GSM網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

董裕藝，黎春強(qiáng)，陸昕為，何凱青

（①中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣西有限公司梧州分公司，廣西 梧州 543002；②中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣西有限公司，廣西 南寧 530022）

0 引言

隨著移動(dòng)運(yùn)營商3G全業(yè)務(wù)運(yùn)營的全面開展，業(yè)務(wù)規(guī)則的變化、新入網(wǎng)網(wǎng)元的增多以及系統(tǒng)軟件不斷升級(jí)改版等諸多因素造成的影響，依靠網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員純被動(dòng)式管理的話務(wù)網(wǎng)管系統(tǒng)越來越不能滿足本級(jí)和上級(jí)集團(tuán)公司的運(yùn)維部門、業(yè)務(wù)部門對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量日益提高的需求，且統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量保障難度持續(xù)增大，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生延遲、缺失、異常、不一致等故障日漸增多，網(wǎng)管支撐系統(tǒng)與各網(wǎng)元、業(yè)務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)不一致的矛盾現(xiàn)象凸顯。因此，對(duì)于某自治區(qū)級(jí)移動(dòng)公司網(wǎng)管運(yùn)營部門來說，依據(jù)中移動(dòng)集團(tuán)公司2009年《中國移動(dòng)OneOSS2.0規(guī)劃文檔-數(shù)據(jù)質(zhì)量管理系統(tǒng)規(guī)范V1.0》里首次提出的數(shù)據(jù)質(zhì)量概念，參照國際新一代運(yùn)營系統(tǒng)和軟件（NGOSS，New Generation Operation System and Software）理念設(shè)計(jì)一種新的性能資源數(shù)據(jù)稽核監(jiān)控方法，建立全面的性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)量全程自動(dòng)管理顯得極為緊迫。

1 NGOSS簡介

下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN，Next Generation Network）是基于國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第 6版（IPv6，Internet Protocol Version 6），支持多種業(yè)務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)與傳送分離，控制功能獨(dú)立，接口開放，具有服務(wù)質(zhì)量（QoS，Quality of Service）保證和支持通用移動(dòng)性的分組網(wǎng)[1]。當(dāng)前電信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)正由單一業(yè)務(wù)運(yùn)營到全業(yè)務(wù)運(yùn)營轉(zhuǎn)化、核心網(wǎng)IP化、軟交換技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用等NGN演變，運(yùn)營商現(xiàn)有的運(yùn)營支撐系統(tǒng)(OSS，Operation Support System)已經(jīng)難以適應(yīng)市場變化。電信管理論壇（TMF，TeleManagement Forum）對(duì)長久以來主導(dǎo)著電信領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)管理建設(shè)的由國際電信聯(lián)盟（ITU，International Telecommunication Union）所提出的電信管理網(wǎng)（TMN，Telecommunication Management Network）管理層次模型進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)ITU對(duì)TMN標(biāo)準(zhǔn)化的活動(dòng)是從網(wǎng)元管理到業(yè)務(wù)管理，導(dǎo)致目前在電信運(yùn)營商管理層面的標(biāo)準(zhǔn)匱乏，在NGN時(shí)代難以直接應(yīng)用于完全支撐電信業(yè)務(wù)整體解決方案。NGOSS是TMF為克服TMN不足而提出的新一代OSS體系，具備系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、過程能逐步演化、信息開放化、產(chǎn)品高度自動(dòng)化、互聯(lián)互操作、端到端管理等特點(diǎn)[2]。NGOSS是基于組件面向客戶對(duì)象的分布式運(yùn)營支撐系統(tǒng)，對(duì)智能網(wǎng)技術(shù)、業(yè)務(wù)和網(wǎng)元的通用管理、業(yè)務(wù)的快速開發(fā)、實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)，建立面向用戶的WEB接口、分布式管理、綜合性加密安全等有著良好的支持，因此它是滿足 NGN管理的運(yùn)營支撐系統(tǒng)。

