（模式识别与智能系统专业论文）基于tmn的3g+omc性能管理系统的设计与实现.pdf

摘要 随着通讯行业的迅速发展，为了确保通信网络的正常运转， 提高网络的可靠性、易用性和获取网络数据的实时性，对网络管 理水平提出了更高的要求，设计并开发一种高效的网络性能管理 系统尤为迫切。 电信管理网t m n 为电信网络管理的实现提供了一套整体解决方 案，它简化了混合网络环境下电信运营企业的管理模式，降低了电信 运营的管理成本。论文结合中兴通讯c d m a 2 0 0 0 网管系统的实际项 目，在认真分析t m n 标准的基础上，探讨了第三代移动通信网络管 理中的性能管理技术，设计了一种应用于3 g 网络的性能管理系统， 研究了t m n 架构下3 g 网络性能管理系统的功能、可靠性及安全性 的设计，重点阐述了性能数据的采集、存储、处理、发送、保护、任 务管理、统计分析和拥塞控制等功能模块的设计与实现。 本文设计的3 g 网络性能管理系统具有两个显著优势。首先，针 对3 g 网络规模庞大、业务种类繁多和设备复杂等特点，设计了一种 在复杂电信网络管理中采用“数据整合”和“路由帧重发”的技术方案， 有效地提高了性能数据的完整性和系统的处理能力，并节约了存储空 间。这两项技术均已申请国家专利，对我国电信网络管理的建设工作 具有很好的借鉴作用。其次，系统架构于统一网管平台之上，充分利 用软件复用思想，很大程度上提高了系统的智能性、可扩展性和可维 护性。目前，该系统经过长期的运行调试和性能改进，已成功应用于 多个网管项目的开发，具有很好的工程应用价值。 关键词t m n ，性能管理，数据整合，路由帧重发 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h et e l e c o m m u n i c a t i o ni n d u s t r y , i n o r d e rt oe n s u r et h en o l t l l a lo p e r a t i o no ft h ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r ka n d i m p r o v et h er e l i a b i l i t y , a c c e s s i b i l i t ya n dt h er e a l - t i m ed a t aa c c e s so ft h e n e t w o r k , ah i g h e rr e q u i r e m e n to fn e t w o r km a n a g e m e n tl e v e li sa s k e df o r i t s p a r t i c u l a r l yp r e s s i n gt od e s i g na n dd e v e l o p e a l le f f i c i e n tn e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m 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 tn e t w o r ks u p p l i e sap a c k e to f o v e r a l ls o l u t i o nf o rt h ei m p l e m e n t a t i o no f t h et e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k m a n a g e m e n t i tc a ns i m p l i f yt h em a n a g e m e n tm o d e l o ft e l e e o m c o m p a n i e si nt h em i x e dn e t w o r ke n v i r o n m e n ta n dr e d u c et h ec o s to f t e l e c o m m u n i c a t i o n o nt h eb a s i so ft h ep r o j e c to fc d m a 2 0 0 0n e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e mi nz t ea n dc a r e f u lt m ns t a n d a r da n a l y s i s ，a3 g n e t w o r kp e r f o r m a n c em a n a g e m e n ts y s t e mi sb r o u g h tu p n et h e s i s d i s c u s s e st h ep e r f o r m a n c em a n a g e m e n to ft h et h i r dg e n e r a t i o nm o b i l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r km a n a g e m e n t ，s t u d i e st h ef u n c