（计算机软件与理论专业论文）分布式移动网络管理系统实现技术研究.pdf

西北t业人学硕 卜 学位论文 摘要 通信网飞速发展，导致了管理通信网也成为一个非常复杂的问题。如果建立 一个通信网而不进行相应的网络管理建设， 对该通信网的维护以及管理的工作量 将会非常巨大。网络管理在整个通信网的建设、 运行、维护、 规划方面都有着非 常重要的意义。 在通信网的建设时期，需要对整个网络的设备参数进行合理的配置，使之能 够进行初期的运行。 在网络运行期间， 需要对网络参数进行调整，尽最大可能疏 通业务流量， 防止通信网出现拥塞等故障。 同时监视各个通信设备，了 解设备的 运行情况。 如果通信网或者通信设备出现故障， 还需要进行故障检测、 定位、 告 警，必要的情况下还要进行故障修复。 移动网络管理系统通过对移动通信网络上设各的管理， 实时获取网络运行参 数， 从而实施对网络的有效监控。 通过网络管理系统， 对网络状态进行调整， 达 到网络优化的目的。 本文通过对移动网络管理系统结构的描述， 分析了当前比较流行的网络管理 系统构架， 对分布式移动网管体系结构进行了深入的阐述。 分析了移动网管的系 统模型和体系结构， 并在此基础上提出分布式移动网管的一种设计思路， 对移动 网络管理系统的体系结构进行了探索。 第三代移动通信网络是正在兴起的移动通信网络， 代表着通信技术的发展方 向。 其网管系统也正越来越多的受到众多企业的重视。 如何开发出高效的第三代 移动网络管理系统， 成为移动网络发展中的一个重要问题。 本文以一个wc d m a 网管系统m e ms为例.详细论述了移动网管的设计原理和实现方案，给出其系 统框架的设计方式， 及其功能服务的具体实现， 进而说明了移动网管系统的实现 原理。 关 键 词:电信管理网;网元 ;网管 ;文件传输服务 ;接口交互语言 西北工业大学硕 卜 学位论文 ab s t r a c t wi t h t h e r a p i d d e v e l o p m e n t p f m o d e r n c o m m u n ic a t i o n n e t w o r k , t h e m a n a g e m e n t o f t h e m o b i l e n e t w o r k b e c o m e s a n u r g e n t p r o b le m . i f t h e n e t w o r k w e r e b u i l t w i t h o u t a n y m a n a g e m e n t c o n s t r u c t i o n s , l a t e r j o b s t o m a i n t a i n i t c o u l d b e m u c h c o s t l y . t h u s , t h e c o m m u n i c a t i o n n e t w o r k m a n a g e m e n t s y s t e m b e c o m e s v e r y i m p o rt a n t d u r i n g t h e w h o l e p r o c e s s o f n e t w o r k b u i l d i n g . t h e m a i n o b j e c t i v e o f m o b i l e n e t w o r k m a n a g e m e n t i s t o g e t t h e p a r a m e t e r s o f r e m o t e m o b i l e d e v i c e , a n d c o n t r o l t h e d e v i c e s i n a c e n t r a l i z e d w a y . b y u s i n g t h e m o b i l e n e t w o r k m a n a g e m e n t s y s t e m , w e c a n a d j u s t t h e s t a t u s o f t h e d e v i c e s a n d o p t i m i z e t h e n e t w o r k i n a n e asi e r w a y . t h i s a rt ic l e g i v e s t h e i n t r o d u c t i o n o f t h e m o b i l e n e t w o r k m a n a g e m e n t s y s t e m a r c h i t e c t u r e b as e d o n t h e t mn , a n a l y s e s i t s f r a m e w o r k a n d a r c h i t e c t u r e , g i v e s a d e t a i l e d d e s c r i p t i o n o f h o w t o d e s i g n a n d i m p le m e n t s u c h a s