（通信与信息系统专业论文）直放站告警监控系统的研究.pdf

中文摘要 摘要：随着社会经济的快速发展，人们对移动通信网络的服务质量要求越来越高， 但现有通信设施还不能实现全网络的无缝覆盖，直放站以其低投入、相对短的建 设周期和较好的网络质量成为解决无线网络优化的方案。由于直放站多建设在山 顶、隧道等偏远地区，受到当地交通等因素的影响，直放站的维护变得十分困难。 为保证整个逶信网络的稳定性和可维护性，建立一套远程的直放站监控系统，对 直放站设备运行状态进行日常监控，获取设备的各种工作参数，在第一时间获得 故障信息并能及时解决故障成为实际王作的需要。 通过实地调研贵州省移动公司直放站网络管理现状，结合国内外直放站监控 系统鲍研究现状，分析各种类型直放站的统一监控条件，研究直放站设备网管接 口技术规范，归纳概括了直放站告警监控系统平台的建设需求和设计目标：提出 一种基于s m p p 短信协议的直放站告警监控平台，实现多个厂家、多神类型直放 站设备的统一监控。系统通过与直放站端的短信通信，实时收集相关设备的故障 告警，提供多种告警发现和处理机制，自动提醒用户查看和处理最新的告警信息。 本平台的应用，有利子提高设备维护效率和质量，减少鼹络运营维护成本。 本论文设计了一种基于b s 框架的直放站告警监控平台，应用了最新的j 2 e e 技术。整个系统逻辑上分为应耀通信服务器，告警监控w e b 服务器，以及数据瘁 服务器。通信服务器与w e b 服务器通过基于t c p i p 的s o c k e t 编程实现数据的 交豆。论文深入研究了告警监控系统w e b 服务器端从遴信层、解析控制层到显示 层的详细功能实现原理。完成了对告警控制中的告警接收处理、频繁告警发现、 告警转发和告警上报等关键技术的实现，对用户角色访闯控制、系统数据库设计 等关键技术在系统中的应用进行了详细的介绍和分折，实现了告警监控系统预麓 的功能。 本阶段，告警监控系统已经交付试运行，在试运行过程孛各项性能表现稳定。 达到了预期的设计要求和功能指标。 关键词：告警；直放站监控；移动通信；s m s ；s m p p 分类号：t p 3 1 9 a b s t r a c t a b s t r a c t ：w i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n t o fo u rs o c i a l s e c o n o m y , p e o p l e s r e q u i r e m e n t so nt h es e r v i c eq u a l i t yo ft h em o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r ka l eh i g h i n c r e a s i n g s i n c et h ee x i s t i n gc o m m u n i c a t i o nf a c i l i t i e s c o u l dn o ta c h i e v et h ee n t i r e n e t w o r kc o v e r a g e , t h er e p e a t e r , w i t hi t sc h a r a c t e r i s t i c ss u c ha sl o wc o s t ，s h o r t c o n s t r u c t i o np e r i o da n db e t t e rn e t w o r kq u a l i t y , w a sw i d e l yu s e di nt h ew i r e l e s s n e t w o r k so p t i m i z a t i o n a sm o r er e p e a t e r sw e r eb u i l to nt h ep e a k , t u n n e l sa n do t h e r r e m o t ea r e a s ，b yl o c a lf a c t o r ss u c ha st h et r a f f i c ，r e p e a t e rh a sb e c o m ev e r yd i 燕c u l tt o m a i n t a i n t oe n s u r et h es t a b i l i t ya n dm a i n t a i n a b i l i t yo ft h ee n t i r en e t w o r k ，i ti st h e a c t u a lw o r k sr e q u i r e m e n tt oe s t a b l i s har e m o t er e p e a t e rm o n i t o r i n gs y s t e mw h i c hc a l l m o n i t o r i n gt h er e p e a t e r s r u n n i n gs t a t u s ，a c c e s st ot h ee q u i p m e n to p e r a t i n gp a r a