（通信与信息系统专业论文）移动通信网络动态软交换资源管理的研究.pdf

中文摘要 摘要：近年来，移动通信网络的发展经历了巨大的变化，下一代网络中最被业界 普遍关注的莫过于软交换技术。软交换基于以往的硬交换发展而来，总体向更加 分离的业务功能方向发艮控制与承载和业务分离、各实体之间通过标准的协议 进行连接和通信，以便在网上更加灵活地提供业务并使得运营商实现业务增值和 降低成本。 本论文探讨了移动通信网络资源管理系统的设计和实现，并对开发过程中遇 到的系统模块功能的集成化、降低各模块之间的耦合性以及各网络管理子系统之 间的互联进行了分析和研究。首先介绍了移动通信网络、软交换技术以及网络资 源管理的发展历程和现状，引出课题背景和来源；接着介绍了移动通信网络资源 管理系统的整体设计，包括模块划分、接口标准的制定和系统属据参数定义；在 此基础上研究软交换业务支撑平台的整体设计、路由管理、应用安全性的具体实 现方法以及具体问题的解决办法。 本文提出以下一些设计思想：独立的功能模块设计；与已有的网络管理系统 的标准互联；统一的全专业资源管理；基于遗传算法的路由选择：应用角色访问 控制的安全性管理。经过初步调试证明本文所使用的方法以及设计实现的系统是 合理和可行的。 关键词：软交换，业务支撑系统，遗传算法，角色访问控制 分类号：t p 3 1 9 ，t p 2 7 4 a b s t r a c t a b s t r a c i ： i i lr e c 饥ty e a r s ，m o b i l eg o i 砌u i l i c a i i o nn e t 、v o r kh a sc o m et h r o u g l ld 姗a t i c c h a l l g e s ，i nn g n i st e c h n i c a lo f s o f is w i t c hd e v e i 叩e db a s c do nh a r d w a r cs w i t c h t h i sm c s i sd i s c i l s s e sd e s i 弘a n di m p l 锄e 1 1 to fm a i l a g e m e i l ti n f b 肌a t i o ns y s t 锄 a b o u tm o b i l ec o 彻u n i c a t i o nn e m o r kr e s o u r c e s a tf i r s t ，i n 们d u c e dd e v c l 叩m e n to f m o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t 、v o f kt e c h n i c a lo fs o as w i t c ha i l dn e t w o r kr e s o u r c e m a n a g 锄e n t t h e i l ， i n t r o d u c c de 1 1 t i r ed e s i 弘o fm o b i l ec o 姗u n i c a t i o nn e 研o r k r e s o u r c em a l l a g e l n e n ti n f o 肌a t i o ns y s t 锄，c o n 协i i l sp a r t i t i o no fm o d u l e ，e s t a b l i s h m e i l t o f s t a n d 盯do f i n t e r f a c ea 1 1 dd e f i n i t i o no f s y s t e i i lp a m m e t e r s a b o v et h i s ，s t u d yt h ce m i r e d c s i 印o fb s so fs o f ts 研t c hb u s i n e s sp l a t f o 肌，r o u t i n gm a i l a g c m c i l t s e c i l r i t yo f a p p l i c a t i o n ，a n ds oo n 。 1 1 l i st h e s i sp u tf o 刑a r ds o m ed e s i 印i d e 勰a sf o l l o w ，i n d e p e l l d e l l tf i l t l c t i o nm o d e l d e s i g n ；l i n kw i t hn c t w o r km a i l a g c m e l l ts y s t 锄；r e s o l l r c em 锄a 蹦n e n t ；m u t i n gb 勰e d o ng c i l e t i ca i g o r i t l l m ；s e c 谢t ym a l l a g 锄印t k e y w o r d s ：s o f ts w i t c l l b s s ，g e i l e t i ca l g o r i t h r n ，i 国a c c l a s s n o ：t p 3 1 9 n - 2 7 4 致谢 本论文的工作是在我的导师刘云教授的悉心指导下完成的，刘云教授严谨 的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。