（电磁场与微波技术专业论文）直放站网管的研究与实现.pdf

摘要 随着我国电信业的飞速发展，各大电信运营商都相继建起了自己的网络。在 移动通信网络的建设中，为了填补基站覆盖不到的“盲区”，各种类型的直放站设 备被越来越多的应用。由于其分布区域较广，位置大多比较偏远，在目前没有统 一监控系统的情况下，直放站是整个通信系统中的孤岛。在网络应用十分广泛的 今天，如果仅仅靠原来网管人员的亲力亲为、现场维护和人工排查是远远不能满 足网管的要求的。因此，如何利用目前的硬件技术和计算机网络技术来建立一套 完善的直放站网管系统显的尤为重要。通过建立完善的网管系统，可以对各个站 点进行远程参数设置，并监测其工作状态，能够及时发现甚至预知设备的故障， 对故障的处理将变得十分轻松，效率也大幅提升。在现有硬件的基础上，利用网 络通信技术，建立一套完善、安全、功能强大的网管系统。此系统应具有基本的 网络管理功能，能够兼容不同厂家的直放站，同时应具有拓扑管理、工程管理、 资产管理、历史数据分析等功能，对直放站设备的管理真正实现智能化的监控。 本论文首先详细分析和研究了电信网络管理标准t m n ，直放站网管需要纳 入t m n 范畴，必须严格遵循t m n 标准；第三章在分析目前直放站网管存在的问 题的基础上，提出了本系统的具体实现。重点介绍了特点、总体架构和主要功能 模块。架构以及功能模块都是严格符合前面介绍过的t m n 标准，可以纳入统一 网络管理平台，提供丰富的标准接口。对于本系统实现过程中的关键技术，内存 池管理和i o c p 技术，论文做了非常详细的介绍、分析和实现，这也是笔者在实 现该系统过程中所涉及到具体工作内容。最后对全文进行了总结和展望。 本文所描述的系统已经成功应用在国内多个直放站网络管理平台中，服务性 能良好。 关键词：直放站网管；t m n ；内存池；i o c p 武汉邮电科学研究院硕士论文 a b s t r a c t a l o n gw 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 n si n d u s t r y , t h em a j o r t e l e c o mo p e r a t o r sh a v eb e e ns e tu pi t so w nn e t w o r k i no r d e rt o 丘l lt h eb a s es t a t i o nc a l l n o tc o v e rt h e ”b l i n ds p o t s ”i nt h em o b i l ec o m m u n i c a t i o n sn e t w o r k ，v a r i o u st y p e so f e q u i p m e n tr e p e a t e rw a sa ni n c r e a s i n gn u m b e ro fa p p l i c a t i o n s b e c a u s eo fi t sb r o a d e r r e g i o n a ld i s t r i b u t i o n ，m o s to ft h er e l a t i v e l yr e m o t el o c a t i o n ，a n dn ou n i f i e dm o n i t o r i n g s y s t e m ，t h er e p e a t e rs y s t e mb e c a m et h ei s l a n di nt h ee n t i r ec o m m u n i c a t i o n s i nav e r y w i d er a n g eo fn e t w o r ka p p l i c a t i o n st o d a y , i fo n l yb yt h eo r i g i n a lm a n a g e m e n ts t a f fo f y o u rp e r s o n a le f f o r t st om a i n t a i no n - s i t ei n v e s t i g a t i o ni sa r t i f i c i a la n df a rf r o mm e e t i n g t h er e q u i r e m e n t so ft h en e t w o r k a sar e s u l t ，t h eu s eo fc u r r e n th a r d w a r et e c h n o l o g ya n d c o m p u t e rn e t w o r kt e c h n o l o g yt oc r e a t eac o m p r e h e n s i v en e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m m a r k e dt h er e p e a t e ri sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n t t h r o u g ht