t i o n ，r e l i a b i l i t ya n d s a f e t yd e s i g no ft h e3 gn e t w o r kp e r f o r m a n c em a n a g e m e n ts y s t e mu n d e r t h et m nf r a m e w o r ka n dc l a r i f i e st h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h e c o l l e c t i o n ,s t o r a g e ，p r o c e s s i n g , t r a n s m i s s i o n ，p r o t e c t i o n ，t a s k m a n a g e m e n t , s t a t i s t i c a la n a l y s i s ，c o n g e s t i o n c o n t r o la n dr e a l - t i m e m o n i t o r i n gm o d u l eo f t h ep e r f o r m a n c ed a t a 硼1 e3 gn e t w o r kp e r f o r m a n c em a n a g e m e n ts y s t e md e s i g n e di nt h i s p a p e rh a st w on o t a b l ea d v a n t a g e s f i r s t l y , aw a yi n3 g n e t w o r ko f ”d a t a i n t e g r a t i o n ”a n d ”f l a m er o u t er e p r o d u c t i o n ”t e c h n o l o g yi sp r e s e n t e d b e c a u s eo ft h el a r g e - s c a l e3 gn e t w o r k , w i d er a n g eo fb u s i n e s s ，c o m p l e x e q u i p m e n ta n do t h e rf a c t o r s t h es y s t e mh a se n h a n c e dt h ep e r f o r m a n c e d a t ai n t e g r i t ya n ds y s t e mp r o c e s s i n gc a p a b i l i t ya n ds a v e ds t o r a g es p a c e 1 1 1 et w o t e c h n o l o g i e s w h i c h a r e g r e a t r e f e r e n c ew o r k sf o rt h e c o n s t r u c t i o no fc h i n a st e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r km a n a g e m e n t ，h a v e a p p l i e df o rt h ep a t e n t s e c o n d l y , t h es y s t e mi s i na nu n i f i e dn e t w o r k m a n a g e m e n tp l a t f o r ma n d m a k ef m lu s eo fs o f t w a r er e - u s a g ei d e a s i tc a n g r e a t l yi m p r o v et h ei n t e l l i g e n c e ，s c a l 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 e n e t w o r km a n a g e m e n t a f t e ral o n gp e r i o do ft h eo p e r a t i o nd e b u g g i n ga n d p e r f o r m a n c ei m p r o v e m e n t s ，t h es y s t e m w h i c hh a s h i 【g hp r o j e c t a p p l i c a t i o nv a l u eh a sb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e dt oan u m b e ro fn e t w o r k m a n a g e m e n tp r o j e c td e v e l o p m e n t k e yw o r d st e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e n tn e t w o r k , p e r f o r m a n c e m a n a g e m e n t ，d a t ai n t e g r a t i o n ，r o u t ef r a m er e p r o d u c t i o n m 原创性声明 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及取得 的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的 学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论 文中作了明确的说明。 