y s t e m , f r o m t h e v e r y h i g h l e v e l s u b s y s t e m s d i v i s i o n t o t h e d e s i g n o f e a c h k e y m o d u le . t h e wc d ma n e t w o r k , o n e o f m o s t i m p o rt a n t 3 g n e t w o r k s , a r e b e c o m i n g m o r e a n d m o r e p o p u l a r a r o u n d t h e w o r l d . h o w t o b u i l d a n e f f i c i e n t m a n a g e m e n t s y s t e m o f t h e wc d ma n e t w o r k t u rns t o a k e y p o i n t o f t h e n e t w o r k b u i l d i n g . a d e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n o f t h e m o b i l e n e t w o r k m a n a g e m e n t s y s t e m i s g i v e n i n t h e e n d o f t h i s a rt ic l e , t o p r e s e n t h o w t o d e v e l o p t h e mo b i l e n e t w o r k m a n a g e m e n t s y s t e m i n a m o r e p r a c t i c a l w a y . k e y w o r d s : t e l e c o m ma n a g e m e n t n e t w o r k ; n e t w o r k e l e m e n t ( n e );n e t w o r k m a n a g e m e n t s y s t e m ;f i l e t r a n s f e r s e r v i c e;i n t e r f a c e e x c h a n g e l a n g u a g e ( i x l ) 西北工业大学硕士学位论文 第一章 绪论 1 . 1 . 研究背景 随着数据通信技术的迅速发展， 通信网络的规模日趋庞大，从而导致网络管 理和维护变得越来越重要。 运营商在网络建设到达一定规模之后， 用于网络管理 及运营的成本往往高于网络建设本身的投入。 因此， 网络管理系统在移动网络中 的建设中越来越受到重视。 为了确保网络处于高效的运营状态， 提供网络的运行 效率和缩短故障的修复时间，迫切需要开发先进的管理系统与之相配套。 在需要扩建网络时，还要对整个网络进行分析、规划，以期指导扩建方案。 如果通信网是投入商业运行的， 则需要统计网络的使用时间、 数据流量以及通信 网的费用。 通信网还应该有防止非法用户访问的功能， 使得通信网能够安全地运 行。 这些， 都是网络管理所需要完成的任务。 可见网 络管理对于整个通信网的重 要性。 这里的网络管理是指对通信网上的通信设备及传输系统进行有效的监视、 控 制、 诊断和测试所采用的技术和方法。 在计算机尚未出现的时候， 通信网主要是 电话网。网络管理主要靠网络管理员来完成。 而在计算机出现以后，电话网引入程控交换机， 计算机网络也成为通信网的 重要部分， 整个通信网的结构日益复杂， 单单依靠网络管理员来进行人工的网络 管理已经不可能了。 于是， 网络管理引入了自动化的手段， 即让网络设备或者计 算机来完成部分的管理功能。 在网络管理自 动化早期， 只是简单地将一些管理功 能， 比如数据统计等交给网 络设备来完成。 从整个网络管理的角度来说， 这种自 动化管理是分散的，网管人员很难从全局的角度出发来对整个通信网络进行管 理。 因此， 引入了集中式的网管模式。 即建立一个网络管理中心， 负责收集整个 通信网中的数据，并由网管中心对数据进行分析， 进行全局管理。 但是， 这一模 式导致网管中心负担过重，如果通信网规模扩大，网管中心将不堪重负。所以。 采取分级的办法， 在整个通信网中设立一总中心， 各个子网中设立分中心， 每个 分中心进行各自 的网络管理， 而总中心主要负责管理分中心， 来达到管理整个通 信网的目的。 移动网络管理系统，是保证通信网络高效， 可靠， 经济和安全运行的重要支 撑手段。 很多网络特性的使用和提供， 在很大程度上取决于相应的网络管理系统 的能力和质量。随着通信设备使用水平的不断提高，网络通信能力进一步增强， 网络复杂度随之提高， 为了提高服务质量和降低运营成本， 对网络管理系统提出 西北工业大学硕士学位论文 第一章 绪论 1 . 1 . 研究背景 随着数据通信技术的迅速发展， 通信网络的规模日趋庞大，从而导致网络管 理和维护变得越来越重要。 运营商在网络建设到达一定规模之后， 用于网络管理 及运营的成本往往高于网络建设本身的投入。 