h ee s t a b l i s h m e n to fas o u n d m a n a g e m e n ts y s t e mf o re a c hr e m o t es i t et os e tp a r a m e t e r sa n dt om o n i t o rt h e i rw o r k ，c a n b ef o u n di nt i m ee v e nt op r e d i c te q u i p m e n tf a i l u r e ，t h ef a i l u r eo ft h ed e a lw i l lb e c o m e v e r ye a s y , a n de f f i c i e n c yh a si n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y b a s e d o nt h eu s eo fn e t w o r k c o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g y , i te s t a b l i s h e sas o u n d ， s a f ea n dp o w e r f u ln e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m t h es y s t e ms h o u l dh a v et h eb a s i cn e t w o r km a n a g e m e n tf u n c t i o n s ， c a nb ec o m p a t i b l ew i t hd i f f e r e n tm a n u f a c t u r e r so fr e p e a t e r , a tt h es a m et i m e ，w i t ha t o p o l o g ym a n a g e m e n t ，p r o j e c tm a n a g e m e n t ，a s s e tm a n a g e m e n t ，h i s t o r i c a ld a t aa n a l y s i s f u n c t i o n s ，t h er e p e a t e re q u i p m e n tf o rt h em a n a g e m e n to fat r u l yi n t e l l i g e n tm o n i t o r i n g f i r s to fa l l ，t h i sp a p e rd e t a i l e dt h et e l e c o mn e t w o r km a n a g e m e n ts t a n d a r d st m n i t n e e d sr e p e a t e rn e t w o r km a n a g e m e n ti n t ot h es c o p eo ft m n ，a n di tm u s ts t r i c t l ya b i d eb y t h es t a n d a r d so ft m n t h et h j r dc h a p t e rp r o p o s e ss p e c i f i cr e a l i a s eo ft h es y s t e mo nt h e b a s i so ft h ei nt h ea n a l y s i so ft h ec u r r e n tr e p e a t e rn e t w o r km a n a g e m e n tp r o b l e m s f o c u s e so nt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eo v e r a l ls t r u c t u r e 。a n dm a i nf u n c t i o nm o d u l e s i n t r o d u c e d a sw e l la st h es t r u c t u r eo ff u n c t i o nm o d u l e sa r es t r i c tc o m p l i a n c ew i t ht h e t m ns t a n d a r d ，a n dc a nb ei n t e g r a t e di n t oau n i f i e dn e t w o r km a n a g e m e n tp l a t f o r m ， 武汉邮电科学研究院硕士论文 p r o v i d i n gaw e a l t h o fs t a n d a r di n t e r f a c e s f o rt h ek e yt e c h n o l o g yo ft h es y s t e m ， m a n a g e m e n to fp o o lm e m o r ya n di o c p , p