（计算机科学与技术专业论文）基于ahp算法的彩铃业务评价系统的设计与实现.pdf

独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，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邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一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。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 日期：星翌! ：! ：三i 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期： 日期： 北京邮电大学硕上学位论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 摘要 近年来，以彩铃业务为主要代表的电信增值业务的快速发展为运 营商带来了丰厚的收益。然而固有的网络管理系统还停留在配置管 理、性能管理、故障管理等孤立的网元层管理水平上，在提供以客户 为中心的统一的业务运行质量管理上显得力不从心。 本文首先从介绍智能网以及智能网网管系统的概念入手，分析了 原有的网管系统存在的一些问题，提出了开发彩铃业务评价系统的必 要性，然后通过彩铃评价模型和评价算法的介绍与设计，阐述了彩铃 业务评价系统的基础，最后通过设计与实现该系统并检验评价结果证 明了该系统的评价有效性。 本文第一章分别介绍了固定智能网和移动智能网各自的特点，以 及智能网网管系统的基本功能。然后重点分析了现有的网管系统在对 彩铃业务等增值业务领域的管理上所存在的一些不足，进而提出了开 发一套针对这些增值业务进行管理、分析、评价的系统的必要性。 本文第二章和第三章分别介绍和设计了彩铃业务评价模型和评 价算法。第二章根据电信管理论坛( t e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e n t f o r u m ，t m f ) 提出的相关定义和服务质量( q u a l i t yo f s e r v i c e ，q o s ) 白皮书标准，总结和归纳出了对于彩铃业务而言的一系列关键质量指 标( k e yq u a l i t yi n d i c a t o r ，k q i ) 和关键性能指标( k e yp e r f o r m a n c e i n d i c a t o r ，k p i ) ，并以此为基础构造出了彩铃业务评价系统的三层评 价模型，然后结合东信北邮信息技术有限公司彩铃系统的特点，扩展 成了五层评价模型。第三章重点介绍了层次分析法( a n a l y t i c h i e r a r c h yp r o c e s s ，a h p ) ，该方法已经被证明是解决同层次各要素之 间相对重要性程度的有效方法。最后设计了k t k 算法( k p it ok q i ， k t k ) ，该算法是满足客户需求的得分评价算法。 从第四章开始，本文进入到系统的设计与实现及验证部分。首先 对整个系统的架构做了概述，阐明了系统的逻辑结构和总体结构。然 后将整个系统分为三个子系统来分别设计，其中k p i 抽取子系统属于 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士论文 基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 客户端( c l i e n t ) ，部署在每台彩铃设备主机上，负责通过o d b c 以 及日志分析的方式抽取每台设备主机的k p i 原始信息，而k p i 元数 据处理子系统和k q i 计算与预警发送子系统同属一个进程，是服务 器端( s e r v e r ) ，部署在专用的彩铃业务评价系统主机上，负责进行日 志信息的冲洗、格式转换、计算评价模型上每个节点的状态和得分以 及预警条件的检查与发送。文中对上述三个子系统的概要设计、关键 处理流程设计和关键类设计进行了详尽说明。最后通过一个实例说明 了采用a h p 算法来实现本系统与采用专家调查法和d e l p h i 法相比， 显著性更强，尤其在发生故障时，评价大幅度恶化，提醒维护人员及 时处理。 最后，本文在第六章重点分析了该系统目前还存在的不足以及值 得改进的方向，为本系统的推广和下一个版本的设计提供了一些意见 和建议。 