（模式识别与智能系统专业论文）ooa和ood在zxcomc网元通信系统中的应用研究.pdf

硕十论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的应州研究 y6 2 4 3 5 6 中文摘要 z x c 嘶c 系统是中兴通信殿份公司用来管理c 啪a 系统前台所有网元的统一 网管系统，网元通信系统是该系统重要关键的个组成部分，主要完成与前台 网元的通信和为后台应用系统提供通信支持。目前国内外很多网管系统都是针 对单网元来进行管理的，也就是一个刚元对应一个独立的0 蛳网管系统：有多 少网元就有多少个0 m m 网管系统。t m n 提出管理网概念以来，很多大的厂商都 在开发自己的o m c 系统，其中网元通信层必须涉及到多网元的接入问题，该论 文利用面向对象的理论和方法，对o 。a 和o o d 的理论进行研究，利用0 0 方法来 设计网元通信系统，使系统具有良好的扩展性和运行性能。本文在洲m 系统网 元通信系统基础上，练合各个单独网元通信系统的共性，抽象出可以同时按入 各个网元的统一网管网元通信系统，具有很好的应用价值；浚系统结合了o o a 和 o o d 的理论，又对陔理论进行了适当的扩展，并且结合设计模式束实现以期 达到良好的扩展性和运行效率。本系统适合于c d m a 系统后台网元m s c 、h l r 等 网元的通信，系统的实现为后台网管删c 系统的丌_ 发铺平了道路。 关键字：电信管理网t m n ，操作维护中心o m c ，操作维护模块o m m ，面向对象 o o a ，o o d ，设计模式，s n m p ，c o r b a 。 a b s t r a c t z x c o m ci sau n i f i e dm a n a g e rs y s t e mo fz t ec o r p o r a t i o nt o m a n a g e r a llo ft h en e t w o r ke l e m e n t so fc d m a s y s t e m c o m m u n i c a t i o no fn e t w o r k e l e m e n t si sa i m p o r t a n tk e yo f t h e s y s t e m ，i tc o m m u n i c a t e s w i t ht h e f o r w a r dn e t w o r ke l e m e n t sa n ds u p p o r t sa l l t h e a p p l i c a t i o n so fo m c t o c o m m u n i c a t ew i t ht h en e t w o r ke l e m e n t n o wm a n y m a n a g e rs y s t e m sa i mt o m a n a g e ras i n g l en e t w o r ke l e m e n t t h a t st os a yan e t w o r ke 1e m e n ti s m a n a g e db y a i n d e p e n d e n tm a n a g e rs y s t e m ，m a n yn e t w o r k e l e m e n t sn e e d m a n y m a n a g e rs y s t e m s s i n c et m nb r i n gu pt h eo m cc o n c e p t ，a l o to f b i gc o m p a n yi s i nt h ed e v e l o p m e n to ft h e i ro m cs y s t e m ，i nt h es y s t e m t h ec o m m u n i c a t i o nb e t w e e nn e t w o r ke l e m e n t sa n d o m c i sa i m p o r t a n t p a r t a n dm u s tf a c et h e p r o b l e mo f a c c e s s b ym a n y n e t w o r ke l e m e n t s t h i sa r t i c l er e s e a r c ht h e t h e o r y o fo o aa n do o da n du s et h e0 0 m e t h o dt o d e s i g n t h ec o m m u n i c a t i o n s y s t e m ，i n o r d e rt om a k et h e s y s t e mh a v et h ec a p a b i l i t yo fe x p a n s i o na n de x e r c i s a b l e t h i sa r t i c l e i sb a s eo nt h ec o m m u n i c a t i o no fo m m s y s t e m s ，i n t e g r a t