因此， 网络管理系统在移动网络中 的建设中越来越受到重视。 为了确保网络处于高效的运营状态， 提供网络的运行 效率和缩短故障的修复时间，迫切需要开发先进的管理系统与之相配套。 在需要扩建网络时，还要对整个网络进行分析、规划，以期指导扩建方案。 如果通信网是投入商业运行的， 则需要统计网络的使用时间、 数据流量以及通信 网的费用。 通信网还应该有防止非法用户访问的功能， 使得通信网能够安全地运 行。 这些， 都是网络管理所需要完成的任务。 可见网 络管理对于整个通信网的重 要性。 这里的网络管理是指对通信网上的通信设备及传输系统进行有效的监视、 控 制、 诊断和测试所采用的技术和方法。 在计算机尚未出现的时候， 通信网主要是 电话网。网络管理主要靠网络管理员来完成。 而在计算机出现以后，电话网引入程控交换机， 计算机网络也成为通信网的 重要部分， 整个通信网的结构日益复杂， 单单依靠网络管理员来进行人工的网络 管理已经不可能了。 于是， 网络管理引入了自动化的手段， 即让网络设备或者计 算机来完成部分的管理功能。 在网络管理自 动化早期， 只是简单地将一些管理功 能， 比如数据统计等交给网 络设备来完成。 从整个网络管理的角度来说， 这种自 动化管理是分散的，网管人员很难从全局的角度出发来对整个通信网络进行管 理。 因此， 引入了集中式的网管模式。 即建立一个网络管理中心， 负责收集整个 通信网中的数据，并由网管中心对数据进行分析， 进行全局管理。 但是， 这一模 式导致网管中心负担过重，如果通信网规模扩大，网管中心将不堪重负。所以。 采取分级的办法， 在整个通信网中设立一总中心， 各个子网中设立分中心， 每个 分中心进行各自 的网络管理， 而总中心主要负责管理分中心， 来达到管理整个通 信网的目的。 移动网络管理系统，是保证通信网络高效， 可靠， 经济和安全运行的重要支 撑手段。 很多网络特性的使用和提供， 在很大程度上取决于相应的网络管理系统 的能力和质量。随着通信设备使用水平的不断提高，网络通信能力进一步增强， 网络复杂度随之提高， 为了提高服务质量和降低运营成本， 对网络管理系统提出 西北工业大学硕 卜 学位论文 了 越来越多的要求。 目前， 移动网络管理系统建设所面临的挑战是在通信网其他 不部分建设中都很难遇到的。 因此， 移动网管系统一直是网络建设中的热点、 焦 点和难点问题。因此， 迫切需要工程型的技术来指导网管系统的建设， 进而在此 基础， 进行高层次和深层次的理论总结， 逐步形成完善的网络管理理论，以进一 步的丰富和系统化技术，从而更好的支持网管系统的建设。 移动网络管理的目的可以用一句话来概括: 保证网络正常、 经济、 可靠和安 全的运行。“ 正常”的含义是:由于网管系统是网络的一个重要组成部分，没有 网管系统，网络就不能正常的运行并提供各种业务。一个质量较好的网管系统， 特别是在 “ 经济” 方面质量较好的网管系统， 可以通过合理的管理网络， 从而提 高网络运行的效益。 “ 可靠”是网络管理的一个较高的目 标，目的是提供设备级 的可靠性。 “ 安全”是网络运行的一个重要指标，保证网络安全的运行是网管的 一个重要职责。 1 . 2 . 网络管理的基本概念 网络管理包括三要素:网络管理环境，网络管理方法和网络管理系统。 网络管理环境可以理解为网络管理的对象， 网络管理的对象主要可以分为网 络上的节点设备， 可以是各种业务的节点设备( 如提供电话业务的交换机， 提供 智能网业务的业务控制节点设备， 提供移动电话业务的移动交换机，提供 d d n 业务的d d n交换机，提供卫星通信业务的转发器等等) 、传输设备、接入设备、 信令设备等; 网络用来描述各种节点设备的关系; 网络上的业务是指网络上面向 用户的界面，它的物理存在形态没有节点设备和网络本身那样明显。 网络管理方法按照不同的划分标准， 可以分为多种。 根据分布或集中， 可以 分为基于分布式处理的网络管理方法和基于集中式处理的网络管理方法。 根据网 络环境， 又可分为面向狭义网络环境的网络管理方法， 和面向广义网络的环境的 网络管理方法。 根据采用标准的程度， 可以 分为基于标准的网络管理方法和基于 非标准的网络管理方法: 根据是否具有智能， 可分为智能化的网络管理方法和各 种常规的网络管理方法。 网络管理系统是在网络管理环境中，实现网络管理方法的计算机应用系统。 对网络管理的理解有两种， 狭义的理解就是对网络设备本身的管理， 广义的 理解就是不仅包括网络本身， 还包括基于网络提供的各种业务、 保证和支撑网络 运行的各种基础设施 ( 如空调、防盗设施、电源、机房、消防、电/ 光缆等) 、运 行网络电 信企业的各种事物和商务活动。 广义的网络系统管理范围包括网络本身的管理 ( 如网络本身的配置管理，告 警管理， 性能管理)计费管理， 业务管理， 基础设施管理， 运行网络的电信企业 西北工业大学硕 卜 学位论文 了 越来越多的要求。 目前， 移动网络管理系统建设所面临的挑战是在通信网其他 不部分建设中都很难遇到的。 因此， 移动网管系统一直是网络建设中的热点、 焦 点和难点问题。因此， 迫切需要工程型的技术来指导网管系统的建设， 进而在此 基础， 进行高层次和深层次的理论总结， 逐步形成完善的网络管理理论，以进一 步的丰富和系统化技术，从而更好的支持网管系统的建设。 