关键词：彩铃，a h p ，关键质量指标，关键性能指标，网管 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fe v a l u a t i n g s y s t e mf o rcr b tb a s e do na n a l y t i c h i e r a r c h yp r o c e s s a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to fc r b ta n do t h e rf o l l o w i n gv a l u e a d d e d t e l e c o ms e r v i c e sh a v eb r o u g h to p e r a t o r sh u g eb e n e f i t si nr e c e n ty e a r s b u tt h eo r i g i n a ln e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ( n m s ) s t i l lf o c u s e so n n e t w o r ke l e m e n tl a y e rm a n a g e m e n ts u c ha sc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ， p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t ，a l a r mm a n a g e m e n ta n ds oo n ，w h i c hb e c o m e s i n s u f f i c i e n ti np r o v i d i n gu n i f i e dc u s t o m e r - o r i e n t e dq o sm a n a g e m e n t b yi n t r o d u c i n gt h ec o n c e p t so fi n t e l l i g e n tn e t w o r k ( i n ) a n dn m sf o r i n ，t h eo r i g i n a ln m s sp r o b l e m sa r ee x p o s e da n dt h en e c e s s i t yo f d e v e l o p i n gc r b te v a l u a t i n gs y s t e mi sp r o p o s e di nt h i st h e s i s t h e nt h e a u t h o rd e s i g n sc r b t se v a l u a t i n gm o d e la n de v a l u a t i n ga l g o r i t h m s ， w h i c hb e c o m et h eb a s i so ft h i ss y s t e m f i n a l l yb yi m p l e m e n t i n gt h i s s y s t e m a n d v e r i f i n ge v a l u a t i n gr e s u l t s ，t h es y s t e m se v a l u a t i n g e f f e c t i v e n e s si sp r o v e d i nt h ef i r s tc h a p t e ro ft h i sa r t i c l e ，w ei n t r o d u c et h ec h a r a c t e r i s t i c so f f i x e di n t e l l i g e n tn e t w o r ka n dm o b i l ei n t e l l i g e n tn e t w o r ka sw e l la st h e f u n c t i o n so fi n t e l l i g e n tn e t w o r km a n a g e n m e n ts y s t e m ( i n m s 、) t h e n d i s a d v a n t a g e so fc u r r e n t 删s sm a n a g e m e n to nv a l u e a d d e ds e r v i c e s s u c ha sc r b ta r ea n a l y s e dc a r e f u l l y , w h i c hm a k e si tq u i t en e c e s s a r yt o d e v e l o pas y s t e mt om a n a g e ，a n a l y s ea n de v a l u a t ev a l u e a d d e ds e r v i c e s t h ee v a l u a t i n gm o d e la n de v a l u a t i n ga l g o r i t h m so fc r b ta r e i n t r o d u c e da n dd e s i g n e dr e s p e c t i v e l yi nc h a p t e r2a n d3o ft h i st h e s i s a t f i r s t ，a s e r i e so fk q i s ( k e yq u a l i t yi n d i c a t o r ) a n d k p i s ( k e y p e r f o r m a n c ei n d i c a t o r ) f o rc r b ts e r v i c e sa r ec o n c l u d e db a s e