2 某自治區(qū)級(jí)移動(dòng)公司網(wǎng)管系統(tǒng)概況

某自治區(qū)級(jí)移動(dòng)公司現(xiàn)有的網(wǎng)管系統(tǒng)監(jiān)控著全區(qū)承載各種業(yè)務(wù)的所有設(shè)備信息，包括全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)（GSM，Global System for Mobile Communications）網(wǎng)的移動(dòng)交換中心（MSC，Mobile Switching Center）、操作維護(hù)中心（OMC，Operations and Maintenance Center），智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)（SCP，Service Control Point）、業(yè)務(wù)管理點(diǎn)（SMP，Service Management Point）等，網(wǎng)管系統(tǒng)通過若干張自定義報(bào)表，按照2G、3G、語音、短信、數(shù)據(jù)、互聯(lián)互通、智能網(wǎng)等不同業(yè)務(wù)分類，以不同的時(shí)間維度和地理粒度呈現(xiàn)，滿足集團(tuán)對(duì)其業(yè)務(wù)的發(fā)展情況進(jìn)行分析的需求。運(yùn)營分析所需的性能資源數(shù)據(jù)由網(wǎng)管系統(tǒng)采集解析相關(guān)網(wǎng)元原始數(shù)據(jù)得到[3]。性能數(shù)據(jù)是話務(wù)網(wǎng)管系統(tǒng)里面最重要的數(shù)據(jù)，它能夠反映各種業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量情況，為運(yùn)營商決策層制定運(yùn)營策略提供必要參考。資源數(shù)據(jù)是話務(wù)網(wǎng)管系統(tǒng)里面次重?cái)?shù)據(jù)，它反映網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的資源配置和重要參數(shù)的設(shè)置情況，包括交換、無線、短信、GPRS、智能網(wǎng)等設(shè)備的資源。網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)從獲取、生成、匯總到上級(jí)集團(tuán)網(wǎng)管呈現(xiàn)，途經(jīng)多個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)和處理環(huán)節(jié)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在著網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)的缺失、數(shù)據(jù)不一致或異常的風(fēng)險(xiǎn)。

3 GSM網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)概述

3.1 GSM系統(tǒng)簡介

GSM網(wǎng)絡(luò)由交換系統(tǒng)（SS，Switching System）和基站系統(tǒng)（BSS，Base Station System）組成，SS負(fù)責(zé)呼叫處理和用戶相關(guān)功能，BSS負(fù)責(zé)所有無線功能。OSS屬管理單元，OSS與SS和BSS相連，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)和管理工作，OSS邏輯上分為網(wǎng)絡(luò)管理中心（NMC，Network Management Center）和OMC兩層。

3.2 愛立信OSS系統(tǒng)簡介

某自治區(qū)級(jí)移動(dòng)公司 GSM系統(tǒng)的網(wǎng)元管理系統(tǒng)是OSS，它是通過連接移動(dòng)網(wǎng)中各網(wǎng)元輸入輸出模塊IOG/APG的V.35或TCP/IP高速接口，達(dá)到監(jiān)控網(wǎng)元的目的。OSS系統(tǒng)功能包括配置管理、故障管理、性能管理和操作維護(hù)管理等，其應(yīng)用是圖形化用戶界面，一般的操作使用比較方便。OSS系統(tǒng)是基于UNIX的系統(tǒng)，穩(wěn)定性和安全性都滿足網(wǎng)管需求。

OSS系統(tǒng)里和話務(wù)統(tǒng)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫有以下四個(gè)：

1）Basic Database，簡稱 bsddb，bsddb對(duì)交換機(jī)出來的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行時(shí)間聚合或篩選出最大最小值，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)經(jīng)過bsddb的聚合，有可能出現(xiàn)入庫數(shù)據(jù)缺失不全。

