（计算机应用技术专业论文）移动网络管理系统的设计实现.pdf

摘要 本文以t m n ( 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 k ) 规范为蓝本， 参照了t m f ( 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 tf o m m ) 的一些最新思想， 结合作者多年来在移动电信网管领域的经验，将t m n 理论与中国移 动的运行维护体制进行有效地结合，提出了一套针对河北省移动网络管 理的解决方法，并且进行了实际工程实施。其中的系统设计方案已经在 具体工程中得到了验证，并且发挥了巨大的指导作用。 然而，网管系统的建设过程是一项持续发展的系统工程，管理的思 路还将随着技术的进步和管理体制的变革发展。为了适应这种发展，方 案设计中兼顾了高效实用和适应发展这两个方面。因此，本文在最后还 对网管系统的发展作了认真的分析，希望能够对未来的建设提供参考。 关键词：移动网络移动通信网络管理电信管理网 a b s t l a c t t h ep 印e rf o l l o w st h ep r i n c i p l e so ft e l e c o m m u n i c a t i o nm a l l a g e i n e n t n e t w o r k( t m n ) ，a n d a b s o r b ss o m ea d v a n c e di d e a sf 沁m t e l e c o m m u r i i c a t i o n m a n a g e m e n tf o r 眦( t m f ) aw h o l es 0 1 u t i o ns e t sr e l a t e dt os e v e r a l k e yi s s u e s i nt h en e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e mi s g i v e n a c c o r d i n gt o a u t h o r s l o n gp e r i o de x p e r i e n c ei nt h i sa r e a ，t h es o l u t i o nc o m b i n e st h et m n p r i n c i p l e sw i t hr e a ls t a t u so fc h i n am o b i l e ，p r o v i d eap r a c t i c a b l en m s s o l u t i o nt oh e b e ip r o v i n c et h es 0 1 u t i o nh a sb e e ni m p l e m e n t e d a i l dp r o v e n v a l i d a t ei nt h er e a lp r o i e c t h o w e v e r ， t h ec o n s m 虬t i o no fan m ss v s t e mi sac o m i n u o u s l y d e v e l o p i n gp r o c e s s t h en m sw i l ld e v e l o pa l o n gw i t ht h et e c h n i c a la n d a d m i n i s t r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m se v 0 1 u t i o n t h es o l u t i o ng i v e ni nt h i s p 印e rc o n s i d e r st h e t w of a c t o r so f h i 曲e m c i e n c ya n ds c a l a b i l i t y t h ea u t h o r h o p e st h a tt h en m sd e v e l o p m e n tw i l la l s ob e r l e f i t 丘o mh i sa n a i y s i sa n d p r o s p e c tv i e 、v k e y w o r d s ： m o b i l en e t w o r k ，m o b i l ec o m m u n i c a t i o n s ，n e n v o r k m a n a g e m e n t ，t c i 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 ( t m n ) 第一章绪论 1 1 课题来源、背景及研究的目的和意义 随着竞争的加剧，中国移动集团公司决定尽快建设中国移动的网络 管理系统( 简称网管系统) ，并将其作为全国重点建设项目列入一级干 线项目进行建设，着手进行相关可行性研究和技术论证。在此期间，本 人一直从事具体方案论证工作，参与了河北移动省级网管项目的全过 程。 