e t h es i m i i a r c h a r a c t e ro fa l lt h eo m m s y s t e m s ，a b s t r a c tau n i f l e ds y s t e m i tc a n m a n a g e r a l le l e m e n t s t h e s y s t e m c o m b i n et h e t h e o r y o fo o a a n d o o d ，a tt h es a m et i m em a k eu s eo ft h ed e s i g np a t t e r n s ，t oa t t a i ng o o d e x p a n s i b i l i t ya n df u n c t i o n t h i ss y s t e m s u i t e df o r m a n a g e m e n t o f e l e m e n to f m s c ，h l r e t c t h er e a l i z a t i o no fc o m m u n i c a t i o ns y s t e m b r o a dt h ew a yt om a n a g e ra lit h es y s t e mi nao m cs y s t e m k e y w o r d ：t m n ，o m c ，o m m ，0 0 ，o o a ，o o d ，s n m p ，c o r b a ，d e s i g np a t t e r n s 硕+ 论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的麻川研究 第一章绪论 近年来电信网的发展非常快，无论是网络规模还是网络的用户，都呈现爆 炸式的增长。随着网络规模的扩大和用户的增加，电信网的复杂性也在不断增 加，网络管理的难度也在不断的加大。早期由多厂商设备构成的互联电信网中 各厂商的产品都有自己的网管系统，在电信发展初期各个厂商的网管系统没有 定义统一的信息模型和网管接口标准，而是采用各自自定义的管理协议，导致 不同厂商的网管产品不能实现互连互通，即使要互连互通也要做很多的管理信 息适配工作。比如要实现各个不同厂商的网管系统的告警消息互通，如果各个 产品采用的管理信息模型不同，必须做很多的适配和转化才能对接，一个大型 的网络运营商，如果在产品采购时选用了不同厂商的产品，随着网络的扩容， 实现统一网管的难度会非常大。 在过去几十年晕，已经有许多组织和机构为网络管理开发了相应的统一管 理模型和体系结构。其中被公认为解决电信网管系统最佳方案和发展方向是国 际电信联盟i t u t 于1 9 8 8 年提出的关于网络管理系统化的电信管理网( t m n ) 解决方案。t m n 的提出得到了电信界的广泛接受，对电信产业的发展具有不可 估量的作用，各大设备提供商都采用t m n 规范柬开发产品，使各个厂商的产品 的互连互通和统一网管成为可能。 1 1 t m n 概述 从标准的角度来看，t m n 是一组原则和为实现原则中定义的目标而制定的 一系列的技术标准和规范；从逻辑和实现方面来看，t m n 是一个由各种不同管 理应用系统，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 电信实体网对接，与电信实体网的关系是管与被管的关系“。 t m n 为电信网络和业务的管理提供信息传送、存储和处理的手段。电信网 络的种类比较多，当这些网络网络互相连接时，t m n 可以提供管理端到端的电 信业务所需要进行的信息交换的手段。所有类型的电信网和网元，如模拟网、 数字网、公众网和专用网中的交换系统、传输系统、电信软件、网络的逻辑资 源( 如电路、单板或由其他资源支持的电信业务) 都可能是一个电信管理网的 管理对象。理论上t m n 的应用领域并无限制，因为t m n 适用的范围非常广泛， 但是许多应用领域实际情况会限制t m n 的实施。 6 硕十论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的廊州研究 1 1 1t 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：性能管理、配置管理、计费管理、故障管理和安全管理等。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等。配置管理主要完成通信网元的 软件配置功能，一般通信网的网元都是由硬件系统和软件系统组成，一般都是 采用在后台完成通信网的软件配置，然后同步到前台的方式来进行配置管理。 计费管理是i f l 前各大运营商比较关心和着重建设的一个共同内容，t m n 把这个 共同的需求抽象提取出来，作为t m n 规范的一个重要方面。故障管理对电信网 的网元在运行中的各种故障进行统一管理，提供一些通用的操作和处理功能。 安全管理是t m n 五大标准功能之一，实现对网管安全方面的考虑和标准化“”。 人们对t m n 的划分往往根据功能划分为不同的层次，由高到低依次为：事 务管理层、服务管理层、网络管理层、网元管理层。