作者签二；血唪魄皿年鲥丛日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学 位论文，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， 可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部 门规定送交学位论文。 作者躲盔4 导师签名型蜂嘿攀上月斗日 硕士学位论文第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 随着电信网络的迅速发展和变化，与之相配套的网络管理技术显得尤为重 要。当前，就网络的规模、类型及主要设备而言，我国和发达国家基本上处于同 一水平。电信网对公众所提供服务的优劣，一方面与电信网的基础设施有关，另 一方面与电信网的管理有关。在我国电信网建设超前，管理网建设滞后的情况下， 建设完整、先进和统一的网络管理系统，对电信网络进行全面、有效的管理，从 而提高网络的运行效率，提高对公众的服务质量，是电信网络建设过程中必须充 分重视的问题【1 1 。 电信网络管理的目标是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，向用户提供良好的通信服务。电信管理网t m n ( t e l d ：o m m u n c a t i o n m a n a g e m e n tn e t w o r k ) 为电信网络管理目标的实现提供了一套整体解决方案。 t m n 通过各类管理功能支持其管理业务的实现，满足对被管理网络的操作、维 护和管理的需要。t m n 为电信网及电信业务提供一系列的管理功能，主要划分 为以下五种管理功能域【2 】： 性能管理( p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t ) 配置管理( c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ) 帐务管理( a c c o t m t i n gm a n a g e m e n t ) 故障管理( f a u l tm a n a g e m e n t ) 安全管理( s e e u r i t ym a n a g e m e n t ) 本论文结合中兴通讯c d m a 2 0 0 0 网管系统的实际项目，研究基于t m n 的 3 go m c ( 3 r dg e n e r a t i o no p e r a t i o nm a i n t e n a n c ec e n t r e ) 性能管理系统，实现t m n 五大管理功能中的性能管理，为电信网络的进一步规划与调整提供可靠的依据。 1 23 g 网管国内外研究现状 九十年代国内的一些高校和研究单位开始对电信网络管理技术进行研究，并 借鉴了大量国外先进的网络管理技术。其中最有代表性的是由中国移动、北京邮 电大学网络管理研究中心、爱立信和诺基亚等单位联合制订的全球移动通讯系统 g s m ( g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec 咖m l l l l i c a t i o 船) 网络管理接1 2 1 技术规范。目前， 硕士学位论文第一章绪论 该规范正逐步升级为行业标准，其部分内容已经作为第三代移动通信网管理标准 的组成部分。 近几年来，国内移动运营商的网络规模不断扩大，我国也逐渐加大了对网管 技术的研究，目前在3 g 网管接口标准化方面的研究己得到许多国际标准化组织 的承认p , 4 1 。其中最典型的是北京邮电大学网络管理系统测试中心经过多年的努 力提出的一套完整的c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ) 接1 3 测试方法，其相关成果作为提案“c o r b a 系统实现一致性声明的需求和指南”被 i t u t 完全采纳，成为c o r b a 在网络管理应用中的8 个基础标准之一。 通过一系列标准的制订，相关单位就基于t m n 的电信网络管理系统的开发 过程中如何进行产品成本控制、如何确保实现一致性和如何确保采用不同技术定 义的接口语义一致性方面积累了广泛的经验。 在积极参与国际电信领域标准化工作并取得突破性成绩的同时，符合相关标 准的产品化工作也取得了巨大的成功。目前，北京市天元网络技术有效公司凭借 其雄厚的人才技术实力和具有世界先进水平的网络管理综合开发环境，自行开发 并研制成功的符合国际标准的网络综合管理测试系统在中国电信、中国移动、中 国联通、中国军网和爱立信等中外用户的应用过程中产生了巨大的社会效益和经 济效益。 