（计算机软件与理论专业论文）基于tmn的3g网络管理配置管理的研究及应用.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 目前，第三代移动通信的发展在国内备受关注，相对于2 g 网络，3 g 网络 规模将更为庞大，业务种类更为繁多，设备也越来越复杂。为了确保电信网络 的正常运转，提高网络的可靠性、易用性，及时获取网络运行中的相关数据， 减少故障修复的时间等等，因此电信运营商对3 g 网络管理提出的更高的要求。 电信网络管理的目的是最大限度地利用电信网络资源，提高电信网络运行质量 和效率，为用户提供良好的通信服务。电信管理网田d 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。 本文基于n 删的基本架构，依据第三代移动通信标准w c d m a 核心网r 4 版本，以网络管理中配置管理为主要研究方向，深入研究了基于t m n 的网络 管理信息模型，并使用x m “吾言设计出针对网管配置管理应用的数据类型， 抽象为被管对象( m o ) ，重点阐述了1 m 时架构下电信管理网配置管理子系统 的主要功能，包括对网元硬件设备配置的数据采集、统计查询、数据设置、数 据传送、逻辑链路的建立等。基于网管平台和应用分离的设计思路，本系统建 立在统一网管平台之上，应用j a v a 技术结合) 渐l 脚本语言设计了界面自动生 成、客户端朋匪务端f 口通信、服务端关联关系、表适配器、c m i s c m 口操作、 资源文件的国际化等。 本文的最后对w c d m a 核心网网管系统的测试环境做了介绍，并给出了测 试结果。该系统已在国内w c m d a 网络环境中开通试验局，达到运营商的预期 要求。 关键词：电信管理网、w c d m a 、配置管理 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a bs t r a c t r e n ty e a r sh a v es e e nr a p i dd e v e l o p m e n t0 ft h i r dg e n e r a t i 0 m o b ：i l e c o m m u n i c a t i o nn e 咖r k h l3 gn e m o r k ，t h ec a t e g o r yi sn u m e r o u sa 1 1 dt l l e e q u i p m e n ti sm o r ea n d 1 0 r e m p l e xa g a i s t2 gn e t w o r k i o r d c rt o e n s u r e o p e r a t i o no ft h et e l c c o m m u n i c a t i o n e 柳o r k ，e 曲a n c et h er e l i a b 豇i t ya n du s 曲i l i t y o fn e “v o r k ，a n do b t a i l lc o r r e s p o n d j m gd a t a o ft e l e e q u i p m e n tj nt i m e ，s oi ti s n e c c s s 缸yt od e v e l o p ar e l i a b l e ，e m d e n tn e t w o r km a i l a g e m e n ts y s t e mf o r t e l e c o m m u n i c a t i o nc o m p 蛆y 1 1 l ea i l no ft e l c c o m m u n i c a t i o nn 加r km 趾a g e m 衄t m a k e sb c s tu s eo fn e t w o r kr e s o u r c e s ，i m p r o v et h eq u a l i t ya n de 衄c i e n c yo fn e t w o r k ， a n dp r o v i d eb e s tc o 衄u n i c a t i o ns e r v i c ef o rc i l s t o m e r t e l e c o m m i c a t i o n m a n a g e m e mn e t w o r k 口m n ) p r o v i d c sas c r i e so fs o l u t i o n sf o ri m p l e m e n t i n g t 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 t m nc 姐m a l 【es i l p l yf o rm 姐a g e m c n t m e t h o d sb e m e e nd i 骶”n tc o n l p a n yi nc o m p l e xn e t 、) l r o r kc o n d i t i o n ，a l l dr e d u c e c o s to fm a n a g e m e n t b 弱e do nt h eb a s i ca r c l l i t e c t i l r eo f 删，a c c o r d i l l gt or 4v e r s i o no f3 gc o r e n e 柳o r ko fw c d m a a n dw i t ht h ec o 墒g i l r a t i o nm a i l a g e m e n t 雏at a r g e t ，t h i s p a p e rp m v i d e sa ni n d 印t hs t i l d yo ft h e o r yo ft m ni n f o 珊a t i o nm o d e l ，a n dd e s 蜘 t h ed a t am o d e lf o rn e t 啪r kc o n f i g i l r a t i o nm a i l a g e m e n tu s i n g 舡。