do nt m f s ( t e l e c o m m u n i c a t i o n sm a n a g e m e n tf o r u m ) r e l a t e dd e f i n i t i o n sa n dw h i t e p a p e ro fq o s ( q u a l i t yo fs e r v i c e ) t h e nt h es e c o n dc h a p t e rb r i n g sa 3 - l a y e re v a l u a t i n gm o d e lf o rc r b t , w h i c hi sc o n s t r u c t e db a s e do nt h o s e 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室3 北京邮电大学硕十论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 i n d i c a t o r sa n dt h e ne x p a n d si n t o5 1 a y e rm o d e la c c o r d i n gt ot h ef e a t u r e s o fe b u p t s ( e a s t c o m b u p tt e c h n o l o g yc o ，i t d ) c r b ts y s t e m a tl a s tw e d e s c r i b ea h pa l g o r i t h m ，w h i c hi sp r o v e dt ob ea ne f f e c t i v ea l g o r i t h mt o d e t e r m i n ea l lf a c t o r s r e l a t i v ed e g r e eo fi m p o r t a n t a n c ei nas a m el a y e ra n d c a r e f u l l yd e s i g nk t ka l g o r i t h m ，w h i c hi sas c o r i n ga l g o r i t h mt h a tc a n s a t i s f yc u s t e r m o r sr e q u i r e m e n t si nc h a p t e r3 t h es y s t e m sd e s i g n ，i m p l e m e n t a t i o na n dr e s u l t sv e r i f i c a t i o ns t a r t f r o mt h ef o u r t hc h a p t e r f i r s to fa l l ，w es u m m r i s et h ee n t i r es y s t e m s a r c h i t e c t u r ea n dd e s c r i b et h e s y s t e m sl o g i c a la n do v e r a l ls t r u c t u r e a c c o r d i n gt ot h i sa r t i c l e ，t h ew h o l es y s t e mc o n s i s t so f3s u b s y s t e m s ：k p i e x t r a c t i n gs u b s y s t e m ，k q i m e t a d a t a h a n d l i n gs u b s y s t e ma n dk q i c a l c u l a t i n ga n da l a r mh a n d l i n gs u b s y s t e m t h ef i r s ts u b s y s t e m ，w h o s e d u t yi st oe x t r a c te v e r yh o s t so r i g i n a lk p ii n f o r m a t i o nt h r o u g ho d b ca s w e l la sl o ga n a l y s i s ，b e l o n g st oc l i e n ta n dd e p l o i e so ne v e r yh o s tt h a t1 r l n c r b ts e r v i c e s t h eo t h e rt w oa r ei nt h es a m ep r o c e s sa n db e l o n gt o s e r v e rw h i c hd e p l o i e so ns p e c i f i ch o s tt h a tr u nc r b te v a l u a t i n gs y s t e m t h e i rd u t yi st op r o c e s sl o gf o r m a tc o n v e r s i o n ，t oc a l c u l a t ee v e r yn o d e s s c o r ea n ds t a