我国的c d m a ( c o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s ) 通信网就其网络规模而言，已 是世界第一大网，但与世界上先进的移动通信运营者相比，它在网络管理和设备 维护方面仍存在相当大的差距，在管理和运行维护手段上仍很落后，移动网管的 建设和应用很薄弱。随着技术的更新，移动通信技术在不断发展，新的设备和业 务不断涌现，移动通信网的维护和管理变得日趋复杂。c d m a 通信网的核心竞 争力来自于其优秀的网络质量，而在通信网建设超前、管理网建设滞后的情况下， 根本无法保证其网络优势，所以加强对移动通信网管理问题的研究，并加快网管 系统的建设是一项迫切的要求。 目前我国3 g 网管需要努力解决和研究的问题主要包括以下几个方面： ( 1 ) 现有规范仅支持对3 0 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订应提到议事日程上来。 ( 4 ) 目前所定义的网管规范需要大规模的现网运行予以验证和反馈。 从国际市场应用情况来看，国外的网络管理技术比我国成熟，尤其是在数据 库、分布式处理和中间件交换平台等方面的应用技术比我国先进了很多。其中最 典型的是爱立信，它作为世界最大的移动通信网络供应商，在移动互联网及宽带 2 硕士学位论文第一章绪论 互联网领域居绝对的领导地位。爱立信很早就拥有了自己基于t m n 的网管平台， 基于这个平台它可以较方便地扩展其它设备的网络管理系统。但这个平台在可移 植性、扩展性以及开发效率上还不是很完善。 随着网管技术的不断进步，网络管理系统在自动化和智能化方面有了很大提 升，不断有新技术和新功能推出。下面简要介绍国内外网络管理相关领域的一些 新技术及其应用。 ( 1 ) p o r t a l 技术。p o r t a l 是一个基于浏览器的、建立和开发企业信息门户的软 件环境，具有很强的可扩展性、兼容性和综合性。它提供了对分布式软件服务和 信息资源的安全、可管理的框架，便于使用的p o r t a l 界面为每个用户提供了他所 需要的信息和w e b 内容，同时也保证了每个用户只能访问他所能访问的信息资 源和应用逻辑。 ( 2 ) r m o n 技术。网络管理技术一个新的趋势是使用远程网络监控 r m o n ( r e m o t em o n i t o r ) 。r m o n 的目标是为了扩展s n m p ( s i m p l cn e t w o r k m a n a g e m e n tp r o t o c 0 1 ) 的管理信息库，使s n m p 更为有效、更为积极主动地监控 远程设备。r m o n 管理信息库是由一组统计数据、分析数据和诊断数据构成， 利用许多供应商生产的标准工具都可以显示出这些数据，因而它能提供独立于供 应商的远程网络分析功能。 ( 3 ) 基于w e b 的网络管理技术。由于w e b 具有独立的平台，且易于控制和 使用，因而常被用来实现可视化的显示。基于w e b 的网络管理模式，融合了w e b 功能和网管技术，它允许网管工作人员通过任何一种w e b 浏览器在网络上的任 何节点进行方便、迅速地访问和管理网络。 ( 4 ) x m l 技术。x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 技术是一种数据交换格式， 它允许在不同的系统或应用程序之间交换数据，易于生成便于不同的计算机和应 用程序读取的数据文件。作为一种新兴技术，它不仅能满足不断增长的网络应用 需求，而且能确保在通过网络进行交互合作时，具有良好的互操作性与可靠性。 因此把x m l 技术引入到网络管理中，已成为当今网络管理发展的新趋势。 ( 5 ) c o r b a 技术。公共对象请求代理体系结构c o r b a 是o m o ( o b j e c t m a n a g e m e n tg r o u p ) 为解决不同软硬件产品之间互操作而提出的一种解决方案 嘲。简单地说，c o r b a 是一个面向对象的分布式计算平台，它允许不同的程序 之间可以透明地进行互操作，而不用关心对方位于何地、由谁来设计、运行于何 种软硬件平台以及用何种语言实现等，从而使不同的网络管理模式能够结合在一 起。总之，c o r b a 体系模型及其所支持的对象服务为网络管理平台从对等实体 之间的通信模式向分布式对象模式的转变提供了坚实的基础，它同时也为开发分 布式业务管理平台和应用提供了基本技术。c o r b a 为网络管理技术带来的增值 3 硕士学位论文第一章绪论 在于它的分布能力及通用对象服务。 当前s n m p 协议在因特网上被广泛采用，c m i p ( c o m m o nm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o np r o t o c 0 1 ) 协议则在电信网络中处于不可替代的地位。这两种网络管理 协议同时存在还将持续很长时间，并且网络规模的不断扩大、网络设备的异构化 以及新的网络体系结构的不断发展，使得传统网管系统必须做出相应调整。 1 3 论文研究背景和意义 1 3 1 论文研究背景 电信网管理技术是随着电信网本身的发展而发展的，和电信网一样，它走过 了从手工到自动化再到智能化的过程。 