m e t e r s ， a c c e s st om a l f u n c t i o n si n f o r m a t i o na n ds o l v et h e mi nt h ef i r s tt i m e t h r o u g has u r v e yo ft h eg u i z h o um o b i l ec o m p a n y sr e p e a t e rm a n a g e m e n ts t a t u s ， c o m p a r ew i t ht h ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a ld e v e l o p m e n to fr e p e a t e rm o n i t o r i n g s y s t e m ，r e s e a r c ht h eu n i t ym o n i t o r i n gc o n d i t i o n so fv a r i o u st y p e sr e p e a t e r s ，r e s e a r c h t h er e p e a t e rn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c es p e c i f i c a t i o n ，s u m m e du pt h ed e s i g ng o a l s o ft h er e p e a t e ra l a r mm o n i t o r i n gs y s t e mp l a t f o r m ：ar e p e a t e ra l a r mm o n i t o r i n gp l a t f o r m b a s e do nt h es m p pm e s s a g i n gp r o t o c o l ，w h i c hc a nu n i t ym o n i t o rm a n ym a n u f a c t u r e r s ， m a n yt y p e so fr e p e a t e re q u i p m e n t s 。t h r o u g hc o m m u n i c a t i o nw i t hr e p e a t e re q u i p m e n t s b ys h o r tm e s s a g es e r v i c e , t h i ss y s t e m c a l lr e a l t i m ec o l l e c t i o nw a r n i n gf r o m e q u i p m e n t s ，p r o v i d e sm a n ya l a r md e t e c t i o na n dh a n d l i n gm e c h a n i s m s 。t h ea p p l i c a t i o n o ft h i sp l a t f o r mw i l li m p r o v ee f f i c i e n c ya n dq u a l i t yo fe q u i p m e n tm a i n t e n a n c e ；r e d u c e t h em a i n t e n a n c ec o s t so ft h en e t w o r ko p e r a t o r t h i sp a p e rd e s i g n e dar e p e a t e ra l a r mm o n i t o r i n gp l a t f o r mb a s e do nb s f r a m e w o r k ，w h i c ha p p l yt h el a t e s tj 2 e et e c h n o l o g y t h ew h o l es y s t e mi sd i v i d e di n t o c o m m u n i c a t i o n ss e r v e r , a l a r mm o n i t o r i n gw e bs e r v e r , a n dd a t a b a s es e r v e ri nl o 季c 弧ec o m m u n i c a t i o ns e r v e re x c h a n g ed a t aw i mw e bs e r v e rt h r o u g hs o c 卿 p r o g r a m m i n gw h i c hb a s e do nt c p i pp r o t o c 0 1 t h i sp a p e ri n d e p t hs t u d yt h e i m p l e m e n t a t i o np r i n c i p l e o ft h ea l a r m m o n i t o r i n g w e bs e r v e rf r o m t h e c o m m u n i c a t i o n