本课题在选题及研究过 程中都得到了刘云老师的悉心指导。刘老师多次询问研究进程，为我指点迷津， 帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。刘老师一丝不苟的作风，严谨求实 的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽历时三载，却给以 终生受益无穷之道。在此衷心感谢三年来刘云老师对我的关心和指导。 张振江老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都 给予了我很大的关心和帮助，在此向张振江老师表示衷心的谢意。 李永吴博士对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷 心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，王镔、张嵩等同学对我论文中的研究工作 给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 序 下一代网络中的核心技术是软交换技术。怎样对现有的资源进行优化配置， 更好的发挥软交换网络的优势，是现在各大通信运营商所关心的问题，本论文就 是基于此而完成的。 论文通过对移动通信网络资源管理系统的设计和实现，探讨了有关软交换技 术实现上的一些问题，并对在实践中遇到的一些关键性技术问题给出了解决方案。 目前系统仍然处于测试阶段，但总体上说，研究方向和理论可行性都得到了很好 的印证。 l 引言 一般认为，下一代网络( n e x t g e n e r a t i o n n 咖o r k ，n g n ) 是可以提供包括各 种多媒体业务在内的综合开放的网络构架。n g n 将传统交换机的功能模块分离成 为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展；部件间的协 议接口基于相应的标准。其网络构架如图i 所示： 图l n g n 网络架构图 软交换技术( s o f is w i t c h ) 作为业务控制与传送接入分离思想的体现，是n g n 体系结构中的关键技术，其核心思想是硬件软件化，通过软件的方式来实现原来 交换机的控制、接续和业务处理等功能，各实体之间通过标准的协议进行连接和 通信，便于在n g n 中更快地实现各类复杂的协议及更方便地提供业务。具体而言， 软交换的优势在于系统体系结构清晰、层次分明，便于不同网络之间的融合和快 速生成业务，同时，软交换系统优化了体系结构，并具有较强的q o s 管理。 软交换设备位于控制层，提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计 费、认证等功能。软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器、其他软交换 设备问采用标准协议相互通信。图2 为i s c ( 国际软交换协会) 推荐的软交换技术 参考模型，这一参考模型涉及到传输平面、控制平面、应用平面、数据平面和管 理平面等五个层次。 管 理 平 面 形7 7 、 应用平面 i ：画，7 崮 i l ! l i i i i i ! i ! 厘 ，7 夕 控胡平面 l 区章函囤豳匣 1 1 网络管理的现状 图2 软交换技术参考模型 网络管理的功能演变经历了由简单到复杂、由流于形式到实用化和有针对性、 由集成商包办到应用人员定制的过程。越是到后来，应用人员参与得越是深入， 其生产需求、应用体会合管理思路在网管系统中体现得越充分。 除了基本的网络拓扑监控、故障监控、性能监控、配置管理、安全管理等功 能外，现在的网络管理概念已经延伸到告警关联分析、性能分析、资源管理、互 联互通管理、业务管理、网络规划和优化、分局数据管理等多个方面，是网络管 理系统重应用、重分析和重效率的体现。 以分局数据管理为例，该模块包含分局数据采集、分局数据核查、分局数据 导入和分局数据控制等关键功能。分数据管理充分运用大批量采集、对比、分析、 批指令群发等处理方式，极大地降低了网络维护人员的工作强度，效率急剧提升， 出差错概率降到了最低。 从话务统计功能的角度看，网络管理的演变已经达到：l 、统计粒度全面，利 2 用g i s ( 地理信息系统，g e o f a p h yh l f o 彻a i i o ns y s t e m ) 可以实现区域上网元、本 地网、省市和全网等粒度的划分；实践上分为小时，全天、周、月、季度和年等 粒度，适应不同层面的数据需求。2 、呈现方式灵活，除了最基本的平均和列表方 式，还有图表对照、图形表现凡是可选定( 电线图、饼图、柱状图、面积图等) ， 并可通过g i s 实现全局直观化反映和资源精确定位。3 、数据可在直接应用层的界 面上处理，如可启动异常数据识别、数据平滑、关联分析和预测等非常实用的功 能。 在性能监控上，则既强调异常数据的突出显示和提醒，又强调整体性能的直 观感知和连续呈现。除此之外，网络管理系统还具备实用化的历史数据查询分析、 实时刷新、曲线与数据列表对照查看等功能，网络管理系统的应用越来越灵活。 