在早期还是使用人工接线的交换方式时，电话网的管理工作主要是由话务接 线员完成的。接线员可以知道本地网络中发生的事件，据此，他可以随时的动态 调节网络中的业务量。这是一种没有建立自动化的网络管理系统以前的人工方式 的网络管理。 自动化网络管理n i j n u 出现时是以电子技术为基础的，它由各个基站分散地收 集有限的网络状态数据并做独立处理及对网络进行简单的控制。随着计算机技术 的应用，出现了以基站控制器为基础实现的网络管理系统，考虑到计算机成本以 及集中管理对全局控制的优势等原因，各个基站控制器收集的有限的网络状态数 据均传到一个统一的网络管理中心集中处理，将处理结果再返回到各个控制器， 由它们对网络实施具体的控制。 随着计算机技术的进步、计算机成本的降低，基站控制器的智能越来越高， 基站的容量和电信网的规模越来越大，网络的管理问题也变得越来越复杂，集中 式的网络管理和网络状态数据的处理已经越来越难以胜任新的网络管理需求。因 此由基站控制器直接完成部分网络管理工作，只让一部分的数据交由网络管理中 心处理，网络管理中心和基站控制器共同完成电信网络的管理和控制工作，是一 种具有一定智能的分布式网络管理模式 7 1 ，本文的研究工作以这种网络管理模式 为背景来开展。 1 3 2 论文研究意义 第三代移动通信是当前的热门话题，它的引入无疑会对2 l 世纪人类的生活、 工作和通讯方式产生巨大影响。c d m a 2 0 0 0 是第三代移动通信的三大主流标准 之一，国内于2 0 0 1 年开始建设c d m a 网络嗍。通信网络正常稳定的运行是网络 提供正常可靠的服务的前提，而一个稳定高效的网络一刻也离不开对网络良好的 管理，因此c d m a 网络管理的建设和c d m a 网络的建设是同时进行的1 9 l ”。网 4 硕士学位论文第一章绪论 络管理提供了配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等基本的管理功能，但 随着新业务的出现和新设备的不断增加，现有网管系统暴露出了许多不足。例如， 组网单一，只能管理一个网元；网管只能管理本地网元，不能为省级或全国的网 管中心提供标准的管理接口；系统的跨平台可移植性很差；无法实现代码复用， 造成重复的开发；难以适应实际建网过程中的各种操作维护需求；不能满足未来 电信网络发展提出的管理需求等。电信运营领域竞争激烈，降低成本、提高网络 质量是运营商关心的重点。功能强、管理集中、接口统一的网管系统日益成为运 营商选择产品的一个参考因素，也是设备提供商应向客户提供的重要产品特性。 对网络管理系统的集中化、多功能化、易用化、接口统一化和智能化要求在移动 通讯领域体现得愈来愈明显。 目前，全国电信管理网的建设遵循t m n 的技术规范，t m n 是 i t u - 1 y 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 nu n i o n - t e l e c o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d i z a t i o n s e c t o r ) 匍 定的关于电信管理网的一系列技术标准【1 0 1 。其标准协议、接口定义和信 息模型，使各操作系统具有良好的互通性。因此，c d m a 的操作维护中心架构 在硼的基础上，以便全国管理网的建设。 本文研究的性能管理系统属于t m n 五大管理功能之一，是操作维护中心的 重要组成部分，主要负责测量、计算、评估及报告所管理网元的运行性能情况。 从电信网络管理人员的角度出发，借助性能管理系统可以方便地获得网络的全面 运行情况，性能管理系统提供的中、长期统计报告将为网络的设置、调整和维护 提供强有力的依据。从运营商的角度出发，利用实时性能信息可以预测网络发展 情况，从而管理并增强服务质量；利用历史性能信息可以实现高效率、低成本地 布设新的网元。因此，一个良好的性能管理系统是提高电信网络管理质量的重要 因素，本文的研究工作具有很大的现实意义与应用价值。 1 4 论文的主要内容和结构安排 为了满足网络性能管理系统能够尽量独立于具体设备的要求，同时为了整合 资源，提高开发效率和提高系统的可维护性、可扩展性及易用性，本文采用基于 j 2 e e ( j a v a2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 的架构设计，在统一网管平台之上提出了一种基于 t m n 的网络性能管理系统。该系统能对移动通信接入网络、网元或设备进行性 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 备的状态和支持网络规划，从而使网管系统能更好地监控网络运行情况，提高网 络维护的效率，降低运营成本，并提高服务质量。全文分为6 章，组织结构如下： 第一章绪论。主要说明了研究课题的背景和意义，指出了性能管理系统是移 硕士学位论文第一章绪论 动通信网络管理中的一个重要部分，并简述了移动通信网络管理系统的国内外研 究发展现状。 第二章研究电信管理n ( t m n ) 技术及3 go m c 系统。阐述了t m n 的基础知 识和体系结构，3 go m c 系统的基础知识、架构和功能模块，简述了o m c 中的 性能管理系统。 