sl a y e r ，a n a l y t i c a lc o n t r o ll a y e rt ot h es h o wl a y e r c o m p l e t e dt h e i m p l e m e n t a t i o no ft h ek e yt e c h n o l o g i e si nt h ea l a r mc o n t r o l l i n gi n c l u d i n ga l a r mr e c e i v e t r e a t m e n t ，f r e q u e n ta l a r mf o u n d i n g , a l a r mf o r w a r d i n ga n dr e p o r t i n g , e t c 。a n a l y z et h e k e yt e c h n o l o g i e ss u c ha sr o l e - b a s e da c c e s sc o n t r o la n dt h ed e s i g no fs y s t e md a t a b a s e a c h i e v et h ef u n c t i o n so ft h ea l a r mm o n i t o r i n gs y s t e m sd e s i g ng o a l s b yn o w ，t h ep l a t f o r mh a v eb e e ni m p l e m e n t e da n dd e l i v e r e dt r i a lr u n n i n g d u r i n g t h et r i a lo fr t m n i n g , i tp e r f o r m sw e l la n da c h i e v e sa l lt h ee x p e c t e dr e q u i r e m e n t s 。 k e y w o r d s ：a l a r m ；r e p e a t e rm o n i t o r i n g ；m o b i l ec o m m u n i c a t i o n ；s m s ；s m p p c i a s s n 0 ：t p 3 19 v 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 傺密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名鹰希宾 导师签名： 签字旦j 辍：弘迟年胃，霉 签字嚣期：。 z 胃i ，墨 l 一， 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签衫酝夹 签字网期：跏2 年多月，日 致谢 本论文的工作是在我的导师刘云教授的悉心指导下完成的，论文从选题、构 思到成文都凝结着刘老师的大量心血，在这里我首先要衷心感谢刘老师两年来的 教育、培养和关心。在读硕士期间，刘老师无论从学术上、生活上都给予了我非 常大的帮助和关怀。她严谨的治学态度、科学的工作方法、深厚的学术造诣、高 度酶责任感、正直无私的品格给了我极大的繁助和影响，让我终生受益，在此衷 心祝愿刘老师身体健康，万事如意! 在这两年的学习生活中，实验室张振江老师和孟嗣仪老簿也给了我极大的帮助， 在他们的悉心指导下，我的学习和科研能力都得捌了很大的锻炼和提升，在此向张振 江老师和孟嗣仪老师表示衷心的谢意。在论文完成过程中，张振江老师给我了不少 宝贵的建议，特在此表示诚挚的感谢! 在实验室工作及撰写论文期间，任英杰、李赞、张增辉、陈本锡、刘海鹏等 固学对我论文中的研究工作给予了热情的謦助，在此阿他销表达我的感激之情。 另外，深深的感谢我的父母，感谢他们的养育之恩，他们的理解和支持使我 能够在学校专心完成我的学业。 最后，感谢在百忙之中为我评阅论文的专家、学者、老师，感谢所有关心、 支持和帮助过我的人l 1 绪论 1 1 引言 在移动通信迅猛发展的今天，无论何种无线通信的覆盖区域都会产生弱信号 区煮盲区，面对一些偏远地区和用户量不大的言区，要架设基站成本太高，基础 设施也较复杂【l 】。直放站以它低投入、相对短的建设周期和较好的网络质量等特点 在我国移动网络上有大量的应用。蛊放站的使用，在不增加基站数量基础上，保 证了网络的覆盖范围，提高了频率资源利用率；同时，直放站的造价与有同样效 果的微蜂窝系统相比，价格低廉得多。这些优点使壹放站成为实现“小容量、大覆 盖”目标的优选手段之一。直放站可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，如商场、宾 馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、海岛等各种 场所，提离通信质量，解决掉话闻遂，优化无线通信网络 2 1 。 直放站作为延伸信号覆盖范围和优化网络的主要手段具有无可比拟的优点。 健由于直放站多建设在出顶、隧道等偏远地区，受到当缝交遴等因素豹局限，蛊 放站的维护变得十分困难 3 1 。直放站设备一旦出现故障或者参数调整不当，整个网 络都会受到严重的影响甚至瘫痪。