移动网络管理的目的可以用一句话来概括: 保证网络正常、 经济、 可靠和安 全的运行。“ 正常”的含义是:由于网管系统是网络的一个重要组成部分，没有 网管系统，网络就不能正常的运行并提供各种业务。一个质量较好的网管系统， 特别是在 “ 经济” 方面质量较好的网管系统， 可以通过合理的管理网络， 从而提 高网络运行的效益。 “ 可靠”是网络管理的一个较高的目 标，目的是提供设备级 的可靠性。 “ 安全”是网络运行的一个重要指标，保证网络安全的运行是网管的 一个重要职责。 1 . 2 . 网络管理的基本概念 网络管理包括三要素:网络管理环境，网络管理方法和网络管理系统。 网络管理环境可以理解为网络管理的对象， 网络管理的对象主要可以分为网 络上的节点设备， 可以是各种业务的节点设备( 如提供电话业务的交换机， 提供 智能网业务的业务控制节点设备， 提供移动电话业务的移动交换机，提供 d d n 业务的d d n交换机，提供卫星通信业务的转发器等等) 、传输设备、接入设备、 信令设备等; 网络用来描述各种节点设备的关系; 网络上的业务是指网络上面向 用户的界面，它的物理存在形态没有节点设备和网络本身那样明显。 网络管理方法按照不同的划分标准， 可以分为多种。 根据分布或集中， 可以 分为基于分布式处理的网络管理方法和基于集中式处理的网络管理方法。 根据网 络环境， 又可分为面向狭义网络环境的网络管理方法， 和面向广义网络的环境的 网络管理方法。 根据采用标准的程度， 可以 分为基于标准的网络管理方法和基于 非标准的网络管理方法: 根据是否具有智能， 可分为智能化的网络管理方法和各 种常规的网络管理方法。 网络管理系统是在网络管理环境中，实现网络管理方法的计算机应用系统。 对网络管理的理解有两种， 狭义的理解就是对网络设备本身的管理， 广义的 理解就是不仅包括网络本身， 还包括基于网络提供的各种业务、 保证和支撑网络 运行的各种基础设施 ( 如空调、防盗设施、电源、机房、消防、电/ 光缆等) 、运 行网络电 信企业的各种事物和商务活动。 广义的网络系统管理范围包括网络本身的管理 ( 如网络本身的配置管理，告 警管理， 性能管理)计费管理， 业务管理， 基础设施管理， 运行网络的电信企业 西北下业大学硕士学位论文 的各种事物和商务活动的管理， 等等。 狭义的网络管理范围仅指一般意义上的网 络管理和安全管理。 1 . 3 . 分布式移动网络管理系统及其涉及的技术背景 1 . 3 . 1 .分布式系统 近十几年来，通信技术和计算机技术都得到了长足发展，主要表现在: 光纤 通信技术的传输速率达到了难以置信的高度;无线通信技术则从模拟发展到数 字， 从窄带发展到宽带;计算机技术的则在计算处理速率、 并行处理结构以及面 向 对象的软件技术和分布对象计算技术方面获得突破性发展。计算机c p u处理 速度按照摩尔定律不断提升， 己 经达到1 0 0 0 mh z 以上; 巨型计算机的处理速度已 经从每秒亿次上升到每秒千亿次、 甚至万亿次指令; 高性能计算机体系结构和并 行计算结构，使得计算机处理速度己经超越单个c p u处理速度的限制;面向对 象的软件技术使得计算机软件在软件重用技术上出现了突破性进展: 分布对象技 术使得异构软件系统在网络环境下可以容易地实现互操作和系统集成。 通信技术和计算机技术的发展， 推动了网络应用的发展。 当前网络应用己 经从 传输单一的正文数据， 发展到传输话音数据和视频数据， 以及集成多种类型数据 传输的多媒体网络应用;从传统的点到点交互，发展到单点到多点交互( 如视频 广播和远程教育应用) 和多点到多点之间的交互( 如计算机视频会议应用系统) ; 从 传统的集中 控制结构发展到分布控制结构，进一步发展到联邦( 具有不同 行政管 理域的 ) 控制结构;从传统的尽力而为的、没有任何服务质量要求的服务模式， 发展到高速运输服务模式和具有服务质量保证的高性能网络服务。 网络体系结构的发展体现了网络技术发展的特征。2 0 世纪 8 0 年代网络技术 的主要特征是开放、互连， 那个时期的网络体系结构主要是基于i s o的开放式系 统互连( o s i ) 参考模型。现在计算机网 络已 经发展到高 性能网 络阶段， 现在网络技 术的特征在于开放、 集成、 高性能和智能化。 这些网络技术的特征同样也体现在 网络体系结构的发展中。我们认为， 对新型网络体系结构影响最大的主要是集成 和高性能。 传统的网管系统接口复杂，需要基于专用的网管平台， 这种专用平台价格昂 贵， 对网管人员要求高， 人员培训和软件更新费用高， 开发管理应用和集成新技 术较困难。 于是人们提出一种要求， 能否改变传统的只能在专用平台上进行管理 的方式?能否在一台综合监控终端上监控所有的告警， 同时又能对所有设备进行 相应的配置，控制呢? 为了 满足这些要求，同时又更大程度的节约运营商的投入成本，我们对网管 方式的实现进行了研究， 提出了基于分布式综合管理模式， 即充分利用计算机网 西北下业大学硕士学位论文 的各种事物和商务活动的管理， 等等。 狭义的网络管理范围仅指一般意义上的网 络管理和安全管理。 1 . 3 . 分布式移动网络管理系统及其涉及的技术背景 1 . 