1 a n g l l a g e l t h ed a t am o d e l 眦a b s t 豫c t 髂m a n a g e d0 b j e d ( m o ) t l l i sp a p e rp l a y s 锄p h 弱e so n t h em a i nf i l n c t i o n so fc 0 越g i l r a t i o nm 趾a g e m e ms u b s y s t e mi nt m na r c h i t e c t i l r e ， i l l d u d i n gd a t ac 0 u e c t i o no fn e t w o t ke l e m e n th a r d w a r ec o n f i g u r a t i o n ，s t a t i s t i c s s e a r c h d a t ac o n f i g m t i o n ，d a t at m n s m i s s i o na n dl o 垂c a ll i n ke s t a b l i s h m e me t c 1 1 l i s s y s t e me s t a b l i s h i nt h eu i i i f yn e t w o r kp l a t f o 蕊b a s e d 也es 印缸a t i o no f a p p l i c a t i o n 蛆dp l a t f o m l a s y 也em a i m a i n a b i l i t ya n du s a b n i t yo ft l l es y s t e mi s i n l p r o v e db yu s i n gj 越) ( i lfi i l t e r f a c e ，r e l a t i o n ，1 1 a b l ea d 印t e r ，c m i s c m 皿 a n di i l t e m a t i o n a lr e s o u r c e ， i i lt h ee n d ，t h i sp a p e rm a l 【e si n t r o d u c t b nf o rt e s t p r o f i l a b l i s h m e me t c 1 1 l i ss y s t e me s t a b l i s hi nt h e u i i i f y networkp l a t f o 蕊b a s e d 也es 印缸a t i o no fa p p l i c a t i o n 蛆dplatfomlasy也e maimainabilityandusabnityoftllesystemisinlprovedbyusingj越)(ilfiilterface，relation，11ablead印ter，cmiscm皿 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 。研究意义 第1 章绪论 目前中国已经是全球最大的电信市场，也是最大的移动通信市场。无论从 市场规模( 如用户数和投资额) 还是网络容量来说都是如此。2 0 0 4 年，在运 营商大规模业务促销等因素的影响下，新增移动电话用户增长迅猛，到2 0 0 4 年低，全国移动电话用户总数达到3 3 4 亿，普及率达到2 5 9 。 随着第三代移动通信网络建设的开展，电信网络规模日益庞大，网元数目 众多，接口也更为复杂，同时为了兼容多厂商不同网元，确保网络处于高效稳 定的运营状态，及时了解网络运行的状态，缩短故障定位、解决的时间等，电 信运营商迫切需要一个稳定、高效、易用的电信网络管理系统。 在电信网络管理系统中，配置管理是非常重要的部分，可以说配置管理是 所有一切网管功能的基础，配置管理负责网络的正常开通，信息数据的采集， 网络性能数据的分析、统计、事件上报等都是基于配置管理的正常运转和准确 的数据处理。 1 2 研究目标及内容 本课题基于国内某大型通信设备制造商所研发的w c d m a 网管项目，通 过对t m n 相关标准的研究以及核心网络基本结果特征的分析，熟悉电信网管 的设计方法并针对特定网管进行方案改进。网管项目经过持续开发和成功商 用，积累了大量宝贵的经验，本文详细介绍了电信网管信息建模的原理及方法 和w c d m a 网管系统及其配置管理的实现，研究了其中的关键技术，如界面 自动化设计、关联关系验证、数据传送等，最后对系统进行验证，并给出了测 试结论。本论文对基于1 m n 的电信网管的设计实现提供了一些参考价值。