事务管理层是t m n 的最高 功能管理层，这一层的管理通常是由最高管理人员参与，主要管理内容包括业 务的预测、规划；网络的规划、设计、资源的控制等。服务管理层的主要功能 是满足和协调用户的需求，按照用户的需求来提供业务，对用户的建议和意见 进行处理，对服务质量进行跟踪和提供报告等。服务管理层需要网络管理层提 供支撑。网络管理层对由网元互连组成的网络进行管理，包括网络连接的建 立、维持和拆除、网络级性能的监视，故障的发现和定位。通过对网络的控制 来实现对网络的调度和保护。网元管理层对各个网元进行管理，包括收集和预 处理网元的相关数据，对网元进行控制和协调。 1 1 2 t m n 功能结构 硕+ 论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的应川研究 幽1 1 2 1 1 1 i n 功能幽 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的功能( 0 s f ) 、各种中介功能 ( m f ) 、适配器功能( q a f ) 。另外，t m n 也连到各网络单元功能( n e f ) 和工 作站( w s f ) 。有些功能部分属于t i n 定义的范畴，部分在t i n 范畴外。功能体 系结构中的参考点是指两个非重叠的功能连接处的概念点，通过它来识别在这 些功能之间交互的信息类型。在t i n 中，为了描述各功能之间的关系，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 参考点连接t m n o s f ，怦，h e f 和q a f 。连接可以是直接的连接，也可以是通过d c f 柬实现的连 接。f 参考点在o s f 与w s f 之间，w s f 与m f 之间。x 参考点在o s f 与其他t i n 的o s f 之间。 i 参考点在非t m n 标准网元( 或o s f ) 与q a f 之间。g 参考点在 w s f 与用户之间。o s f 功能块处理与电信管理相关的信息，支持和控制电信管理 功能的实现。中介功能m f ，在o s f 与n e f ( 或o 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，并使网元( n e ) 到o s f 的结构更加灵活。在网元 中，网元为了被管理而向t i n 描述其通信功能是网元功能n e f 的部分，这部 分属于t i n ，而n e f 的其他功能则在t i n 之外。工作站功能( w s f ) 提供t i n 与用户之间的交互能力，而人机界面则属于t m n 之外。 1 1 3 t m n 的信息结构 t 蜊的信息体系结构应用o s i 系统管理的原则，引入了管理者和代理 ( m a n a g e r 和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 ( o o ) 的技术。t m n 定义的信息主要包括管理信息模型及管理信息交换两个方 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描述。在信息模 型中，网络资源被抽象为被管理的对象( m a n a g e ro b j e c t ) ，网管系统是管理 者。模型决定了进行信息交换的范围标准和依据，模型中的活动实现了t m n 的 各种管理操作，如信息的存储，提取与处理。管理信息交换涉及t i 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。电信管理是一种信 息处理的过程，每一种特定的管理应用，按照i t l 3 一tx 7 0 1 建议中系统管理模 型中的定义。都具有管理者、代理者两方面的作用。在管理者、代理者面前， 网络资源是一棵信息树，即被管理对象信息库( m i b ) ，代理者直接操作被管理 资源，管理者通过c m i s e 实施管理操作。 当前比较流行的网络管理体系均采用了这种管理者、代理者、对象的模 式。t m n 采用管理代理的信息体系模式描述事务的处理过程，在实际的实施 中，根据实现协议不同，又产生了不同的管理模型，当今，t i n 典型的管理模 型主要有：基于q 3 管理模型，基于c o r b a 管理模型，基于s n m p 管理模型等 硕十论文o o a 帚lo o d 在z x c o m c 网元通信系统中的赢埘研究 1 2t m n 管理模型 1 2 1 基于0 3 的管理模型 t m n 总的原则是实体间对话的管理是依赖于要管理网络的模型化抽象表 示，这种表示是所有管理操作发生的交换信息形式。操作人员在工作站显示器 上看到的并非实际的节点，而是经过重大抽象的文本和图像表示，这些表示只 考虑那些同网络管理有关的部分。这种表示必须要求在管理数据库内定义和存 储一个能表示这个网络，又经过抽象化的信息模型。此模型必须列出适合管理 的网络不同组成成分，他们之问的关系和属性等。属性的概念必须包括最广泛 的含义：包括静态方面、半静态方面以及实时信息( 比如告警) ；网络组成部 分也是对象，是包含所有被管理方面的一个更广泛的概念。 q 3 协议的模型就是这样的一个信息模型。