3 . 1 .分布式系统 近十几年来，通信技术和计算机技术都得到了长足发展，主要表现在: 光纤 通信技术的传输速率达到了难以置信的高度;无线通信技术则从模拟发展到数 字， 从窄带发展到宽带;计算机技术的则在计算处理速率、 并行处理结构以及面 向 对象的软件技术和分布对象计算技术方面获得突破性发展。计算机c p u处理 速度按照摩尔定律不断提升， 己 经达到1 0 0 0 mh z 以上; 巨型计算机的处理速度已 经从每秒亿次上升到每秒千亿次、 甚至万亿次指令; 高性能计算机体系结构和并 行计算结构，使得计算机处理速度己经超越单个c p u处理速度的限制;面向对 象的软件技术使得计算机软件在软件重用技术上出现了突破性进展: 分布对象技 术使得异构软件系统在网络环境下可以容易地实现互操作和系统集成。 通信技术和计算机技术的发展， 推动了网络应用的发展。 当前网络应用己 经从 传输单一的正文数据， 发展到传输话音数据和视频数据， 以及集成多种类型数据 传输的多媒体网络应用;从传统的点到点交互，发展到单点到多点交互( 如视频 广播和远程教育应用) 和多点到多点之间的交互( 如计算机视频会议应用系统) ; 从 传统的集中 控制结构发展到分布控制结构，进一步发展到联邦( 具有不同 行政管 理域的 ) 控制结构;从传统的尽力而为的、没有任何服务质量要求的服务模式， 发展到高速运输服务模式和具有服务质量保证的高性能网络服务。 网络体系结构的发展体现了网络技术发展的特征。2 0 世纪 8 0 年代网络技术 的主要特征是开放、互连， 那个时期的网络体系结构主要是基于i s o的开放式系 统互连( o s i ) 参考模型。现在计算机网 络已 经发展到高 性能网 络阶段， 现在网络技 术的特征在于开放、 集成、 高性能和智能化。 这些网络技术的特征同样也体现在 网络体系结构的发展中。我们认为， 对新型网络体系结构影响最大的主要是集成 和高性能。 传统的网管系统接口复杂，需要基于专用的网管平台， 这种专用平台价格昂 贵， 对网管人员要求高， 人员培训和软件更新费用高， 开发管理应用和集成新技 术较困难。 于是人们提出一种要求， 能否改变传统的只能在专用平台上进行管理 的方式?能否在一台综合监控终端上监控所有的告警， 同时又能对所有设备进行 相应的配置，控制呢? 为了 满足这些要求，同时又更大程度的节约运营商的投入成本，我们对网管 方式的实现进行了研究， 提出了基于分布式综合管理模式， 即充分利用计算机网 西北工业大学硕 l 学位论文 络技术特别是we b技术的特点， 建立分布式的、分层的、综合的、灵活的网管 体系， 以经济合算的方式实现多厂商电力通信网设备环境下的规范化综合网管系 统。 分布式网络应用范围及其广泛，包括在线事务处理系统，网管系统，全球个 人通讯系统，电子医疗图像系统，c o r b a的对象请求代理，高性能we b服务 器和多处理器通信子系统。 1 . 3 . 2 .基于c o r b a的分布式网络管理平台 通用 对象 请求 代理 体系 结 构 ( c o m m o n o b j e c t r e q u e s t b r o k e r a r c h it e c t u r e , c o r b a ) 是由 o m g ( o b j e c t m a n a g e m e n t g r o u p ) 开 发的 面向 对象的中间 件技术， 其主要目 标是解决面向 对象的异构应用之间的互操作问题。它是o m g发布的 o m a ( o b j e c t m a n a g e m e n t a r c h it e c t u r e ) 参考 模型的 核 心 o r b ( o b j e c t r e q u e s t b r o k e r )的功能描述和约定。 o r b是使对象发出请求和接受响应结果的实现机制和接口;i d 以i n t e r f a c e d e f i n i t i o n l a n g u a g e ) 定义了 对象的 界面。 c o r b a通 过o r b 和i d l在客户方 和 服务器之间实现了互操作。 它将客户方和服务器都抽象成对象， 只规范这些对象 的接口定义，而不管其具体实现:客户方和服务器之间的通信由o r b完成，对 象不必关心通信的细节。 h o p ( i n t e rn e t i n t e r - o r b p r o t o c o l ) 解决了不同厂家的 o r b之间的互操作问题。 它是t c p / i p之上的通用主千协议， 负责c o r b a信息 的交流。 它有以下优点:可在一个分布式应用中混用多种语合 、支持分布对象、提供 高度的互通性等e o mg 己经提出了 基于c o r b a的网管系统的体系结构， 使用 c o r b a的方 法来实 现基于 o s i 开 放接口 和o s i 系统 管理概念。 t m f和 x / o p e n 联合开展的j i d m 任务组己经开发出s n mp / c mi p / c o r b a 的互通静态规范描述 和动态交互式转化方这一部分主要描述了a s n . 