网管系统的建设是一个长期的过程，即要结合现实，符合现状，也 要兼顾发展，面向未来。这个课题的重要研究目的之一就是，如何在充 分吸收t m n 和t m f 的一些先进思想和理论的基础上，结合中国移动的 竞争与发展需要，从网管系统的组织构架、技术发展路线、运行维护体 制改革、技术实现方案、工程实施管理等全方位制定本次网管系统的建 设方案。中国移动网管系统的未来发展和技术进步，其经济价值和社会 价值都_ f 分巨大，意义明显。【j 1 选择这样一个课题来研究，不仅仅可以将本人的研究课题与具体工 作相结合，同时可以全面锻炼提高本人对计算机网络、电信业务、通信 网技术、管理技术、应用软件开发技术等领域的知识和综合分析与解决 问题的能力。 1 1 1 中国移动网管建设的来源、背景 随着经济全球化，我国加入w t o ，我国市场面临同国际接轨，面 临更大的市场竞争和产业结构的调整。在此背景下，提高信息产业的生 产力，劳动生产率已经成为了历史的必然。提高移动通信企业资源管理、 调整产业结构，管理体制的完善和提高，才能有效地呆证企业长远发展 同时能够推动我国其它产业的发展。b j 。移动通信技术从目前的2 g 开始逐步过渡到3 g ，移动通信技术己 经丌始同i n t e r n e t 技术融合，未来的移动通信技术将是 m o b i l 卧i n t e r n e t 的模式，来提供给移动用户来使用。在技术发展中， 移动通信以其何时、何地与任何人通信优势将成为信息产业的主要通信 和信息沟通工具和手段。 同时，由于移动通信实现了与i n t e r n e t 的技术融合，使得移动通 信运行为i c p 和i s p 提供了良好应用平台，使得在移动通信网络上能 够有效使用电子商务，w 啊业务提供、分组数据交换等服务。 网络集中管理和使用成为了移动通信企业所面临的课题，同时也是 信息产业中企业业务提供能力的有效保证。最为重要的是，移动通信业 对其它产业的有效促进过程中，移动通信企业与传统企业之间相互关 系，资源利用，产业相互促进中，能否保持长久的发展。针对这个深刻 的内容，需要面对其它产业和企业内部建立良好的机制和支撑手段，势 必进行网络管理系统的建设。1 3 】 1 1 _ 2 网管建设是移动通信企业生存和发展，提高企业核心竞争能力的 需要 随着移动通信用户对于业务不断地需求，单纯的话音业务以及不能 满足用户和需要。现代通信技术的发展和市场前景为移动通信提供良好 的发展空间。同时越来激烈市场竞争也给移动通信企业极大的挑战。 截止到2 0 0 1 年下半年，中国移动通信集团公司移动电话用户数超 过l 亿户在用户规模方面，中国移动通信集团公司是全世界第一大移 动运营商，最大的g s m 移动通信运营商；中国移动( 香港) 有限公司 是世界上用户规模最大的上市移动通信运营公司。 一个行之有效的途径就是集中企业能够利用的资源和手段，不断适 应于市场的需要，同时以科技的进步带动企业管理水平的突破。形成同 竞争对手之间在管理、服务、业务创新上的差异，刁一能保证发展，因 此，网络管理逐步摆上建设的日程。 l - l _ 3 移动网管的建设对移动通信企业具有现实意义 移动通信企业只有不断通过对木身运营能力认识和总结，对企业经 营管理模式深刻认识，才能推动更深层次对影响和制约生产发展因素的 改革和创新。 1 2 国内外研究现状和趋势 在2 0 世纪8 0 年代和9 0 年代，国内的一些高校和研究单位升：始对 移动网络管理技术进行研究，并借鉴了大量的国外的先进的网络管理技 术，通过资料来看，国外的网络管理技术比我国要成熟的多，尤其是在 数据库、小型计算机的应用、中间件交换平台等i ：的应用技术比我国成 熟的多。在此我也吸收了大量的国外的先进的网络管理技术。 1 2 ，1 网管系统现状不能适应企业网络管理的需要 我省网管现状如下： 1 ) 网管中心的职责为网络层的管理。省级网管系统( w n m s ) 虽然是针对于网络层的网管系统，但它现在只具有少量的报表系统和不 十分成熟的网络拓扑功能；无法直联交换机，在省中心无法利用它进行 远程监控；现在还无法提供全天2 4 小时的性能数据，同时不具备全省 运行维护管理功能。所以系统在现阶段还没有充分利用，看来无法满足 我省对移动通了言网络管理的需要。 2 ) 在省中心还有爱立信的o s s 服务器，但爱立信的o s s 系统只 是针对于网元设备的集中操作维护中心，因此现在省网管中心的网络层 管理功能还不能体现，停留在只见网元，不见网络的局而 1 2 2 移动通信网的发展要求建设集中管理的网管系统 目前，我省在移动通信网络总体规模上，己经在全国居于前列。目 前，g s m 移动通信网络：全省交换网络容量为6 0 7 万，无线网络容量 为6 1 1 4 万，基站数为2 6 8 2 个( 其中g s m 9 0 0 m 为2 3 0 4 个，g s m l 8 0 0 m 为3 7 8 个) ，载波数为2 5 9 1 8 个( 其中g s m 9 0 0 m 为2 2 1 1 2 个， g s m l 8 0 0 m 为3 8 0 6 ) ，全省网元规模：t m s c 2 个，g m s c l 2 个，m s c 3 7 个，b s c 4 1 个，h l r1 1 个。