a p e rh a sd o n eav e r yd e t a i l e dp r e s e n t a t i o n , a n a l y s i sa n dr e a l i z e s t h i si sa l s oa u t h o r ss p e c i f i cw o r kc o n t e n tt oa c h i e v et h es y t e m t h ef m a l ，i ti ss u m m i n gu pa n dl o o k i n g t h i sd e s c r i b e ds y s t e mh a sb e e ns u c c e s s f u l l yu s e di nan u m b e ro fn a t i o n a lr e p e a t e r n e t w o r km a n a g e m e n t p l a t f o r m s ，a n di ti sag o o ds e r v i c ep e r f o r m a n c e k e yw o r d s ：r e p e a t e rn e t w o r k ；t m n ；m e m o r yp o o l ；i o c p 武汉邮电科学研究院硕士论文 1 1 背景 第1 章绪论 直放站( 中继器) 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。 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 带通外的信号进行极好的隔离，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，覆盖区域内的移动台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，从而达到基地站与手机的信号传递。 使用直放站作为实现“小容量、大覆盖目标的必要手段之一，主要是由于使 用直放站一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖，二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，提高通信质量，解决掉话等问题。 当前，随着营运商通讯网络的迅速发展，直放站设备数量不断增加。直放站监 控系统本着“集中监控、集中维护、集中管理的原则，对多厂商环境下的直放站 设备进行集中统一的监控管理与操作维护，对设备性能参数进行统计和分析，以保 证直放站设备的正常运行，这已经是大势所需。 1 2 研究的内容、目的和意义 本课题就是基于以上背景而提出，通过研究并实践开发出一套系统软件来集中 监控各个厂家的直放站设备。由于本课题所研究的内容属于电信管理网中的“网元 级 层次，因此课题的研究首先要从研究电信管理网标准( t 州) 入手，分析该课题 属于哪一层次以及与其他层次的关系。然后研究和分析本课题所需要用到的相关技 术和协议标准。接着要分析直放站管理的具体业务模型。在所有理论、标准、技术、 业务都分析清楚的前提下，提出系统的总体框架，包括系统的一些主要功能模块， 一一 茎坚墅皇型堂堕窒堕堡主笙奎 并实现这些功能模块。最后也是本课题的核心，就是对关键问题给出分析和解决方 案。 一 通过本文的研究，对实现符合删标准的直放站网管给出了非常重要的指导 意见，该系统的实现成果可以作为直放站网管设计和开发过程中的参考。 2 武汉邮电科学研究院硕士论文 第2 章t m n 基础 2 1t m n 概要 t m n 是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 的简称，是i t u t 从1 9 8 5 年 开始制定的一套电信网络管理国际标准。世界企业团体及标准化组织目前仍在进一 步充实t m n ，对m 3 0 0 0 系列定义的t m n 的体系结构【l 】、模型、定义、功能进行 修改。 t m n 为电信网和业务提供管理功能并提供与电信网和业务进行通信的能力。 t m n 的基本思想是提供一个有组织的体系结构，实现各种运营系统( o s ) 以电信设备 之间的互连，利用标准接口所支持的体系结构交换管理信息。从而为管理部门和厂 商在开发设备以及设计管理电信网络和业务的基础结构时提供参考。 t m n 的复杂度是可变的，从一个运营系统与一个电信设备的简单连接，到多种 运营系统和电信设备互连的复杂网络。 t m n 在概念上是一个单独的网络，在一些点上与电信网相通，以发送和接收管 理信息，控制它的运营。t m n 可以利用电信网的一部分来提供它所需要的通信。 国际电信联盟( i t u ) 在m 3 0 1 0 建议中指出，电信管理网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( o s s ) 之间，操作系统与电信 设备之间的互连它是采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的 体系结构提出t m n 体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划，配置，安装， 操作及组织。 