以往直放站出现闻题，维修人员不可能迅速赶 到现场排除故障，多数是通过用户反馈后才能得以发现和解决【4 l 。所以建立一个远 程的直放站监控管理平台，对直放站设备运行状态进行日常监控，获取设备的各 种工作参数，在第一时闻获得故障信息并能及时解决故障成为实际工作的需要。 1 2 直放站监控系统建设需求 1 2 1 系统建设背景 移动遮信技术是现代社会步入信息时代的重要技术。目前，我国即将迈入第 三代移动通信时代。随着移动通信技术向纵深发展，为了给用户提供更为完善的 网络覆盖，不断改善用户的满意度，在一些大楼内部( 包括商场、酒店等公共场所) 安装了直放站室内覆盖系统，在出区的覆盖薄弱点安装光纤直放站，但是在中心 机房并不能监控这些设备的运行状况，只能依靠平时的设备巡检和用户的投诉来 发现故障，运维工作魄较被动 5 1 。因此，为保证直放站系统的可靠性和可维护性， 需要建立一套远程监控系统，对现有直放站运行状态进行有效的日常监控。 通过对贵州移动直放站建设的实地调研，大部分直放站没有监控平台，只有 少数的一些大厂家( 像武汉虹信、京信通信、深圳国人等) 有自己的监控系统。各厂 家的监控系统各有特色，可完成基本的监控功能，大部分系统采用c s 模式，系 统的安装和升级比较繁琐。由于当时g s m 直放站的监控没有统一的标准和协议， 各个厂家提供的监控系统只能管理本厂家的赢放站，不但功能有限，稳定性普遍 也存在问题，给通信运营商对直放站的统一管理和维护造成了很大的不便。运营 商为了圊时维护多耪型号的直放站设备，必须安装楣应的多个监控系统，在造成 资源的浪费的同时也加大了日常管理维护的工作量。通过实地调研，贵州各地直 放站网管普遍存在以下问题： 整个移动网络已架设的直放站设备类型多、厂家众多、数量庞大，客观上 给管理带来了一定的难度。经调研，贵州各地有近2 0 0 0 套直放站设备。 直放站设备分布区域较广，贵媸省的地貌特征决定了多数直放站被用来覆 盖因高山遮挡的信号盲区，这些直放站的位置比较偏远，维护难度高，在目前没 有统一监控系统的情况下，壹放站在整个网络中是孤立的，一里出现故障，移动 公司无法及时获知设备的告警信息，也无法及时的对故障进行处理，这些都给维 护和管理王作带来很大困难，影响了整个g s m 网络的质量和用户满意度。 鼠然部分直放站厂家能够提供管理本厂家直放站设备的监控系统，但由于 厂家众多，如果让备厂家都建一套监控系统，那么整个地区就需要上好几套监控 系统，这需要大量的投资帮系统维护人员，造成人力物力的极大浪费，从投资回 报率的角度考虑也是非常不现实的。 多数商家的监控系统功能比较简单，所能监控的蓟的设备参数有限，并且 系统不具备电信级的稳定性和安全性，无法在网管中心推广使用。 各厂家的系统在协议接墨和管理界面上差别较大，使直放站的管理和维护 更加复杂，不利于维护人员的维护和管理工作。 针对上面的问题，为了对整个省的直放站设各进行统一的管理和维护，在实 际的鼹管正作中需要建立一个统一的、稳定的、扩展性强的直放站监控平台。对 直放站设备运行状态进行日常监控，获取设备的各种工作参数，在第一时间获得 故障信息荠链及时解决故障。 1 2 2 系统建设目标 结合上一节的背景分析，系统的建设目标是遵循中国移动第三代移动通信网 网络管理技术接口规范搭建一个直放站监控管理平台，实现对所管理的直放站进 行统一的运行操作控制，对运行中的直放站状态和性能进行实时监视和测量，使 2 直放站管理人员尽早地检测直放站上的故障和问题，并分析决定如何进行协调或 处理。最大的程度的为通信运营商节省人力和物力资源。 结合直放站建设的现状和移动公司网络管理需求，总结监控管理平台主要实 现的功能有：根据与直放站监控模块的通信实现对直放站设备实时运行参数的监 控，及时掌握设备告警、掉电等信息，无需到现场即可远程判断直敖站出现的放 障，提高工作效率；对直放站运行及故障情况进行管理，便于进行运行质量分析， 提舞直放蛄维护、管理水平；实现远程参数设置( 如频率调整、门限设定等优化操 作) ，提高工作效率；根据接收到的直放站告警信息，提供多种告警处理机制，提 供告警上报给上级网管的功能；具备对室内、外分布站点资源设备及物业信息的 管理功能，提供多种条件组合进行查询、统计、分析的功能：具有支持对日志数 据的定期备份，提供对告警曰志、操作日志的统计、查询的功能。 葱之，直放站监控系统的建设瑟标是建立一个能够综合管理符合移动网接入 规范的多种厂家、多种类型的直放站远程监控系统。实现对直放站运行状态实时 监控，对放障信息的实时采集和处理。提高设备维护效率和质量，减少网络运营 维护成本。 1 3 本文主要研究内容 1 3 1 本论文的主要工作 本论文的主要工作透过对贵州省移动直放站现有情况的实地调研，确定直放 站监控系统的功能需求，结合项目实际情况，研究基于s m p p 短信协议的直放站 监控系统的框架和技术构成，讨论告警监控系统从透信层、解析控制层到表示层 的详细实现原理。本文把研究重点放在直放站告警监控平台的设计、开发、实现 上，整个系统采用b s 结构，应用最新的j 2 e e 技术。通过与直放站端的通信，实 时收集相关设备的敌障告警，提供多种告警发现和处理机制。 重3 2 论文结构 第l 章绪论。