在系统界面上则呈现出更人性化的趋势，表现在：风格统一：适应不同的应 用层次和水平；指标及功能的主动提醒和解释；提供帮助文档：信息高度集成和 关联，尽可能减少操作次数；划分数据关注平面，信息分层过滤，排除干扰数据 和冗余数据。 1 2 网络管理的发展方向 随着移动通信网的飞速发展和壮大，网络运行设各资源越来越多样化、复杂 化，单靠原来的维护体制和管理模式用人工的，分散的管理，已不能适应现在的 移动通信发展状况，为了改变长期以来对运行设备的无序管理所造成的设备重复 购置及不合理使用状况，加强对运行设备的成本核算，使移动通信网的资源在一 定范围内实现共享，达到降低生产费用的目的，建立一套基于区域资源管理，能 为领导、建设、运行维护部门和项目觉得提供相应的信息查询及管理服务的计算 机综合管理系统，实现业务的规范化、科学化集中统一管理是非常重要的。 近年来软交换的出现也使得传统的通信网络资源管理发生了很大的变化。软 交换技术将以前的电路交换的核心功能进行了分类，将功能以功能软件元件的形 式分配到包网络的骨干网中。这种分门别类的分布式结构是可编程的，并对服务 供应商和第三方特性开发商是开放的。完整的软交换系统在理想i p 承载网络的支 持下，将具备所有传统电信业务的支持能力。同时利用开放的体系结构和丰富灵 活的i p 网络应用资源，可不断补充新业务。 因此，开发一个基于真实地理信息( 电子地图) 为基础的管理信息系统，把 各种交换设备、传输线路、管道杆路等基础资源与电子地图的实际地理位置对应 起来，从而把地理信息与资源的属性信息紧密结合起来，为故障定位、资源管理 提供服务；同时对接入网的维护，交换、传输、电源、数据维护、路由的选择与 3 配置等等进行管理就是国内大型电信运营商首先需要解决的问题。移动通信网络 资源管理所要达到的目标是通过分布式数据库的联网( 先纵向再横向) ，形成统 一的中国移动网络资源数据库和调度配置系统，实现全网主要网络资源数据的动 态管理和网络资源的综合利用。提供网络资源信息和高效便捷的资源调度配置， 为中国移动的网络建设提供定量的决策依据。 1 3 论文的主要研究内容 论文介绍了移动通信网络资源管理系统的设计与实现，软交换的基本概念、 软交换中路由的配置选择与维护，并对动态软交换中的安全性等关键技术进行了 探讨。 1 4 课题背景、来源和进展情况 本课题是由北京交通大学计算机通信实验室以中国移动贵州省分公司为依托 单位进行开发的，项目名称是移动通信网络资源综合管理系统。项目的设计 与实现分为两个阶段：在第一个阶段，首先实现了基于c s 模式和b s 模式相结 合的b s s ( 业务支撑系统) ，对全网各专业资源进行统一管理与维护，并实现了 与移动综合网管系统和各设备厂家专业网管系统的互通：在第二个阶段，实现了 动态软交换子系统的设计和开发，对软交换中的安全性问题展开了一定的分析和 讨论，并进行了具体实现。 本论文课题是目前国内大型电信运营商所共同关注的发展趋势，主要任务是 研究和开发动态软交换子系统的业务功能模块，主要包括系统业务模块的需求分 析、概要设计、详细设计和具体实现，以及整个业务支撑系统的工程调试和实际 测试等。 在总结了研发工作的同时，迸一步探讨了移动网络通信动态软交换中的难点 和待解决的问题，即如何增加软交换应用的安全保密性和提高效率。 4 2 移动通信网络资源管理总体介绍 信息技术的发展带动了整个通讯行业的根本革新，传统通讯行业的运营模式 已不适应现有的发展霈求，因而世界各国都逐步放开通讯市场，引进竞争机制， 加速发展。面对日益激烈的市场竞争，国内的通讯行业在不断地进行自身改革和 自我完善，主要体现在加强管理、拓展业务、提高服务水平等。有效的管理是企 业成功的基础，基于信息的市场发展分析、市场竞争分析、客户需求分析等现代 企业管理手段越来越受到企业领导们的重视。目前，空间数据技术、中间件技术、 无线定位技术、信息可视化技术在通讯企业的管理信息系统，决策支持系统及增 值服务平台中发挥着越来越重要的作用。 在当今逐渐开放、竞争日益激烈的通讯市场中，从事通讯业务的企业需要一 种能把握现有市场并不断拓展新市场的全面解决方案。这种解决方案能采用可视 化技术将网络资源、经营网点、客户分布等以地图的形式展现出来，从而有的放 矢地发展、管理通讯网络：跟踪、服务老用户；分析，发展潜在用户，此外，该 方案还能提高企业进行市场运作的有效性和高效性，增强企业的竞争能力 2 1 动态软交换简介 软交换的概念最早起源于美国企业网应用。在企业网络环境下，用户可采用 基于以太网的电话，再通过一套基于p c 服务器的呼叫控制软件( c a l l m a l l a g e r 、 c a l l s e r v e r ) ，实现p b x 功能( i p p b x ) 。对于这样一套设备，系统不需要单独铺设 网络，而通过与局域网共享来实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的 p b x 。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通 信需求，设备可门槛低，许多设备上都可提供此类解决方案，因此口p b x 应用获 得了巨大成功。 