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 1 3 本文研究内容及结构安排 本文主要研究内容为w c d m a 核心网网管系统，重点在配置管理部分， 分析了配置管理在移动通信网管中的重要性。本文的工作主要集中在以下几个 方面： 1 详细介绍w c d m a 核心网体系结构及其相关组件，并给出了3 g 核心网的 演进趋势； 2 深入分析了t m n 的信息体系结构，n t n 是设计电信网管的重要理论基础； 3 对基于t m n 的w c d m a 网管进行了深入研究，详细说明了在电信网管中 配置管理的设计方法。 基于以上研究内容，本文各章节内容如下： 第二章介绍了t 及其体系结构，同时对设计电信网管的相关协议及服务进 行了说明( c m i s c m 口) ； 第三章介绍w c d m a 体系结构，并对其基本组件进行了介绍，然后详细介绍 了配置管理系统结构； 第四章深入分析了w c d m a 核心网配置管理的设计实现，包括客户端朋昆务端 实现方案、界面自动生成技术、数据传送等： 第五章给出了配置管理的系统测试方案和测试结论； 第六章总结。 西南交通大学硕士研究生学位论文笫3 页 第2 章t 心基本概念及其信息体系结构 2 1 t m n 基本概念 21 1 t 洲电信管理网的定义 电信管理网的目的是最大限度地利用电信网络资源，提高电信网络的运行 质量和效率，为用户提供良好的通信服务。 电信管理网t m n 为电信网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，降低电信运营的成 本。 国际电信联盟r r u 在m 3 0 l o 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( 0 s ) 之间、操作系统 和电信设备之间的信息交互，它采用具有标准接口的体系结构，接口的标准包 括协议和消息。提出删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。 从理论和技术标准的角度看，1 m n 就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n e n 的功能模型和信息模 型；从逻辑和实施的角度看，n d n 就是一个完整的、独立的管理网络，是各 种不同应用的管理系统，按照t m n 的标准接口互连而成的网络，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和被管理网的关系，如图 有限的点上与电信网连接，与电信网的关系是管理网和被管理网的关系，如图 2 1 所示： 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 图2 1t 姗与电信网的关系 2 1 2 t 州实现的技术基础 支持t m n 的主要技术有： 0 s i 开放系统互连技术 做为管理网，t m n 首先是一个符合o s i 的开放系统，o s i 互联技术为n t n 的内在的系统互连提供基础，在盯u t 的x 7 0 0 系列规范中对o s i 进行了描述； 计算机网络技术及分布式处理环境 计算机网络及分布式计算环境是1 m n 的实现基础，特别是目前的分布式 对象技术c o r b a ，不但可以在目前的1 n 叶体系中得到应用，而且大有改变 t m n 体系结构的趋势。利用c o r b a 的平台( 软、硬件) 无关性、对象特性 等来实现网络管理，每个电信设备仍被抽象为一个对象来处理，仍可采用删 做制定的信息模型，但是系统的实现结构发生了变化； 面向对象的软件工程方法 这是，n d n 系统设计、实施的基础； 高速数据通信网 沟通卟d n 各组成部分的是数据通信网； 电信设备的高度智能化 电信设备的智能化是n n 的前提，即被管理电信设备要支持n i n 的标 准，否则t m n 就没有了被管对象。在1 飞正n 模型中，为了实现设备的智能化， 可以采用中介设备来实现。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 2 2 t m n 的管理业务管理功能逻辑分层 2 。2 1 t 洲的管理业务 删的一种业务，是从使用者所需要的角度来概述，对被管网络进行操 作、组织和维护的管理活动。可分为三类： 通信网日常业务和网络运行管理业务： 通信网的监测、测试和故障处理等网络维护管理业务； 网路控制和异常业务处理等网络控制业务。 r r u - tm 3 2 0 0 定义了1 1 种n 们n 的电信管理业务，分别是客户管理、网 络提供管理、人力资源管理、资费与帐务管理、服务质量及网络性能管理、业 务测量及分析管理、业务量管理、路由管理、维护管理、安全管理和后勤管理。 2 2 2 t 州的管理功能 弧l n 的每种管理业务都是由许多t m n 管理功能的组合来支持的，t m n 的某种管理功能是n 心管理业务中的一个组成部分，最小的功能单元。卟正n 管理功能是由定义的对象或被管对象上的一系列行为组成的，是管理系统和被 管系统上应用进程的相互作用。1 m 附的管理业务和管理功能是t m n 建模的 基础。r i m n 管理功能利用o s i 系统管理功能并有所拓宽，根据应用的范围共 分为五类，即性能管理、配置管理、故障管理、帐务管理和安全管理。每一类 管理功能的范畴又可以分出许多子功能集。