除各 种网络故障。它通过收集网络状态信息，进行汇总分析，进而避 免网络故障，进行故障定位和恢复。包括接受并响应错误检测报 告、网络错误信息显示、网络测试及故障诊断、设定故障等级、 故障告警、故障应急处置、维护及检查故障日志以及系统自身的 管理等内容。 ( 2 ) 配置管理 配置管理是网络管理功能的基础，主要负责将所辖范围内的 9 北京交通大学硕士学位论文 所有通信系统和设备( 被管对象) 纳入有效的管理功能作用范围 之中。包括定义和配置网络和网元、收集当前网络状态信息、获 取网络重要变化信息、识别网络拓扑、绘制网络拓扑图、建立和 维护配置数据库、设定和调整网络和网元配置参数等内容。 ( 3 ) 性能管理 性能管理实现通信网有关性能方面的管理功能。其目的是保 证通信网最大限度地发挥网络资源的作用，通过提高系统的利用 率，达到性能优化，为合理利用资源及网络发展规划提供依据。 它包括收集、整理网络性能数据，记录、统计性能历史数据，性 能模拟分析，性能评估和绘制各类性能分析图表等内容。 ( 4 ) 计费管理 计费管理负责统计用户有关计费方面的信息，并进行相应的 处理，从用户角度对通信网的资源利用和合理分配。它包括用户 注册登记、使用情况管理、网络资源利用情况统计、建立和维护 长、建立和维护计费数据库等内容。 ( 5 ) 安全管理 安全管理是通信网的重要管理环节，包含如下含义：防止非 法占用网络资源和访问信息资源；防止对网络管理系统未经授权 的访问。它包括网络安全设施的配置、密钥管理、安全设备管理、 安全事件告警、安全日志维护和安全审计等方面内容。 1 0 1 m n 与新一代运营支撑系统 b 扩展功能 除了上述基本的网络管理功能外，还有一些与管理业务有关 的扩展功能，也可称为“业务管理功能”。通常业务管理功能包 括网络发展的规划和计划、网络模拟、安排和调整网络资源、发 展预测、资产管理、人力管理、工程管理等等。根据不同专业网 的特点而拥有的特殊业务管理功能。 2 2 3 通信网络管理的层次 通信网络管理，依据所管理的网络或设备的不同，可以划分 为不同的层次。 a 网元管理 图1 通信网络管理的层次结构 通信网络单元( 简称网元) 管理也可称为设备监控。这是最 普遍的计算机监控形式。网元管理是针对单一通信设备的管理系 统，网元管理构成了专业网络管理系统和综合网络管理系统的基 础。 l l 北京交通大学硕士学位论文 b 专业网络管理 专业网络管理是指对单一专业通信网的网络管理。比如同步 数字系列( s d h ) 传输网、公用电话交换网、移动通信网等。专业 网络管理系统是目前网络管理系统中最为成熟的，由于专业通信 网都具备了建立网络管理的基础条件，有些新兴的通信专业已经 制定了完善的网络管理标准，这样就促进了专业网络管理系统的 发展。专业网络管理是现阶段通信网管理发展的重点。 c 综合网络管理 综合网络管理是面向综合通信网的网络管理，又称为统一网 络管理。综合通信网是指包含多个专业通信网的综合性通信网络。 综合通信网是指包含多个专业网的综合通信网络。综合网络管理 系统一般建立在网络管理系统和网元管理系统的基础上，它充分 考虑和利用专业网络管理系统和网元管理系统的功能，以综合的 方式实现通信网的综合化管理。 综合网络管理与专业网络管理的区别在于所管理的对象不 同。由于综合网络管理所面临的对象远比专业网络管理系统复杂 得多，因此决定了综合网络管理与专业网络管理存在许多内在差 异。综合网络管理是通信网络管理的发展方向之一。 2 3 光传输网与网络管理 传输网是电信网中结构最复杂、覆盖范围最广的网络，密集 波分复用( d w d m ) 以及光传送网络将成为传输网的最基础层面。 1 m n 与新一代运营支撑系统 从目前技术发展趋势来看，光传输网将发展成为a t m 、i p 、s d h 业务的综合承载平台。 s d h 是一个将复接、线路传输及交换功能融为一体的、由统 一网管系统进行自动化管理的综合信息网，是一种全新的传输网 体制。s d h 的核心在于组网，组成网络以后，s d h 传输网只有与其 先进的网络管理系统接合起来才可以大大提高网络资源的利用 率，满足现代电信网的要求，显著降低运行管理和维护的费用， 给网络操作运营者和使用者都带来极大的好处。 s 阴与网络管理是密不可分的，这也是现代电信网的一个主 要特征。