2 2t m n 的功能体系结构 t m n 功能体系结构建立在提供一般功能的多个功能块之上。功能块之间的 信息传输由数据通信功能( d c f ) 完成。 具体地，t m n 包含运营系统功能【3 】( o s f ) 、中介功能 匝) 、数据通信功能，也 部分地包含网元功能( n e f ) 、工作站功能( w s f ) 、以及q 适配器功f 毙( q a f ) ，如图2 1 所示： 武汉邮电科学研究院硕士论文 2 2 1 功能模块划分 t h et m nf u n c t i o nb o u n d a r y 图2 1t m n 功能结构 1 运营系统功能( o s f ) 块 t m n 的管理功能由o s f 完成，为了进行网络和通信业务的管理，需要各类 o s f 。一般的分类方法是按抽象程度将o s f 划分为商务、业务( 客户) 、网络和基 层4 类。商务o s f 进行整个企业的商务协调。业务o s f 与一个或多个网络的业 务有关，一般完成用户接口任务。客户o s f 是业务o s f 的对等实体。网络o s f 通过与基层o s f 通信实现基于网络的t m n 应用功能。基层o s f 和网络o s f 通 过横跨网络的协调活动提供管理网络的功能，支持业务o s f 的联网要求。基层 o s f 和网络o s f 分担电信网基础结构的管理。在较小的网络中，可以不提供基层 o s f ，网络o s f 将直接与n e f 和m f 通信。 管理功能的实现，依赖于处理大量的管理信息，因此o s f 的具体任务是处理 管理信息。 2 网元功能( n e f ) 块 n e f 是为了使n e 得到监视和控制与t m n 进行通信的功能块。n e f 提供电 信功能和管理电信网所需要的支持功能。 4 武汉邮电科学研究院硕士论文 3 工作站功能( w s f ) 块 w s f 将管理信息由f 接口形式转换为管理信息用户可理解的g 接口形式，向 用户提供t m n 管理信息的输入输出的手段。w s f 包括对人的接口的支持，为终 端用户提供数据输入输出的一般功能。例如： 1 ) 对终端的安全访问、登录 2 ) 识别和验证输入 3 ) 格式化和验证输出 4 ) 支持菜单、屏幕、窗口、滚动、翻页等 5 ) 访问t m n 6 ) 提供屏幕开发工具 4 中介功能伍) 块 当两个需要交换信息的功能块不能接受和理解对方的信息时，需要用m f 进 行中介。m f 块主要对o s f 和n e f ( 或q a f ) 之间传递的信息进行处理。 m f 块的典型功能有：协议变换、消息变换、信号变换、地址映射变换、路由选 择、集线、信息过滤、信息存储以及信息选择等。 5 q 适配器功能( q a f ) 块 q a f 的作用是连接那些类n e f 和类o s f 的非t m n 实体，实现t m n 标准的 信息与非t m n 标准的信息之间的转换。 2 2 2 功能成分 t m n 的功能块由一些作用和结构更加基本的功能成分构成。 1 管理应用功能( m a f ) m a f 是实现t m n 的管理服务的功能成分。m a f 既可以担当管理者角色也 可以担当代理者角色。m a f 可以用包含它们的功能块进行命名。 o s f m a f ：o s f 中重要而基础的部分。功能从简单到复杂，例如： 1 ) 访问被管对象信息的管理者和代理者的实体； 2 ) 增加原始数据的价值，例如：数据集中、告警关联、统计以及性能分析 等； 5 武汉邮电科学研究院硕士论文 3 ) 对入局信息进行反应，例如：自动重新配置、故障跟踪等。 m f m a f ：这些管理应用功能被包含在m f 代理者和管理者角色的实体中。 可以将它们看作是支持o s f 应用功能的m f 部分。这些功能包括暂存、过滤、 调节阈值：集中、安全、测试等。 n e f 。m a f ：这些管理应用功能主要被包含在n e f 的代理者角色实体中。 q a f m a f ：这些管理应用功能主要在q a f 的代理者和管理者角色实体中出 现。 2 管理信息库( m i b ) m i b 是管理信息的概念上的存储库，代表一个被管系统中的被管对象的集 厶 口o 3 信息转换功能( i c f ) i c f 用于中介系统中，负责将一个接口的信息模型转换为其它接口的信息模 型。 4 表示功能( p f ) p f 完成将t m n 信息模型中的信息转换为可由人机接口显示的形式。p f 完 成提供用户友好的输入、显示、修改被管对象细节的设备所需要的功能。 5 人机适配( h m a ) h m a 完成m a f 信息模型向p f 信息模型的转换。另外，它支持对用户的证 明和认证。 6 消息通信功f l 皂( m c f ) 每个具有物理接口的功能块都与m c f 有联系，用于交换消息中的管理信息。 m c f 由一个允许功能块的连接具有数据通信功能的协议栈构成。m c f 可以为不 支持7 层协议的接口提供协议压缩功能。 当一个功能块被两类接口连接时，使用两类m c f 提供必要的协议转换。 2 2 3t m n 参考点 参考点是非覆盖的管理功能块之间概念上的信息交换点。