在这种模型中，对被管设备的表 示所作的动作将出报文传送给被管设备中的网络要素功能，此代理设备保留模 型表示中与它直接相关的部分，并根据报文的内容对被管设备进行调整。尽管 q 3 信息模型经过了很长一段时间的发展，但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，因此，真f 采用q 3 信息模型 的网管系统并不多见。目前主要应用在高层网管接口上“”。 t m n 标准缺乏对分布式处理的支持，基于它的各种管理应用已经显示出及 其局限性，人们开始用各种分布式处理方面的体系结构和技术如c o b r a 等来解 决t m n 面临的问题。目前，各个厂商已经推出了很多采用c o r b a 结构的网络管 理或者其他领域的管理软件。 1 2 2 基于c o r b a 管理模型 c o r b a 是对象管理组织o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 制定的一种分柿对 象计算的规范，o m g 成立于1 9 8 9 年，拥有8 3 0 多个成员。其主要技术目标是使 得基于对象的软件在分布异构环境下具有良好的可重用性、可移植性和互操作 性，从而能够在由多种主流平台上运行多种操作系统构成的异构分布环境中，方 便地构造异构分布系统为实现该目标o m g 制订了对象管理体系结构o m a ( o b j e c t m a n a g e m e n ta r c h i t e c t u r e ) 参考模型。该模型的核心是对象请求代理 o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) ，o r 8 提供了一种对象可以透明地发出请求和接 受响应的机制。o m 6 制订了c o r b a 规范，并发布了多个版本，1 9 9 1 年的 c o r b a l 1 版，1 9 9 5 年的c o r b a 2 0 版，1 9 9 9 年的c o r b a 3 0 版等。这些版本的 发布标志着c o r b a 技术已同益成熟。 9 硕f ：论文 o o a 和o o d 在z x c o m c 阿元通信系统中的成j i u i l f g 1 2 3 基于s n m p 的管理模型 s n m p 协议是个征数据网中被，“泛使剧的网管协议，闪其简，社实用而得到 了火置的使用。s n m p 网终管理也是由i n 褂l a g e r 和u g e n t 两方组成，他们之问的 交互通过s n m p 协议定义的交换方式，如g e t 、s e t 等操作进行。管理信息通过 双方都认知的m b 库术表达，m i b 库的语法和定义舰则是s n m p 协议的， 二要内容 之一。 日前在电信网中也有许多实体是通过s n m p 协议束管理的，s m f ) 炎型的网 元也是电信网的一个主要组成部分。 1 3 本文的篇章结构 本文在接下来首先简单介绍z x c o m c 系统，然后描述网元通信系统在 z x c o m c 系统中的作用和位罱。然后洋细研究 面向对象分析和设计的方法和理 论；针对网元通信系统划该理论进行了一定的修剪。论文最后部分利用面向对 象的方法对网，i 通信系统进行详细的分析和设计，并且结合设计模式的设计方 法，使网儿通信系统具有良好的扩展性和稳定性。 0 硕士论文o o a 年l lo o d 在z x c o m c 网元通信系统中的麻心研究 第二章网元通信系统在z x c o m c 系统中 2 1 z x c o m c 系统介绍 z x c o m c 系统用于完成中兴通信c d m a 事业部所有设备的后台操作维护和网管 功能。它设计上遵循了t m n 的设计思想，根据所处的不同的网络层次，分别承 担本地操作维护功能( o 跚) 、本地集中操作维护功能( l o ) 和省级集中操作 维护功能( p o m c ) 。但他们具有相同的软件体系结构。 z x c o m c 分为o m c r ( 无线侧) 和o m c s ( 交换侧) ，分别对应于z x c l 0 系列 产品的基站子系统部分的网元管理系统和交换子系统部分的网元管理系统。对 基站侧的网元管理功能可与对交换侧的网元管理功能分合组织，不同层次的管 理功能能够分合组织。 随着电信网络的不断扩大，需要综合化的电信网络管理。国际电信联盟在 m 。3 0 1 0 中提出的电信管理网t m n 概念，为o m c 系统提供了发展方向和重要的软 件思想借鉴。 z x c o m c 目前已开发出了v 1 _ 0 版本，虽然有很多优点，但也存在很多缺点。 如运行效率不高、依赖v m 线程调度、定位故障能力差等等。在2 0 版本中充分 利用j a v a 和j d m k 技术提供的支撑能力，参考和借鉴t m n 软件思想，以彻底的 面向对象思想构筑业务承载平台，以组件化的方式灵活提供业务实现和接口种 类，提高运行效率，同时提供强大的测试支持能力。 z x c o m c 系统必须具有较好的开放性和扩充性，以适应z x c i o 系列产品的不 断发展，能够向上级网管中心提供标准c o r b a 、q 3 或s n m p 接口。 