【硕士学位论文】增值业务综合网管的设计与实现1开题报告

开题报告增值业务综合网管的设计与实现姓名李达国学号2011120048导师袁超伟北京邮电大学信息与通信工程学院摘要随着2008年工信部正式发放了3G拍照，中国移动、中国联通、中国电信分别获得了TDSCDMA、WCDMA、CDMA2000牌照，预示着中国已经迈入了3G的新时代。在3G的大背景下，移动增值业务成为了3G时代的主力军，各类新的极具特色增值业务走入我们的生活。如何保证移动增值业务平台的运营质量与客户分析就显得十分的重要，但是数量颇多的增值业务平台在日常运行维护、数据分析、管理管控上就异常困难，难免会顾此失彼，而增值业务综合网管系统的出现解决了此类问题。因此，研究增值业务综合网管的技术实现与方案，对于实现移动增值业务平台的运维提效、综合管控以及经营支撑起到了极其重要的意义。本文在理论联系实际的基础上，结合当前移动增值业务发展的现状，论述了增值业务综合网管不同于其他网管系统的特点与增值网管在技术实现当中的关键点，在合理的选用第三方软件与架构平台的基础上，能够大大的降低方案的实现难度。本文首先论述了增值业务综合网管系统出现的历史背景与应用的必要性；之后，介绍了与综合网管功能实现相关的基础知识；然后，从网络设计、硬件组网、软件功能架构三个方面论述了增值业务综合网管的相关部署方案；最后论述了增值网管系统的重要功能的实现方案。1引言自2008年起，工信部正式发放了3G拍照，中国移动、中国联通、中国电信分别获得了TDSCDMA、WCDMA、CDMA2000牌照，预示着中国已经迈入了3G的新时代。在3G的大背景下，各色的智能终端走入我们的视线，更多业务模式走进我们的生活，随之而来的是移动电信运营商推出更加丰富的业务类型、更加丰富的3G应用以及营业收入的大幅增加。如果说2G网络使我们不再单纯的使用有线电话进行通话的话，那么3G将会引领我们进入了移动互联网的新的生活。在这个大的背景下，移动增值业务已经逐渐的成长为3G业务发展的核心与关键点，它的增长态势已经在近几已经建立了十分坚固的地位。以2010年为例，在手机报、手机阅读以及飞信、手机支付、手机电视等数据业务的强劲增长下，中国移动2010年移动数据业务收入占比首次超过30，达到312；中国联通由于手握最成熟的WCDMA牌照，增值业务也得到了更好更快的发展，2010年中国联通的3G净增11318万用户数，已经达到了1406万户，为三家最高的增长幅度，同时由于IPHONE等旗舰产品对于高端用户的积累与聚集，其3G用户的人均月消费值更是突破了124元。无线增值业务的发展势头及其强劲。但是随之而来的是三家运营商更加激烈的竞争以及用户对于电信运营商服务和运营质量更加苛刻的要求，关于如何提高用户体验感受以及如何提高用户在网时间的问题变得十分的关键，这就需要移动电信运营商更好的探索和利用移动增值业务，更好的吸引和满足客户对于3G业务的使用需求。在这个历史大背景下，如何保证移动增值业务平台的运营质量与客户分析就显得十分的重要，需要有一个真正意义上的对各个移动增值业务平台进行监控与管理分析的网管系统，故而增值业务综合网管系统应运而生。其实，网管类系统对于移动通信领域来说并不陌生，移动无线侧、移动核心网、城域网均已经成熟的配备了相应的网络管理系统，无论是进行系统设备监控、告警还是进行系统性能指标输出都具有很重要的意义，也成为了移动电信运营商进行系统维护、设备管理、KPI指标考核的重要工具。对于增值业务综合网管来讲，是在移动增值业务大发展的基础上的产物，也是历史发展的必然趋势，它极大的解决了移动增值业务平台多而散，不易管理的问题，在每年业务平台数量都会增长的今天，最终实现了集中监控、集中管理与数据分析。2增值业务综合网管相关知识研究增值综合网管，顾名思义它是网管系统的一种类型，他与其他网管类型有着很多共同点，都具备着设备监控、告警管理、报表分析等功能，但是它与其他网管形式又有着很多的不同。它还承载着增值业务平台的集中接入管理，业务数据分析，运营分析等功能，它是一种对于增值业务专业的综合性运行支撑系统。21网管系统简介传统的网管系统主要可以拆分为话务、传输、数据、信令、动换五大板块，再通过搭建一个工单流转系统实现了运行维护的一个基础架构。增值网管在传统网管系统架构的基础之上，具备了一些针对增值业务的特有功能与管理形式，其包含业务拨测、平台数据管理以及专门针对短消息中心与语音VAG的一些特别应用形式的监控和管理。