s d h 是在t m n 概念问世后才出现的新型传输体制，t l l n 的思想在s d h 技术体制中得到了较为充分的体现，是可以率先实 现t n m 的一个较为理想的典范。 2 4 电信管理网( t m n ) 2 4 1 1 m n 概述 电信管理网( t m n ：t e l e c o 姗u n i c a t i o n sm a n a g e m e n tn e t w o r k ) 是现代电信技术和计算机技术相互渗透和融合的产物。t m n 是国 际电信联盟( i t u t ，i n t e r n a t i o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o n u n i o n t e l e c o 栅u n i c a t i o ns t a n d a r d i z a t i o ns e c t o r ) 提出的关 于网络管理系统化的解决方案。 t 删的目标是要最大限度地利用电信网络资源，提高网络的 运行质量和效率，向用户提供良好的电信服务。 t 删是一种电信网的管理体系结构，包括了对网络的规划、 北京交通大学硕士学侥论文 指配、安装、维护、运行和管理，以及对电信设备、网络及业务 的管理等方面。t 心还提供各类管理系统之间以及管理系统与电 信网络各部分之间的通信能力。同时，为了能够充分支持国际和 国内电信网的管理，一个t m n 系统还具备了与其它t 刖或准t m n 实体之间的通信能力。 t m n 的基本概念就是提供一种有组织的体系结构，以实现各 种操作系统( o s ，o p e r a t i o n ss y s t e ) 与电信设备管理信息的交 换。它们之间的连接采用具备相互认可的协议和标准接口的信息 体系。t 州采用了o s i 网络管理的概念和体系结构。 建设电信管理网的目的，就是要加强对电信网及电信业务的 管理，实现运行、维护、经营、管理的科学化和自动化。 2 4 2 删n 模型 t 的相关功能一般分为一般功能和应用功能两种。一般功 能是传送、存储、安全、恢复、处理及用户终端支持等。应用功 能是指t m n 为电信网及电信业务提供的系列管理功能，主要划 分为性能管理、故障管理、配置管理、计费管理、安全管理。 为了便于对复杂的电信网进行管理，t i i n 将管理功能划分为 不同的逻辑层次结构，从上到下依次为： 事务管理层( b m l ，b u s i n e s sm a n a g e m e n tl a y e r ) ； 业务管理层( s l i l ，s e r v i c em a n a g e m e n tl a y e r ) ： 网络管理层( 删l ，n e t w o r km a n a g e m e n tl a y e r ) ； 网元管理层( e m l ，n e t w o r ke l e m e n tm a n a g e m e n tl a y e r ) ； 网元层( e l ，e l e 腑n tm a n a g e m e n tl a y e r ) 。 1 4 t m n 与新一代运营支撑系统 图2 删的层次、功能和业务 如果是自上而下工作，每层都对对下层都提出需求；如果是 自下而上的工作，每层都向上一层提供服务。 1 事物管理层 事物管理层是最高的逻辑功能层，对整个网络运营部门负责， 由支持整个企业决策的管理功能组成，以保证各项管理活动的协 调一致。 2 业务管理层 业务管理层主要为已有的用户提供规定的服务，并为潜在的 客户提供所需的业务。 3 网络管理层 网络管理层是在网元管理层的基础上对整个网络进行管理， 包括独立的和成组的网元，通过对网络和服务管理层提出的“网 络”需求的协调，提供管理网络的功能。 4 网元管理层 网元管理层负责管理所有的网元，支持网元层提供的功能抽 北京交通大学硕士学位论文 象。网元管理层包含一组单元管理进程，各自响应来自网络管理 层的调用，管理某一部分网元。 5 网元层 网元层提供t 州所需的网络管理代理功能。 i t u tm 3 4 0 0 为每一层提供结构分析和功能详解。然而，这 些确定信息模型和接口的1 t u t 标准，主要集中在网元层的管理 和连接资源上。