2 1 1 基本概念 依据i t u 提出的t m n 理论，我们给出z x c i o 系统c d m a 网络o m c 的概念定 义： 夺o m c 即操作维护中心，在t m n 体系结构中处于网元管理层，完成对p l m n 中 网络元素的操作维护管理，并提供向上级网管系统的接口。按照被管网元 归属系统是移动交换子系统( s s ) 或基沾子系统( b s s ) 。o m c 系统又分为 o m c s 与o m c r 。其中o m c s 管理属于m s s 的网元，包括m s c ，v l r ，h l r ， a u c ，s m s c 等等：o m c r 管理属于b s s 的网元，包括b s c 等。 夺z x c o m c 系统包括o m m 层、l o m c 层和p o m c 层。 夺o m m 指具体网元系统的操作维护子系统，是o m c 系统的维护管理和数掘采集 的基础。 夺l o m c 是指本地o m c ，构建在本地o m m 系统的基础上，完成一个业务区中所 有网元的集中操作维护；同时l o m c 可以直接对网元进行操作维护，即实现 o m c 系统与o m m 系统的合一。 硕士论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的赢h j 研究 夺p o m c 是指省一级o m c ，在z x c o m c 系统中处于最高级，其对全省范围内的 l o m c 进行集中管理实现全省范围内的网元的集中操作维护。 2 1 2 系统网络体系结构 朔元层 晖甲肆甲甲 阱妻l 固旁i l 暖娄j 啭 阄揖”m c 层 国亩r 昨 0 3c o r b a 嘲簋管理屡 n m c lm a n a g e r l 幽2 1 2 1o i i c 网络结构幽 在网管体系中z x c o m c 系统将在不同的网管网络位置上将分别承担o m m 和 l o m c 和p o m c 功能。图2 1 2 1 描述了系统的总的网络分布结构。 从图2 1 2 1 中可以看出系统网络体系结构有以下特点： 夺t m n 体系结构中的网元管理层被进一步细分为操作维护模块( o m m ) 层、本地 集中操作维护中心( l o m c ) 层、省集中操作维护中心层( p o m c ) 层，共三层。 夺z x c o m c 系统在网管网络中在o m m 层、l o m c 层、p o m c 层中都有功能实体分 布。 夺o 删层可管理网元包括b s c ( 无线侧网元) 、b t s ( 无线侧网元) 、m s c v l r ( 交 换侧网元) 、h l r ( 交换侧网元) 以及s c ( 交换侧网元) ；当o m m 层管理多 个网元时，实现l o m c 与o m m 的功能合一。0 删的人机界面为本地操作维护 终端，即l m t ，该终端可以本地放置，也可以通过x 2 5 e 1 s d h 普通拨号 方式等实现本地远端操作维护终端( r l 岍) 的功能。l 婀与o m m 之间采用f 口 进行通信。o m m 实体与网元设备之间采用内部接口实现通信；与l o m c 层之 1 2 硕士论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的应刚研究 间采用q x 接口进行通信。 夺l o m c 可以管理o m m 层的各个o m m 实体，也可以直接管理网元，即l o m c 的功 能可以替代o m m 层实体的功能。l o m c 的人机界面为操作维护终端( o m t ) ， o m t 与l o m c 之间采用f 口方式通信。l o m c 与o m m 层和p o m c 层之间均采用 q x 方式通信。每l o m c 层实体在同一交换局内可管理网元数目，对应于o m m 实体数目应不小于1 0 个。 夺p o m c 可以管理l o m c 层的各个l o m c 实体，p o m c 的人机界面为操作维护终端 ( o m t ) ，o m t 与l o 牝之间采用f 口方式进行通信。p o m c 与l o m c 层之间采用 q x 接口，p o m c 与网管中心n m c 之间采用标准q 3 接口或c o r b a 接口。 夺一个o m m 可管理一个局内的多个网元，一个l o m c 可管理多个o m m ，一个 p o m c 可管理多个l o m c 。l o g i c 在管理多个o m m 的同时，还可直接管理一个局 内的多个网元。 2 2 网元通信在网管系统中的位置 z x c o m c 系统依据t m n 功能体系划分为工作站功能w s f 、管理应用功能m a f 、 管理信息功能m i f 、网元适配功能n a f 、q 接入功能o a f 、系统支撑功能s s f 等 子系统。 z x c o m c 系统采用了层次化的设计原则。从逻辑上分为四层。依次实现了对 o s 的封装和对上层网管应用功能的支持。最下面一层为，操作系统和j a v a 的 j v ：第二层为采用j 2 e e 构架设计的支撑平台，此平台不针对具体的应用：第 三层，是为了实现网管功能而对下层实现的又一次封装和功能增强，本层提供 基于t m n 构架的网管应用的基本构架和推荐流程，包括：m i f 管理等。