1的类型和s mi 宏怎样映射为 i d l的类型和接口， 适用于s n mp v l . s n m p v 2 . s n mp v 3等不同s n mp版本的 mi b信息模块。 1 .3 .2 . 1 . c o r b a在移动管理网中的应用 相对于网元和由网元组成的网络而一言，电信业务的异质性更强， 业务种类多 种多 样; 每一项业务的实现通常要涉及不同类型的网 络资源、 业务组件; 要和各 种不同形式的数据发生关联: 同时， 业务经常处于动态变化之中; 很多业务还需 要不同管理域之间相互配合才能完成，因而对业务的管理更为复杂。传统 o s i 系统管理所支持的管理者/ 代理方式，通过命名树标识管理对象实例以及面向连 接的c mi p 协议和该协议支持的管理对象定界和过滤功能等， 适用于t m n网络 层以下的管理，却不适合于业务层的管理对象。 西北工业人学硕 卜 学位论文 相反， c o r b a体系结构所支持的 对象模型能够满足业务层的管理需要。相 对于g d mo而台 ，i d l语言 非常简洁、明了，适合于对业务对象的建模;对象 之间可以通过o r b相互调用对方提供的服务;有分布透明的支持，业务对象和 组件还可以在网络内动态迁移。因此， 在t m n业务管理层采用c o r b a技术将 使得对电信业务的管理更具开放性、灵活性。 1 . 3 .2 . 2 . 采用c o r b a技术的网元( n e ) 由 于q 3 接口 涉及到o s i 的七层协议 栈， c m i p 协议又相当复杂，实现起来 代价较高，目前 在网元内部直接支持q 3 接口的设备并不多见。 而c o r b a同 样 具备很强的对象建模能力， c o r b a的o r b之间可以 通过基于t c p 八 p的i i o p 协议通信， 实现起来代价较低。 基于c m i p 的o s i 系统管理体系结构需要在管理 者和代理之间协商共享管理知识s m k ， 相比之下， c o r b a采用i d l描述对象 的对外接口，对被管理对象的访问和管理系统内部对象之间的交互可以一致看 待， c o r b a的动态调用接口d i i 还可以 在运行时刻访问被管理系统中新的对象 类型。因此，在n e内部采用c o r b a技术是可供选择的方案之一。 1 .3 .2 .3 . 基于c o r b a的t mn开发平台 目 前的t m n网管平台主要提供对q 3 接口 协议栈的支持、 g d m o文本的编 译以及相应管理者和代理端应用框架的生成， 较少支持在x .7 0 0 系列建议中规定 的系统管理功能， 缺乏特定t m n管理组件和支持分布式应用的基础构件。 而这 些正是采用面向对象和软件重用技术构造大规模电信网络和业务管理应用的关 键。从上文对 c o r b a体系结构的分析可以看出，采用 i d l定义对外接口的组 件通过o r b可以 很好地支持访问和位置透明。 因此， 以c o r b a的o r b为核心， 结合目 前分布式对象体系结构和电信网络和业务管理方面的相关技术， 可以构造 一个更加分布化、 重用性强、 可靠性高、 可伸缩性好并且适用于整个t m， 分层 体系结构的新一代分布式 t m n管理平台 m a n a g e m e n t a p p l i c a t i o n p l a t f o r m ( i m a p ) 。该平台中o r b 核心以 外的其它组件， 如分布式处理服务、公共管理服 务以 及一些通用管理应用都以构件块的方式存在。 所有的构件块都以一致的方式 对外接口， 采用o mg的i d l语言描述其提供的服务。 由于分布式开放环境固有 的灵活性和可扩展性， 构件块的动态迁移、 生存和消亡以及在这些构件块之r9)动 态选择服务是非常频繁的。因此， i m a p 中必须提供一种机制， 使得作为客户一 方的构件块和作为服务者一方的构件块之间在运行时刻顺利的进行动态的交互。 1 . 4 . 研究内容 本课题是西北工业大学多媒体通信与软件技术研究所与国内某大型通信设 备制造商合作， 在第三代移动网络 wc d ma产品线_仁 开发的移动网络管理系统， 西北工业人学硕 卜 学位论文 相反， c o r b a体系结构所支持的 对象模型能够满足业务层的管理需要。相 对于g d mo而台 ，i d l语言 非常简洁、明了，适合于对业务对象的建模;对象 之间可以通过o r b相互调用对方提供的服务;有分布透明的支持，业务对象和 组件还可以在网络内动态迁移。因此， 在t m n业务管理层采用c o r b a技术将 使得对电信业务的管理更具开放性、灵活性。 1 . 3 .2 . 2 . 采用c o r b a技术的网元( n e ) 由 于q 3 接口 涉及到o s i 的七层协议 栈， c m i p 协议又相当复杂，实现起来 代价较高，目前 在网元内部直接支持q 3 接口的设备并不多见。 而c o r b a同 样 具备很强的对象建模能力， c o r b a的o r b之间可以 通过基于t c p 八 p的i i o p 协议通信， 实现起来代价较低。 