智能网通信网络：独立s s p 容星为3 5 万， s c p 共有3 个，容量共3 0 0 万。v c 有1 个，s m p 有1 个，“神洲 行”用户达到1 5 2 万。g p r s 网络：用户能够达到8 万用户。短信： 短信中心的预计容量为1 5 0 万。厂家的o m c 设备：爱立信的o s s 系统， 诺基亚的o m c ，摩托罗拉的0 m c r 。但在网络管理和设备运行维护 方面仍然存在相当大的差距，在管理和运行维护手段上仍然落后，移动 网管的建设和应用尚有不足。而随着我省移动通信网规模不断扩大，移 动通信技术不断发展，新技术、新没各、新业务不断出现，又使得移动 通信网的维护和管理变得f 1 趋复杂。这些都要求我们认真细致地研究移 动通信网络管理在运行维护和经营管理工作中的支撑作用，使得我省移 动通信网的网管建设能实际有效地应用于移动通信运行维护的各个环 节。 1 3 研究的内容 本人结合实际工作，对以下问题进行了较深入的研究。 1 _ 3 。l 移动鼹管体系的分析与研究 网络管理体系和管理模式的定位直接影响技术作为生产力作用的 发挥，在网络运行管理趋于规模经营，管理体系和管理模式成为生产关 系直接体现，来影响还是制约生产能力的提高，将在实际的生产过程中 来作用和表现。 目前，在电信通信企业运行实际生产过程中，存在人力资源的不足。 因此，既要保证网络运行f 常，同时又要能在实际生产中进行研究，来 解决用户实际的业务需要和电信技术的差异而不能支撑之间的矛盾问 题。在管理上，普遍存在职能管理开始不再适应于生产专业化管理和规 模经营中不同部门在生产过程中生产协调和为共同的生产目的而共同 进行生产行为，要求建立良好管理体系和管理模式的定位来体现人力资 源在生产中人的主观能动作用，体现管理结构的简洁和工作效率的提 高。因此，在网络管理系统建设上，通过有效技术能力应用，使得工作 流，物流，信息流有机融合和统一，直接提供运行规模经营中社会生产 的协同和生产过程的目的优化以及绩效考核标准的衡定。 1 3 2 电信管理网( t 州) 的相关知识 l 、基本概念 为了克服传统网络管理的缺欠，适应来来电信网络发展的需要，国 际电信联盟一电信部( e t u t ) 提出了电信管理网 ( t m n ： t e l e c o 唧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 ) 的概念，并以t m n 的体系 结构来支撑电信网和电信业务的规划、建设和开放。 t m n 是种网络组织结构，在该网络组织由通过商定的具有标准协 议的接口进行管理信息的交换，使得各种类型操作系统( o s s ) 之间、 操作系统与电信设备之问能够互连互通。因此，t m n 是一个高度标准化 的网络，它所提供的组标准的接口，可使网络操作及对网络单元的维 护和管理变得更加简易，而且当网上引入新的业务、新的设备或出现新 的需求时，也能使现有的网管系统能实现自然平滑的过渡。t m n 的管 理业务从使用者的角度来描述就是对电信网进行操作、维护和管理活 动。这些业务大致可以分为三类： ( 1 ) 对电信网的日常运行管理业务； ( 2 ) 对电信网的监测、故障管理等维护管理业务； ( 3 ) 对网路控制和异常情况处理等控制业务。 t 州的管理业务是通过t m n 定义的一系列管理功能来实现的。 t 洲对电信网及其电信业务提供了一系列的管理功能，分成了五个管理 功能域，即： ( 1 ) 性能管理( p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t ) 功能域，包括性能监 测、评估和分析功能； ( 2 ) 配置管理( c o n f i g u r a t i o n f a n a g e m e n t ) 功能域，包括网络 规划、设备安装、配置状态监视功能； ( 3 ) 故障管理( f a u l tm a n a g e m e n t ) 功能域，包括告警监视、定 位和故障处理功能； ( 4 ) 帐务管理( a c c o u n t i n gm a n a g e m e n t ) 功能域，包括计费管 理功能； ( 5 ) 安全管理( s e c u r i t ym a n a g e m e n t ) 功能域，包括用户权限 管理和安全告警管理功能。 t m n 的管理功能分布在t m n 的业务分层之中。t m n 的管理业务可 以分为事务管理层( b m l ) 、业务管理层( s m l ) 、网络管理层( n m l ) 、 和网元管理层( n e m l ) 。 ( 1 ) 事务管理层( b u s i n e s sm a n a g e m e n tl a y e r ) 提供支持用户 决策的管理功能，其用户是最高管理者。 ( 2 ) 业务管理层( s e r v i c em a n a g e m e n tl a y e r ) 包括业务提供、 业务控制与监测以及计费等，其用户是业务的运营管理者。 ( 3 ) 网络管理层( n e t w o r km a n a g e i i 】e n tl a y e r ) 包括网络话务监 视和控制、网络保护及路由调度等网络的管理功能，这旱的用户是网络 的管理者。 ( 4 ) 网元管理层( n e t w o r ke 1 e m e n tm a n a g e m e n tl a y e r ) 可实现 对个或多个网元进行操作和管理，这罩的用户是设备操作和维护人 员。【4 】【5 】 2 、t m n 的功能体系结构 t m n 的功能体系结构是从逻辑上描述t m n 内部的功能分布，使得 任意复杂的t m n 通过各种功能的有机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 的功能模型中包括操作系统功能( 0 s f ) 、各种中介功能( m f ) 、适 配器功能( 0 a f ) ，t m n 也包括网络单元功能( n e f ) ) 和各工作站功能 ( w s f ) 【5 】【9 j 1 0 。在t m n 中，为了描述各功能块之间的关系，引入了 参考点q ，f ，x ，另外t m n 与外界相关的参考点为g ，m 。q 参考点在 o s f 与0 s f 之间、o s f 和m f 之间、o s f 和n e f 之间，m f 和m f 之 间。f 参考点在o s f 和w s f 之间、w s f 和m f 之间，在电信统一网管 平台中主要采用f 参考点。x 参考点在o s f 与其他t m n 的o s f 之间。 m 参考点在非t m n 的标准网元( 或0 s f ) 与q a f 之间。g 参考点在w s f 与用户之问。 0 s f 功能模块处理与电信管理相关的信息，支持和控制电信网络管 理功能的实现。 中介功能m f ，在o s f 与n e f ( 或q a f ) 之间进行信息传递送，以保 证各功能模块对信息模型的需求，并使网元( n e ) 到0 s f 的结构更加 灵活。 数据通信功能( d c f ) ，提供各种功能块之间数据通信的方法。提供 在o 由参考模型中第1 到第3 层的功能。 网元功能n e f ，在网元中，为了被管理而向t m n 描述其通信功能 是瑚e f 的一部分，这部分属于t m n ，而n e f 的其他功能则在t m n 之 外。 适配器功能( q a f ) 实现t m n 与非t m n 网元和0 s f 之问的连接。 工作站功能( w s f ) 提供t m n 与用户之间的交互能力，而人机界面 则属t m n 之外。 根据o s i 系统功能模型，t m n 分为5 个主要的管理功能域，每个功能 域包含一组管理活动，各个功能区域并非孤立的，它们相互流通信息和 相可操作。功能域的划分可咀穿越物理结构的传统边界，完成系统有效 的自动的信息流通。这5 个管理功能域为配置管理、故障管理、性能管 理、计费管理和安全管理。 3 、t m n 的物理体系结构 t m n 的物理体系结构是为实现t m n 的功能所需要的各种物理配置 结构j 。o s 完成o s f ，d c n 是t m n 内部的数据通信网，为各接口提供 o s i 参考模型中的第1 到第3 层通信功能。工作站w s 执行w s f ，网络 单元n e 由电信设备组成，实现t m n 中的n e f 功能。 这种一般化的物理体系结构，使得t m n 有能力在多厂商的环境下 对任何数据通信网和电信网络的运行、组织、维护和提供( o a m & p ) 进 行管理。 4 、t m n 的信息体系结构 t m n 的信息体系结构采用o s i 系统管理的原则，引入了管理者 ( m a n a g e r ) 和代理( a g e 矗) 的概念，主要包括管理信息模型和管理信息交 换的两个方面。 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，网络资源被抽象为被管对象( m o ) 。模型决定了以标准方 式进行信息交换的范围，模型中的活动实现t m n 的各种管理操作，如 信息的存储、提取及预处理。管理信息交换涉及t m n 的数据通信功能 d c f ，消息传递功能m c f ，主要是接口规范及协议栈。 使用被管对象交换信息，完成一个管理操作，要有负责发出命令的 管理者和负责执行命令的代理。要完成命令，代理必须对所要处理的对 象有一个了解，比如它的名称、属性、从属关系等等。所有这些信息从 相关的管理信息库( m i b ) 中得到。存在m i b 中的信息按规律有机地组织 起来。遥过信息模型方法，m i b 按从属派生规律将己抽象化的被管对象 在逻辑卜自上而下排列，呈树形结构。这种结构便于对目标进行查找。 1 3 3 网管系统数据库数据结构的研究 肉管系统中，数据建模是其中的核心，网终管理不直接面对物理实 体。因而，将物理实体的属性映射成为逻辑实体( 数据对象) ，通过对 逻辑实体的控制和操作来实现对物理实体的控制，操作和实际电气性 能，使用效率的分析。 网管系统中数据结构的研究，数据更加合理，结构层次清晰，能够 保证实际的需要，数据结构的研究直接能够使数据的集合更能和实际需 要一致，满足管理和生产的实际需要。 1 3 4 网管系统接口的研究 网管是个计算机系统，是计算机网络，因此，接口技术的使用， 关系到各个组成网络之间有效的配合，进程的调用，网络资源的共享。 