传统的电路交换设备主要由少数几家设备供应商提供，价格一般都在几十万 美元到数百万美元，且版本升级可能会花几个月时问和数十万美元，网络综合运 营成本很高。运营商非常希望能够寻求到一种替代产品与技术。 受到i p p b x 成功的启发，业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件 化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议( m g c p 、h 2 4 8 ) ，呼叫控 制实际上是运行于通用硬件平台上的纯软件，媒体处理将t d m 转换为基于i p 的 媒体流。于是s o f is w i t c h ( 软交换) 技术应运而生，由于这一体系具有伸缩性强、 接口标准、业务开放等特点，发展极为迅速。 2 1 1 软交换的基本含义 软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关( 传输层) 中分离出来， 通过软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制，( 建立拆 除会话) 和信令互通，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软 件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管 理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时，软 交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层 相连，从而可方便地在网络上快速提供新业务。 软交换位于网络控制层，通过与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关 信息，指示网关完成呼叫。其主要任务是在各点之间建立关系，这些关系可以是 简单的呼叫，也可以是一个较为复杂的处理。软交换技术主要用于处理实时业务， 如话音业务、视频业务、多媒体业务等，此外还提供一些基本补充业务，与传统 交换呼叫控制和基本业务的提供非常类似。 2 1 2软交换技术的发展现状 软交换的主要设计思想是控制与承载和业务分离、各实体之间通过标准的协 议进行连接和通信，以便在网上更加灵活地提供业务。具体地讲，软交换是一个 基于软件的分布式交换控制平台，它将呼叫控制功能从网关中分离出来，开放业 务、控制、接入和交换间的协议。 软交换是i p 技术带动电信业发展的产物，它为运营商解决目前多种网络、多 种技术和多种系统的共存的现象提供了良好的解决方案，可以为运营商带来业务 的创新和成本的节约，为业界注入新的活力。所以全球范围内已有多家电信运营 商开始进行软交换方面的实验和商用部署，在国内，中国电信、中国移动、中国 网通、中国联通、中国卫通和中国铁通都已经开始进行软交换的商用，尽管其应 用的规模不同，但却标志着软交换技术已经走出实验室，开始进入一个新的发展 时期。 软交换技术在发展过程中，并没有一个严谨的定义和体系架构标准，因此， 在用户漫游管理、路由计划、编号、支持多媒体业务的体系架构、业务管理、业 务触发等方面在一定程度上仍存在问题。与此同时3 g p p 提出了标准的i m s 体系 架构，旨在规范移动多媒体业务的网络架构，而e t s i 相关小组也在讨论如何在固 网中弓l 入i m s ，以进一步推动网络向i p 化、移动性、多媒体化和个性化方向发展， 进而引发出i m s 是否能成为软交换网络发展方向的讨论。 6 2 1 3软交换网络发展趋势的研究 i 、更加彻底分离的发展趋势 业务的进一步分离。传统软交换虽然已经将大部分增值业务分离出来放到了 业务层，但是软交换自身仍然保留了一些补充业务。i m s ( i p m u l t i m c d i a s u b s y s t e m ， i p 多媒体子系统) 将这些保留的业务统统拿出来放在了业务层的应用服务器中， 这样做无疑是呼叫控制和业务分离最透彻的体现。 用户数据的分离集中：软交换一般将用户数据放置在软交换设备自身之中， i m s 将这些用户数据从软交换中分离出来，并将用户数据与其相关联的业务数据 集中到称为h s s 的设备之中。这种用户数据的分离集中更加有利于业务的实现和 提供。 会话呼叫控制与媒体网关控制的分离。传统软交换将会话呼叫控制和媒体网 关控制集成在一起的作法，在传统网络和传统业务仍然是主流的情况下有其无可 比拟的优势，但随着传统网络的逐渐淡出，s i p ( s e s s i o ni n i t i a l i o np m t o c o i ，会话 发起协议) 网络逐渐占据了主导。 2 、呼叫协议统一的发展趋势 i m s 另一个特点使s i p 协议的一统天下，这也是软交换网络的发展趋势。之 所以选择s i p 协议主要是因为s i p 协议的简单性、可扩展性以及它很好的可用性， 同时s i p 也是被业界普遍看好的未来多媒体呼叫控制协议。 3 、与接入方式无关的发展趋势 对多种接入方式的兼容是软交换网络的一个特点，i m s 将该特点更加进一步 发展。