增值业务综合网管可以覆盖增值业务平台日常的运行、生产、管理、维护的各个关键点，主要由七个体系组成综合体系监控、综合体系维护、安全管控、管理考核、指挥调度、客服支撑与合作商考核。这七个体系实现后能够极大的实现移动增值业务平台的综合支撑。22增值业务综合网管的特点研究由于增值业务在业务业务流程、业务种类、系统稳定度、SP合作商关系上存在着上述特点，进而一定程度上决定了增值业务综合网管具备如下几个特点（1）匹配越来越多的增值业务平台的业务流程，业务流程建模能力快速、高效增值业务网管对于各个增值业务平台的业务能力需准确刻画，对于相关KPI指标和关键的业务点可进行全面梳理，能够十分清晰的表现出业务之间的关联，以便准确的发现业务平台的异常状态以及对于整体业务情况的影响度。以流媒体系统为例，流媒体系统承载大多数的移动手机用户的手机电视以及手机音乐业务，必须将流媒体与WEB代理网关的接口也纳入综合网管的管理监控，否则当双方接口出现异常时，首先用户将对手机电视、手机音乐业务造成使用影响，并且会降低流媒体平台的请求成功率，以及WEB代理网关的请求成功率，还会延长故障的排查恢复的时间；（2）对各个增值业务平台均可满足建立接口的需求，且对于业务、性能数据传输具有准确、高效的特点各个增值业务平台架构不同、功能不同、性能数据格式各不相同，增值业务综合网管若想集中采集、分析、管理业务平台相关数据，就需要支持多种接口协议，以满足多样化的业务平台的要求。为获取数据库、服务器数据，就需要在设备商安装AGENT软件进行性能数据采集；为了采集业务平台的KPI指标，需要支持CORBA、FTP、DB、SNMP、TRAP、MML、CLI等接口方式，为了对有效用户及其业务量等数据进行统计，需要对各个业务平台不同的的话单文件进行解析处理，并实施的剔重工作，为获取网络质量指标并输出网络质量对比数据，就需要要支持SMS、WAP、MMS、IVR、流媒体、JAVA等多种手段对各个业务以及相关SP提供的应用采取业务拨测；（3）各个业务平台数据间的关联关系综合网管系统已经具备按照不同的业务需求进行整理输出在进行数据分析以及主题分析的过程中，已经充分的考虑到各个业务平台数据模型的复杂程度。以彩信的业务数据分析为例彩信业务有点对点彩信、SP彩信类型的区分，还有主叫与被叫的性质区分。所以为了有效分析业务类型，还需要通篇考虑数据模型和数据来源的组合。平台部署方案需仔细设计由于各个增值业务平台数量众多，并且分布于各个不同的设备机房，综合网管系统需要进行统一的网络规划以及集中接入，实现网络安全的加固，且在系统部署的过程中，充分的考虑到数据采集的能力以及业务平台间的关系，极大的简化网络接入流程。高效的对SP的管理和考核能力现今移动增值业务许多与SP合作商密切相关，由于SP合作商的业务灵活性较高与不利于管理并存，可以实现对SP合作商的管理与考核，一方面对SP合作商的业务发展提供相关支持，一方面对于SP合作商的违规行为及时发现并立即纠正，保证增值业务在一个良好的环境下发展。23增值业务综合网管建设关键点研究对于移动运营商而言，全国31个省份存在并都设有省份公司，故而存在着集团与省份的上下级关系，管理架构为集团向各个省份公司辐射的二级管理模式，且一些增值业务平台归属于集团公司统一管理运营，例如彩信互通网关、彩信相册平台、国际短信互通网关、彩信报发送平台等，直接接管省份的一部分移动增值业务，故总体的系统搭建思路为，主从设计理念，即二级架构模式，集团增值业务综合网管系统处于一级架构，通过移动运营商内部承载网络或者省份长途传输等方式，与省份的增值业务综合网管系统实现对接，并集中管理和收集各个省份网管系统上传的数据，并进行相关的KPI考核。对于每个省份的增值网管而言，其基础系统架构主要是由综合维护平台、综合监控平台以及综合分析平台这三大平台构成，软件有几十种，所构成的功能模块有数十个。因而如何设计并搭建高效、稳定的且扩展功能强大的系统架构变得尤为重要。3增值业务综合网管组网设计方案研究31广域网部署方案研究增值业务综合网管的广域网组网方式可以采用在集团省份的CE路由器上配置MPLSVPN来实现。由于MPLSVPN具有保密性好、配置与维护简单、传输效率高等众多优势，成为了众多广域网搭建方案中的首选方案，在电信运营商的各个增值业务平台中已经被广泛的应用，因此MPLSVPN方式为增至网管的广域网组网方式。