参考点在两个管 理功能块之间定义服务边界，确定它们之间的关系，目的是规范功能块之间交换 6 武汉邮电科学研究院硕士论文 的信息。每个参考点需要不同的信息交换接口特性。 t m n 定义了q 、f 、x 三类参考点。另外与t m n 关系密切的还有在其它标准 中定义的g 和1 1 1 两类参考点。 1 q 参考点 q 参考点按照各个功能共同支持的信息模型的定义，对功能块之间所交换的一 部分信息进行描述。通过q 参考点通信的功能块可以不支持信息模型的所有范围。 当参考点两侧所支持的信息模型有差异时，需要利用中介功能进行补偿。 q 参考点被直接或通过d c f 置于功能块n e f 与o s f 、n e f 与m f 、m f 与 m f 、q a f 与m f 、m f 与o s f 、q a f 与o s f 、o s f 与o s f 之间。在q 类参考点 中： 1 ) q x 参考点被置于功能块n e f 与m f 、q a f 与m f 、m f 与m f 之间； 2 ) q 3 参考点被置于功能块n e f 与o s f 、q a f 与o s f 、m f 与o s f 、o s f 与o s f 之间。 2 f 参考点 f 参考点被置于功能块w s f 与o s f 、w s f 和m f 之间。 3 x 参考点 x 参考点被置于不同的t m n 中的o s f 功能块之间。x 参考点外侧的实体可以 是另一t m n ( o s f ) 的一部分，也可以是非t m n 环境( 类o s f ) 。 4 g 参考点 g 参考点被置于删之外的人与w s f 功能块之间。尽管g 参考点上传送t m n 信息，但它不被看作是t m n 的一部分。 5 1 1 1 参考点 m 参考点被置于t m n 之外的q a f 功能块和非t m n 被管实体之间。 2 2 4t m n 的数据通信功能 t m n 功能块利用数据通信功能【5 】( d c f ) 交换信息。d c f 的主要作用是提供信 息传输机制，也可以提供路由选择、中继和互通功能。d c f 配备o s i 参考模型的 l 到3 层的功能。 7 武汉邮电科学研究院硕士论文 d c f 主要进行o s 与o s 、o s 与n e 、n e 与n e 、w s 与o s 、w s 与n e 的各 模块间的信息传递。 d c f 可以由不同类型子网的通信能力支持。这些子网包括x 2 5 分组交换网 络、m a n 、w a n 、l a n 、7 号信令网或s d h 的嵌入型通信信道。对应不同的子 网、需要的d c f 的传输能力不同。当不同的子网互连时，有时需要将互通功能包 含在d c f 之中。 2 2 5t m n 参考模型 通过各个参考点两端的功能块概括描述了t m n 功能参考模型，同时也描述了 层次排列的功能块之间的典型的信息流。如图2 2 对于从总体上了解t m n 功能体 系结构有很大帮助。 用户用户 图2 2t m n 功能参考模型 武汉邮电科学研究院硕士论文 2 3t m n 的信息体系结构 2 3 1 面向对象的方法 为了有效地定义被管资源，t m n 运用了o s i 系统管理中被管对象的概念。由 被管对象表示资源在管理方面的特性的抽象视图。被管对象也可以表示资源或资 源组合( 如网络) 之间的关系。被管对象与资源之间的关系为： 1 ) 被管对象和实际资源之间不一定一一对应； 2 ) 一个资源可以由一个或多个被管对象表示； 3 ) 被管对象不止表示电信网资源，还可以表示t m n 逻辑资源； 4 ) 如果资源没有采用被管对象表示，就不能通过管理接口对它进行管理； 5 ) 一个被管对象可以为其它被管对象表示的多个资源提供一个抽象视图； 6 ) 被管对象能够被嵌入在其它被管对象中。 m 3 1 0 0 建议定义了一组被管对象，由此构成了一个一般网络信息模型。这个 模型涵盖整个t m n ，并可在所有网络中通用。但是，要用t m n 传送网络设备的 细节数据，还需要对这个模型进行扩充。 2 3 2 管理者与代理者 在建立的管理联系( a s s o c i a t i o n ) 中，一个管理进程或者担当管理者角色，或者 担当代理者角色。管理者发出管理操作指令和接收代理者发来的通报；代理者管 理被管对象，应答管理者发出的指令，向管理者反映被管对象的视图，发出通报 以反映被管对象的行为。 管理者和代理者之问在以下意义上存在”多对多”关系： 1 ) 一个管理者可以加入到与多个代理者的信息交换中。在这种情况下，它将 以多个管理者角色同对应的代理者角色相互作用。 2 ) 一个代理者可以加入到与多个管理者的信息交换中。在这种情况下，它将 以多个代理者角色同对应的管理者角色相互作用。 代理者可以由于多种原因( 例如，安全、信息模型一致性等) 拒绝管理者的指令。 因而管理者必须准备处理来自代理者的否定应答。 9 武汉邮电科学研究院硕士论文 管理者和代理者之间所有的管理信息交换都要利用c m i s 和c m i p 实现。 对于t m n 系统，管理者、代理者与被管对象之间的关系如图2 3 所示。 t m nq 参考 点处接口 被管对象： 被管资源的 抽象视图 被管资源 m ：管理者a ：代理者r ：资源0 ：被管对象 图2 3 管理者、代理者与被管对象之间的关系 2 3 3 共享的管理知识( s m i o t m n 功能块利用管理者与代理者关系完成管理活动。 