在传统软交换网络中由于媒体网关控制功能没有分离出来以及媒体网关控 制协议的多样性导致了并没有实现对多种接入方式的兼容，而在i m s 中由于对接 入网络的彻底分离和s i p 协议的应用使其真正意义上实现了对多接入方式的兼容。 2 2 全专业统一资源管理 基础资源数据在全专业统一资源管理中的意义重大，只有资源数据完整准确 了，才能充分支持业务配置和业务开通的自动化，才能合理运用网络资源，降低 7 韭塞奎湮三筮生亟土 显：翌焦：| 盘童趁巫塑篮回缝童篮篮堡簋佳企缀 投资和运营成本。通过整合的资源模型，管理所有资源以及跨专业资源之间的相 互关系。智能资源的数据大多可以从网管中采用某种方式导出，非智能资源很大 程度上只能采用人工清理录入的方式。通过专门的同步引擎机制，确保资源准确 率。 移动通信网络包括以下专业网：传输网、话务网、交换网、数据网共同 勾成移 动核心网，与基站、局站、动力等辅助设施共同构成移动业务的载体，通过设备 上承载的电路、光路构成了移动通信的业务实现。全业务的资源管理的范围不仅 是静态资源，同时包括各种动态资源，如下网： 图3 统一资源管理在体系结构中的位置 通过支撑统一平台的建设，实现静态资源管理统一、动态资源及时同步、动 态资源管理一致、关键指标统一呈现、与各网管系统接口统一、工单管理统一管 理、集中监控系统统一高度、重大告警及时呈现、网络资源统一管理、网络预警 及时发布，根据资源在系统中的层次划分。可以分为三大部分：资源管理、专业 层管理、核心层的管理，三部分共同构成完整的全专业统一资源管理系统。 系统功能如下： l 移动网络资源管理 l l 交 传 换 输 基其预 电基动 础 它留 网 路 站 力 地系系其 络 瓷 资资理统统它 资 源 源 源 信管接资 源 管 管息理 口 源 管管 理 管 理管 口 理理 已 理 有 理 一 图4 系统功能模块图 9 3 系统设计 在进行系统总体设计时，为了提高效率，满足数据操作的实时要求，将软交 换中的设备管理和维护以及路由的配置与应用作为一个模块实现。实现业务与资 源管理的逻辑分离。 3 1 系统框架 系统的总体框架如下图所示： 图5 系统框架图 1 0 3 2 框架设计 资源管理系统采用n e t 为开发平台，以o r m 和 l v c 为主要模式，数据库采用 基子l i n u x 的0 r a c l e ，地图组件兼容m a p x 、a r c i n f 0 等多种标准组件。 本系统工作于c s ( 客户端服务端) ，b s ( 浏览器服务端) 混合模式，其中资 源系统为c s 模式，与e m o s 融合部分为b s 模式，在客户端运行的是需要安装的 可视化资源管理软件。服务端数据库采用能很好地支持空间数据( s p a t i a ld a t a ) 的0 r a c l e 。该子系统的设计目标是对各种核心网资源、基站和直放站进行有效的 可视化管理，可以方便地展示网络资源及网络配置的各种情况，并提供完善的查 询统计功能。与e m 0 s 融合部分为b s 模式，其目的是实现运维系统与资源系统的 管理统一化、自动化，不再出现台帐混乱，管理不利，网络资源与e m o s 工单冲突 的情形。系统用例图如下图所示： 图6 系统用例图 本系统一期主要完成核心网、动力网、基站和直放站的动态资源管理功能， 系统通过提供与网元厂商网管系统接口和话务网网管系统的接口适配器，实现资 源与网络配置信息的动态获取，通过网管数据，建立统一的、可视化与灵活的展 现方式，并提供标准的消息适配器扩展接口，其他网管系统亦可通过资源管理系 统获取网络全局知识。 通过网管动态消息建立资源数据即可全局重建，也可以基于定制和指定网元 的局部更新，更新过程由同步锁控制，保证全局数据的一致性。 资源管理系统通过提供可分布式部署和基于应用服务期的基础类库，既可提 供基于a p i 的本地调用，又提供基于w s d l 的远程调用。资源管理系统提供基于 p r c 和w s d l 的系统扩展接口和应用集成接口，为其他系统与资源系统的互通互 联和应用扩展提供接口。 图7 系统直观图 基于对象基础类库和对象查找定位机制，通过对象重封装，向用户提供基于 移动业务划分的功能模块，模块采用标准界面风格和统一面板，在一期的基础上 为软交换等新业务模块的扩展建立机场。 3 3 开发平台 3 3 1操作模式 移动通信网络资源管理系统工作于c s + b s ( 客户端服务端+ 浏览器服务器) 模式。 1 2 业务维护人员经常进行各种数据的录入和地图的有关编辑等操作，需要频繁与 数据库交互以及图形编辑，c s + b ，s 模式可以很好的满足这种特点的应用。 3 3 2开发环境 开发该软件所需要的软件设备环境：服务器使用l i n u x 操作系统：资源管理系 统( 即c ，s 模式) 采用m i c r o s o f t s i l a is t i i d i oc 嘏挂行开发：业务支撑系统( 即b s 模式) 采用当今最先进的j 2 e e 平台进行开发；服务端数据库采用能很好地支持空 间数据( s p a t i a ld a t a ) 的0 r a c l e ；地理信息系统部分采用的是m a p i n f o 公司生 产的m a p x 。 