在电信运营商的IP承载内网上，省份增值网管在其IP承载网的AR路由器上上配置一个新的VPN，名称需要统一命名为“NMS”，并在省份网管系统上将配置的两台路由器接入IP承载网AR路由器，成为MPLSVPN的CE路由器，并在AR路由器上增加NMS这个VRF的配置，对相应的RD与RT对象进行定义，设定一个属性为FULLMASH的MPLSVPN，从而搭建起一个集团增至网管与省份增值网管之间的数据传输通道。在广域网的路由协议方面，根据网络环境的需要，主要是采用的静态路由方式，主要源于以下几个方面（1）集团与省份的广域网路由相对较为稳定一般不会发生路由改变；（2）静态路由配置在网络协议配置中维护起来较为简单，且管理方便；（3）设备间的路由不需要进行交换，对网络设备以及网络带宽的压力较小；（4）静态路由配置的网络传输速度最快。由于各个电信运营商在IP承载广域网上的IP地址都会有很严格的规划方式，IP地址在进行分配上一般来说都是清晰合理的，一般情况下，IP地址一经分配下放，不会随意进行修改调整，故而静态路由实现省份与集团间的数据传输效率最高，成本最低。由于电信运营商的IP承载内网属于运营商内部互联互通广域网，基本上与互联网属于隔离状态，故而在一定的程度上保证了数据传输的安全性，极大的降低了网络安全出现漏洞的可能。32局域网组网方案研究增值业务综合网管系统的局域网搭建主要是各个增值业务平台集中汇聚后直连增至网管防火墙的方案。综合网管内部网络中，两台三层交换机直连网管系统所有的主机，实现了内网主机通过三层交换机的汇聚。防火墙搭设在网管内网交换机的外侧，与网管内网三层交换机与增值业务平台汇聚交换机分别实现口字形互联，实现了增值业务平台在接入增至网管系统的同时，也实现了平台见的隔离。在三层交换机与防火墙完成相关安全配置策略后，增至网管系统实现了对各个增值业务平台的访问监控，在网络上打通了互联互通的路由。4增值业务综合网管系统功能架构研究综合网管系统要提供一个面向集团管辖的增值业务系统的集团增值业务综合网管功能、面对全国增值业务的全国增值业务综合网管功能。它既具备了省份综合网管系统的基本功能和管理方式，也具备了面向全网的增值业务平台管理功能，并通过运营商的内部承载网络实现全网各个省份的增值业务数据的上传汇总工作。其中底层为数据采集模块，是综合网管系统的基础，其主要由两部分组成（1）集团统管增值业务平台的数据采集增值网管系统将集团统管的各个增值业务平台的服务器、数据库信息数据通过采集代理软件进行收集，对于网络设备则通过SNMP方式实现对路由器、交换机、防火墙的设备信息、端口流量、系统性能指标等的采集工作，对于业务平台的业务数据以及话单文件则通过文件接口方式直接传输至增值网管。其中除了需要在所监控业务平台的服务器端安装监控代理软件外，还需要对被监控网络设备实现SNMP端口开放以及对话单、业务的接口机的文件传输协议的开放；（2）省份增值业务平台业务数据的采集由于省份综合网管系统已经完成了对省份业务平台系统业务数据的处理与分析工作，对于省份系统的数据只需要通过电信运营商内部承载网络实现数据收集即可，一般数据通道采取VPN形式，以保证传输数据的安全性与传输效率。对于综合网管系统而言，最核心的部分莫过于核心处理模块，它是增值网管系统实现各种功能的重要保障，也是综合网管系统设计的灵魂所在，直接关系着增值网管系统数据采集、处理、分析的效果，系统核心处理模块主要分为综合监控模块、综合分析模块、综合维护模块三部分。5工作计划该课题在2013年8月底以前完成。为此，该课题分以下几个阶段，完成相应任务，直到最后完成。本文的组织安排如下第一阶段选题及调研阶段（2012年5月1日12月1日）1、对综合网管的基础实现技术架构进行调研。2、初步了解综合网管系统的软硬件部署功能。3、了解目前国际上比较常用的设备监控代理软件的性能指标。4、了解网管系统对于设备监控指标的细化分析。5、了解国外运营商综合网管系统功能实现方式。第二阶段理论研究与讨论阶段（2012年12月2日2013年3月31日）结合实际，加深了解增值业务综合网管系统的硬件部署架构、网络对接架构以及软件部署架构。第三阶段撰写论文阶段（2013年4月1日2013年8月30日）根据理论知识研究及实际情况，对增值业务综合网管的设计方案进行总结，结合理论知识，撰写学位论文。6全文总结本文在前人工作的基础上，根据移动网管建设经验，结合现今流行的网管类系统的搭建的思路，提出了增值业务综合网管的设计与实现方案，拟定了工作计划，希望能够在毕业前，完成课题并完成论文。参考文献1蔡晓玲浅析3G增值业务综合网管的设计摘自电信科学2010年3期2杨学峰三网融合给有线电视网络带来的机遇及挑战摘自广播与电视技术2010年2期3徐娟，