t m n 中的一个系统可以对许多系统承担代理者角色，将它们表示为许多不同 的信息模型。一个t m n 系统也可以对许多系统承担管理者角色，按照不同的信 息模型对这些系统进行处理。 为了互通，系统之间需要共享一个公共的m i b 视图，否则至少相互理解下列 信息： 1 支持的协议能力 2 支持的管理功能 3 支持的被管对象类 4 可用的被管对象实例 5 授权的能力 6 对象之间的包含关系 1 0 武汉邮电科学研究院硕士论文 这些信息被称为共享的管理知识( s m k ) 。当两个功能块交换管理信息时，它 们必须理解对方使用的s m k 。因此需要进行某种形式的环境协调。根据管理应用 的要求、策略等，环境协调可以为静态的也可以是动态的。如图2 4 给出了系统 间的共享管理知识的一个例子。 m a n a g e r a - b a g e n t m a n a g e r b - c a g e n t 共对象n 共对象厂、 孕 ouou 謦 o o 孚 oo 氐 理理 知知 识 识 管理系统a管理系统、被管系统b被管系统c 图2 4 系统间管理共享知识 图2 4 表明，共享管理知识是与成对的通信实体有关的，例如，系统a 和系 统b 要互通，它们就应有a 和b 都认可的s m k ；同理，系统b 和系统c 也有双 方认可的s m k 。这两种s m k 是不相同的。信息交换的开始需要进程能够确保互 通接口使用相同的s m k ，一般可以通过协商来解决。 2 3 4 逻辑分层结构( l l a ) l l a 是基于层次结构的概念。上层的范围比下层宽。层次越高功能越通用， 层次越低功能越特殊。 l l a 意味着将管理功能划分到各个层次，它使用递归的方法将特定的管理活 动分解为一系列嵌套的功能域。每个功能域是一个在运营系统功能( o s f ) 控制下的 管理域，因而被称为o s f 域。一个o s f 域可以包含其它o s f 域而进一步分层， 也可以将资源表示为该域内的被管对象。 2 4t m n 的物理体系结构 t m n 物理体系结构【6 】中包含的元素有：运营系统( o s ) 、数据通信网( d a 0 、 中介装置( m d ) 、工作站( w s ) 、网元( n e ) 、以及q 适配器( q a ) 。其中m d 和q a 武汉邮电科学研究院硕士论文 不是所有t m n 的必要元素。另外，d c n 可以取1 对l 接续形态，也可以采用分 组交换网。如果将相互接续功能嵌入装置中，则参考点表现为q 、f 、g 、x 接口。 如图2 5 所示： 2 4 1t m n 的物理元素 图2 5t m n 物理结构图 1 运营系统( o s ) o s 是完成o s f 的系统。o s 可以选择性地提供m f 、q a f 和w s f 。 o s 物理体系结构中包括： 1 ) 应用层支持程序： 2 ) 数据库功能； 3 ) 用户终端支持； 4 ) 分析程序； 5 ) 数据格式化和报表。 o s 的体系结构可以是集中式，也可以采取分布式。 武汉邮电科学研究院硕士论文 2 中介设备( m d ) m d 是完成m f 的设备。m d 也可以选择性地提供o s f 、q a f 和w s f 。 当用独立的m d 实现m f 的情况下，m d 对n e 、q a 和o s 的接口都是一个或 多个标准接口( q x 和q 3 ) 。当m f 被集成在n e 中时，只有对o s 的接口被指定为一 个或多个标准接1 ( q x 和q 3 ) 。 3 q 适配器( q a ) q a 是将具有非t m n 兼容接口的n e 或o s 连接到q x 或q 3 接口上的设备。一 个q 适配器可以包含一个或多个q a f 。q 适配器可以支持q 3 或q x 接口。 4 数据通信g 习( d c n ) d c n 实现o s i 的1 到3 层的功能，是t m n 中支持d c f 的通信网。 在t m n 中，需要的物理连接可以由所有类型的网络，如专线、分组交换数据 网、i s d n 、公共信道信令网、公众交换电话网、局域网等提供。 d c n 通过标准q 3 接口将n e 、q a 和m d 与o s 连接。另外，d c n 通过q x 接 口实现m d 与n e 或q a 的连接。 d c n 可以由点对点电路、电路交换网或分组交换网实现。设备可以是d c n 专 用的，也可以是共用的( 例如，利用c c s sn o 7 或某个现有的分组交换网络) 。 5 网元f n e ) n e 由电信设备构成，支持设备完成n e f 。根据具体实现的要求，n e 可以包含 任何t m n 的其它功能块。n e 具有一个或多个q 接口，并可以选择f 接口。当n e 包含o s f 功能时，还可以具有x 接口。一个n e 的不同部分不一定处理同一地理位 置。例如，各部分可以在传输系统中分布。 6 工作站( w s ) w s 是完成w s f 的系统。w s 可以通过通信链路访问任何适当的t m n 组件， 并且在能力和容量方面是不同的。然而，在t m n 中，w s 被看作是通过d c n 与 o s 实现连接的终端，或者是一个具有m f 的装置。