1 、服务器端： w i n d 0 w s2 0 0 3s e r v e r 或者l i n u x ，0 r a c l e9 i 1 0 9 2 、客户端： w i n d 0 w sn t 以上系统，d o tn e t 框架，m a p x 5 o 2 6 3 、开发使用软件简介： 采用l i n u x 操作系统是因为它有如下的优点：l 、可扩展性，完全兼容p 0 s i x 1 o + 标准。这使得可以在l i n u x 下通过相应的模拟器运行常见的d o s 、 w i n d o w s 的程序。这为用户从w i n d o w s 转到l i n u x 奠定了基础。出色的兼 容性，保证了系统的可扩展的性能要求。2 、多用户、多任务。l i n u x 支持 多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户 之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，l i n u x 可以使多 个程序同时并独立地运行。为系统的可用性提供坚实有力的保障，便于实 施用户的管理和多线程用户的登陆系统问题。3 、可靠的安全、稳定性能。 l i n u x 采取了许多安全技术措施，其中有对读、写进行权限控制、审计跟 踪、核心授权等技术，这些都为安全提供了保障。l i n u x 由于需要应用到 网络服务器，这对稳定性也有比较高的要求，实际上l i n u x 在这方面也十 分出色。4 、支持多种平台。l i n u x 可以运行在多种硬件平台上，如具有x 8 6 、 6 8 0 x o 、s p a r c 、a l p h a 等处理器的平台。多个处理器同时工作，使系统性 能大大提高。 微软最新编程语言c # ，这是一种面向对象的编程语言，它将作为v i s u a l s t u d i o 中的一部分推出。c # 既保持了c + + 中熟悉的语法，并且还包含了大 量的高效代码和面向对象特性。c # 语言将在保持c c + + 灵活性的基础上为 程序员带来更高效的r a d 开发方式。它不仅能用于w e b 服务程序的开发， 并且还能开发强大的系统级程序。 0 r a c l e 数据库构建了世界上第一款完全可移植的，真正可伸缩性的信息管 理平台。直至今日，它已经是唯一提供全面的功能、无限的可伸缩性、连 续的可用性以及强大的安全性的计算机平台。这些特性很好的符合系统要 求中的开放性、可扩展性、可用性、可管理性、可运营性的要求，在对系 统性能的提升和完善方面，起到很大的作用。 j 2 e e 平台简介。该系统编程上运用j 2 e e 平台实现，由于该平台具有如下 的优点：该系统提供完整的w e b 服务支持。它是建立在j 2 e e 基础之上的， 同时，也提供一个框架，以便在j a v a 平台上开发和部署w e b 服务。j a v a a p if o rx m l - b a s e dr p c ( j a x r p c ) 使得j a v a 技术开发人员能够开发基 于s o a p 的、能够互相协作并且可移植的w e b 服务。开发人员可以使用标 。 准的j a x r p c 编程模型来开发基于s o a p 的w e b 服务客户端和端点。w e b 服务端点是使用w e b 服务描述语言( w s d l ) 文档来描述的。j a x - r p c 使得 j a x - r p c 客户端能够调用跨异构平台上开发的w e b 服务。同样，j a x r p c w e b 服务端点可以由异构客户端调用。j 2 e e 平台使用“容器”来简化开 发。j 2 e e 容器提供了业务逻辑与资源和生命周期管理的分离，这表明开发 人员可以将重点放在编写业务逻辑( 它们的增值) 上，而不是放在企业基 础结构上。例如，e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ( e j b ) 容器( 由j 2 e e 供应商实 现) 处理了分布式通信、线程处理、缩放、事务管理等。与此类似，j a v a s e r v l e t s 简化了w e b 开发，因为它在w e b 容器中提供了针对组件、通信 和会话管理的基础结构，而该容器又与w e b 服务器集成。j 2 e e 是一组许 多供应商都可以实现的标准。供应商可以自由地完成实现，但在标准或a p i 上却不能自由完成。s u n 为j 2 e e 持证人提供了综合的j 2 e e c o m p a t i b i l i t yt e s ts u i t e ( c t s ) 。j 2 e ec t s 有助于在应用程序供应商之 问保证兼容性，从而保证了针对j 2 e e 平台编写的应用程序和组件的可移 4 植性。j 2 e e 平台为服务器带来了“w r i t eo n c e ，r u na n y w h e r e ( 编写一 次，随处运行) 的能力。j 2 e e 技术使得可以容易地连接已经拥有的应用程 序和系统，并将这些能力带到了w e b 、手机和设备。j 2 e e 提供了j a v a m e s s a g es e r v i c e ，以便以采用松耦合、异步的方式来集成不同的应用程序。 j 2 e e 也提供了c o r 队支持，以便通过远程方法调用来紧密地链接系统。 