第三章性能管理系统的总体设计。主要介绍了系统的架构设计，平台设计以 及总体方案。在这部分的基础之上，论文将进一步开展性能管理系统的具体设计 和实现工作。 第四章性能管理系统的设计与实现。这部分详细介绍了性能管理系统各个功 能模块的设计与实现，同时也提到了一个稳定系统不可缺少的可靠性和可测试性 设计。 第五章关键技术的探索与实现。这部分重点介绍了系统开发过程中攻关的两 项关键技术，这两项技术的应用使系统能实时、高效地处理与发送性能数据，是 整个系统的核心，本文提到的关键技术目前均已申请国家专利。 第六章总结了本论文的研究成果与创新点，并提出了进一步的研究方向。 6 硕士学位论文第二章电信管理网技术及3 ( 3o m c 系统 第二章电信管理网技术及3 go m c 系统 本章从整个电信网络管理的视点出发，研究了电信网络综合管理的技术标准 田和针对3 g 网络的操作维护中心( 3 go m c ) 。性能管理系统基于t m n 技术 进行设计，是3 go m c 四大功能模块之一本章的研究工作为后续性能管理系 统的设计与实现奠定了坚实基础。 2 1t m n 概述 国际电信联盟i t u ( i n t e m a t i o n a l t e l e e o m m u n i e a t i o n u n i o n ) 在m 3 0 1 0 1 6 1 建议中 指出，电信管理网t m n 的基本概念是提供一个有组织的网络结构，以取得各种 类型的操作系统之间、操作系统与电信设备之间的互连。它是一种采用商定的具 有标准协议和信息接口进行管理信息交换的体系结构。 4 从理论和技术标准的角度看，t i v l n 是一组原则和为实现原则中定义的目标 而制定的一系列技术标准和规范，主要反映在t m n 的功能模型和信息模型上； 从逻辑和实施的角度看，t m n 是一个完整、独立的管理网络，是各种不同应用 的管理系统，它按照t m n 的标准接口互连成为网络，这个网络在有限的点上与 电信网连接，与电信网的关系是管理网与被管理网的关系。 t m n 是一个高度强调标准化的网络【1 2 1 。这种标准化体现在t m n 的体系结 构和接口标准上。基于删标准的电信管理网中，每个系统的设计都遵从开放 体系标准，系统的内部功能实现是面向对象的。因此，系统软件具有良好的重用 性。 t m n 是一个演进的网络。演进过程包括两个方面，一方面t m n 能解决接 口标准化的问题，实现管理不同厂商的设备，减少由于新技术的引进而对管理系 统带来的根本性改变，以达到逐渐演进的目的；另一方面t m n 的许多目标还没 有实现，许多标准还有待完善，实施的手段也会随着技术的发展而演变，但这不 能成为人们停止实施t m n 战略的原因，人们不会等待标准的“完全成熟”，而是 要理解t m n 的定义和原则，理解t m n 接口规范的开发方法，指导各种应用的 开发过程。 t m n 为电信网络管理目标的实现提供了一套整体解决方案，它能简化多厂 商混合网络环境下电信运营企业的管理模式，降低电信运营的管理成本。 7 硕士学位论文第二章电信管理网技术及3 go m c 系统 2 1 11 w 阱的层次关系 t m n 的功能可以划分为五个层次，由高到底依次为事务管理层( b u s i n e s s m a n a g e m e n tl a y e r ) 、服务管理层( 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( n e t w o r k m a n a g e m e n tl a y e r ) 、网元管理层( 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 ) 和网元层 ( n e t w o r ke l e m e n tl a y e r ) 。t m n 的功能层次划分如图2 - 1 所示。o m c 位于网元管 理层，与其直接相关的有网络管理层和网元层。 其中，网络管理层对所辖区域内的所有网元进行管理，主要功能涉及从全网 的观点协调与控制所有网元的活动；提供、修改或终止网络服务；就网络性能、 可用性等事项与上层的服务管理层进行交互。 网元管理层直接行驶对个别网元的管理职能，主要功能包括控制与协调一系 列网络单元；为网络层与网络单元进行通信提供协调功能和维护与网络单元有关 的统计等数据。 网元层是电信网络中的网络元素，它实现了电信网的基本功能，是网络管理 的被管理者角色。c d m a 接入网中主要包括b s c ( b a s es t a t i o nc o n t r o l l e r ) 和 b t s ( b a s et r a n s c e i v e rs y s t e m ) 等网元。 事务管理层 服务管理层 网络管理层 网元管理层 网元层 理如八 q 3 接口 e 黔八 q 3 接口 i 八 q 3 接口 e 参八 q x 接口 一理n 八 、 图2 - 1t m n 的功能层次划分图 2 1 21 w 时的功能体系结构 t m n 的功能体系结构主要是从逻辑上来描述t m n 内部的功能分布，通过 8 硕士学位论文第二章电信管理同技术及3 go m c 系统 各种功能模块的组合实现其管理目标。