t u si nt h ee v a l u a t i n gm o d e la sw e l la si n s p e c t i n ga n ds e n d i n g e a r l yw a r n i n g t h e nt h ea b o v et h r e es u b s y s t e m s o v e r v i e wd e s i g n ，k e y p r o c e s sa n dk e yc l a s sd e s i g na r ed e s c r i b e di nd e t a i li nc h a p t e r4 f i n a l l y , t h ef i f t hc h a p t e rl i s t sa l le x a m p l et od e m o n s t r a t et h a t ，c o m p a r e dt o e x p e r t sa l g o r i t h ma n dd e l p h ia l g o r i t h m ，a h pa l g o r i t h mh a sm o r e s i g n i f i c a n tr e s u l t s e s p e c i a l l yw h e ns o m ef a u l th a p p e n s ，t h es y s t e m s s c o r ew i l lb er e d u c e dr a p i d l yt or e m i n dm a i n t e n a n c es t a f ft ot a k e m e a s u r e si nt i m e h o w e v e r , t h es y s t e ms t i l lh a ss o m ed i s a d v a n t a g e s a n di nt h el a s t c h a p t e r , w ea n a l y s et h o s ed i s a d v a n t a g e sa n dp r o v i d es o m ed i r e c t i o n s w o r t h yo fi m p r o v i n ga sw e l la s s o m eu s e f u lr e c o m m e n d a t i o n sa n d s u g g e s t i o n sf o rt h es y s t e m sp r o m o t i o na n dt h ed e s i g no fn e x tv e r s i o n k e yw o r d s ：c o l o rr i n gb a c kt o n e ( c r b t ) ，a n a l y t i ch i e r a r c h y p r o c e s s ( a h p ) ，k e yq u a l i t yi n d i c a t o r ( k q i ) ，k e yp e r f o r m a n c ei n d i c a t o r ( k p i ) ，n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ( n m s ) 4 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 1 1 智能网简介 1 1 1 固定智能网 第一章绪论 智能网( i n ，i n t e l l i g e n tn e t w o r k ) 是从2 0 世纪8 0 年代发展起来的一个通信 网业务控制体系结构，它是在原有通信网的基础上设置的一层叠加网络，是快速、 方便、经济、灵活、有效地生成和实现各种新业务的体系结构。其目标是为现在、 未来的所有通信网络服务，包括电话网( p u b l i cs w i t c h e dt e l e p h o n en e t w o r k ，简 称p s t n ) 、综合业务数字网( i n t e g r a t e ds e r v i c e sd i g i t a ln e t w o r k ，简称i s d n ) 、 移动通信网( g s m ，c d m a 等) ，宽带综合业务数字网( b i s d n ) ，因特网( i n t e r * n e t ) 等。 智能网的基本设计思想是把智能业务逻辑从基础网络中分离出来，即将传统 交换机的交换功能和业务控制功能相分离，并增加一些新的功能部件，新增加的 功能部件与原有的交换机相互配合，从而灵活方便的实现新业务。 智能网概念模型( i n c m ：i n t e l l i g e n tn e t w o r kc o n c e p t u a lm o d e l ) 【1 】是智能网 技术的核心概念，是智能网结构能够适应不断增长的业务需求和不断出现的新技 术的保证。