篱要介绍移动直放站监控系统的研究背景，在分析贵州移动直 放站系统的现状、存在问题和新技术的发展的基础上，提出了研究内容和系统的 建设目标。 第2 章直放站告警监控系统研究综述。首先介绍直放站的定义、分类及应用 场合，然后研究直放站设备的网管接口功能规范，研究直放站告警的种类和告警 3 监控对象。最后研究直放站告警监控的技术功能要求。为直放站告警监控系统的 设计和研发提供专业理论基础。 第3 章系统的总体框架及穗关技术。介绍系统构架的设计原则以及告警监控 系统的软、硬件结构。研究告警监控系统所实现的功能。研究系统中所用到的j 2 e e 技术、s o c k e t 通信等相关技术，为平台框架的设计和系统的开发奠定了技术基础。 第4 章告警监控系统功能实现及相关技术研究。深入研究了告警监控系统从 遥信层、解析控制层到显示层的详细功能实现原理。完成告警监控系统所要实现 的功能。对用户角色访问控制、系统数据库设计等关键技术在系统中的应用进行 了详细的介绍和分析。 第6 章结束语。概要总结本文的主要研究内容及取得的成果，并对有待进一 步研究的问题进行讨论。 1 4 本章小结 本章简要介绍了贵州省移动公司直放站建设的现状，通过分析现有系统状况 翻背景，提出了建立直放站监控系统的建设爨标，选择7 建设基于s m p p 短信协 议的直放站监控系统。最后对论文的研究内容和章节规划做了简单的介绍。 4 2 直放站告警监控系统研究综述 2 1 直放站设备简介 2 i 1 直放站定义 直放站是基站( b a s es t a t i o n , b s ) 与移动台( m o b i l es t a t i o n , m s ) 之间的中继转发 器，属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电 发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器闭。 与基站不同，直放站没有基带处理电路，不解调无线信号，也没有容量扩展， 仅仅是双向中继和发达无线信号 6 1 。直放站工作原理如下图2 1 所示。 图2 - l 置放站工作原理图 f i g u r e2 - it h ew o r k i n gp r i n c i p l eo f r e p e a t e rs t a t i o n 如上图所示，直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号， 通过带通滤波器对带通外的信号进褥极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再 次发射到待覆盖区域。在上行链接路径中，覆盖区域内的移动白手机的信号以同 样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而实现基站与手机的信 号传递。 2 i 。2 壹放站应用场合及分类 在移动网络覆盖和优化中大量使用壹放站设备，主要是由予直放站的优点在 于；一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖，三是其造价远远低于有同样 效果的微蜂窝系统。直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。它与 基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点，可广泛用予难于覆盖的盲区 和弱区，如商场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高 5 速公路、海岛等各种场所，提高通信质量，解决掉话问题，优化无线通信网络。 直放站的种类根据实际的应用情况，常用的可分为干线放大器、宽带直放站、 选频直放站、光纤直放站、移频直放站等。对于其他一些特殊应用场合，也有一 些其他的直放站种类。 典型誊放站酶使用场景描述巧： 宽带直放站：在g s m 频段的全部或部分频段内工作的直放站。主要用于信 源比较干净酶基站系统的富区、鬻影区。 选频直放站：在g s m 频段的全部或部分频段内选择一个或多个g s m 指配 信道工作的直放站。广泛应用于信源比较复杂的各秘场所。 光纤直放站：借助光纤进行信号传输的直放站，将收到的信号，经光电变 换变成光信号，传输后又经电光变换恢复电信号再发出，是由靠近基站侧的近端 机及覆盖区侧的远端祝两部分组成。光纤直放站利用光纤传输损耗小、布线方便， 适合远距离传输的特点，可解决收不到基站信号的村镇、旅游区、公路等，以及 可解决大型及超大型建筑物内的信号覆盖，用于要求较高的大型高层区域建筑物 ( 群) 、小区等场合。 移频直放站：将指配工作频率转换为其它频率进行传输的直放站，将收到 的频率上变频为微波，传输后再下变频为原先收到的频率，放大后发送出去。利 用移频转发技术，有效降低对收发天线的隔离度要求，使它较光纤分布系统、同 频转发系统具有工程选址容易、安装灵活、成本较低等优点。 干线放大器：主要用于补偿微蜂窝室内分布系统和无线接入室内分布系统 主干电缆的信号损耗，双良放大上、下行链路信号，提高话音质量，有效扩展和 填补基站信号覆盖盲区，扩大覆盖范围。