j 2 e e 平台还具有j 2 e ec o n n e c t o r s ，用于链接企业信息系统。比如e r p 系 统、打包的财务应用程序和c r m 应用程序。本系统具有很强的兼容性和可 扩展性，同时，也没有必要担心在系统升级时带来的系统其余部分受影响 的问题。 m a p x 作为本系统开发地理信息系统所应用的组件，具有小巧灵活、价格便 宜等优点，另外，还突出表现在具有强大的g i s 功能和开发简捷。由于g i s 组件可以直接嵌入m i s 开发工具中，对于广大开发人员来讲。就可以自由选 用他们熟悉的开发工具。而且。g i s 组件提供的a p i 形式非常接近m i s 工具 的模式，开发人员可以像管理数据库表一样熟练地管理地图等空问数据，无 须对开发人员进行特殊的培训。在g i s 或g m i s 的开发过程中，开发人员的 素质与熟练程度是十分重要的因素。这将使大量的m i s 开发人员能够较快 地过渡到g i s 或g m i s 的开发工作中，从而大大加速g i s 的发展。 3 4 系统接口 3 4 1相关系统接口 l 、话务网络管理系统 通过接口实现g s m 话务网管系统直连网元方案。 2 、交换网络管理系统 网管中心通过现有的d c n 网连接各个分局和交换局。多种交换机型接入方式。 可以通过传统的r s 2 3 2 协议，或是通过先进豹2 5 、l p 高速接口协议接入到溺 管系统中。用户可以通过移动通信网络资源管理系统与交换网络管理系统的接口 远程进入网维中心，远程维护交换网络。 3 、基站网络管理系统 基站网络管理系统主要提供各种基站情况报表、话务量报表、拒绝率报表， 它主要实现对基站话务数据中最为关心的基站运行状况、话务量与拒绝率指标的 统计。为移动通信网络资源管理系统中的基站管理模块建立基站数据信息数据库 结构，并对基站基本信息数据进行处理服务。 4 、e m o s 系统 e o m s 可以通过预留接口获取网络资源数据 5 、软交换网络管理系统 软交换网络管理系统平台内部还包括：公用服务接口、公用应用接口、管理 信息接口等功能接口。通过这些接口的规范统一，从而保证了平台内部信息的交 互。 3 4 2系统接口实现类型 l 、消息方式 为了保证异构的交换系统以消息机制进行交换时在消息的寻址方面能够互 通，必须对消息寻址从语义和x m l 语法方面进行相应的规定。本部分标准采用国 际标准w s a d d r e s s i n g 作为消息寻址协议。 信息资源交换中绝大多数的交换都需要有可靠性的支持，常见的可靠性要求 包括：至少一次消息成功送达的语义：最多一次消息成功送达的语义；一次并且 仅一次消息成功送达的语义；一组消息必须按照一定的顺序成功送达的语义。本 部分标准采用国际标准w s r e l i a b i l i t y 作为可靠消息的协议。 信息交换中必须支撑上层的业务目标。业务目标通常由具体的业务表示来描 述，在信息交换过程中应该对于业务表示有统一的规范。 2 、文本方式 ， 利用文本文档作为信息互递的中间转换媒介。将源网管子系统数据库中的数 据导出成文本文档，根据目的地的不同转换成相应的格式后，再通过传输层传输 给目标网管子系统，进行信息的互递。 3 、t e l n e t 交互模式 一个t e l n e t 程序将对一个指定的端口开通一个连接，所以服务器需要在指定 1 6 的端口上打开接口并等待将要接入的连接。 利用服务器上开放的t e l n e t 端口，通过远程操作使应用程序与服务器进行通 信，如果考虑安全性较高的话，可以采用s s h 加密方式。 1 7 4 交换局点的管理 交换局点管理的核心部分是局问中继传输网。局间传输网由传输局( 站) ( 该 局站可设置在交换局内) 以不同的传输手段( 以光缆为主) 连接各交换局形成了 实体路由网。在各交换局点内实现交换机程控化和局问中继传输网数字化的同时， 要求要有相应的软交换管理平台。 4 1 功能概述 4 1 1 系统参数定义 技术参数管理部分的数据大部分可以来自话务网管系统的性能测量管理。话 务网管的性能测量能对交换局及其周围电话网络进行测量( 包括业务量、负荷等 指标) ，提供电信网络运行情况的数据。通过对交换机中的中继、交换设备、信令 系统等与话务及设备运行有关的对象进行统计和测量来提供交换局的大多技术参 数。 本部分能够提供的网络资源管理数据包括：m s c 基本表测量、v l r 测量。 其中煅c 表包含： 最大b h c a ( 忙时试呼次数) 最大话务量 最大用户数( 设计能力) 最大支持的中继数量 最大能支持的n o 7 链路数量 7 信令链路最大负荷 最大消息处理能力 h l r 容量 g t 表容量 整机g t 翻译能力 v l r 测量，主要为 v l r 容量 v l r 数据库中保存的对应用户的基本信息、基本业务和补充业 务 根据用户的m s i s d n 查询对应的i m s i ，按号段位置区查询用户 数和按模块查询用户数。 本部分的获取模式： 获取指令类型：话务网管的性能测量指令 获取信息请求响应消息规范： ：s d ：e ! o ：一e ：n a n e = m a x l o a d o f n 0 7 l i n k ” t y p e = ”x s d ：p o s i t i v e i n t e g e r ”d ：d ：j l e ：二- ： 艺n a n e = 。