基于c m i p 的o s i 系统管理体系结构需要在管理 者和代理之间协商共享管理知识s m k ， 相比之下， c o r b a采用i d l描述对象 的对外接口，对被管理对象的访问和管理系统内部对象之间的交互可以一致看 待， c o r b a的动态调用接口d i i 还可以 在运行时刻访问被管理系统中新的对象 类型。因此，在n e内部采用c o r b a技术是可供选择的方案之一。 1 .3 .2 .3 . 基于c o r b a的t mn开发平台 目 前的t m n网管平台主要提供对q 3 接口 协议栈的支持、 g d m o文本的编 译以及相应管理者和代理端应用框架的生成， 较少支持在x .7 0 0 系列建议中规定 的系统管理功能， 缺乏特定t m n管理组件和支持分布式应用的基础构件。 而这 些正是采用面向对象和软件重用技术构造大规模电信网络和业务管理应用的关 键。从上文对 c o r b a体系结构的分析可以看出，采用 i d l定义对外接口的组 件通过o r b可以 很好地支持访问和位置透明。 因此， 以c o r b a的o r b为核心， 结合目 前分布式对象体系结构和电信网络和业务管理方面的相关技术， 可以构造 一个更加分布化、 重用性强、 可靠性高、 可伸缩性好并且适用于整个t m， 分层 体系结构的新一代分布式 t m n管理平台 m a n a g e m e n t a p p l i c a t i o n p l a t f o r m ( i m a p ) 。该平台中o r b 核心以 外的其它组件， 如分布式处理服务、公共管理服 务以 及一些通用管理应用都以构件块的方式存在。 所有的构件块都以一致的方式 对外接口， 采用o mg的i d l语言描述其提供的服务。 由于分布式开放环境固有 的灵活性和可扩展性， 构件块的动态迁移、 生存和消亡以及在这些构件块之r9)动 态选择服务是非常频繁的。因此， i m a p 中必须提供一种机制， 使得作为客户一 方的构件块和作为服务者一方的构件块之间在运行时刻顺利的进行动态的交互。 1 . 4 . 研究内容 本课题是西北工业大学多媒体通信与软件技术研究所与国内某大型通信设 备制造商合作， 在第三代移动网络 wc d ma产品线_仁 开发的移动网络管理系统， 西北t业人学硕 学位论文 该系统基于第三代移动网， 同时可为g s m网和固话网等电信网络提供管理服务。 作者主要负责其中软件管理服务、 m o扩展及系统优化等内容的研究与开发， 该 部分完成的主要功能是: .获取移动网络上的软件数据，并对数据进行更新与升级。 .获取网管系统的性能数据，对其进行分析和优化。 .网元配置数据的备份与恢复。 .新设备接入。 该系统目 前己在国内外多个局点提交给用户使用，反映积极，而且还在不断 发展完善中。 我们希望在未来提供性能更高， 功能更强、 更智能化的移动网络管 理系统。 本文按如下章节组织: 第一章 绪论。介绍移动网管系统的研究背景。 第二章 移动网管概述。介绍移动网管的类型及其结构，以及分布式移动网 管系统的特点。 第三章 分布式移动网管系统结构分析与设计。对移动网管的基本模型和体 系结构进行分析， 并在此基础上， 结合作者本人的理解， 提出一种移动网络管理 系统的设计思路。 第四章 分布式移动网管系统在第三代移动通信领域的实现与应用。将以某 大型通信设备制造公司wc d ma网络管理系统为例，阐述移动网管在第三代移 动通信领域的具体应用。 第五章 结束语。对本文所描述的观点进行总结，并针对其中存在的问题提 出一些自己的想法口 西北t业大学硕 卜 学 位论文 第二章 移动网管概述 移动网管系统实现网络管理功能的基本流程是: 获取网络运行状态分析网 络运行状态一实施对网络的控制。 为了获取网络的运行状态， 必须确定的反映网络运行状态的有关参数， 并对 这些参数进行管理。 因此， 网管系统的管理功能基本上可以分为: 确定管理参数、 管理参数的管理、获取网络运行状态、分析网络运行状态、实施对网络的控制。 有关的国际标准化组织 ( i t u -t和 i s o )为了对网络管理的功能进行标准化， 提出了一组各种网管系统共同的管理管理功能: 性能管理、 告警管理、 故障管理、 配置管理、财务管理等。 这些管理功能包括了两个特性:完整性， 无关性。该组 功能覆盖了各种业务网管系统所需的各种管理功能。 在大多数情况下， 一个具体 的网管系统的网络管理功能只是这一组管理功能的一个子集。 同时， 该组功能做 到了与具体的网络管理系统和具体的被管网络无关。 2 . 1 . 移动网管类型及其结构 网络管理的体系结构和整个通信网的体系结构是分不开的。 因为通信网本身 就需要进行网络管理， 对于复杂的通信网 来说， 在建设通信网的同时也必须考虑 网络管理的问题。 通常由于建设厂家不同、 需求不同、 建设实践不同， 各个管理 系统相互之间没有信息交换。 如果管理系统之间能够遵循一定的标准， 协调一致， 则对通信网的管理将会更加有效。 因此， 出现了 将网络管理统一化标准化的需求。 