i n c m 采用层次化、结构化及面向对象等原理和技术，将智能网用一 个四层平面模型来表示，这四个层面从上到下依次为：业务层、全局功能层、分 布功能层和物理层，如图1 1 所示： 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室7 北京邮电大学硕士论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 、 图l l 智能网概念模型 1 业务层( s p - s e r v i c ep l a n e ) 是最上面的一层。业务层是从业务用户和业务 提供者的角度出发面向业务的视图。每种业务由一个或多个业务特征( s f ： s e r v i c ef e a t u r e ) 构成。 2 全局功能层( g f p ：g l o b a lf u n c t i o n a lp l a n e ) 面向业务的设计者，呈现出智 能网网络平台的开放性。智能网在该层中引入业务无关的构件s i b ( s e r v i c e i n d e p e n d e n tb u i l d i n gb l o c k ) ，业务开发人员利用s i b 进行业务开发。 3 分布功能层( d f p ：d i s t r i b u t e df u n c t i o n a lp l a n e ) 面向智能网的设计与实现者， 呈现智能网内部各功能实体( f e ：f u n c t i o n a le n t i t y ) 的划分及其实现，并定 义了功能实体的实现模型和规定功能实体间的消息流( i f ：i n f o r m a t i o n f l o w ) 。 4 物理平面( p h p ：p h y s i c a lp l a n e ) 是最下面的一层。物理平面面向网络运营 者和设备提供者，它模拟智能网结构的物理内容，识别那些可存在于实际智 能网结构中的不同物理实体( p e ：p h y s i c a le n t i t y ) 和规程，说明哪个功能实 体在哪个物理实体中实现。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 1 1 2 移动智能网 g s m ( g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s ) 移动智能网( 下文中，g s m 移动智能网简称为移动智能网) 是叠加在g s m 移动网上的智能网。 在g s m 移动网中，移动智能网的建设是在现有网络基础上增加业务交换点 ( s s p ：s e r v i c es w i t c hp o i n t ) 、智能外设( i p ：i n t e l l i g e n tp e r i p h e r a l ) 、业务控制 点( s c p ：s e r v i c ec o n t r o lp o i n t ) 、充值中心( v c ：v o u c h e rc e n t e r ) 、业务生成环 境( s c e ：s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t ) 、业务管理点( s m p ：s e r v i c em a n a g e m e n t p o i n t ) 、业务管理接入点( s m a p ：s e r v i c em a n a g e m e n ta c c e s sp o i n t ) 等物理实 体而实现的【2 j ，如图1 2 所示。 图! - 2 移动智能网的体系结构 1 s c e f ( s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n tf u n c t i o n ) 是智能网系统的业务设计平台。 提供智能网业务的生成、模拟、证实和测试功能，生成的业务逻辑由s m f 下载到s c f 和s d f 。 2 c c f ( c a l lc o n t r o lf u n c t i o n ) 为网络用户提供建立和控制承载业务的手段。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 9 北京邮电大学硕士论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 除提供传统意义上的呼叫与连接处理外，它还提供接入智能网的触发机制。 3 s s f ( s e r v i c es w i t c hf u n c t i o n ) 在s c f 和c c f 之间起桥梁作用。识别智能网 呼叫并把它上报给s c f ，由后者去控制整个呼叫，同时接收s c f 发来的呼叫 控制命令，传送给c c f 让后者完成真正的呼叫处理。 4 s c f ( s e r v i c ec o n t r o lf u n c t i o n ) 是整个智能网的核心，起着指挥呼叫控制的 作用。提供对智能网业务进行逻辑控制的业务逻辑，处理与业务有关的行为， 如路由选择、呼叫屏蔽、呼叫转接等。 5 s d f ( s e r v i c ed a t af u n c t i o n ) 是智能网系统的数据库。存储整个智能网系统 的用户数据和网络数据，处理s c f 执行业务逻辑时的实时访问，接受s m f 的管理，包括数据的加载、修改和查询等。 