2）Complementary Database，簡稱 csddb，csddb的數(shù)據(jù)皆是原始數(shù)據(jù)，沒有經(jīng)過整合，數(shù)據(jù)入庫通常比較正常。

3）Administrative Database，簡稱 asddb，主要存儲(chǔ)資源類的數(shù)據(jù)。

4）Data Transfer Database，簡稱 bufferdb，是臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫，當(dāng)數(shù)據(jù)全部傳送到csddb后就釋放。

用于話務(wù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)庫來源于bsddb和csddb。GSM的 OMC側(cè)網(wǎng)元性能數(shù)據(jù)是通過第三方軟件METRICA進(jìn)行采集獲取的，話務(wù)網(wǎng)管獲取 METRICA解析的數(shù)據(jù)后還要經(jīng)過加工才能得到用于呈現(xiàn)的具體報(bào)表。METRICA是一個(gè)解析程序，就是將話務(wù)統(tǒng)計(jì)文件解析成為數(shù)據(jù)庫字段，主要實(shí)現(xiàn)的功能是將愛立信OSS的統(tǒng)計(jì)文件進(jìn)行解析入庫，然后呈現(xiàn)給話務(wù)網(wǎng)管，其機(jī)制如下：OMC在每個(gè)測量周期在OMC側(cè)/var/opt/ericsson/sgw/outputfiles/apgfiles/sts目錄下生成網(wǎng)元原始話統(tǒng)文件，其中包含各個(gè)被管理網(wǎng)元在每個(gè)測量周期的原始話統(tǒng)數(shù)據(jù)；METRICA采集程序定期檢測 OMC側(cè)/var/opt/ericsson/sgw/outputfiles/apgfiles/sts目錄下是否有新產(chǎn)生的網(wǎng)元原始話統(tǒng)數(shù)據(jù)文件，如果有新的文件產(chǎn)生，則FTP 至METRICA采集服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)解析規(guī)則，按照網(wǎng)元定義的測量進(jìn)行解析，生成網(wǎng)元測量后完成采集入庫。OSS的網(wǎng)元性能數(shù)據(jù)庫也可從自己的統(tǒng)計(jì)文件解析得到，現(xiàn)時(shí)日常網(wǎng)優(yōu)所需性能指標(biāo)基本由OSS直接提取的，這樣直接取OSS數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，至少可以比使用METRICA提前半個(gè)小時(shí)得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果，時(shí)效性高。

某自治區(qū)級(jí)移動(dòng)公司現(xiàn)時(shí)愛立信話務(wù)網(wǎng)管的性能數(shù)據(jù)從METRICA得到，愛立信OMC的資源數(shù)據(jù)基本從OSS的數(shù)據(jù)庫得到。

3.3 性能資源數(shù)據(jù)和話統(tǒng)指標(biāo)數(shù)據(jù)的關(guān)系

1）兩者的統(tǒng)計(jì)維度不一樣。話務(wù)網(wǎng)管的統(tǒng)計(jì)粒度包含有BSC、MSC、縣市、本地網(wǎng)、省等粒度，一般無小區(qū)和基站級(jí)別的粒度，而無線網(wǎng)優(yōu)話統(tǒng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)粒度則包括小區(qū)和BSC級(jí)別的粒度。無線網(wǎng)優(yōu)話統(tǒng)指標(biāo)的粒度具有小區(qū)級(jí)別，這是它比話務(wù)網(wǎng)管優(yōu)秀的地方，但是再往上層統(tǒng)計(jì)表來看無線網(wǎng)優(yōu)話統(tǒng)指標(biāo)就沒有話務(wù)網(wǎng)管這樣豐富。

2）話務(wù)網(wǎng)管呈現(xiàn)的指標(biāo)范圍與無線網(wǎng)優(yōu)話統(tǒng)不一樣。

3）話務(wù)網(wǎng)管呈現(xiàn)的是經(jīng)算法計(jì)算的上層統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，適合給領(lǐng)導(dǎo)做經(jīng)營決策參考。無線網(wǎng)優(yōu)話統(tǒng)呈現(xiàn)的是計(jì)數(shù)器級(jí)更細(xì)膩的指標(biāo)，為無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師提供計(jì)數(shù)器級(jí)的底層指標(biāo)。