一个t m n 系统应该配置怎样的管 理功能则取决于所需要的管理业务，与不同的电信设备有关。 1 性能管理的目的是对网络、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。主要包括性能质量保证、性能监视、性能控制和性能分 析。 2 配置管理是对网元网络设备配置进行整体控制，包括实施对网元的控 制、识别和数据交换。实现从被管网络中增加或撤走网元、通道、电路等调度 功能。 3 故障管理是对电信网的运行情况异常和设备安装环境异常进行监测、 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 隔离和校正等一系列维护管理功能。 4 计费功能主要收集网络服务的帐目记录和设立计费参数，实现计费与 资费管理功能。 5 安全管理主要提供对网络及交换设备进行安全保护的能力，主要有接 入及用户权限的管理、安全审查及告警处理。 2 2 3 t m n 的逻辑分层 弧i n 的管理功能分布在管理业务中的逻辑分层当中。n 州的管理层次由 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。这种划分 成为t m n 的逻辑分层体系结构u a 。 事务管理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。 业务管理层包括业务提供、业务控制与监测、与业务相关的计费处理，这 类业务包括交换业务、智能网业务、移动通信业务等。其用户为业务的运营管 理者。 网络管理层提供网上的管理功能，如网络话务监视与控制、网络保护路由 的调度、中继路由质量的监视与测量，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。 网元管理层是维护管辖范围网元的统计、日志等数据，控制和协调个别或 部分网元，提供网路层对个别或部分网元的管理。 网元层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、硬件的管理等。其用户主要为设备的操作维护人员。 t m n 定义的五大管理功能在每一层都存在，但各层的侧重点不同。这与 各层定义的管理范围和对象由关。 n 蝌的管理业务、管理功能和逻辑分层的关系如图2 2 所示： 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 t m n 管理 业务 逻辑 体系 结构 t m n 管理业务 图2 2t 删的管理业务、管理功能、l l a 的关系 2 3 t m n 的体系结构 n “n 的目的是提供一组标准的接口，使网络操作维护、组织管理及对网 元的管理容易实现。基于这种目的，t m n 提出了自己的管理体系结构，这种 体系结构是基于0 s i 系统管理的概念，并在电信领域的应用中有所发展。为 了构造整个电信管理网，u t 从管理功能模块的划分、信息交互的方式和物 理实现三个不同的方面定义刚n 的体系结构，即n 正n 的功能体系结构、信 息体系结构和物理体系结构。 2 3 1 t 州功能体系结构 t m n 的功能体系结构不包括物理细节，而是从逻辑上描述n 州内部的 功能分布，使任意复杂的删通过各种功能模块的组合实现其管理目标。 在n n 的功能体系结构中引入一组标准功能模块和有可能发生信息交换 的参考点，如图2 3 所示： 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 图2 3t m n 功能体系结构 操作系统功能0 s f 是处理与电信相关的信息，支持和控制电信设备管理 功能的实现。对应t m n 的u a ，分为事务o s f 、业务o s f 、网络管理o s f 和网元o s f 。 网元功能n e f ，网元为了被管理，面向t m n 描述其通信功能和支持功能， 支持网元被管理，这一部分是属于1 w 阱范畴的；n e f 还包括电信功能，这部 分不属于t m n 范畴。 q 适配功能q a f 实现1 m n 和非t m n 网元和o s f 之间的连接。 中介功能m f ，在o s f 与n e f 、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，并是网元到o s f 的结构更加灵活。 工作站功能w s f 提供t m n 与用户之间的交互能力，w s f 提供t m n 信 息翻译功能，使管理用户可以识别，w s f 包括人机界面，但这部分不属于t m n 范畴。 为了描述各功能模块之间的关系，引入参考点q 、f 、x ，另外n f n 与外 界相关的参考点g 、m 。q 分为q 3 和q x 参考点，q 3 在o s f 和o s f 之间、o s f 与m f 之间、0 s f 与n e f 之间，q x 参考点在m f 与n e f 之间、n e f 与q a f 之间；f 参考点在w s f 与o s f 之间、w s f 与m f 之间；x 参考点在两个n t n 的o s f 之间、o s f 与其它网络的类o s f 功能之间；m 参考点在q a f 与非t m n 的被管理单元之间。 1 m 时的功能体系和参考点，提供了确定t m n 接口需求的框架。在信息 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 交换时，各参考点要求不同的接口特性，但参考点本身并不确定协议族：参考 点是在一个非重叠的功能模块之间信息交换的概念点，这是一个逻辑上的概 念，协议族是在接口定义中规定的。 