在t m n 的功能体系结构中，引入了一组 标准的功能块和有可能发生信息交换的参考点。t m n 的功能体系结构中包括的 实体有操作系统功能o s f ( o p e r a t i n gs y s t e mf u n c t i o n ) 、中介功能 m f ( m e d i - f u n c t i o n ) 、适配器功能q a f ( qa d a p t 髓f u n c t i o n ) 、网元功能 n e f ( n e t w o r ke l e m e n tf u n c t i o n ) 和工作站功能( w o r ks t a t i o nf u n c t i o n ) 。每一个实 体代表一个功能块，不同功能块之间的通信是标准化的( 至少是将被标准化的) ， 这些标准化的通信点称作t m n 参考点( t m nr e f e r e n c ep o i n t ) ，它也是功能块分 隔的概念性边界。t m n 的功能体系参考模型如图2 - 2 所示。 图2 - 2 t m n 功能参考模型 o s f 功能块处理与电信管理相关的信息，支持和控制电信管理功能的实现。 对应t m n 的管理分层又可分为事物管理o s f 、服务管理o s f 、网络管理o s f 和网元管理o s f 。 中介功能块m f 在o s f 与n e f ( 或q a f ) 之间进行信息的传送，以保证各功 能块对信息模式的需求，并使网元到o s f 的结构更加灵活。 网元为了被管理而向t m n 描述其通信功能是网元功能n e f 的一部分，这 部分功能属于n d n ，而n e f 的其他功能则在t m n 之外。 q 适配器功能块q a f 的作用是连接那些类n e f 块或类o s f 块的非t m n 实 体，完成t m n 参考点和非t m n 参考点之间的转换。 工作站功能块w s f 提供t m n 与用户之间的交互能力，但要注意人机界面 属于t m n 之外。 功能体系结构中的参考点是指两个非重叠的功能块之间概念上的信息交换 点，通过它来规范和识别在这些功能之间交互的信息类型。在t m n 中，为了描 述各功能之间的关系，引入了参考点q 、f 和x ，另外t m n 与外界相关的参考点 9 硕士学位论文第二章电信管理网技术及3 go m c 系统 为g 和m 。q 参考点在o s f 与o s f 之间、o s f 与m f 之间、o s f 与n e f 之间 以及m f 与m f 之间。f 参考点在o s f 与w s f 之间以及w s f 与m f 之阃。x 参 考点在o s f 与其他t i v l n 的o s f 之间。m 参考点在非t m n 标准网元( 或o s d 与q a f 之间。g 参考点在w s f 与用户之间。 t m n 定义了一组功能构件，它们的不同组合构成了不同的功能模块，每个 功能模块必须有标志其特性的基本功能构件，一个模块的非标志性功能构件的存 在是为了补充该模块的功能，但它们不应与其它功能模块产生功能重叠。t m n 功能构件的不同组合为t m n 功能的实现提供了灵活性，是t m n 模型化的基础。 下面是删中常见的功能构件。 ( 1 ) 管理应用功能m a f ( m a n a g e m e n ta p p l i c a t i o nf u n c t i o n ) 。m a f 实际上实 现了m 3 2 0 0 规定的管理业务和m 3 4 0 0 规定的支持管理业务。t m n 中并未标准 化m a f 的细节和实现方式，只是根据其在不同功能模块的功能具体分为 m f - m a f 、o s f - m a f 、n e f m a f 和q n f - m a f 。m a f 的不同触发方式决定m a f 及其所在模块为管理者或代理者。 ( 2 ) 工作站支持功能w s s f ( w o r ks t a t i o ns u p p o r tf u n c t i o n ) 。它支持w s f 功 能的实现，包括数据访问、操纵、激活、确认用户动作和传送通知等。它通过与 o s f 或m f 的通信，对w s f 屏蔽其他o s f 或n e f 的存在。w s s f 同时还支持 w s f 对o s f 的管理接入，其位于o s f 或m f 中。 ( 3 ) 用户接口支持功能u i s f ( u s e ri n t e r f a c es u p p o r tf u n c t i o n ) 。u i s f 把在 t m n 信息模型中所包含的信息转换为m m i ( m a n - m a e h i n ei n t e r f a c e ) 可显示的格 式，同时把用户输入转化为t m n 信息模型。u i s f 是w s f 的标志性功能构件， 它负责管理用户与一个或多个o s f 与m f 建立的所有会话，从而使信息以正确、 一致的形式呈现给用户。 ( 4 ) 消息通信功能m c f ( m e s s a g ec o m m u n i c a t i o n f u n c t i o n ) 。m c f 与所有功能 块之间都有物理接口，它由一个协议栈组成，能使t m n 功能块之间的消息传递 与数据通信功能隔离，其作用仅限于实现通信双方通过消息来传送管理信息。 