干线放大器可用于较大型写字楼、高层 酒店、大型商场、展览馆、地下隧道、机场等的室内信号分布系统中。 2 1 3 直放站的应用原则 根据不同类型直放站设备的特点和移动通信网络的需求，直放站的应用方案 在不同的遗理环境及应用场合是不丽的。对予无线直放站来说，信号的隔离显得 尤为重要【8 】。无线直放站是从空间接收信号，势必要求空间信号尽可能纯净；而在 基站较为密集区域，分离不同基站或扇区信号的难度将大大增加，容易使直放站 增加对基站干扰。所以在基站较为密集区域，建议尽量采用有线信号的引入方式， 比如光纤直放站。在不具备使用光纾直放站条件的场所，只能采用无线直放站， 但其施主天线必须具有足够的方向选择性。 根据基站的密集性、用户话务量等不同，直放站的应用场合可分成城市密集 6 区、城市边缘、郊区和乡村。对于不同的应用场合，建议采用如下直放站的应用 原贝u t 9 1 ： 城市密集区 由于城市密集区用户量大，基站数量较多，一般不存在大范围的信号盲区， 由予建筑物的遮挡会产生信号富区，壹放站只是用于解决小范围区域鲍富区以及 建筑物( 如商厦) 内的信号覆盖。在光纤到楼尚未普及的情况下，需采用无线直放站。 随着建筑物的增多，所需的直放站数量也会随之增加，就会趣现一个基站配置多 台直放站的情况。但直放站的引入必然对基站产生干扰，考虑到干扰会随着直放 站数量的增多丽加大，特别是大功率直放站的引入，会使系统干扰明显加剧。因 此，在城市密集区应当采用小功率直放站。 。 城市边缘 城市边缘选区，直放站主要用来解决信号覆盖闯题。在移动网络建设初期， 由于基站数量较少，可以采用大功率的无线或光纤直放站。随着基站的建设，为 了减少信号予扰，建议适当降低光纤直放站的功率。在无光纤资源时，可剩用无 线直放站进行延伸覆盖。采用方向性好的施主天线提取较为纯净的源信号，输出 等同于基站的输出，达到较好的覆盖效果率。 郊区、乡村 郊区、乡树主要是解决覆盖问题。由于郊区和乡村的话务量较小，用直放站 就可以达到信号覆盖的目的，建议在铺设光纤的地区采用大功率光纤直放站扩大 覆盖范围。对于无光纤资源但又能收到基站信号的地区，可采用无线直放站解决 覆盖闻题。特殊情况下，还可采羼移频直放站来增加覆盖距离【凇。 2 。2 直放站设备告警网管接口的规范 直放站告警监控系统主要实现对直放站的告警信息进霉亍集中监视和管理。能 够实现对告警数据的实时采集和集中监视，辅助运维人员和值班人员快速地发现 网络问题和定位故障，自动或人工向故障工单处理系统实现派送故障工单，便于 运维入员在最短的时闻内解决溺络故障阀题。同时提供瓣告警信息的各种处理功 能，提供对历史告警信息的统计查询功能。 系统采用了基于s m p p 协议的短信通信来实现监控溺的。由于直放站告警监 控涉及到与短信中心及直放站端的实时通信，整个通信过程要满足中国移动第三 代移动通信网网络管理技术接躁规范，下面对功能规范和数据规范进行介缨。 2 2 1 告警网管接口功能规范 7 直放站设备告警网关接口规范规定了告警监控平台与上级网管系统接口通信 的功能，实现网管系统的互联，利用综合网管的派单功能对故障告警进行派单。 直放站告警监控系统实现对直放站端告警故障信息的收集，并及时通知运维 人员进行处理，同时将告警信息存入数据库。系统提供对告警的处理功能，同时 应提供告警上报功能，直放站霹管接目可以准实时向上级礴管系统或监控系统发 送直放站设备的各种故障告警信息，满足直放站设备的故障告警功能要求。 告警上报接嚣上报的告警信息至少应该包括以下内容：站点编号、设备编号 和告警内容。其中，告警内容必需能明确的定位到告警发生的设备。其中，告警 实时上报要求接口能够通过短信方式向上级潮管系统或监控系统实时上报告警和 事件通知，提供故障告警及故障定位等相关信息。 此外，系统要具备告警同步功能，接口应支持上级网管系统或监控系统通过 短信、数传或g p r s 方式同步直放站设备告警信息，获得薅元当前活动告警。 直放站网管接豳需满足稳定性、及时性、完整性、准确性及安全性等相关技 术要求。 2 。2 2 告警网管接口数据规范 按照中国移动第三代移动通信网网络管理技术接阏规范，直放站设备可能产 生并且氲监控中心上报的告警共7 5 种类型( 不包括监控中心自身的告警) ，直放站 设备告警网管接口数据规范规定了各种告警类型的定义和检测方法。以下介绍了 各种告警的定义、监测方法及说臻【珏1 ( 其中，f o o l 是对告警酶编号，这种编号是统 一编制的，用来区分和定位每种告警，o x 0 3 0 1 是告警监控对象，是直放站设备与 监控中心逶信的内容) ： 电源掉电告警f 0 0 1 监控对象标号：0 x 0 3 0 1 定义：直放站的市电停电，则产生此告警。 检测点；市电的输入端弱。 说明：对太阳能直放站无此数据：当因巡检或故障维修等情况需要人工关闭 壹放站电源时，无须上报市电掉电告警。可通过硬件或管理手段实现，管理手段 如先将所有告警使能关闭、蒋人工关闭市电、待开启市电后恢复原来的使能设置； 不管市电停电多长时阕，在市电恢复舞必须发送市电恢复信息。但在人工关闭市 电的情况，当开启市电后则不能上报市电恢复信息，以免监控中心发生混乱。 电源故障告警f 0 0 2 监控对象标号：o ) 【0 3 0 2 定义：市电正常，直放站电源模块的输出电压异常，则产生此告警。 检测点：市电的输入端阴和开关电源的输出端口。 