2 3 。2 t 洲信息体系结构 t m n 的信息体系结构应用o s i 系统信息模型，引入了管理员代理 ( m a n a g e 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 对象技术，主要包括管理信息模型和管理信息交换模型两个方面。 管理信息模型是对网络资源的管理方面以及相关的管理行为的抽象。在信 息模型中所定义的管理功能包含在1 m n 的功能模块之中。 管理信息交换包括数据通信功能d c f 和消息通信功能m c f ，这一层的行 为涉及到通信机制，如协议栈。消息传递在管理员和代理之间，当管理员和代 理之间的接口为q 3 接口时，消息传递是通过公共管理信息服务元素c m i s e 和公共管理信息协议c m m 实现的。 信息模型中的面向对象技术是指管理系统交换的信息是根据管理对象 m o 而模型化的。m o 是被管理资源的概念视图，或系统支持的管理功能的抽 象。 一个m 0 的定义包括： 在其边界内可见的属性； 可以对其旆加的管理操作； 在响应管理操作或其它类型激励时所表现出来的行为，激励可以来自 对象的外部，如其它对象，也可以来自对象内部，与域值的溢出； 对象可以发出的通知。 管理员、代理是基于0 s i 的系统管理模型( x 7 0 1 ) 。由于管理环境可能是 分布的，系统管理是建立在分布环境上的管理应用，这就要求在管理系统和被 管理资源之间存在信息交换。管理员和代理就是描述在信息交换中双方的不同 作用。 管理员角色就是在系统管理中发布管理操作指令和接受被管理系统通知 的的应用进程；而代理则是在系统管理中管理m 0 的应用，它响应来自管理 员对m o 的操作指令，并向管理员呈现所管理m 0 的视图，同时送出这些m o 的通知。 图2 4 为管理员、代理和被管对象的关系： 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 被管理开放系统 图2 4t 洲信息体系结构中管理员、代理和管理对象的关系 2 3 3 t 州物理体系结构 1 m n 的物理体系模型反映的是实现t m n 的功能所需要的各种物理配置 的结构。根据1 m n 的功能模型，确定物理实现时t m n 功能在物理实体中的 分配，以及功能实体间的通信接口。 2 4 c m l s ，c m l p 功能介绍 在管理员和代理之间的接口为q 3 的情况下，代理和管理员通过调用和响 应c m i s e 中的服务，用c m i p 协议实现代理和管理员之间的通信。代理对 m 0 的管理操作被映射到对实际物理资源的管理操作。 2 4 1 c s c m i s 是由公共管理信息服务元素c m i s e 提供的。这些服务为对等的 c m i s e 用户提供了服务，实现系统管理。这些服务包括： 表2 1 叫i s e 的服务 s e r v i 1 押e m - c a n a r g e to d n e m c d m - e v e n r _ r e p o r tc o 丘皿c d o - 丘r m e d 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 包的集合，而每个包是属性、操作、通知和行为的集合。对管理对象类的描述 可以采用模板方式，由以下内容组成： 一管理对象类在继承层次中的位置； 一必须包的集合； 一条件包的集合，条件包有效的条件； 一在一个包内，其属性在管理对象边界内是可见的，操作是对管理对象 的操作，行为是由管理对象表现出来的，通知是由管理对象发出的。 m o 是根据一定规则实例m o c 得到的，规则规定了如何由m o c 定义生 成m o 实例，包括： 一m o 应支持在所有必须包和满足条件的条件包中定义的属性、管理操 作、行为和通知； 一m 0 应支持在特定模板中定义的命名绑定。 管理对象类的主要特征包括属性、属性组、动作、通知、行为和包。 ( 1 ) 包 包是属性、属性组、动作、通知和行为的集合，是管理对象定义的一个完 整部分。在对象类定义中，包可以是强制的或条件的。强制包的实例必须在该 对象类的所有实例中呈现。而条件包实例只在该包的存在条件得到满足时必须 在该对象实例中呈现。 ( 2 ) 属性 管理对象都有属性，属性都有相关的值，属性的值在管理对象的范围内是 可见的。属性的值能够决定管理对象的行为。对属性的操作是通过对管理对象 的操作实现的，通过向管理对象送出读或写请求，可以观察和修改属性值。对 属性的直接操作是非法的。 在对象类的定义中可以定义内部个别属性间的约束条件，对属性值的操作 必须满足规定的约束；同时，还要声明对属性允许的操作，如只读、读写等。 ( 3 ) 属性组 属性组提供了在管理对象内引用属性集合的方法。属性组有两类，固定的 和可扩展的。属性组本身没有值，对属性组的操作实际是对组内各属性的操作； 对组内属性的操作没有规定的顺序。一个对象类可以有多个属性组，且一个属 性也可以同时是多个属性组的成员。 所谓固定属性组指属性结合是不能改变的，它是管理对象类的原始属性组 的一部分。固定属性组内，所有该属性组的属性应该在一个包内定义。 所谓可扩展属性组，可以根据特殊化的结果增加集合内的属性成员。对于 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 3 。