很多厂家和组织提出了各种网络管理体系， 目 前最具影响力的涉及到网络管理和 通信网建设的 体系结构有以 下 4种: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 t n e t w o r k , t m n ) 、 电 信信 息网 络结 构( t e le c o m m u n i c a t io n i n f o r m a t i o n n e tw o r k in g a r c h it e c t u r e , t i n a ) 、 运 营支 撑 系统 ( o p e r a t io n s u p p o r t s y s t e m , o s s )和智能网 ( i n t e l l i g e n t n e t w o r k , i n ) . 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 t n e t w o r k , t m n )，于1 9 8 8年 被国际电信联盟电 信标准化部门 ( i t u - t ) 参考o s i系统管理框架提出， 作为管 理现代电 信网的基础。 由 于网 络结构日 益复杂， 业务增多， 电 信网的管理也越来 越繁琐。 于是考虑将提供业务的电信网及其管理功能进行分离， 使管理功能从电 信网中独立出来单独组成一个网，即t m n . 管理信息在t m n和电信网间的一系列标准接口中传递. 使得t m n 可以管理 电信网。同时， t mn 制定了一系列的标准和管理功能，包括被管网元和网络管 理系统之间、 网络管理系统之间的接口均被标准化了。 只要被管网元和网络管理 西北t业大学硕 卜 学 位论文 第二章 移动网管概述 移动网管系统实现网络管理功能的基本流程是: 获取网络运行状态分析网 络运行状态一实施对网络的控制。 为了获取网络的运行状态， 必须确定的反映网络运行状态的有关参数， 并对 这些参数进行管理。 因此， 网管系统的管理功能基本上可以分为: 确定管理参数、 管理参数的管理、获取网络运行状态、分析网络运行状态、实施对网络的控制。 有关的国际标准化组织 ( i t u -t和 i s o )为了对网络管理的功能进行标准化， 提出了一组各种网管系统共同的管理管理功能: 性能管理、 告警管理、 故障管理、 配置管理、财务管理等。 这些管理功能包括了两个特性:完整性， 无关性。该组 功能覆盖了各种业务网管系统所需的各种管理功能。 在大多数情况下， 一个具体 的网管系统的网络管理功能只是这一组管理功能的一个子集。 同时， 该组功能做 到了与具体的网络管理系统和具体的被管网络无关。 2 . 1 . 移动网管类型及其结构 网络管理的体系结构和整个通信网的体系结构是分不开的。 因为通信网本身 就需要进行网络管理， 对于复杂的通信网 来说， 在建设通信网的同时也必须考虑 网络管理的问题。 通常由于建设厂家不同、 需求不同、 建设实践不同， 各个管理 系统相互之间没有信息交换。 如果管理系统之间能够遵循一定的标准， 协调一致， 则对通信网的管理将会更加有效。 因此， 出现了 将网络管理统一化标准化的需求。 很多厂家和组织提出了各种网络管理体系， 目 前最具影响力的涉及到网络管理和 通信网建设的 体系结构有以 下 4种: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 t n e t w o r k , t m n ) 、 电 信信 息网 络结 构( t e le c o m m u n i c a t io n i n f o r m a t i o n n e tw o r k in g a r c h it e c t u r e , t i n a ) 、 运 营支 撑 系统 ( o p e r a t io n s u p p o r t s y s t e m , o s s )和智能网 ( i n t e l l i g e n t n e t w o r k , i n ) . 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 t n e t w o r k , t m n )，于1 9 8 8年 被国际电信联盟电 信标准化部门 ( i t u - t ) 参考o s i系统管理框架提出， 作为管 理现代电 信网的基础。 由 于网 络结构日 益复杂， 业务增多， 电 信网的管理也越来 越繁琐。 于是考虑将提供业务的电信网及其管理功能进行分离， 使管理功能从电 信网中独立出来单独组成一个网，即t m n . 管理信息在t m n和电信网间的一系列标准接口中传递. 使得t m n 可以管理 电信网。同时， t mn 制定了一系列的标准和管理功能，包括被管网元和网络管 理系统之间、 网络管理系统之间的接口均被标准化了。 只要被管网元和网络管理 西北工业大学硕 1 : 学位论文 系统之间遵循t m n 标准， 完成一定的管理功能， 就能够实现不同厂商的不同 设 备以及不同网络管理系统之间的互连互通操作。 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。 它与被管理的电信网之间的一般关 系如图i所示。 下mn o p e r a t 旧 n o p e r a t io n s y s te m s y s t e m o p e r a t i o n s y s t e m d