6 s r f ( s p e c i f lr e s o u r c ef u n c t i o n ) 提供智能网业务所需的专用资源，如d t m f 接收器、语音识别和合成等，为终端用户提供与智能网的交互作用。 7 s m f ( s e r v i c em a n a g e m e n tf u n c t i o n ) 是整个智能网系统的管理中心，对智能 网系统中的s c f 、s d f 、s r f 等进行实时监测和控制。提供业务逻辑的加载 和管理，用户数据的加载和管理，智能网系统的设备管理，以及一些统计数 据的收集和分析等功能。 8 s m a f ( s e r v i c em a n a g e m e n e ta c c e s sf u n c t i o n ) 提供业务管理者和s m f 之间 的接口，它允许业务管理者通过s m f 管理智能网系统中的业务。 如图1 2 所示，一项新业务由业务创建环境s c e ( s e r v i c ec r e a t i o n e n v i r o n m e n t ) 生成，经过验证后由业务管理点s m p ( s e r v i c em a n a g e m e n tp o i n t ) 提交给业务控制点s c p ( s e r v i c ec o n t r o lp o i n t ) 。业务在s c p 内执行，业务的一 次执行由s c p 与s s p 共同协作完成。智能外设i p ( i n t e l l i g e n tp e r i p h e r a l ) 提供智 能网业务所需的专用资源。在业务执行的过程中，s c p 控制口向用户播放录音 通知和收集拨号数据等。此外，智能网体系结构中还包含业务管理接入点s m a p ( s e r v i c em a n a g e m e n ta c e s sp o i n t ) ，向用户提供接入到s m p 的管理接口，对智 能网业务及节点进行管理。 智能网结构中，s c p 与s s p 、i p 通过标准s s 7 信令网互连，完成业务的呼 叫控制；s c p 与s m p 经公用数据网( 如x 2 5 ) 连接，完成系统的业务管理、网 络管理及接入管理的控制。 移动智能网发展的初期，s r f 功能通常是集成在交换机当中的，但是随着语 音增值业务的发展，交换机中的s r f 功能并不能满足业务发展的需要，因此s r f 功能由i p 来实现。但是在业务逻辑上依然受到s c p 的控制，口仅包含s r f 的功 能。独立智能外设( i n d e p e n d e n ti n t e l l i g e n tp e r i p h e r a l ，i i p ) 在m 中集成了部分 s c f 和s d f 的功能，因此i i p 可以独立地提供业务控制和特殊资源的功能。简化 1 0 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电人学硕士学位论文 基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 了整个控制逻辑，也减少了增值业务实现流程中涉及到的网元。现在移动领域的 明星增值业务彩铃业务就可以由l i p 配合核心网网元独立完成。 1 2 网管系统简介 随着移动智能网的快速发展，对于移动智能网的管理和网络管理系统的需求 也越来越迫切。智能网网络管理域作为电信管理网( t e l e c o m m u n i c a t i o n m a n a g e m e n tn e t w o r k ，t m n ) 管理框架下的1 3 个网络管理域之一【”，具有独特 的网络管理单元。对移动智能网的管理，包括对移动智能网中的智能网设备、设 备上驻留的功能实体及所支持的移动智能业务等的管理，所涉及的管理功能包括 拓扑管理、配置管理、故障管理、性能管理及操作维护【4 】。 移动智能网中需要被管理的智能网设备有：s c p 、s m p 、v c s d p 、i p 及s s p 。 移动智能网中需要被管理的功能实体有：s c f 、s m f 、s r f 、s s f 。 移动智能网的建设是在现有g s m 网基础上增加s s p 、s c p 、s c e p 、s m p 、 s m a p 、充值中心等功能实体而实现的。因此，移动智能网网管系统也应该纳入 g s m 网管系统中去。 拓扑管理【5 j 是指： 省级g s m 网络管理系统能够以拓扑图、地理树状图等多种表现方式反映本 省范围内移动智能网设备的设置、本省范围内移动智能网的网络结构，以及本省 移动智能网设备与其它省移动智能网设备间的拓扑连接。网管系统通过网管系统 的配置文件或网管系统的人机界面输入获取拓扑信息。 配置管理p 堤指： 可通过多种方式，如基于拓扑图、地理树状图等，查询本省范围内的移动智 能网设备、设备上驻留的功能实体及在网上开展的移动智能业务的相关配置信 息； 当移动智能网的设备、功能实体或所开展的移动智能业务发生配置改变时， 网管系统会获得相应的配置改变信息，实现管理信息的自动更新。网管系统有以 下两种方法获得上述配置改变信息：a ) 通过被管设备主动上报的通知消息；b ) 通过网管系统的配置文件或网管系统的人机界面输入； 网管系统提供事件上报控制机制，可要求被管设备只上报满足控制条件的事 件，控制条件可根据事件发生时间、产生事件的设备、事件类别等进行组合；通 过网管系统可查询网络配置变化记录。 