1 为r 4 核心网体系结构： 图3 一lr 4 核心网体系结构图 下一章节3 1 2 对核心网组件做一简要介绍。 3 1 2 核心网( c n ) 子系统网元实体 ( 1 ) m s c 移动交换中心( m s c ) 是c s 域网络的核心，它提供交换功能、负责完 成移动用户寻呼接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制、计费、基站管理等 功能，并提供面向系统其它功能实体和面向固定网( p s t n 、i s d n 、p d n ) 的 接口功能。作为网络的核心，m s c 与其他网络单元协同工作，完成移动用户 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 位置登记、越区切换和自动漫游、合法性检验及信道转按等功能。 m s c 从v 】且、m 驭，a u c 数据库获取处理移动用户的位置登记和呼叫请求 所需的数据。反之，m s c 也根据其最新获取的信息请求更新数据库的部分内 容。 ( 2 ) g m s c 网关m s c ( g m s c ) 是用于连接核心网c s 域与外部的p s t n 的实体。通过 g m s c ，可以完成c s 域与p s t n 的互通，它主要功能是为p s t n 与c s 域的 互联提供物理连接，并且在固定用户呼叫移动用户时具有向h l r 要漫游号码 的功能。( 注：如果g m s c 的含意仅指具有向h u t 要漫游号码的功能的m s c ， 则所有的m s c 都具有g m s c 的功能，因为在移动用户呼叫移动用户时是由主 叫m s c 向被叫h l r 要漫游号码，所以所有的m s c 都是g m s c ) 。 ( 3 ) m g w 媒体网关m g w 主要负责处理c s 用户数据，是p s n 岍，u d n 传输的终接 点，并且通过i u 接口连接i r r r a n 。媒体网关可以是电路交换网络来的承载通 道的终接点，也可以是分组网来的媒体流的终接点。在i u 上，媒体网关支持 媒体转换、承载控制和有效负载处理( 如多媒体数字信号编解码、回音消除、 会议桥等) ，可支持c s 业务的不同i u 选项( 基于a a l 2 ，a t m ，或基于 r t p ，it d p ，口) 。 m g w 主要完成各种不同的媒体流之间的转换作用，完成不同编解码格式 和传输技术的适配；同时，通过对m g w 的控制也可以完成许多业务。具体 有： 1 ) 从分组到电路( i p 到p s t n ) 之间委斟提j 毫 x 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 3 1 3 w c d m a 网络体系结构的演进 w c d m a 标准目前具有r 9 9 、r 4 、r 5 、r 6 四个版本。每个版本都有独特 的性质。版本编号的变更反映了w c d m a 网络的演进方向。下面对这四个版 本做一简要介绍。 ( 1 ) r 9 9 目前全球已经安装和开通的w c d m a 网络大多基于这个版本。其最大的 特征在于网络结构上继承了g s m ，g p r s 核心网结构。与g s m 不同的是在无 线接入网部分引入了无线接口w c d m a ，并采用了分组化传输，更有利于实 现高速移动数据业务的传输。在接口方面引入了基于a 1 m 的i u b 、i u r 和i u 接口，该版本在2 0 0 0 年3 月份确定，目前已经相当完善。后续版本将都与2 0 0 0 年3 月版本兼容。 ( 2 ) r 4 r 4 在2 0 0 1 年3 月冻结，协议已基本稳定。其在核心网( c n ) 电路域( c s ) 部分针对r 9 9 基于 m 的电路核心网进行了很大的改进，提出了承载和控制 分离、业务和控制分离的概念。r 4 电路域有m s c s e n r e r 、g m s c s e r v e r 、m g w 等实体组成，各实体间提供标准化的接口；信令可使用口承载；语音分组化 实现了网络带宽动态分配，并且对带宽要求有所下降。 ( 3 ) i t 5 r 5 于2 0 0 2 年6 月冻结，r 5 在接入网部分通过引入口技术实现端到端的 全口化。这些技术包括h s d p a ( 高速下行分组接入，其峰值数据速 x 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 9 页 3 2 移动网管在w c d m a 系统中的位置 操作维护中心( o m c ) 网管系统为w c d m a 系统的运行提供配置管理、 性能管理、故障管理、安全管理、数据管理、计费管理、网络跟踪和维护分析 功能。w c d m a 系统基础网络分为核心网( c n ) 和接入网( r n s ) 两部分， w c d m a 系统经历r 9 9 、r 4 、r 5 、r 6 的演变过程。 3 2 1 w c d m a 网管系统功能 1 本地操作管理 o m c 提供本地的网元和服务器维护功能，保障w c d m a 系统的正常服务。 2 远程操作台 提供网络的远程操作能力。 3 计费 提供w c d m a 系统( 电路域和分组域) 数据采集、数据分拣、话单生成、 话单保存、数据备份功能，和计费中心的话单数据传输管理。 4 网管接入 提供和n m c 的网管北向r b a 标准接口，以及网元北向x m l 开放命令 接口，处理上级网管中心的指令，实现网管的集中管理维护。 