这种终端对数据存储、数据处理、 以及接口具有足够的支持，以便将t m n 信息模型中具有的并在f 参考点可利用的 信息转换为g 参考点的显示给用户的格式。这种终端还为用户配备数据输入和编辑 设备，以便管理t m n 中的对象。 武汉邮电科学研究院硕士论文 在t m n 中，w s 中不包含o s f 。如果一个实体中同时包含o s f 和w s f ，则这 个实体被看作是o s 。 2 4 2 互操作接口概念 t m n 的各元素间要相互传递管理信息，必须用信道连接起来。并且相互通信的 两个元素要支持相同的信道接口。为了简化多厂商产品所带来的通信上的问题， t m n 采用了互操作接口。 互操作接口是传递管理信息的协议、过程、消息格式和语义的集合。具有交互 性的互操作接口基于面向对象的通信视图，所有被传送的消息都涉及到对象处理。 互操作接口的消息提供一个一般机制来管理为信息模型定义的对象。在每个对 象的定义中，含有对该对象合法的一系列操作类型。另外，还有一些一般的消息被 用于多个被管对象类。 2 4 3t m n 标准接口 n e 、o s 、q a 、m d 之间利用标准接口相互接续。利用这些接口，可以使t m n 的各个管理系统相互接续起来。为此，在实现t m n 管理功能的时候，需要制定标 准通信协议，对被管设备及其不依赖厂商的一般信息进行定义。 t m n 标准接口定义与参考点相对应。当需要对参考点进行外部物理连接时，要 在这些参考点上应用标准接口。每个接口都是参考点的具体化，但是某些参考点可 能落入设备之中因而不作为接口实现。参考点上需要传递的信息，由接口的信息模 型来描述。需要注意的是，需要传递的信息往往只是参考点上能够提供的信息的一 个子集。 1 q x 接口 q x 接口被用在q x 参考点。q x 接1 2 至少实现简单协议栈( o s i 的1 层和2 层) 所 限定的最低限度的运营、管理和维护( o a m ) 功能。这些功能可用于简单事件的双向 信息流，如逻辑电路故障状态的变化、故障的复位、环回测试等。 要实现更多o a m 功能，q x 需要3 层到7 层之间的高层服务。 2 q 3 接口 1 4 武汉邮电科学研究院硕士论文 q 3 接口被用在q 3 参考点。q 3 接口用于实现最复杂的功能。q 3 接1 2 利用o s i 参考模型第1 到第7 层协议实现o a m 功能。但从经济性及性能要求考虑，一部分 服务( 层) 可以为“空 。 3 f 接口 f 接口被应用在f 参考点，被用于实现工作站通过数据通信网与包含o s f 、m f 的物理要素相连接的功能。 4 x 接口 x 接口被应用在x 参考点。它被用于两个t m n 或一个t m n 与另一个包含类 t m n 接口的管理网之间的互连。因此，该接口往往需要高于q 类接口所要求的安 全性。因此，在各个联系建立之前需要进行安全检查，如口令、访问能力。 2 4 4t m n 协议族 q 3 、q x 、x 和f ，每个t m n 接口都有一族协议。协议的选择取决于物理配置 的实现要求。 每个族的应用层是共通的，以提供互操作的基础。第7 层的某些功能有时不需 要( 如文件传输) 。在特定的接口中，某层的功能可以被简化。低层的作用是支持高 层。已经认定了一些适合传输t m n 消息的网络。但只要能够实现互通，任何一个 网络或混合网络都可以使用。 对于没有互操作接口的网络设备，需要将协议和消息转换为互操作接口格式。 这种转换由消息通信功能( m c f ) 和q 适配器功能完成，m c f 功能可以驻留在q 适 配器、网元、中介设备或运营系统中。 2 5t m n 的管理功能 t m n 的各类管理功能支持t m n 的管理业务的实现，满足对被管理网络的操作， 维护和管理的需要。管理人员通过人机接口与管理应用交互，通过t m n 提供的管 理功能对被管理网络进行各项管理操作活动。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： 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 ) 1 5 武汉邮电科学研究院硕士论文 性能管理是对电信设备的性能和网络单元的有效性进行评估，并提出评价报告 的一组功能。包括性能测试，性能分析及性能控制。 2 配置管理 7 1 ( c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ) 配置管理功能包括提供状态和控制及安装功能。对网络单元的配置，业务的投 入，开停业务等进行管理，对网络的状态进行管理。 3 帐务管理( a c c o u n t i n gm a n a g e m e n t ) 帐务管理功能测试电信网中各种业务的使用情况，计算处理使用电信业务的应 收费用，并对电信业务的收费过程提供支持。 4 故障管理1 9 ( f a u l tm a n a g e m e n t ) 故障管理功能是对电信网的运行情况异常和设备安装环境异常进行管理，对网 络的状态进行管理。 5 安全管理( s e c u r i t ym a n a g e m e n t ) 安全管理主要提供对网络及网络设备进行安全保护的能力。