故障管理功能【5 j 包括： 网管系统能够实时地反映移动智能网中的告警。 网管系统支持对当前及历史告警信息的查询，并以标准的格式向用户提供告 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 l l 北京邮电大学硕士论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 警的相关信息。 支持对告警上报条件的设置，可要求被管系统只上报满足告警上报条件的告 警。告警上报条件可根据发出事件的被管理实体的类型、被管理实体、事件类型、 告警严重程度、告警原因及它们的组合来确定。 性能管理功能【5 】包括： 通过网管系统能够开启或取消对移动智能网设备的c p u 、硬盘、信令链路、 信令链路组、以及s c f 、s s f 、s r f 等功能实体的性能采集。性能数据采集周期 应不小于3 0 分钟。 通过网管系统可以允许和屏蔽性能数据的上报。 可查询历史性能数据。可根据一定的查询条件查询用户所关心的性能数据。 查询条件可根据产生性能数据的网元或实体、性能数据产生时间、性能参数等来 定义。 可对c p u 负荷、硬盘剩余空间百分数、信令链路负荷及信令链路组不可用 率设置门限值，当性能数据越门限时，网管系统能够接收到性能告警，并实时反 映性能告警。 操作维护包括：应用软件日志查询，日志备份，日志删除；各模块的进程级 操作维护；系统启动功能：包括启动、停止和主备切换；开启禁止信令链路、信 令配置、信令监视等；特定应用的管理，包括：业务管理，运行管理，数据管理， 呼叫管理，用户管理，统计管理，局数据维护，流量控制等。 1 3 现有网管系统的不足 近年来随着电信增值业务的迅速发展，给运营商带来了丰厚的收益，其中彩 铃业务已经发展成为运营商的优势电信增值业务，很大程度上提高了客户的 a r p u ( a v e r a g er e v e n u e p e ru s e r ) 6 1 值。但是目前的运营支撑系统仍然是以网络 为中心、以网管为管理手段、以故障恢复及检修为主要管理内容的传统运维模式。 下面我们以某省的彩铃系统为例说明一下这种传统模式的缺点。 图1 3 是某省彩铃系统组网图，从图中可以看出彩铃系统由多个复杂网元共 同交互组成，每个网元都提供一种特殊的服务，而现有对彩铃系统的运维过程则 通过一系列的网管及七号信令、光缆电缆集中监测系统监测网元的运行状况。 这些网管系统实现了t m n 架构中网元层的故障管理、性能管理等功能，并以故 障管理为核心内容1 7 。通常情况下，运行故障事件在孤立的故障网元上进行处理， 而不会与其他的网元关联处理。 1 2 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕士学位论文 基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 s m s c 图1 - 3 莱省彩铃系统组网图 实质上，这种以网络为中心的电信运维模式是无法为单独的彩铃业务在网络 中的运行提供有效的监控的。而客户最关心的是其付费购买的电信业务，因此保 证客户业务的服务质量是运营商目前应首要关心的问题。举个简单的例子，彩铃 系统中的每个网元都有自己的时延限制，而从客户的角度，更关心的是各个网元 时延限制的综合效应对自己所使用的彩铃业务有怎么样的影响。现有的网管系统 只能提供单个网元的时延监测和告警，并不能提供各个网元时延的综合效应，从 而不能反映整个彩铃业务当前的运行质量，这是以网络为中心的网元层和网络层 网管无法或者很难监测的。另一方面，现有的网络管理方法很难判断网络故障对 彩铃业务高层质量的影响，比如对彩铃收入的影响，对客户感知度和满意程度的 影响。因此，依靠目前网络层的故障管理技术手段仍无法实现以客户为中心的网 络运维，必须提供更加有效的技术手段。 因此本论文提出的彩铃业务评价系统，它实现以客户为中心的服务质量评价 和监控，并在此基础上识别对服务质量降低起关键作用的业务元素，帮助运营商 采取纠正措施，从而提高客户满意度、业务使用率以及业务收入。通过该系统的 应用，提供以客户为中心的业务监控和管理平台，可以显著降低服务质量问题从 探测、分析、定位到恢复的时间，从而将彩铃业务系统的管理提高到一个新的水 平，实现一种以客户为中心、以服务保障为手段、以服务质量( q u a l i t yo f s e r v i c e ， q o s ) 为主要管理内容的新的运维模式嘲，从传统的网元网管上升到网络层故障 管理，再上升到业务层服务质量管理。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 1 3 北京邮电人学硕上论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 第二章彩铃业务评价模型设计 2 1 三层评价模型设计 按照电信管理论坛( t e l e m a n a g e m e n tf o r u m ，t m f ) 的定义，关键质量指标 ( k e yq u a l i t yi n d i c a t o r , k q i ) 【9 】是指反映产品质量或者组成产品的单一服务质量 的度量数据。