直到近些年来，人们还是很少关注t m n 的接口规 范和信息模型。因此，很难在一个完整的业务事件中应用该标准。 2 _ 5 新一代运营支撑系统( n g o s s ) 2 5 1 o s s 概述 电信业务运营支撑系统( o s s ：0 p e r a t i o n ss u p p o r ts y s t e m ) 是电信业务开展和运营所必须的支撑平台，它包含用于运行和监 控网络的所有系统，如报告和计费系统。它不是网络本身，而是 整个运营基础结构，包括运营网络系统和客户服务系统。 0 s s 是电信领域中重要的运维概念，其体系结构从最初的 t m n ，逐渐发展到了后来的t o m ( t e l e c o m0 p e r a t i o n sm a p ) 、e t o m ( e n h a n c e dt o m ) 等。每个0 s s 包含的支撑功能相对完整和独立， 它们之间通过互操作完成更高抽象级别的业务管理功能。 传统的电信0 s s 按照执行的功能范围可分为三个类别：客户 服务系统、业务管理系统和计费处理系统。在传统的电信业务应 用环境中，同一电信运营商的o s s 彼此分立，很多高层的业务管 理活动需要跨部门的人工干预和协调才能完成。这样，不仅大大 1 6 1 m n 与新一代运营支撑系统 降低了事物处理的效率，更大的弊端是在处理的过程中增加了出 错的机率。此外，不同的电信运营商的o s s 不加限制的采用不同 的数据表示形式和数据存储技术，彼此的系统数据无法被对方的 0 s s 识别和操作，从而大大地影响了企业之间基于网络的业务合 作。 2 5 2 n g o s s 产生背景 承载网络的多元化、打破行业垄断所带来的竞争机制改变了 传统的电信运营商管理模式，客户服务成为衡量电信运营企业竞 争力的主要因素。由于业务客户对电信运营活动的介入，电信运 营管理的目标增加了业务等级协定( s l a ：s e r v i c el e v e l a g r e e m e n t ) 管理、客户关系管理( c r m ：c u s t o m e rr e l a t i o n s h i p m a n a g e m e n t ) 等新的内容。如何建设新一代的运营支撑系统，使 电信运营商的经营模式从传统的“面向网络”型转向“面向客户” 型，从而实现自动化的电信运营管理，是摆在电信运营商面前的 紧要课题。电信管理论坛提出了以电信运营图为0 s s 开发基础的 新一代运营支撑系统( n g o s s ：wg e n e r a t i o no p e r a t i o n s s u p p o r ts y s t e m ) 解决方案。 n g o s s 是针对传统的电信o s s 的以下弱点进行改进的： 1 分立的0 s s 系统在配置快速多变的网络应用( 包括网络业务) 时的不适应性。 2 0 s s 软件的可移植性差，难以实现跨操作平台的功能重用。 3 数据的表示形式各异，o s s 系统之间的互通互操作能力弱。 4 o s s 系统中包含了过多的与技术相关的细节。 l 北京交通大学硕士学位论文 2 5 3 n g o s s 逻辑模型 n g o s s 解决方案的组成框架按照“面向客户”的经营原则， 以t 心的层次结构为指导，采取自项向下( 从商务管理层到网元 管理层的方向) 的视点来规划和实施。n g o s s 是t i n 管理模型的 扩展。 n g o s s 的逻辑模型基本组成框架如图所示。 图3n g 0 s s 逻辑模型的组成框架 组成框架的核心是“s m a r tt 心”，表示n g o s s 的指导思想来 自t 脒。核心的周围包括四个重要组成部分：电信运营图( t o m ： t e l e c o mo p e r a t i o n sm a p ) 、中心信息设施( c i f ：c e n t r a l i n f o r i l l a t i o nf a c i l i t y ) 、技术集成图( t i m ：t e c h n 0 1 0 9 y i n t e g r a t i o nm a p ) 年示范项目( c p ：c a t a l y s tp r o j e c t ) 。 