太阳能电池低电压告警f 0 0 3 监控对象标号：0 x 0 3 0 3 定义：当太阳能电池电压低于最低工作电压时，则产生此告警。 检测点：太阳能电池的输出端嗣。 说明：只有太阳能直放站使用此数据；当因巡检或故障维修等情况需要人工 关闭直放站电源时，无须上报太阳麓电池低电压告警。可透过硬件或管理手段实 现，管理手段如先将所有告警使能关闭、再人工关闭电源、待开启电源后恢复原 来的使能设置；不管太阳电漶能低电压持续多长时阌，在太阳能电洼瞧压恢复燕 常后必须发送太阳能电池低电压告警恢复信息。但在人工关闭电源的场合，当开 扇电源时则不能上报太阳能电池低电压告警恢复信息，以免监控中心发生混乱。 监控模块电池故障告警f 0 0 4 监控对象标号：0 x 0 3 0 4 定义：当监控模块后备电池失效时，则产生此告警。 检测方法：市电供电时，监控模块后各电池异常，需上报此告警；在电池充 满的情况下，市电掉电后，在一个时段内监控模块后备电池输出电压低予门限值， 瞧需上报此告警。该时段由各厂家自行设置，但该时段最短不褥低于重小时。 位置告警f 0 0 5 监控对象标号：0 x 0 3 0 5 定义：当直放站离开甄安装位置后，则产生此告警。 说明：如直放站被移动离开原位时，位置监测开关电平发生相应变化，则产 生此告警。 门禁告警f 0 0 6 监控对象标号：0 x 0 3 2 8 定义：当直放站开门的时候，则产生“门禁告警 。 说骧：门禁告警与使用的机箱结构有关，对于一体化的设备或结构上不便确 定箱门的设备无此监控数据。 自激告警f 0 0 7 监控对象标号：0 x 0 3 2 9 定义：当直放站产生自激时，则产生“自激告警 。 说明：对于直接与基站、微蜂窝相连的设备，如室内直放站、干放、塔放、 光纤直放站、光纤载波池、移频直放站等，可无此监控数据。 功放过温告警f 0 0 8 监控对象标号：0 x 0 3 0 6 定义：当直敖站的任何一个功放的温度超过设定的过温告警门限时，则产生 此告警。 信源变化告警f 0 0 9 监控对象标号：0 x 0 3 0 7 定义：由内置的无线m o d e m 读取的小区编码( c 0 与直放站原来设置的小区编 码参照值比较，若发生变化，则产生此告警。 说明：只是宽带设备才有此告警数据。 注意：在进行网络割接时，先批量屏蔽信源告警使能，再批量设置小区编码， 9 然后批量打开使能，避免产生误告警。 其他模块告警f 0 1 0 监控对象标号：0 x 0 3 0 8 定义：各厂家设备中在监控列表中未定义告警项的模块出现故障时产生的告 警。 说明：如g s m d c s 适配器告警。即针对g s m d c s 双频鸯放站，当g s m d c s 适配器故障时，则产生“其他模块告警。 本振失锁告警f o l l 监控对象标号：钕 定义：当本振源不能锁定时，则产生“本振失锁告警 。 说明：凡有本振源和锁相模块的直放站设备都必须有该项告警。各本振为或 的关系，即只要有1 个本振失锁就产生此告警。 上厂f 行功放，上厂f 行低噪放故障告警f 0 1 2 f 0 1 3 f 0 1 4 f 0 1 5 监控对象标号：0 x 0 3 0 a - - - o x 0 3 0 d 定义： 当直放站的土行功放工作异常时，则产生“上行功放故障告警拜； 当直放站的下行功放工作异常时，则产生“下行功放故障告警； 当直放站的上行低噪放工作异常时，则产生“上行低噪放故障告警捧； 当直放站的下行低噪放工作异常时，则产生搿下行低噪放故障告警 。 检测方法：根据各个功放低噪放的输入信号有无、增益的变化、电流的大小 等因素来产生告警。 说明：对存在多个上下行功放、上厂f 行低噪放的设备，各告警为或的关系。 如：只要有董个上行功放发生了告警辘产生豁上行功放告警挣。 下行输入过功率告警f 0 1 6 监控对象标号：0 x 0 31 0 定义：当直放站的下行输入功率电平高予设定的下行输入过功率门限值时， 则产生“下行输入过功率告警 。 说明：双频设备分两个频段独立检测。对于采用独立功放的双向塔放和基站 放大器，只要求检测相应的b c c h 通道告警。 下行输入欠功率告警f 0 1 6 监控对象标号：o x 0 31 1 定义：当直放站的下行输入功率电平低予设定的下行输入欠功率门限值时， 则产生“下行输入欠功率告警。 说明：双频设备分两个频段独立检测。对于采用独立功敖的双向塔放和基站 放大器，只要求检测相应的b c c h 通道告警。 下行输出欠功率告警f 0 1 7 监控对象标号：0 x 0 3 1 2 定义：当直放站的下行输出功率电平低于设定的下行输出欠功率门限值时， 则产生“下行输出欠功率告警 。 1 0 说明。双频设备分两个频段独立检测。对于采用独立功放的双向塔放和基站 放大器，只要求检测相应的b c c h 通道告警。 上行输出过功率告警f 0 1 8 监控对象标号：o x 0 31 5 定义：当直放站的上行输出功率电平高于设定的上行输出过功率门限值时， 剜产生搿上行输出过功率告警。 说明：双频设备分两个频段独立检测。 下行驻波比告警f 0 1 9 监控对象标号：0 x 0 3 1 4 定义：当直放站的覆盖端总驻波比高于设定的下行驻波比告警门限值时，则 产生“下行驻波比告警 。 检测点：设备下行输出端口。