接口技术研究，能够实现数据传递的规范，进程调用原则的一致，数据 关系的完整，使得网管具备统一性。 1 3 5 网管系统技术发展方向的研究【6 1 网管系统是技术综合的系统，技术发展和投入商用对网管系统发展 和建设起到了至关重要的作用，网管系统在技术的选择上，同样存在对 现有技术改造和原有资产保护的问题。单纯对于先进技术的追求，将会 导致改造投入过大和原有投资浪费现象，在投人产出的效能来看，效率 底下，不能发挥系统的效能。 同时，技术的综合将会导致对于设备资源的占用不能得到合理的分 配，同样会降低系统设备的实际使用能力。平衡和选择技术的方向，并 且使之能够适应网管不断发展的需要，就要求不断研究网管系统技术的 发展方向。 针对网管系统不同管理目标的需要，下面要丌展适应于网络结构发 展而对网络的拓扑结构的研究，逻辑结构可扩展性，以及网络资源分配 原则和对于网络的未来数据传递的控制。相应技术准备和技术跟踪才能 保证网管建设可持续性发展。从根本上以技术的进步来带动生产力的提 高。 1 3 6 数据仓库技术在移动网管领域的应用 l 、数据仓库的基本概念 在决策支持系统( d s s ) 的丌发过程中，人们发现d s s 原有的框 架分离的数据库、模型库和方法库并不理想，尤其是传统的关系数 据库，它缺乏分析工具、实际容量小、数据类型单一，没有充足的数据 源支持d s s ，成为d s s 发展的最大障碍。而近几年来，国外信息领域 中悄然兴起并日渐成熟的数据仓库( d a t a w a r e h o u s e ) 技术为解决这 一难题提供可能。通过该技术的发展和不懈的努力，终于找到了以数据 仓库为基础，以联机分析工具( o l a p ) 和数据挖掘工具( d m ) 为手段的 + 整套可操作、可实施的d s s 可行方案。数据仓库技术不仅使d s s 系 统跨入了一个新阶段，而且在许多领域都发挥着一定的作用，为用户提 供面向分析的全局性、综合性、动态性、多层次信息。 。数据仓库不同于数据库。数据库是一种通用的平台，用来管理企业 的数据：而数据仓库是一种概念，在此概念下进行的构造过程，我们叫 它数据仓库处理。所以，数据仓库不是花钱可以购买的现成产品，它是 一个建立的过程。 2 、网管决策支持系统是以数据仓库为基础、以数据抽取转换装载 工具( e t l ) 、多维分析工具( o l a p ) 数据挖掘工具d m 和数掘展 现工具为手段的一整套可操作、可实施的解决方案。整个系统主要包括 如下几个部分： 己有数掘：为数据仓库提供源数据，如各种生产系统数据库、联机 事务处理系统( 0 l t p ) 的操作型数据、外部数掘源等都可以作为数据 仓库的数据源。 数据仓库和数据集市：数据仓库和数据集市存储经检验、整理、加 工和重新组织后的数据；数据仓库是支持整个企业进行决策的数据集 合；而数据集市则是支持某一部门或特定商业需求的d s s 应用的数据 集合。 元数据库：用于存储数据模卫和元数据。其中，元数据( m e t a d a t a ) 描述了数据仓库中源数据和目标数据本身的信息，定义了从源 数据到目标数据的转换过程。 数据抽取、转换和装载( e t l ) ：其功能是从数据源中抽取数据，对 数据进行检验和整理，并根据数据仓库的设计要求，对数据进行重新组 织和加工，装载到数据仓库的目标数据库中。 0 l a p ：实现对数据指标的多维展现和多维分析。 + 数据挖掘工具：根据用户的需求，完成预测、分类、聚类、关联分 析等数据挖掘任务。 数据展现：能以文字、表格以及图表等多种方式将目标数据库中的 数据展现给用户，以供进一步深入分析之用。 数据仓库的丌发模式建设阶段划分： 数据仓库是一个过程而不是简单的个工程。因此数据仓库实施的 阶段划分更侧重于管理内容和深度的划分，而不是功能的逐渐增强。 整体阶段过程为先功能建设，后完善内容：注重解决实际问题。 各个发展阶段之间又不是孤立无关的，高的阶段需要较低阶段的能 力的支持。 第二章中国移动网络体系结构与运维模式的分析 移动网络是移动运营的核心资产，网络质量是移动业务市场竞争的 关键。 在本章中，本人对河北省移动的网络结构与运维模式进行分析，并 提出了一种适应于当前网络结构与运维模式要求的网络管理体系结构。 2 1 移动通信网网络结构分析与研究 中国移动自1 9 9 4 年开始建设g s m 网络，至今己建成世界上最大 的g s m 网络，g s m 语音用户增长趋势迅猛，交换网络规模继续扩大， 移动丁电话业务、数据多媒体业务及网络呈迅准发尽之势。中国移动 g s m 网络按照三级结构组织建设。其结构如图2 1 所示。 图2 1g s m 网结构图 9 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 、 s m p 、s m a p 充值中心等功能实体，不改变现有的网络结构，因此其话路 网、信令网的组织和路由选择，原则上应遵循g s m 网的话路网组织和 路由选择。智能网结构如图2 2 所示。 图2 2 智能网结构 i 中国移动g p r s 网为二级网络结构：即除g p r s 省网和g p r s 全国 骨干网组成，g p r s 全国骨干网负责为各c p r s 省网之间的通信提供 i p 骨十传输，提供中国移动g p r s 网与其它p l m ng p r s 网的互联以实 现网间漫游，g p r s 骨干网采用c m n e t 作为其骨干传输网，g p r s 省网 利用c m n e t 省网作为其i p 传输网。 