电信运营图指明了系统中商务处理过程的流程结构及其相关 处理流程之间的关系； 中心信息设施划分了系统的基本组件域、对象模型及数据字 典； 1 8 t m n 与新一代运营支撑系统 技术集成图定义了组件的即插即用的综合规则( 软总线结 构) ： 示范项目根据t m f 成员的经验为电信运营商、o s s 软件开发 商和o s s 系统集成商提供了可借鉴的成功案例。 2 6 电信运营图( t o m ) 电信运营图以t m n 模型为基础，致力于电信行业的运营支撑 和管理的规范化，并且应用自顶向下、端到端过程和面向用户的 观点。 对于业务提供商而言，t o m 可以作为面向业务生命周期的处 理过程定义的中立参考点；对于网络设备和o s s 软件开发商而言， t o m 可以作为通信操作管理需求的公共定义工具。此外，t o m 的作 用还体现在它勾勒出了0 s s 软件的功能边界，从输入输出信息流 的角度黑盒式地定义了运营管理系统中软件单元的功能分布和组 织。 2 6 1 t o m 的逻辑映射和1 m n 管理层次 t o m 的层次结构的商务处理模型和t 层次管理模型有很多 相似之处，存在一种逻辑映射的关系，如图4 所示。 北京交通大学硕上学位论文 i ( 霄g 救 图4t m n 管理层次和t o m 的逻辑映射 为了使t 心模型更贴近客户服务操作，更好地表示业务管理 功能，t o m 的研究焦点定位在t 洲的业务管理层。由于业务管理 在已有的t m n 研究工作中被忽略，因此t o m 对业务管理层的功能 定义和扩展不会和t 心标准形成冲突。t o m 将t m n 的业务管理层 分成了两个子层：客户服务处理予层和业务开发及操作处理予层。 资源管理处理层( 原来被称作网络及系统管理处理层) 和t 删一 致，加入t o m 能够更好地显示和网络的连接。作为共享资源的网 络的管理始终不是t o m 的研究目标，t o m 关心的是业务管理，即： 如何使用通用的行业术语为业务提供商之间改进各自的业务交付 和管理流程，开展业务的合作提供参考。 1 m n 与新一代运营支撑系统 2 6 2 分层的商务处理过程 参考t 心的逻辑分层原则，t o m 将电信运营商的商务处理过 程分成以下几个层次：客户接口管理处理层、客户服务处理层、 业务开发与操作处理层、网络与系统管理处理层、网元管理处理 层，如图5 所示。 图5t 删分层的商务处理过程 其中，客户接口管理处理层是客户访问t o m 商务处理过程的 接口，它将客户的请求转换成内部商务处理过程可识别的事件， 触发相关的商务处理过程的执行。根据不同的业务提供商的情况， 北京交通大学硕十学位论文 客户接口管理可以单独和一个客户服务处理过程相连，也可以和 多个客户服务处理过程相连，通常采取的是基于w e b 的接口技术。 网元管理处理层在t o m 中没有给出详细的定义，一般遵循t i n 管 理模型。 t o m 的视点主要集中在t 心的业务管理层和网络管理层，这 两层是电信运营商面向用户提供具有质量保证的电信业务不可或 缺且紧密相关的功能层次。商务处理过程的划分基于电信运营商 的商务策略和特征，从中抽取出公共可重用的逻辑过程，分割成 相对独立的管理功能单元。由于视点的方向是自顶向下的，t o m 更多的反映了电信运营商和客户对电信运营管理的一致理解，以 及为实现这一目标要求网络管理系统提供的支持功能。 2 6 3 网络与系统管理处理层 网络与系统管理处理层的一组商务处理过程负责保证网络和 信息技术的基础结构，为端到端的业务交付提供可靠的支持。这 些处理过程实现业务的网络基础结构，确保它平滑的运行。此外， 网络与系统管理处理层构成了业务管理层和网元管理层之间的桥 梁。它从网元管理层采集信息，经过综合、关联以及归纳将相关 的信息传递给业务关联系统。 潮蹈与系统铃理处理堪 匝囹臣四匣囹匦堕囤匝囹 图6 网络与系统管理处理层 1 m n 与新一代运营支撑系统 a 网络规划与开发 网络规划与开发( n e t w o r kp l a n i n ga n dd e v e l o p m e n t ) 处理 过程包括的功能有开发并接受网络信息技术基础结构的策略，针 对运营的用途描述标准的网络配置，针对运营的用途描述标准的 网络配置，定义网络规则，设计网络能力，设计、配置并引入新 的网络信息技术以支持成本的降低或质量的提高，确保网络配置 能够被正常的安装、监视、控制和计费，确保网络的容量能够面 向未来的需求达到可用。 