傳送網網管系統中關鍵問題的描述與發展趨勢

［摘 要］隨著同步數字體系傳送網絡的大量建設，傳送網網管系統越來越被重視。文章描述了SDH的質量評定方法以及網管系統的構建，并根據開發中的經驗總結出目前傳送網網管系統發展的趨勢及存在的問題和難點。

［關鍵詞］網管系統 SDH 質量評價方法 趨勢

［中圖分類號］TP ［文獻標識碼］A ［文章編號］1009－5489(2008)09－0257－03

隨著網絡技術的快速發展和網絡結構的復雜化，網絡的整體運行質量和效率越來越重要。建立以客戶為中心的運維服務體系，以集中化維護為標志的高效率運維體制，以及以效益為目標的網絡資源配置流程已經成為網絡運行保障戰略投資的重要方向。

我國目前的傳送網(包括骨干網和本地網)：

1.PDH網(Plesiochronous Digital Hierarchy 準同步數字系列)

2.SDH網(Synchronous Digital Hierarchy 同步數字序列)

傳送網綜合網管的提出，解決了組網設備廠商眾多，接口不一致，操作系統和用戶界面不統一等問題，為最大限度的利用傳送網網絡資源，提高網絡的運行質量和效率，提高傳送網絡的維護水平提供了一個有效的手段。

本文從傳送網運行質量的綜合評價方法、SDH網管系統構建、故障診斷系統等幾個關鍵問題的描述入手，分析其網管系統的現狀與發展趨勢。

一、運行質量的綜合評價方法

1.運行質量及電路集劃分

傳送網在垂直方向上可以劃分為傳輸媒質層、通道層和電路層共3層，而綜合評價的方法主要是以電路業務為導向的針對電路層面的評價。根據網絡中電路提供通信能力的情況可以把電路劃分為兩類：正常電路集和失效電路集。所謂失效，是指因主用路由和保護路由上的某些構件(如光纜段或機盤)故障，而導致電路的正常通信能力喪失的現象。失效電路集由所有失效的電路組成；相應地，正常電路集為全網所有不屬于失效電路集的電路組成。

2.影響運行質量評價的因素

(1)失效電路條數：即在評價發生時刻具體有多少條電路不能正常工作，也即計算出評價發生時刻的失效電路集。

(2)電路類型：即失效電路的具體類型或功用。不同類型的電路有著不同的重要性。

(3)電路速率：即失效電路的速率描述。不同速率的電路有著不同的重要性。

3.運行質量評價的方法

綜合各種影響運行質量評價的因素，定義出傳送網運行質量綜合評價指標。該指標把影響因素的不同重要性級別用不同的權值表示來：

p，業務類型權值：根據業務用途類型(如長途信令電路)的重要性不同賦予的對應權重；

r，業務速率權值：根據電路速率類型不同賦予的對應權重(也可將該速率電路對應的出租費用作為權重，從而更直接地從經濟角度描述當前失效電路集對傳送網的影響)；

m，失效電路集合電路數目：因故障而導致傳送網中失效的電路集合；

n，全網電路數目：傳送網開通的電路全集；

I，取值范圍為：0≤I≤100為了增加區分度，指數被放大100倍。通過該指標，傳送網的運行質量被量化為一個0～100的數字。該指標的取值越大說明網絡的運行質量越差，取值越小說明網絡的運行質量越好。

由公式可以看出，業務中斷指數是評價時刻的業務中斷集與全網業務集的加權比值，因此在網絡規模發生變化時(即全網業務集發生變化時)，該評價模型的評價結果具有較好的縱向可比性。

4.運行質量綜合評價流程

定義了傳送網量化運行質量評價指標后，即可以使用該指標對運行質量進行評價。

整個評價流程的框架描述如圖1所示：

由圖1可見，整個評價流程的輸人數據為網絡中的告警集合，輸出為運行質量的評價指標。網絡中的告警集可以由傳送網的網管系統自動采集到，整個評價流程也可自動完成，所以采用該方法可以自動而且幾乎實時地完成對網絡運行質量的評價。該評價方法已經在中國聯通全國骨干傳送網上得以實現，并起到了良好的效果。

二、SDH傳送網網管系統的設計描述

1.SDH傳輸網綜合管理系統的結構

SDH傳輸網綜合管理系統(SNMS)的設計要遵循TMN框架并結合SDH傳送網的具體特點和應用。其中主要考慮的是如何實現多廠商設備環境下的Q3網關功能，要把多個廠商和多種設備組成的不同管理域的傳送子網進行統一的管理。

軟件結構分為適配層、應用層和表示層，各層間通過分布式計算平臺進行通信。適配層主要完成與不同廠家接口和對不同廠家信息進行適配的功能；應用層采用統一的信息模型完成信息處理及存儲工作；表示層則主要完成系統與操作維護人員的接口功能，操作人員通過該部分來使用系統。系統提供的各項功能主要包括主設備管理、資源管理、指揮調度和運維分析四部分。其中主設備管理主要實現對網絡設備的實時監控，資源管理主要完成各種靜態數據的管理和動態關聯，指揮調度主要完成系統與運維人員日常工作的結合，運維分析則主要對采集到的各種數據進行分析，為科學決策提供數據支持。

2.基于Web管理的應用程序

由于Web有獨立的平臺，且易于控制和使用，因而常被用來實現可視化的顯示，這里的應用程序就是采用基于Web的分布式的Brower/Server結構來實現圖形用戶界面的。Web管理應用程序分為客戶端和服務器端，兩者之間用HTTP協議進行通信，服務器端程序主要將用戶命令發送給網絡設備上的代理進程，并將代理進程的執行結果保存到數據庫之中，同時將數據庫的變更消息發送給客戶端顯示。客戶端的程序選用了Java的Applet，因為Applet的功能強大，圖形組件豐富，能與多種瀏覽器兼容。