在一个g p r s 基本网络中，基站子系统可以通过帖中继网、 e l 专 线等方式与s g s n 相连。s g s n 、g g s n 、b g 、c g 、d n s 等核心网买 体是通过i p 传输网进行信令与数据传输的。此外，在核心网中s g s n 与h l r 、m s c v l r 短消息中心以及g g s n 与h l r 之间通过7 号信令网进行 通信。 2 2 移动通信运维模式的分析与研究 根据国际电信管理论坛的电信运营模式，电信运营过程可以分为三 个层次：客户服务层面、业务发展层面、网络以及系统管理层面。各层 面的主要功如下论述： 1 客户管理层面 该层面的主要功能包括：业务销售、客户服务、客户管理、服务质 量管理、业务咨询等。 2 业务管理层面 在该层面功能主要包括：新业务规划与开发、业务实现管理、业务 质量管理、计费等。 3 网络及系统管理层面 + 该层面的主要功能点包括：网元管理、网络发展规划、网络资源的 配置管理、网络性能管理、网络控制、网络设备的集中操作维护。 因此从t m f 提供的电信运营模式，可以看出客户服务是面向客户 资源、业务发展层面是面向业务资源、网络以及系统管理是而向网络资 源。这i 种资源是电信企业的基本经营要素电信运维主要涉及到了网络 与系统管理层面，保证网络资源的正常运行、充分利用，为业务层面以 及用户层面提供强有力的保证，三者相互制约相互促进。i 7 j 【酬 2 3 河北省移动网络管理体系分析与研究 针对前面对中国移动网络结构、运行维护模式的分析，建设一个可 靠、安全、功能完备的网络管理系统主要来解决以下问题： 2 3 1 网络设备的集中操作维护问题 省级网管系统通过0 m c 实现对网络设备的集中操作维护。在本地操 作维护中心通过o m c 反牵工作站和交换机维护终端实现对网元的实时 集中操作维护。 l 、系统提供基于网管系统的告警集中监控 i 利用话务网管系统的实时采集、实时监控功能实现对告警的实时监 控，了解网元的告警状况，及时发现问题解决问题。 在故障管理系统中，处理的信息是网元告警，随着告警状态的变化， 故障管理系统要进行相应的逻辑处理，告警事件包含被管对象状态异常 的信息。一个告警消息通常包括以下信息：有关发出告警设备的信息、 故障的征兆，以及告警产生的时间。不幸的是，告警通常并不明显包含 网络中故障和问题根源的确切位置信息，当网络中出现故障时，会引起 系列告警，但并不是所有的告警都表明故障原因，这就需要通过分析 网络产生的所有告警来判断故障的根本原因。需要注意的是，告警仅仅 是反应网络状况发生改变的征兆，也就是说，通常是故障产生了告警， 一个故障可能是另一个故障的根源，但一个告警一般不会产生其他告警 利用网管系统提供的告警监视可以根据用户的要求有选择地通过 采集过滤，重点监控重要网元的重要告警、突出重点、防止无效告警的 干扰，提高操作人员的效率。同时利用告警处理插件可以非常方便地实 现告警重定义、告警相关的告警后处理功能。 在这种监控模式下，系经可以及时监控网络的性能恶化状况，通过 性能告警了解网络重点网元性能波动情况，提前预警。在机房无人的情 况下，消息前转模块可以根据设定的前转流程将告警消息前转到用户指 定的电话短消息电子邮件上，实现告警的随时监控。 系统提供了外界声光告警板的接口，无需直接通过计算机屏幕，即 可了解重大网元的重大告警。 在网络拓扑以及告警监控界面上，操作人员可以进行告警确认提 升清除，并可以根据告警的归属派发相应的工单或登录到相关网元进 行告警处理。 2 、告警专家系统的规划 专家系统包括告警处理案例库、告警实时处理流程库、告警处理规 则库、告警规则处理模块、告警处理流程管理模块，案例查询模块，实 现功能包括：告警处理案例存储及管理，告警规则管理及告警规则的自 学习，告警流程管理以及告警处理流程的自动匹配功能。 在告警处理规则主要来源对告警处理案件的归纳总结，出规则抽取 模块根据对告警处理案例的统计结果，根据决策树的分析方法，形成不 同处理流程方案的统计置信度，形成初步的告警处理规则。 告警处理流程规则中，操作维护人员可以根据需要对规则中每一种 处理方案的置信度以及规则本身是否启用进行设置。 系统通过对告警案例库的定时抽取来形成新的规则或对原有规则 进行音信度的修改从而不断完善规则的准确性。 2 3 2 网管远程终端操作响应实时性及网络传输速率问题 网管网络要保证操作维护平台同主服务器和相关应用服务器之间 的传输速率，以减小因网络传输造成的响应时延，保证远程应用的快速 响应。传输路出的瓶颈也是导致网络拥塞的主要问题。 网管系统作为集中操作维护，运行性能分析，网络、业务管理和信 息共享的平台，在建设初期的技术方案论证中，要给与传输路出和网络 组网结构以高度重视。在传输路出的建设上，网管中心至远程操作维护 中心采用传输速率2 m 以上的传输介质，网管中心的服务器间通过网络 交换机连接，以提高网络传输速率，控制网络拥塞。