对具有多个天线端口的设备，只要有1 个端口 的驻波比高于门限，就要产生“下行驻波比告警。 光收发告警f 舵o 监控对象标号：o x 0 3 0 e 定义：当光电转换模块故障或光路异常时，产生“光收发告警 。 说甓：使用光纾传输的设备都应具有此数据。 主从监控链路告警f 0 21 监控对象标号；o x 0 3 0 f 定义：只针对主从分布式直放站监控系统，当主站不能与某从站进行监控数 据通信时，则产生“主从监控链路告警 。 外部告警f 0 2 2 监控对象标号：o x 0 3 2 0 - - o x 0 3 2 7 说明：至少预留3 组告警量( 如以后的u p s 电源告警等) ，端口厂家可自定义。 塔顶放大器告警f 0 2 3 监控对象标号：0 x 0 3 6 0 一o x 0 3 6 7 定义：用来反映与基站放大器连接的塔顶放大器告警状态。 说明：只是基站放大器才具有此数据。设备上可最多支持8 路塔顶放大器告 警。 功放旁路告警f 0 2 4 监控对象标号：0 x 0 3 6 8 0 x 0 3 6 f 定义：用来反映基站放大器中功放模块是否旁路的状态。 说明：只是基站放大器才具有此数据。设备上可最多支持8 路功放旁路告警。 巡检上报f 0 2 5 监控对象标号：o x 0 1 4 10 3 定义：巡检后，巡检人员通过操作直放站向监控中心发送邑巡检信息。 说明：已巡检信息上报中心后，仅作信息统计。监控中心不用将此信息输出 至派单系统。 故障修复上报f 0 2 6 监控对象标号：0 x 0 1 4 1 0 4 定义。故障修复后，设备皂动向监控中心发送故障已修复信息或维护人员通 过操作直放站向监控中心发送故障已修复信息。 说明：故障修复上报信息上报中心后，仅作信息统计。监控人员看到此信息 后，可对相关设备进行查询、设置处理。 开站上报f 0 2 7 监控对象标号：o x 0 1 4 10 2 定义；在新的工程站点开通时，施工人员通过操作直放站向监控中心发送已 开站信息。 说臻：开站上报信息上报监控中心后，监控中心可对设备进行查询设备具有 的监控参数。对具有主、从站结构的设备，需要分别发送开站上报。 笺置变更上报f 0 2 8 监控对象标号：o x 0 1 4 1 0 5 定义：当设备的配置发生变更后影响到了监控列袭发生变化( 比如：设备增加 了载波数) 就要向监控中心上报配置变更。实际操作中，可以通过施工入员手工操 作来向监控中心发送设备配置已变更的消息。 说明：设备配置变更上报信息上报监控中心后，监控中心可对设备进行查询。 以上说明了直放站端可上报给监控中心酌告警名称及检测方法，对于某种类 型的直放站设备来说，所拥有的告警类型只是以上所有类型中的一部分，这样在 构建系统查询告警状态酶时候，不圈类型设备通信的内容也是不同的。 2 2 。3 告警的分类 按照告警产生的原因不同，将直放站设备的告警分成故障告警、阈值告警和 监控中心囊身告警三种类型，定义如下： 故障告警：直放站设备因故障无法正常工作产生的告警( 如电源掉电告警、 信源变化告警等； 阚值告警：直放站的性能参数( 包括输入功率、输出功率、增益、驻波) 超 出预先设定的范围时触发性能越限( 或服务质量) 告警； 监控中心自身告警：当某一网元设备持续一定时间不响应监控中心时，监 控中心自动生成该网元设备的通信连接告警；监控中心局域网内部监控终端与服 务器的通信连接告警；监控中心与短信中心连接的链路告警；服务器进程异常、 磁盘空间告警等。监控中心自身告警的告警内容要求能够直观显示出来。 以上定义了三种类型的告警，瓣于阗值告警，监控中心可以调节穗应的门限 值的大小来对告警进行控制。 2 2 4 告警的级别 按照直放站设备产生的故障告警对通信网络影响的严重程度，可以将直放站 上报的告警分成四种级别：严重告警、重要告警、一般告警、正常。告警级别定 1 2 义具体描述如表2 1 所示。表中建议显示颜色是指在系统页面中用相应不同的颜色 来代表不同的告警等级，以提示用户进行不同的处理。 表2 1 告警级别定义表 1 b l e2 1t h ed e f i n i t i o na l a r mr a n k 告警级别描述建议显示颜色 严重告警造成基站覆盖区域服务的中断、对网络的严重干扰，例如红色 断站、停电、自激 重要告警造成自身覆盖区域服务的中断和服务质量的显著下降，例橙色 如设备重要功能器件受损、设备本身故障 一般告警造成自身覆盖区域的变化、服务质量下降，例如一些功能黄色 器件受损 正常 绿色 2 3 直放站告警处理机制 直放站对告警的处理机制主要是由直放站端监控模块来完成的，通过监控单 元对直放站设备运行数据的采样判断是否产生了故障，然后按照一定的规则把告 警发送到直放站告警监控平台。监控单元同时接收监控平台的查询命令并把相应 数据发回给监控平台，用户可以根据这些返回数据来判断直放站的状态。此处重 点介绍直放站设备告警的产生原理，具体的通信格式和规则将在第4 章研究。 2 3 1 告警产生机制 如2 2 2 节告警网关接口数据规范所介绍，所有告警数据以及告警产生条件都 有明确的定义，如满足条件，则设备应立即产生相应的告警，由监控模块向监控 中心发送故障告警信息。为避免频繁的误告警，设备必须对除位置告警、门禁告 警和外部告警外，其他告警数据( 如下行输入功率告警、输出功率告警等) 都