5 网管多局集中管理 一个o m c 可以集中管理一个局中的若干个逻辑单元( s g s n 、g g s n 、 m s c s 、m g w 、h t 等) 、也可以集中管理多个局的逻辑网元。 6 网管级联 实现o m c 的级联控制，满足集中和分布式相结合的管理需求。 7 网管多网元版本兼容管理 记忆管理的网元版本，兼容管理低版本网元。 8 主备数据切换管理 主数据用于无缝反映当前网元数据的同步工作，备数据用于当前网管数据 的变动操作，实现数据变动时候的网元无中断操作维护。 9 用户数据管理 提供用户数据信息的管理，控制用户业务的开通。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 3 2 2 w c d m 网管体系结构 o m c 支持各个网元的操作和管理功能，也支持计费服务器、h 腿服务器、 a s 服务器等服务器的操作和管理功能。参见图3 2 所示的网管软件结构。 网管信息流计费话单流一一h l r 数据流 图3 2 网管软件结构图 受理台提供用户数据管理功能，用于用户的业务开通，通常，h u t 用户 的业务开通，是通过营业中心的运营中心系统进行业务开通和停止的，h u l 服务器仅仅和h l r 网元进行消息交互处理。 i c 0 用于m s c 、m s cs e e r 、s g s n 、g g s n 、s m s 、m m s 等网元的话 单计费，计费中心从i c g 获得话单数据，进行话单的分拣、算帐、合帐。 计费中心为了有效营帐，通过运营中心获取眦的用户数据信息，并且 能够根据用户的帐单情况，通过b o s s 接口，控制h l r 服务器，控制用户的 业务开通。 安全、配置、告警、性能统计，基于1 m n 结构的m o 对象操作。信令跟 踪、业务观察、探针、时钟管理、文件管理、语音管理、用户跟e 氰计费管理、 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 1 页 版本管理、报表、安装、数据库管理、安去变量，基于功能操作，不具有抽象 m o 操作模式。计费话单管理程序需要从计费服务器获取大量的话单文件，直 接通过却从服务器获取文件。 3 3 w c d m a 移动网管中的信息模型 3 3 1 管理信息模型的概念 管理信息模型是为了统一的标准化管理所采取的一种规定管理系统和被 管资源之间接口的手段。管理信息模型是对网路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理的对象( m 姐a g e d0 b j e c t ) 。 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 蚵) 实现 了n 旧n 的各种管理操作，如信息的存储，提取与处理。 管理信息模型是网络管理中的重要组成部分，管理系统开发的一项重要工 作便是将资源模型抽象为管理对象，完成管理资源信息的标准化。信息内容的 标准化就是信息模型的统一，即把各种被管理资源( 物理的、逻辑的) 功能抽 象化，提出一种统一的、有效的网络管理信息表示。 3 3 2 被管对象 被管对象m o ( m a n a g e do b j e c t ) 是管理信息模型的基本元素，是从管理的 角度看到的可管理的网络资源，包括物理的和逻辑的资源的一种抽象，它们代 表了整个管理活动中所涉及到的资源和信息。物理的资源可以是具体设备，如 交换机、传输设备等，逻辑的资源可以是交叉连接、事件报告等。一个被管对 象是由与它所具有的属性、可以在其上执行的操作、它可以发出的通告以及它 与其它被管对象之间的关系所决定的。每一个被管对象都是该被管对象类的一 个实例，被管对象类的定义常常包括以下方面的内容： 被管理对象的可视属性 可应用于被管理对象的系统管理操作 被管理对象响应管理操作时所展示的行为 被管理对象能够发出的通告 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 2 页 可以在被管对象内部封装的条件包 被管对象在继承结构中的位置 3 3 3 管理信息库( b ) 设计 t m n 采用o s i 管理体系结构。o s i 系统管理的目标在于从通用角度尽可 能广泛地管理资源，包括物理上和逻辑上的。但实际上，一个系统只有少量资 源可以作为o s i 标准资源，绝大多数不能归入0 s i 的标准资源。因此，有必 要将各种不同网络资源中管理系统所关心的特征转换为抽象的、统一的、与具 体资源独立的管理信息。这些管理信息应当能满足管理系统的要求，但并不需 要反映网络资源的所有特征。这个过程就是信息建模，抽象出来的管理信息就 是管理信息模型。 t m n 中的信息模型采用面向对象技术定义网络信息的语义，首先引入了 被管理对象( m o ) 的概念。被管理对象是从管理的角度看到的对可管理资源 的一种抽象。它来源于实际资源，又独立于实际资源；其次采用了封装技术， 屏蔽了实际资源的内部细节。m 0 对管理者是可见的，而由m o 表示的资源的 内部功能对管理者是不可见的，但可以通过一个标准的界面传递管理信息。由 一系列m 0 组成的一个集合称为管理信息库( m i b ) 。 设计m 的工作主要包括从实际资源进行m 0 的抽象、对各个m 0 特性 的定义以及各个m o 之间的关系的确定。 