本过程的目标是设计、开发和配置一个较低成本的网络和信 息基础结构，以支持业务的管理。它起始于形成对新业务的一种 特定需求，终止于网络的配置达到了可用性要求。 b 网络供应( n e t v i ，o r kp r o v i s i o n i n g ) 网络供应处理过程完成网络的逻辑配置工作，确保网络的容 量能够满足业务的提供和维护，逻辑配置的主要对象是网络中存 在的各种连接，它还分配和管理网络资源的标识符，将这些标识 符提供给其他的处理过程使用。网络供应处理过程管理逻辑概念 的网络，它和网络库存管理处理过程通过接口交互完成网络或信 息技术的物理安装。 本过程起始于收到网络配置安装的请求，该请求可能来自网 络管理层的其他处理过程，或者来自业务配置处理过程，终止于 网络的逻辑配置的结束。 北京交通大学硕士学位论文 c 网络库存管理( n e t w o r ki n v e n t o r ym a n a g e m e n l ) 网络库存管理处理过程用于管理网络中的物力资源，包括的 功能有：网络设备的安装，网络的物理配置，软件升级所带来的 重新配置。 本过程具有外包的特性。它起始于由一个网络问题引起的网 络安装的请求，也可以由故障的修复过程所触发，终止于物理网 络的成功安装或实现。 d 网络维护与恢复 网络维护与恢复( n e t w o r km a i n t e n a n c ea n dr e s t o r a t i o n ) 处理过程根据所需的网络性能目标来维护网络的运行质量。其中， 网络性能目标的设定用于支持不同的业务等级。网络的维护可以 是预防性的，也可以是纠错性的。本过程包括的功能有：相应网 络中出现的问题，发起测试过程，分析故障的根源以及所影响的 范围，通知业务质量管理处理过程有关质量变化的可能效果，向 网络供应处理过程或底层的网元管理系统发出纠错的请求。 本过程的目标是网络的维护，将网络基础结构出现的问题对 业务的影响降到最低或者直至消除。它起始于发现一个网络问题， 或者是由业务管理层提供的客户表示的问题，终止于对网络物理 基础结构采取适当的修复或纠错。 e 网络数据管理( n e t 、i v o r kd a t am a n a g e m e m ) 网络数据管理处理过程管理网络中的资源使用数据以及相关 t m n 与新一代运营支撑系统 的事件，这些数据用于网络的性能维护或流量分析，可以作为费 率和折扣处理过程的输入数据。 本过程的目标是确保网络的性能目标被跟踪，当性能目标不 再满足时提供相应的通知。它起始于对底层网元数据的采集，终 止于对网络基础结构中的数据形成准确的报告，包括对基础结构 中存在的问题或潜在的问题进行识别。 2 7 综合网络管理与n g o s s 电信运营管理自动化必须要充分地利用已有的网络管理功能， 通过对物理位置分布的、信息表示异构的网络管理能力的提升， 形成企业级统一的、综合的业务管理功能。 n g 0 s s 体系结构的应用目标是企业范围的电信运营管理，实 施自动化的集中监控，如何将物理分布的、彼此功能无法互操作 的企业业务网网络管理系统综合起来进行统一管理，形成企业范 围的网络层o s s ，是实现基于n g o s s 的电信运营管理的必要前提。 在网络管理层提供综合网络管理系统是解决将网络管理功能 接入企业o s s 的有效方法。综合网络管理系统屏蔽了企业各业务 网网络管理系统在信息模型和功能接口等方面的差异，为业务管 理层的0 s s 提供企业范围内的网络操作无差别的运行、维护和管 理能力。综合网络管理系统构成了企业网络管理层o s s 。 综合网络管理系统的研究是网络管理领域的一个新的热点， 它在n g o s s 体系结构中处于个承上启下的关键位置。综合网络 管理系统向下需要解决如何表示业务网之间网络管理数据的关 系，如何实现故障管理、性能管理的跨业务网关联定位，以及如 北京交通大学硕士学位论文 何定义各业务网统一的操作接口等问题；向上需要解决如何确定 和业务管理层o s s 之问的接口形式、信息模型的语义转换等问题。 n g 0 s s 体系结构中的组件是分布的、