3.管理應用程序

下載的Java Applet連接到管理者應用程序，即可使用戶執行各種操作，比如CREATE、GET、SET、DELETE屬性值操作等。而創建或者刪除事件轉發鑒別器則可允許或禁止告警，接收事件和修改接收事件上報的閾值，允許和禁止日志功能等。對于管理者程序，則負責將代理返回的消息及響應結果保存到數據庫并同步發送給客戶端。

為了給用戶提供管理功能，必須構造支持GUI的CORBA組件，以由它們把管理數據傳送給運行在Web瀏覽器上的Java Applets，Java Applets則有管理程序提供檢索代理的接口。當管理者從Java Applets接收到輸入的信息后，通過網關支持的接口把操作請求發送給代理并向上返回代理操作的結果，當管理者接收到代理的通知或者告警消息時，就會通過Java Applets初始化建立起來的Java/Corba事件通道將消息上報。研究基于TMN管理框架的SDH傳送網綜合網絡管理系統，是用Corba和Java技術來實現基于Web的SDH管理平臺的，因而給用戶提供了一個友好、易于使用的界面。其后續工作包括擴展管理結構，實現其他TMN服務和根據實踐進行性能、規模的評估等。

三、傳送網網管系統的重點故障診斷

故障診斷系統結構及系統模塊組成：

故障診斷專家系統采用比較典型的專家系統結構，由4個部分組成：(1)知識庫：知識庫中存儲了各種故障診斷規則，并以診斷矩陣的形式存儲；(2)推理機：根據知識庫中存儲的診斷規則，將輸人到系統中的告警進行分析，并得到故障分析情況；(3)知識獲取接口：是專家系統獲取新的知識和更新原有知識的接口，通過該接口，知識庫中的知識可保持有效；(4)使用者接口：是故障診斷系統和用戶的接口，通過該接口，診斷的結果可返回給系統用戶。

系統結構如圖2所示。系統模塊結構和模塊的功能如圖3所示。

傳送網的故障診斷系統方面已經有不少的研究成果，例如基于專家系統的診斷系統。

通過把從實際運維中得到的判斷告警與故障關系的知識抽象整理為通用的規則，存入系統的知識庫中，以此作為診斷新發生故障的依據，且在運營中不斷對知識庫進行完善，使得診斷系統的準確率不斷提升。

四、傳送網網管系統發展趨勢

從運營商的實際需求來看，他們需要一個綜合化、智能化、服務化的網管系統。綜合化就是將原來按照專業來管理的系統，轉為按照全網來管理的系統。智能化使網管人員能更容易、簡單地對網絡進行管理。目前的運行維護人員都必須是專業設備的專家，但應用智能化的網管系統后，維護人員只要具備一般的電信設備常識即可勝任工作。服務化的管理就是從對設備、網絡的管理，轉為對資源和對大客戶的業務進行服務性管理，網管應該能夠支持更多的服務性、支持性和決策性信息。

1.管理規模綜合化、集中化

長期以來，網管是隨著網絡的專業化劃分來進行管理的，每專業都配備了本專業的網管系統。雖然這種管理方式簡單，對網管的要求也較低，網管的穩定性好，但專業網絡彼此之間并不是孤立和割裂的，各專業網絡彼此配合才可以完成某個業務的開通、監測，各管一段的橫向管理辦法必然與業務的縱向實施產生矛盾。隨著網管的綜合化，集中監控的需求日益強烈，因此要求網管系統集中化。

2.網管開發平臺化、標準化

隨著對網管綜合化、集中化的需求日益強烈，網管規模越來越大。為了提高系統的穩定性、可擴展性和兼容性，網管開發平臺化正成為可能，平臺化的開發具有開發成本低、開發速度快、易于擴展和便于維護的特點。為了實現異構系統的兼容和擴展，迫切需要實現網管開發標準化，尤其是接口的標準化，這種標準化對于產自不同廠商的網管系統間的互聯互通相當重要。

3.系統處理分布化

系統的處理方式將更分布化。一方面，由于更大規模的綜合與集中導致系統處理負荷急劇增加，從負載平衡、健壯性和性能的角度考慮，分布式的處理是最佳的解決辦法。另一方面，合理的分布方式能有效地提供系統的擴展能力，也為大規模集中提供了解決途徑。

4.網管功能面向資源化、業務化

電信行業的市場化直接影響到了網管的發展變化，這種影響是方向性的。正因為整個行業都逐漸從規模競爭轉向業務競爭，網管系統也開始逐漸從幕后走向臺前。因此如何幫助運營商更加充分地管理和分配資源，實現較優的資源效益比，幫助他們更好地為用戶服務，是網管必須面對的問題。因此向網管中逐漸納入資源管理系統功能和運維系統功能是必然的。

五、結束語

數字同步網作為現代電信網的主要支撐網之一，是數字通信網的重要組成部分，是保證網路定時性能的關鍵，數字同步網的精度和可靠性直接關系到現代電信網的質量和效率。為適應目前大量應用的SDH傳輸網、NO.7信令網、可視會議設備和各種數字數據業務等對于定時的需要，以及與其他電信運營商的互聯互通，每個電信運營商都必須要建立一個穩定可靠、性能優越、網絡結構完善并能不斷滿足今后數字數據業務發展的全國數字同步網。隨著行業的發展和運營商對網管系統需求的不斷改變，目前網管系統開發中仍然存在大量的問題，因此網管開發面臨著很大的機遇和挑戰。

［參考文獻］

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［4］IETF RFC3473-2003，Generalized MPLS Signaling-RSVP-TE Extensions.

［5］支永浩：《傳送網資源管理系統及其建設》，《電信工程技術與標準化》2005年第1期。

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