( 见表2 1 ) 表2 1 网管系统的采集服务器到厂商o m c 间的传输链路要求 设备单位记录日总数单条数据原始数据 数记录量( 月) p mm s c4 03 8 4 0 o 5 2 3 ( ) 4 0 0 t r1 09 6 0 0 5 5 7 6 0 0 b t s3 0 0 07 2 0 0 0 o 8 3 l1 0 4 0 0 0 d e s t c o d el 0 0 09 6 0 0 0o 63 4 5 6 0 0 0 t r u n k g r o u p1 1 0 01 0 5 6 0 0( ) 81 0 1 3 7 6 0 0 3 4 03 2 6 4 0o 83 1 3 3 4 4 0 累计 3 1 1 0 4 0 4 8 l1 9 0 4 0 c mt r u n k g r o u p7 0 01 4 0 0l4 2 0 0 4 0 0 0 04 0 0 0 0 11 2 0 0 0 0 累计4 1 4 0 01 2 4 2 0 0 f m2 0 0 04 8 0 0 01 42 0 1 6 0 0 0 累计 4 8 0 0 02 0 1 6 0 0 0 系统数据总量 以上是网管系统的采集服务器到厂商o m c 问的传输链路要求。 前提是2 0 分钟完成对4 0 眦的数据采集 链路宽带= 原始配置数据( 月) + 原始性能数据( 月) $ 1 3 + 原始告 警数据( 月) 3 0 ( 田月) 2 4 ( 小时天) 2 0 分钟 8 ( b i t b y t e ) 5 ( 个o m c ) 6 0 ( 秒分) = 1 2 0 k 根据反牵工作站和采集服务器的共同数据传输要求，采用2 m 传输 链路满足系统的长期发展要求。 2 3 3 理顺省级网管系统与本地操作维护平台信息共享问题 省级网管系统作为省级网管远程终端的服务器，以数据共享、w e b 自动生成和发布、进程共享和条用等方式为本地网操作维护工作提供数 据、进城、信息共享等相关服务。 2 3 4 移动网管平台同企业其他部门、其他支撑网关系问题 网管系统、客户服务系统、业务管理系统和m i s 系统共同构成我省 移动通信网络的支撑网，随着我省支撑网络的逐步建设，运用现代计算 机技术、通信网技术、管理技术，对我省移动通信网，以及对为用户提 供服务和执行服务的业务过程进行综合管理。 对于移动网络管理平台信息共享的部分及各支撑网之问的业务流 程，如规划系统数据、全网系统运行数据、网络配置数据等共享数据及 客户服务等相关业务，将通过网络管理平台的w b b 及相关接口提供给 相关部门。 2 3 5 平滑过渡 在：r = 程建设中，要考虑网管系统的平滑过渡，要对软件、硬件设 备平台预留适当的发展余地。同时对现有的网络技术、接口技术、数据 存储访问技术、数据仓库技术、人工智能、专家诊断与分析技术、运筹， 信息、管理、优化等光进技术进行相关的技术储备，以便实现山我省目 前的现状网络向网管网目标网络过渡。1 9 j i j 2 3 6 系统稳定性的保证措施 影啊网管系统稳定性的主要因素是： 主机系统的运行稳定性： 。“广域网络部分：由于d c n 问题，导致数据传输不稳定，造成系统 找全据采集问题。 网元的不断升级：导致系统不断升级，影响应用系统的工作。 存储设备的问题：个别硬盘损坏造成数据丢失 针对以上问题，主要从飞个方面提高系统的可靠性：硬件平台、软 件系统及网络设备及网络设计。 1 、硬件平台 从实际的工程项目实施以及项目维护工程中，我们总结出在硬件平 台方面比较容易出故障的是电源、磁盘、以及网络接口、外部盘阵的接 口。对此通常采用冗余配置来解决单点故障。电源采用n 十1 冗余配 置，磁盘采用r a i d 技术( r a i d 0 十1 5 ) 增强可用性，网络接口、盘阵 接口采用冗余配置，一般配置为双通道。 2 、软件系统 在软件系统方面，可靠性主要体现在数据的采集过程中。具体情况 以及相应的对策如下： l1 ) 测量能否下常开启网络连接是否f 常 它直接影响到网管系统的数据采集。在网管系统日常维护维护过程 中，经常遇到测量未能正常开启、测量开启以后由于各种情况又关闭到 o c 链路中断、测量未能全部开启( 只开启了一部分网元) 等情况。 系统提供了采集查错和汇总查错的功能，用以支持在以上情况下， 如何说明报表的准确性。既可以通过报表中所附的出错信息，来明确报 表数据的准确性，同时在下一次的采集中补采未采的数据。 2 ) o m c 中的配置数据与实际网络数据的不一致性 由于在大多数情况下，网管系统是通过o m c 采集数据的，假如， 0 m c 数据与买际网络不一致，则会导致系统数据与实际情况不一致。所 以，运维人员对0 m c 的维护是非常重要的。 3 ) 数据核查与算法验证 在网管买施过程中，由于会对数据核查非常重视，在网管系统安装 完成之后，有必要与开发商进行所有算法的验证和确认。 网管系统是一个全天运行的复杂计算机应用系统，该系统的可靠性 涉及到的范围非常广泛，不仅与计算机、网络、线路及通信设备有关， 系统软件、应用软件、管理技术等有关。任何一个环节出问题都会影响 系统的正常运行，但由于故障发生的部位不同，影响系统的程度也不尽 相同。我们重点分析系统内关键硬件设备、网络设备、系统软件和应用 软件等对系统可靠性的影响。 