最高一 层为网管应用层，此层通过下层的支持完成不同产品的网管和操维功能。这种 层次化的设计，对于以后应用的开发具有很高的可继承性。 图2 2 1 为z x c o m c 系统的体系结构图，显示了系统的层次关系。 硕+ 论文( r 3 a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的麻研究 。匝重逝函匝巫巫囵 s 统盘柠匝亚亚习臣亟委堕口 城“9 臣巫匦丑巨巫姻 幽2 ，2lo m c 体系结鞫雕 图2 2 1 中： 1 o m f 指操作维护功能，是o 洲或删c 系统的核心； 2 工作站功能模块( w s f ) 对应于操作维护终端( r ) l i d t 或( r ) o m t ，提供多种形式的 系统人机接口，包括t e l n e t 方式，w w 方式和g u i 方式，分别对应到o m f 中的 t e l n c t t l i 务器和w 聊鞭务横块；w s f 通过f 日与姒f 通信。 3 本地管理模块u i f 划分为管理信息功能模块m i f 和管理应用功能模块m a f ，其 中，m i f 对应于a g e n t 角色，完成o m c 系统的信息管理( 如网元的对象抽象m o c t 和 实例树r d l t 维护、类c m i p 的q x 接口实现等等) ；m a f 对应于 i l a n a g e r 角色，实现管 理应用的构建( 如性能管理、故障管理、配黄管理和安全管理等) ；m a f 与m i f 之 间通过口x 接口交互。针对强前已开发完成的网元，k l l f 通过内部接口经出网元适 配模块n a f 与具体网元或原有o m d 系统之间进行信息交互；m a f 通过f 口与w s f 交 互：当戳f 可直接访问q x 接强对，o a f 与m i f 之闾采用q x 接口；委则，q a f 通过内 部接口经由系统支撑s s f 的网络通信服务日j 接使用m i f 的q x 接口。 4 + 本地管理功能模块删f 、系统支撑功能模块$ s f 以及操作系统、数据库系统一 起组成揲作维护功能模块o m f ； 5 当o m f 处于o m m 地位时，o m f 通过q x 接口直接接入上一缓接入o m c 系统；当0 m f 处 予o m c 地位( 包括l o i d c 、p o r a c ) ，o m f 通过其本地m i f 直接使用下一级o m m 或o b t c 系 统提供的q x 接口。 4 硕士论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的应_ l = 研究 6 整个系统在j v m j d m k 平台之上提供提供组件管理、系统管理、文件管理、时 钟同步、调试打印、数据服务、数据库管理、版本管理、同志管理等服务，形 成系统支撑功能模块s s f ； 网元通信位于o m c 的n a f 层，完成与各个网元的适配和交互作用。上层对 m i f 的操作都会直接或者间接地利用网元通信提供的接口对前台网元进行操 作。网元上报的消息也通过网元通信的处理发送到m i f 层对m i b 进行操作，m i f 可能会通知上层应用某个事件已经发生。 2 3 网元通信在网管系统中的关键作用 网元通信子系统代替各个应用上层完成与网元通信的功能，使各个上层应 用不需要关心底层的通信和链路状态。上层应用的消息或者对网元的操作通过 网元通信来转发和操作，网元来的消息也必须通过网元通信来转发给各个上层 应用。网元通信在网管系统中的作用很重要，与前台网元的交互完全靠网元通 信来支持。网元通信系统的稳定和运行效率直接影响到整个网管系统的稳定和 有效性，甚至影响上层o m c 系统的管理功能。网元通信的接口设计关系到依赖 它的各个模块，面对不同的网元类型，网元通信需要提供统一、简单、高效的 接口给各个应用上层，这也对网元通信的设计也提出了更高的要求。 2 4 本文研究的内容和意义 目前各个厂商的网管产品差别很大，底层实现也不相同。而且由于统一网 管实现的难度，大多数厂商没有推出统一网管的产品，只是对单个的网元推出 了o m m 模块。面对现在电信网的规范和业务的大量扩容，出现的网元也会越来 越多，如果每个网元对应一个网管系统的话，无论对管理、人力还是成本都是 一个迫切需要解决的问题。大型的运营商希望对不同的厂商的产品能够实现互 连互通和统一管理，这样可以减少成本。 在这样的背景和市场情况下，各个公司也推出了自己的统一网管产品，但 是这对技术的要求要达到了一个崭新的高度，尤其对网管通信子系统也提出了 更高的要求。中兴公司也推出了0 m c 产品。本文主要研究o m c 产品网元通信子 系统怎么利用面向对象( 0 0 ) 技术来解决统一网元管理问题，对整个统一网管 体系和发展起到了关键的作用。 0 0 技术是一门最近几年发展得很快的技术，尤其是j a v a 语言的发展使o o 技术也达到了普遍的应用和研究。在电信领域0 0 技术也得到了广泛的应用，目 前在后台管理中各大厂商很多都是采用0 0 技术来开发。本文重点研究了面向对 象的分析和设计方法和理论在t m n 规范下怎么样在网管系统中得到应用。 