主要有接入及用户 权限的管理，安全审查及安全告警处理。 t m n 的功能可以划分为不同的层次由高到底依次为： 1 ) 事务管理层事务管理层是最高的管理功能层。该层负责设定目标任务，但 不管具体目标的实现，通常需要管理人员的介入。 2 ) 服务管理层服务管理层主要处理网络提供的服务相关事项，诸如提供用户 与网络运营者之间的接口，与事务管理层及网络管理层的交互等， 3 ) 网络管理层网络管理层对所辖区域内的所有网元进行管理，主要的功能包 括：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，可用性等事项与上面的服务管理层进行交互。单元管理 层单元管理层直接行使对个别网元的管理职能，主要的功能包括：控制与 协调一系列网络单元；为网络层的管理与网络单元进行通信提供协调功能； 维护与网络单元有关的统计等数据。 1 6 武汉邮电科学研究院硕士论文 3 1 直放站网管概述 第3 章直放站网管实现 直放站作为一种普遍应用的通信设备，其稳定性、可靠性已成为其能否持续稳 步发展的关键，如果设备出现故障或者参数调整不当可能会对整个通信网络产生严 重影响，因此，为保证直放站系统的可靠性和可维护性，直放站设备在实现其信号 覆盖效果的同时，能否有效地实现其运行状态的日常监控，在第一时间发现设备故 障，有效降低客户投诉率，已成为直放站设备非常重要的考核指标，这样就必然对 其网管监控系统提出较高的要求。 以前g s m 直放站的监控没有统一的标准和协议，各厂家的设备监控各有特色， 可完成基本的监控功能，为直放站工程开通和日常维护起到了重要的作用。但是各 个厂家提供的监控系统只能管理本厂家的直放站，功能有限，稳定性也存在问题， 给运营商对直放站的管理和维护造成了很大的不便。同时也使得一种监控系统无法 监控多个厂家的设备，运营商在使用多个厂家的直放站设备时，必须安装相应的多 个监控系统，造成资源的浪费和加大日常管理维护的工作量。 直放站网管存在的普遍问题如下： ( 1 ) 设备类型多、数量大是目前直放站的一个基本特征。由于厂家众多，客观 上给管理带来了一定的难度。 ( 2 ) 由于要填补基站覆盖不到的区域，因此直放站设备分布区域较广，有些位 置比较偏远，在目前没有统一监控系统的情况下，直放站在整个网络中是孤立的， 一旦出现故障，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工作带来很大困难，对整个g s m 网络的质量和用户满 意度会产生一定程度的影响。 ( 3 ) 虽然部分直放站厂家能够提供只管理本厂家直放站设备的监控系统，但由 于厂家众多，如果让各厂家都建一套监控系统，那么一个地区就需要上好几套监控 系统，这需要大量的投资和系统维护人员，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。 ( 4 ) 由于涉及厂家较多，系统的统一升级也比较困难，将来也难以实现接入到 1 7 武汉邮电科学研究院硕士论文 综合大网管里。 ( 5 ) 有些厂家并没有在监控系统上投入很多精力，功能比较单一，系统不具备 电信级的稳定性，难以满足移动公司对监控系统的要求。 ( 6 ) 各厂家的系统在协议接口和管理界面上差别较大，使直放站的管理和维护 更加复杂，不利于维护人员开展工作。 因此，建立一个统一的、稳定的、功能强大的直放站网管平台是实际工作的需 要。统一网管平台建设后，可以通过统一网管平台实时了解直放站的运行情况，并 根据运行情况进行相应的维护。 3 2 本系统的特点 3 2 1 实现s n m p c o r b a 国际标准 网管监控平台可采用s n m p c o r b a 国际标准或运营商制定的统一企业标准对 所有设备进行监控管理，对采用统一标准协议的其它厂家设备可直接纳入本监控中 心网管监控平台统一管理。如果其它厂家设备不遵循标准协议在提供其私有协议或 协议开发包的前提下可纳入该网管监控平台进行管理。 3 2 2 丰富的通信方式 直放站统一网管监控系统与直放站设备之间具备丰富的通信方式，适应多个厂 家的直放站设备：支持r s 2 3 2 r s 4 2 2 设备本地直联、有线m o d e m 拨号、无线 m o d e m 拨号以及短信方式。对于短信方式，监控中心不仅能支持单个无线m o d e m 的短信收发，还可以支持c m p p 协议，直接与移动短信网关连接；同时也可以支持 s m p p 协议，直接与移动短信中心连接，满足大容量直放站设备的监控要求；另外 对于g p r s 厄d g e 也可将其作为监控数据的传输平台。 3 2 3 完善的告警管理 系统具有完善、全面的告警管理功能，能够实现对直放站的告警信息进行集中 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 1 8 武汉邮电科学研究院硕士论文 员快速地发现网络问题和定位故障，自动生成故障派送工单，自动或人工向故障工 单处理系统实现派送告警工单，便于运维人员在最短的时间内解决网络故障问题。 同时提供对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。 3 2 4 功能强大的轮询管理 轮询管理作为用户监控直放站状态信息的重要手