根掘可靠性分析模型以及厂家提供的技术数据，我们对包括主机 系统、存储系统、网络设备以及应用软件构成的网管应用系统的可靠性 进行了分析，具体数字以及分析过程如表2 2 所示。 表2 2 技术数据的可靠性分析 分系统名称子系统分类可靠性平均修复时间可州度 ( m t b f )( m t r f ) 数据库主机核心系统 1 3 0 0 0 0 数据库存储核心系统 1 3 0 0 0 0 设备( 磁盘阵 列) 通信服务器核心系统 1 3 0 0 0 0 主机 采集服务器核心系统 1 3 0 0 0 0 主机 核心路由器核心系统 1 0 0 0 0 0 核心交换机核心系统 1 0 0 0 0 0 核心硬件系核心系统 1 6 4 5 5 1 29 9 9 缌可州度 应用软件核心系统 9 9 5 第三章河北省移动网络管理系统的设计与实现 本章以河北省移动网络管理系统为例，说明了移动网络管理系统的 设计思路与实现方案。 3 1 设计背景 背景按照集团公司的要求，本期的网管工程应按照2 0 0 6 年底全省 移动通信网网络规模规划，应能支持到2 0 0 7 年6 月。2 0 0 6 年底无 线部分数据存储容量9 2 6 6 4 m ，交换部分数据存储总容6 51 7 8 m ， 额外容量开销4 0 0 0 0 m 。考虑到系统应满足河北省未来三年的网络规 模，并对智能网、g p r s 、i p 、短信的接入顶留空间，因此网管系统 应该具有很强的综合性，可扩展性和业务的支持能力。 河北省的通信网络采用多个厂商的设备，包括e r i c s s o n ，n o k i a ， m 0 t o r 0 1 a 和华为公司等。不同的厂商采用不同的接口( 如q 3 ，c o r b a ， 文件，数据库等) ，通信协议和实现方案。因此，网管系统必须具有多 厂家能力。 网管平台需要具备的功能： 1 、可移植特性可以跨越u n 和w i n d o w s 等多种操作平台，并 支持多种类型数据库。 2 、灵活的扩展性系统的高扩展性保证了系统在扩容或者是增加新 的髑络设备的情况下，平滑升级，保证对现有系统的冲击最小。 3 、丰富易用的二次开发接口为网管故障、性能、配置、用户管理 等功能扩展提供完备的二次开发支持，平台内嵌安全，同志，拓扑，分 布文件系统，系统管理等功能实现，二次开发过程可以根据策略灵活选 择和定制。 4 、丰富的二次开发工具为统一网管平台的开发提供强大的支持。 5 、。多种客户端接入方式的支持为图形界面、命令行及w e b 的客 户端提供支持。 6 、标准的上级网管的接口提供c o r b a 接口、e j b 接口、f 口，同 时也提供数据库，命令行方式的过渡接口。 7 、全面的支持统一网管统一网管平台保证了系统对无线、交换接 入、智能、传输、数据等不同领域设备的统一集中操作维护，统一管理。 8 、无局限的系统扩展突破传统o m c 网元层管理的局限，不仅仅 实现了对设备网元的操作维护，为网络的可运营管理提供更多先进的业 务，可以延伸到支持对网络层和业务层的管理。 9 、方便的网元接入方式通过定制网元中介框架中的协议处理组 件，还可平滑接入更多设备 1 6 3 2 设计原则 经以上分析，河北省移动网络管理系统的设计根据当前河北省移动 的实际情况，我们提出河北省移动网管建设的思路：数据集中、维护集 中、信息分层、应用分布、面同业务应该遵循以下原则： 1 、数据集中 通过网管系统将网元的配置、性能、告警数据集中到省中心，数据 统一管理、统一维护，统一分析、统一处理，构造面向用户的统一网络 管理操作维护平台，避免信息存留在各个信息孤岛中，实现： a 、跨厂商的网络层性能分析： b 、信息之间的相关性分析 c 、实现信息的综合分析能力 2 、维护集中 通过网管系统将网元设备的统一管理、集中监视、集中管理，提供 集中的操作维护手段： a 、网管实时收集网元设备的告警，实现告警的集中监控、集中处 理； b 、通过合理网络传输手段，集中厂家操作维护终端或通过厂家操 作维护系统界面的无损仿真，实现维护手段的集中 c 、通过局数据的全网核查制作工具实现局数据的集中维护 d 、提供强大的超级终端，实现广播、批命令、调试执行等超强功 能 f 、通过告警的自动流程处理，实现告警的自动处理 、3 、信息分层 由于网管系统面对不同的业务部门，网管系统对采集到的数据进行 分层存储，以满足不同的业务部门的需要： r a 、网管数据分三层存储：原始数据、核心数据、应用数据 b 、不同职能用户面对不同的数据层 4 、应用分布 利用分布式软件总线技术将应用分布到各业务部门，为业务部门定 制开发满足其特定要求的应用，保证网管平台对相关业务部门的支撵作 用，同时便于随时根据各部门的需要，添加新的应用。 5 、面向业务 强化面向业务的应用开发，根据业务需求组织上层应用： a 、面向维护人员的告警监控、声光告警系统以及告警维护流程处 理系统，b 、面同局数据管理人员的局数据核查与制作工具， c 、面向网络分析人员的数据分析工具， d 、面向领导的各种专题报表， e 、面向网络优化人员的地理化数据分析工具， f 、面向网管维护人员的自身管理系统。 g 、面向规划人员的资源管理系统以及预测模型 通过一系列的上层应用将网管构建成为网络运行维护的一个基础 平台。【1 l 】 3 3 应用软件 3 3