k q i 一般存在两种类型：一种是产品关键质量指标( p r o d u c tk q i ) ， 一种是服务关键质量指标( s e r v i c ek q i ) 。产品关键质量指标用于监测提供给最 终用户产品的运行质量，它由多个组成该产品的服务关键质量指标运算而成。产 品关键质量指标是运营商与最终用户之间服务等级协议的体现。服务关键质量指 标集中监测组成产品的单个服务的运行质量，它由组合提供这种服务的多个网元 设备的k p i 值运算而成。服务关键质量指标是运营商内部组织间等级服务协议的 体现。对于彩铃业务来说，由于组成彩铃产品的各项服务较为简单，可以简单的 把产品关键质量指标和服务关键质量指标整合在一起，不加以严格区分，统一用 关键质量指标来表征。而关键性能指标( k e yp e r f o r m a n c ei n d i c a t o r , k p i ) p j 是指 对某个服务源( 网络或者非网络的) 或某一组相同类型的服务源的运行性能的度 量。关键性能指标的值局限于某个特定的服务源，如某个网元或者某个手工输入 值。支持某个服务的不同网元的k p i 值可以组合起来，通过某种模型的映射，最 终转换成反映这种服务的关键质量指标的模型。 于是我们就形成了图2 1 所示的彩铃业务质量三层评价模型。其中根节点是 彩铃业务运行质量，它的值最终是由多个k q i 指标值综合计算得到的，而其中 每个k q i 指标的值又是由多个k p i 指标值综合计算得到的。 1 4 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京邮电大学硕_ 上学位论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 弋。 k q b | k p b | 2 2 k q i 指标分析 图2 - 1 彩铃业务质量三层评价模型 根据电信管理论坛( t m f ) 的规范和白皮书标准，同时结合彩铃业务的特 点，可以抽象出4 个彩铃业务的k q i ，即彩铃业务可用度、彩铃业务可靠度、彩 铃业务处理效率和彩铃业务用户感知度。其中每项k q i 都由一系列的多个服务 源的k p i 运算而成。根据这些k q i ，我们可以得到图2 2 所示的彩铃业务服务运 行质量k q i 指标示意图 1 1 1 ，下面分别介绍。 图2 - 2 彩铃业务运行质量k q i 指标示意图 1 彩铃业务可用度定义了业务的可用性，即某段时间之内彩铃业务可以被用户 使用的度量值。彩铃业务可用度由提供彩铃服务的各个服务网元的可用度运 算而成，如东信北邮独立智能外设系统控制节点( c o n t r o ln o d e ，c n ) 的c p u 负荷，资源节点( r e s o u r c e n o d e ，r n ) 的内存剩余率，业务控制点( s e r v i c e c o n t r o ln o d e ，s c p ) 的不可用时长和数据库空间剩余率等。 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 1 5 北京邮电大学硕十论文基于a h p 算法的彩铃业务评价系统的设计与实现 2 彩铃业务可靠度【1 2 】定义了业务的保真程度和容错程度。就东信北邮独立智能 外设平台而言，应该包括业务逻辑不存在次数，专用资源功能消息解码错误 次数，连接资源节点资源错误次数和资源节点铃音播放失败次数等。 3 彩铃业务处理效率定义了系统完成用户请求的敏捷程度。具体到东信北邮独 立智能外设平台，包括业务控制点忙时折算成标准p p s 业务每秒试呼次数 ( p r e p a i ds e r v i c ec a l la t t e m p tp e rs e c o n d ，p p sc a p s ) ，控制节点数据库查 询时延，资源节点每秒播放铃音次数和彩铃音平均播放时长等指标。 4 彩铃用户感知度定义了用户对彩铃业务的关注程度和使用程度。例如彩铃用 户开户数，彩铃用户设置次数，彩铃铃音下载次数等，另外一些非网络的因 素也可以作为用户感知度的体现，如客户投诉彩铃业务次数等。 2 3k p i 指标分析 在2 2 节，我们分析了针对彩铃业务的四个主要k q i 指标。根据彩铃业务提 供商的系统组网方式和设计的不同，每个k q i 指标而言都会包含不同的k p i 指 标，本节我们只详细分析东信北邮独立智能外设平台下的k p i 指标。 彩铃业务可用度的k p i 指标如表2 1 所示。 表2 - 1 彩铃业务可用度k p i 指标 k q l 定义k p l 名称定义数据源采集周期采集方式 分类 彩铃用户 a g e n t 进程 业务在某 s c pc p u l o a d s c p c p u 负荷业务主机1 5 分钟 或o d b c 可用段时s c p 硬盘剩余空 a g e n t 进程 度间内 s c ph d f f e e 业务主机 1 5 分钟 问或o d b c ( a v a i l 能正 s c p 硬盘剩余空a g e n t 进程 a b i l i t y常使 s c ph d f r e e p e r c e n t业务主机1 5 分钟 间率或o d b c ) 用彩 s c p 内存剩余空a g