硕士论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的廊_ 【 j 研究 第三章面向对象分析和设计方法和过程 面向过程软件工程以数据结构为核心，经历数据设计、体系结构设计、接 口设计和过程设计等过程；o o 软件工程和面向过程( 结构) 软件工程很不相 同，它由面向对象分析o o a 、面向对象设计0 0 d 、面向对象编程0 0 p 、面向对象 测试o o t 等过程组成。这部分重点阐述o o a 和0 0 d 的理论和方法，对o o p 和 0 0 t 本文不作探讨。 3 1 o o a 的任务和过程理论 自8 0 年代中后期开始，人们提出了许多不同的o o a 方法，其中影响较大的有 c o a d y o u r d o n 方法、b o o c h 方法、r u m b a u g h ( o m t ) 方法等，这些方法在概念、表 示法、详细说明规范、o o a 模型以及实际分析工作的具体步骤都有所差别，本文 在进行o o a 分析时，没有直接采用以上具体某一种方法，而是采用适合于z x c o m c 系统的0 0 分析方法和设计方法。 o o a 的基本任务是运用面向对象方法，对问题域和系统功能进行分析和理 解，对其中的问题和它们之间的关系产生正确的认识，找出描述问题域及系统 功能所需的类及对象，定义这些类和对象的属性与服务，以及它们之1 售j 所形成 的静态和动态联系。最终的目的是产生一个符合用户需求，并能够直接反映问 题域和系统功能的o o a 模型及其详细说明文挡。 o o a 的主要过程是使用设计分析类来表达我们的原始需求或者问题域，该步 骤不会涉及到针对特定系统的具体实现。o o a 的第一步是审阅需求工作流丌发的 用例描述，进行系统的架构分析，得到整个系统的结构模式、分层模式和分析 机制等。接着，针对某个模块或者子系统研究用例事件流，标识出所有的对 象，再把对象抽象为分析类。然后，把用例的职责分配给分析类，并依据分配 建立起分析类协同工作时的相互关系。然后，根据产生的分析类书写分析文 档，并包含分析类将实施的分析枧制。最后。检查分析类之闽的一致性和是否 包含所有的用例职责。 3 1 1 架构分析 构架反映有关实旌前景的初期决策和可行的假设，以及与系统的物理构 架、逻辑构架以及非功能性需求有关的决策，使用图形解释有关解决方案的设 想，并阐述主要构想和涉及的主要构建模块。构架分析根据从相似系统或相似 问题领域中获取的经验和已有的成功架构，定义备选构架，定义系统构架模 式、核心机制和建模约定，定义有关复用的策略，为下面的具体分析提供指导 和框架。构架分析根据需求文档或用例模型等，对系统的整体结构进行分析和 建模，为系统的构建( 分析、设计、部署) 提供灵活可伸缩的结构。构架分析 步骤可以按照以下步骤进行。 6 硕士论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的应1 j 研究 3 1 1 1 定义子系统的高层组织 首先进行构架信息收集，并将它们记录在部署模型中，比如对于一个电子 商务系统，可以对其现有网络的逻辑设计和物理设计，现有数据库和数掘库的 设计，现有的w e b 环境( 服务器、防火墙等等) ，现有的服务器环境( 配置、 软件版本和预计的升级) ，现有标准( 网络、命名和协议等等) 等信息进行收 集，然后确定构架模式，构架模式用来解决复发构架问问题的现成形式，表示 软件系统的基本结构组织方案，提供了一组预定义的子系统、指定它们的职 责，并且包括用于组织其间关系的规则和指导。常见的构架模式如客户机服务 器模式，三层构架，多层构架、j 2 e e 架构等。 3 1 1 2 确定分析机制 分析机制代表常见问题的常用解决模式，包括结构模式或行为模式，或这 两者。分析机制为与领域相关的类或构件提供特定的行为，或者对应于类和构 件之问、类与类之间或构件与构件之问协作关系的实施，通常与问题领域无 关，属于“计算机科学”的概念。采用分析机制可以使分析工作重点集中于将 功能性需求转换成软件概念。常见的分析机制包括持久性、分稚性、安全验证 机制及其它项目中可能使用的公共处理机制。 3 1 1 3 确定核心的抽象概念 核心的抽象概念指在业务建模和需求活动中确定的概念，通常涵盖在需求 中，通过采取确定系统必须处理的核心抽象概念的措施来进行系统分析。关键 抽象的来源：领域知识、软件需求、术语表、域模型或业务模型等。 3 1 1 4 创建用例实现 用例实现是设计模型中特定用例以协作对象进行的表述。用例将用例模型 中的用例与设计模型中的类以及类之间的关系联系在一起，指明了每个用例实 现阶段必须实现的类。用例实现在设计模型中提供了一种结构，用于组织与用 例有关但却属于设计模型的工件。这些相关工件通常包括协作图和序列图，这 些图使用协作对象说明用例行为。用例实现描述如何在设计模型内部利用协作 对象来实现一个特定的用例，它为从分析和设计到需求之间建立可追溯的关 系，为以需求为中心的活动到以设计为中心的活动之间的转换架设了桥梁，用 例实现可以用交互图来进行描述。 3 1 2 用例分析 通过用例分析，可以从用例中发现对象、建立对象类，最终产生能表达和 实现系统需求的分析类。0 0 a 的基本出发点是问题域和用户需求。分析阶段通 过不断地研究问题域建立一个能满足用户需求的0 0 a 系统模型。 