g ? c a p a c i 七y ” t y p e = ”x s d ：p o s i 七i v e i n t e g e r ”d 4 1 2电路中继资源管理 本部分的管理主要指电路资源( 分类型、分方向、分模块，分子框) 的控制 和管理，要求能在管理系统中对该资源情况做到适时( 定时、人工干预) 的核对 和同步机制，确保系统实际运行的情况和资源管理系统的情况基本一致，要具备 识别系统报告和资源状态报告的能力，要能接受或主动发起特定业务请求。，主要 包括： 局向：当本局用中继线与其它交换设备直接物理相连时，称到该设备的路由 为局向。 路由：是一种逻辑上存在的概念，指示了与本局直接或间接相连的另一个交 换设备的方向。 予路由：是组成路由的元素，指示了去往另一个交换设备的物理通道。它由 中继群组成，其组成群可分布在不同模块中，即子路由可以跨模块。 中继群：是组成子路由的元素，指一簇同质中继电路的集合。 中继电路：每条e 1 线包含3 2 个6 4 k b i t s 的时隙，每个时隙可以作为一条话 路通道，我们将这一个通道称为一条中继电路。 该部分的管理能够完成： 1 ) 完成从网管数据获取模块得到中继数据： 2 ) 能够根据现有的中继容量，为新的业务提供中继预分配管理，提供预分配 管理方案，供网管系统采用。同时，在管理系统中，针对单核心网设备，对于对 外系统资源的管理，要求在资源管理系统中能标注该系统的预分配状态，也就是 说，对于某电路，在资源管理系统中可以人为的定义其为料系统电路( 如g y g l h 1 7 s y s ) ，在资源管理系统中进行虚占用，以便在后续的电路调整中能准确和有效。 能按资源情况进行汇总及分类统计以及按事件发生的时间段统计。 3 ) 针对单核心网元，要求能识别电路( 链路) 编号，在资源管理系统中能自 动判决数据配置上的显性错误，如c i c 重复、c i c 起始编号错误等。 4 1 3指令集管理 在资源管理系统中，必须驻留不同厂商如下几个主要功能指令集或功能集 ( l i n k s e t 增减、l i n k 增减、r o u t e s e t 增减、r o u t e r 增减、电路增减，c i c 、s l c 等) ，用来完成常见不同设备的网管获取数据指令。该部分为动态获取网管数据提 供指令基础数据。 指令管理包括： 基本指令数据管理，能够按照各厂家的指令数据集录入管理相关指令。包括 指令名称，指令类别，操作网元等。 指令引擎模块：本模块能够完成将本系统发送的指令请求信息转化成对应厂 家的具体指令，最终形成发送l 或文本信息。 4 2 消息格式 4 2 1 网元数据消息模型 ( ：s d ：e 三p 。e n ! n a m e = b u r e a u d i r e c 七”七y p e = ”x s d ：s 七r i n q ” ( 一：s d ：s e q o 。n ：? 4 2 3x s d 字段命名意义对照表 表lx s d 字段命名意义对照表 字段名含义 m s c n 啪本局m s c 号 v l i t n u m本局v l r 号 s p 本局s p s t ps t p 功能提供情况 m a x b h c a最大b h c a ( 忙时试呼次数) m a x t b 伍c最大话务量 m a x c 印a c i t y最天用户数( 设计能力) m a x r 印c a t e r最大支持的中继数量 m a ) 【n 0 7 l i n k s最大能支持的n o 7 链路数量 m a ) 【l 0 a d o f n 0 7 l i n kn o 7 信令链路最大负荷 m a x m s g c 印a d t y 最大消息处理能力 h l r c 印a d t y h l r 容量 g t c 印a c i c yg t 表容量 g 1 1 1 r a n s l a c e c 印a c i t y整机g t 翻译能力 v u t c a p a d t y v l r 容量 s w i t c h b u r e a u 交换局 o w n e r l o w n 所属市分 n e i 卯e 网元类型 a s k c a b i n e t t 卯e机柜请求消息类型 o w n e r n e 所属网元 呻e c a b i n e t 机柜类型 a s l ( f m m p e机框请求消息类型 o w n e 疋a b i n e t 所属机柜 t y p e f r a m e 机框类型 a s k b r o a d l e 板卡请求消息 o w n e r f i 锄e 所属机框 t y p e b o r a d 板卡类型 m s i s d n l 独e移动台国际识别号码数据类型 c c f i e l d 国家码 n d c f i e l d 国内目的码 s n f i e l d 移动用户号码 s o f i p a t c h t 如e软件补丁数据类型 p a t c i l n 啪 补丁号 p a t c l l p l a c e 补丁区 。 p a t c h t y p e 补丁类型 p a t c i f i l e 补丁文件 s ”l o g