2 1 3t m n 的信息体系结构 t m n 的信息体系结构应用o s i ( o p e ns y s t e m si n t e r - c o n n e c t i o n ) 系统管理的原 则，o j i x , y 管理者和代理( m a n a g e r a g e n t ) 的概念，强调在面向事务处理的信息交 换中采用面向对象的技术。它主要包括管理信息模型和管理信息交换两个方面。 管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示。在信息模型 中，网络资源抽象为被管理的对象。模型决定了以标准方式进行信息交换的范围， 模型中的活动( a c t i v i t y ) 实现了t m n 的各种管理操作，如信息的存储、提取与处 理。管理信息的交换主要涉及相关接口和协议的制定。 l o 硕士学位论文第二章电信管理同技术及3 go m c 系统 电信管理是一种信息处理的过程，每一种特定的管理应用，按照1 1 u - tx 7 0 1 建议中系统管理模型( s y s t e mm a n a g e m e n tm o d e l ) 的定义，都具有管理者和代理者 两方面的作用。在管理者与代理者面前网络资源是一棵信息树( i n f o r m a t i o nt r e e ) ， 即被管理对象信息库m m ( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nb a s e ) 。代理者直接操作被管 理资源，管理者通过c m i p 实施管理操纵。管理者与代理者的关系如图2 - 3 所示。 被管理开放系统 l 罱槲 回兰卜 被管理对象。 图2 - 3 管理者代理者关系示意图 2 1 4t m n 的管理体系结构 从使用者的角度来概述，t m n 的管理业务是对被管理网络进行操作、组织 管理和维护的管理活动，其基本可以分为三类。 ( 1 ) 通信网日常业务和网络运行管理业务。 ( 2 ) 通信网的监测、测试和故障处理等网络维护管理业务。 ( 3 ) 网路控制和异常业务处理等网络控制业务，主要包括客户管理、网络提 供管理、人力资源管理、资费与帐务管理、服务质量与网络性能管理、业务量测 量与分析管理、业务量管理、路由管理、维护管理、安全管理和后勤管理。 t m n 的每种管理业务都是由许多t m n 的管理功能的组合来支持的，t m n 的某种管理功能是n 悄管理业务中的一个组成部分。t m n 管理功能根据应用 范围的不同共分为五类，即性能管理、故障管理、配置管理、帐务管理和安全管 理。 性能管理主要对网络、网络单元或设备进行性能监视，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。本文研究的重点就是应用于3 g 接入网络中的性能管理系统。 故障管理是对电信网络的运行情况异常和设备安装环境进行监测、隔离和校 正的功能。 配置管理对网元、网络设备配置进行整体控制，包括网元的识别，向网元发 送配置数据，以及网络规划等。 帐务管理包括帐单管理、资费管理、收费与资金管理，以及帐务审计管理等。 安全管理功能要保证管理事物的安全、t m n 本身与电信网的安全，以及安 硕士学位论文第二章电信管理嘲技术及3 go m c 系统 全的组织管理等。 t m n 的管理功能分布在其管理业务的逻辑分层当中。t m n 的管理层次由事 务管理层、业务管理层、网络管理层、网元管理层和网元层组成。t m n 的管理 体系分布如图2 - 4 所示。 ( 1 ) 事务管理。它由支持整个企业决策的管理功能组成，如产生经济分析报 告、质量分析报告、任务和目标的设定等，其用户为企业的最高管理者。 ( 2 ) 业务管理。它包括业务提供、业务控制与监测，及与业务相关的计费处 理，主要业务有电话交换业务、智能网业务和移动通信业务等，其用户为业务的 运营管理者。 ( 3 ) 网络管理。它提供网络的管理功能，如网络话务监视与控制、网络保护 路由的调度、中继与路由质量的监视与测量，以及对多个网元故障的综合分析与 协调，其用户为网络的组织管理者。 ( 4 ) 网元管理。它实现对一个或多个网元的操作与管理，如交换机、基站控 制器的操作维护，设备软件和硬件的管理等。网元管理层的功能对应着网管系统 中的各个系统功能。 t m n 管理业务 t m n 管理 业务 逻辑 体系 结构 图2 - 4 t m n 管理体系图 2 1 5t m n 的接口 参考图2 - 2 的t m n 功能体系结构，在t m n 中共有四种接口，即q x 、q 3 、 x 与f 接口，g 接口与m 接口不属于t m n 规范的范畴，与o m c 设计直接相关 的是f 接口与0 3 接口。 q 3 接1 1 1 的通信协议采用o s i 的七层模型定义。第一层到第三层的q 3 接口 协议标准是q 8 1 1 ，称之为低层协议【1 3 l 。第四层到第七层的q 3 接e l 协议标准是 q 8 1 2 ，称之为高层协议【1 4 1 。q 8 1 l 与q 8 1 2 适用于任何一种q 3 接口。q 8 1 2 中 颂士学位论文第二章电信管理网技术及3 go m c 系统 最上层的两个协议是c m i p 与f t a m ( f i l et r a n s f e ra c c e s sm a