3 4 网管软件结构 3 4 1 网管系统层次模型 网管系统层次模型如图3 3 所示，网管系统平台分为三个部分： 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 3 页 图3 3 网管系统层次模型 1 ) 平台支撑层( p l a t f o r i ns u p p o nl a y e r ，简写为p s l ) ：提供一个大型分 布式系统所必需的各种底层支撑的功能。这些功能不仅可以应用于网管系统， 理论上也可以应用于各类的大型分布式的管理系统。平台支撑层的功能主要包 括4 个部分：j 2 e e 应用服务器；j 2 e e 应用服务器的扩展功能；标准网管协议 栈；其他一些通用工具包。 2 ) 平台框架层( p l a t f o 嗽f i a m e w o 嫩l a y c i ，简写为p f l ) ：针对网管系统 这个特定的应用领域，特别是针对后续提到的功能模型和信息模型，平台抽取 出一些公共的软件框架，把这些程序框架统称为框架层。所有具体的管理应用 都应该基于这个框架层提供的全部或者部分框架来开发。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 4 页 3 ) 平台应用层( p l a 痂肌a p p l i c a t i o nl a y e r ，简写为p a l ) ：在平台框架层 的基础上，提供具体的管理应用功能。这些功能都是可以拆卸的，应用在使用 统一网络管理平台的时候，根据具体的应用选择需要装载那些管理功能。 网管系统应用在统一网络管理平台的基础之上进行二次开发。统一网络管 理平台提供一个高分布性、高扩展性的系统架构，可以保证二次开发者用不同 的方法来配置其网管系统。 3 4 2 网管系统功能模型 对于平台和应用，按照软件模块之间的数据流向，以及运行时的物理部署 的方式划分平台的功能模型如图3 4 所示： 图3 4 网管系统功能模型图 在图3 - 4 中，在统一网管平台之外，存在两个名词n m f 和n e f ，这里首 先解释一下。n m f 用于表示上层网管系统，该网管系统能够对本网管系统进 行管理。n e f 用于表示被本网管系统管理的各类实体。鉴于本嘲管系统不仅 用于直接管理网元设备，也可能用于管理其他系统，因此用加强来代替网元 这个词，n e f 泛指被管理的各类系统，可能是网元设备，也可能是各类网元 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 5 页 的代理。 功能结构中主要包括操作系统功能o s f 、工作站功能w s f 、网元中介功 能e m f 、北向接口功能n j a f 。对于每一个功能模块，都存在平台和应用两部 分，框架层提供该功能模块的框架支撑，应用层是某个具体的管理应用功能在 该功能块的部分。 1 ) 操作系统功能( o p e r a t i o ns y s t e mf u n c t i o n ，简写为o s f ) ：处理与电 信管理业务相关的信息，支持和控制设备管理功能的实现，主要功能是：通过 e m f 对 研进行管理和控制；对原始数据进行处理，生成增值数据，如数据 集中、告警修正、统计和性能分析等：对收到的信息作出响应。o s f 中还需 要对用户管理接入功能w s f 和n a f 的支持，它的主要功能包括数据的获取 和操纵、动作的激活和确认，以及通知的传送。 根据图3 4 中的网络系统体系结构，为了支持0 m c 级连功能，o s f 把接 收到的w s f 操作命令消息转发到下一级o m c 的o s f ，并且接受下级0 s f 的 应答消息，向w s f 转发。由于在网元中尚不能直接支持命令接入的模式，o m c 需要通过级连模式的下级o m c 提供命令行支持，因此，o s f 还需要提供开放 的x m l 文本命令行的直接接入，用于支持网元北向：o s f 提供一个x m l 命令 接入代理进程用于接受n m c 发送过来的x m l 命令行接入代理转发过来的鄹b 调用请求机制完全相同。x m l 命令接入代理进程把0 s f 核心反馈的结果，发 送给m c 。 2 ) 工作站功能( w b r k s t a t i o nf u n c t i o n ，简写为w s f ) ：提供按照统一网 管平台内部的网络管理信息到用户可以理解的表现形式之间的转换，从而使信 息正确、一致的呈现给用户。按照信息呈现方式的不同，w s f 包括多种模式， 包括：j a v a g u i 形式，本地x m l 命令行操作接入模式。讧l 命令行操作接 入模式等同于n m c 订l 命令接入操作，这种x m l 命令接入时开放的文本命 令。 3 ) 北向接口功能( n 0 n h b o u n da d a p t e rf l l l l c i i o n ，简写为n | a f ) ：提供网 络管理信息到n m f 表现形式之间的转换，从而使信息以n m f 能够识别的形 式正确、一致的呈现。和w s f 相同，n m f 能够识别的形式也可能包括多种， 本系统应用提供c o r b a 网管接口功能。 4 ) i 网元中介功能( e l e m e n tm e d i a 【0 rf u n c t i o n ，简写为e m f ) ：在o s f 和n e f 之间，起到信息传递和适配的作用，确保从o s f 下发的命令能够正确、 一致的下发到n