硕+ 论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的麻州研究 用例分析包含补充和细化用例描述；对每个用例实现寻找分析类分配用例 职责给每个分析类、对于每一个分析类描述其职责、属性和关联，限定其上的 分析机制；最后统一分析类结果并检查分析类是否包含全部的用例职责。 3 1 2 1 补充和细化用例描述 用例建模阶段产生的用例是针对系统的问题域，其对系统的描述也是从问 题的角度来进行的，这样的描述不利于分析人员进行下一步的分析。首先可以 对用例做一些具体或者细化的补充。如“系统根据用户选择的条件显示历史告 警”用例描述可以改为“系统按照用户输入的条件从告警数据库中读取告警并 显示”。 3 1 2 2 寻找分析类 出发点是问题域和系统责任。从这两个不同的角度出发考虑系统应该设立 哪些分析类。问题域侧重于客观存在的事物与系统中对象的映射，系统责任侧 重于系统责任范围内每一项职责都应落实到哪些对象来完成。 寻找分析类是我们迈向具体代码的第一步，该阶段产生的分析类很多会成 为我们代码的部分。分析类描述了系统早期的一个概念模型，他包括了系统 的职责和行为。分析类用于捕获系统的第一手对象模型草案，他主要用于处理 功能性需求，表达了在不必考虑具体的软硬件需求的前提下，我们所期望系统 应该支持的对象模型。分析类有三种构造型： 边界类描述了系统与参与者之间的边界； 控制类描述了用例行为的协作和系统的控制逻辑： 实体类描述了系统使用的信息。 分析过程中必须确保用例的所有行为都被分布到分析类中。通常可从三个 角度来找寻分析类：系统对参与者提供的界面或者系统必须提供和调用的接 口、从系统使用的信息或者核心数据结构来看、从系统的控制逻辑和完成的主 要数据处理来看。分析后产生的分析类标识只要求这些分析类被确定、被命 名、并且进行了简要描述。 1 边界类 边界类是系统接口与系统外某些事物的媒介，用于建模系统与其环境之问 的交互。边界类的类型类型：用户接口类、系统接口类、设备接口类等。边界 类设置原则是每一个角色用例对之间必须有一个边界类。边界类是一种用户接 口类，它专注于表现给用户的都是些什么信息，而不是专注于u i 细节：边界类 是一种系统和设备接口类，专注于什么样的协议应该被定义。而不是专注于这 些协议如何被实现。边界类专注于职责，而非具体的实现细节。 2 控制类 硕+ 论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的虑心研究 控制类是用例行为的协调者，具有用例相关性和环境无关性。通常每个用 例设置一个控制类，具体的控制操作逻辑可以根据逻辑的相关性来分组。 大部分系统中控制类只有一个，所有的操作必须通过控制类来进行，这时 我们也把该类叫做主控类。控制类是系统的核心类，是系统的“大脑”，系统 的处理逻辑主要通过它来实现，系统的稳定性和处理能力也通过它来体现，所 以在分析时尽量保证控制类的高效和逻辑明朗。 控制类在边界类和实体类之间其桥梁作用，把边界类发送的消息作用于特 定的实体类，来完成系统的功能。控制类可以操作和访问所有的实体类，对实 体类具有创建、删除和发送消息的能力，实体类对于边界类来说是不可见。 控制类用于在系统中协调行为。系统可以在没有控制对象的情况下执行某 些用例( 仅使用实体对象和边界对象) ，尤其是那些只需对己存储信息进行简 单处理的用例。较复杂的用例一般都需要一个或多个控制类来协调系统中其他 对象的行为。控制对象的示例有：事务管理器、资源协调器和错误处理器。控 制类有效地将边界对象与实体对象分开，让系统更能适应其边界内发生的变 更。这些控制类还将用例所特有的行为与实体对象分开，使实体对象在用例和 系统中具有更高的复用性。控制类所提供的行为具有以下特点： 独立于环境( 不随环境的变更而变更) ； 确定用例中的控制逻辑( 事件顺序) 和事务： 在实体类的内部结构或行为发生变更的情况下，几乎不会变更； 使用或规定若干实体类的内容，因此需要协调这些实体类的行为； 不是每次被激活后都以同样的方式执行( 事件流具有多种状态) 。 3 实体类 实体类是系统的关键数据抽象，是从系统的逻辑数据结构的角度来理解系 统。实体类主要来源于：需求分车厅期间的术语表、业务域模型( 可能来自业务 建模过程) 、用例的事件流、关键抽象( 来自系统结构分析过程) 。实体类与 外部环境无关，用于存储和管理系统信息。在寻找实体类的过程中，可以使用 用例事件流作为输入，寻找用例的关键抽象，可以采用传统的、名词排除法。 具体操作如下： 在用例事件流的名词下划线： 排除冗余的侯选名词； 排除含糊的候选名词： 排除参与者； 排除实现创建； 排除属性； 排除操作； 9 硕十论文o o a 和o o d 在z x c o m c 网元通信系统中的虑州研究 寻找出来的实体类有些可能是重复的，可以排除或者合并起来。大多数的 实体之闯具有一些特定的联系，比如具有共同的属性、具有从属关系，具有依 赖关系，在分析的过程中，可以把这些关系标识出来。 完成分析类的识别的划分后，剩下的工作就是把用例的行为分配到分析类 中。用分析类原型作为分配的出发点。分析过程中要明确各个类的职责： 边界类一承担与参与者交互通信的行为职责； 实体类一承担抽象数据封装的行为职责； 控制类一承担用例的具体行为职责或用例中最重要的事件流的具体行为职 责。