簡而言之，話務(wù)網(wǎng)管指標(biāo)和無線網(wǎng)優(yōu)話務(wù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)都是根源于各個(gè)網(wǎng)元的原始話統(tǒng)數(shù)據(jù)，兩者有著同根同源的關(guān)系。

4 稽核型的性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)機(jī)理

稽核監(jiān)控機(jī)制的首要重點(diǎn)是保障性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)量，而為保證數(shù)據(jù)監(jiān)控質(zhì)量需將監(jiān)控要點(diǎn)貫穿在數(shù)據(jù)采集匯總的整個(gè)過程當(dāng)中。性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控的首先是要保障數(shù)據(jù)及時(shí)、完整地到達(dá)上層網(wǎng)管才能進(jìn)一步推進(jìn)到數(shù)據(jù)的一致性和波動(dòng)性、異常情況的監(jiān)控和分析，新型性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)控系統(tǒng)就是要滿足對(duì)網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)從網(wǎng)元產(chǎn)生到網(wǎng)管呈現(xiàn)的全程稽核，清晰地呈現(xiàn)話務(wù)網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)流向，以及數(shù)據(jù)在采集層、匯總層、應(yīng)用層等各個(gè)環(huán)節(jié)的及時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性和一致性。此外，在數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控過程中，問題以告警顯示、報(bào)表報(bào)送、短信通知等方式呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、馬上反饋問題、盡快處理解決問題，同時(shí)為滿足數(shù)據(jù)及時(shí)性、完整性、一致性、波動(dòng)異常性的不同要求，設(shè)定相應(yīng)閥值定制自動(dòng)派單，對(duì)相關(guān)部門進(jìn)行派發(fā)。另外，為保障數(shù)據(jù)稽核工作的常態(tài)化，有效地降低網(wǎng)管運(yùn)維工作人員的維護(hù)工作量，提供工作效率，還需實(shí)現(xiàn)監(jiān)控過程的自動(dòng)化處理。

4.2 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

稽查型性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)量管控系統(tǒng)整體框架自下至上由外部接口層、數(shù)據(jù)層、分析處理層、展現(xiàn)層等四層結(jié)構(gòu)組成，各層功能如圖1所示[4]。

圖 1 數(shù)據(jù)質(zhì)量管控平臺(tái)框架

4.3 系統(tǒng)主要技術(shù)方案

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有瀏覽器/服務(wù)器（B/S，Browser/Server）模式和客戶/服務(wù)器（C/S，Client/Server）模式這兩種模式實(shí)現(xiàn)。B/S是WEB興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，WEB瀏覽器是客戶端最主要的應(yīng)用軟件，此模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分都集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用，而客戶機(jī)上只需安裝瀏覽器例如 Internet Explorer，服務(wù)器安裝 Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等數(shù)據(jù)庫，瀏覽器即可通過 Web Server同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，這樣大大減輕系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量，整體上降低了用戶系統(tǒng)開發(fā)和日后運(yùn)營的總所有成本。C/S系統(tǒng)中的服務(wù)器通常采用高性能的PC、工作站或小型機(jī)，采用Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，客戶端則需安裝專用的客戶端軟件，其系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)都很鮮明，優(yōu)點(diǎn)是客戶端性能強(qiáng)，不足在于只適用于局域網(wǎng)環(huán)境，且所有客戶端操作系統(tǒng)須一致、客戶端的維護(hù)升級(jí)成本高。

GSM網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)量管控系統(tǒng)是參照NGOSS的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)的，滿足NGN管理的運(yùn)營支撐系統(tǒng)，綜合對(duì)比B/S模式和C/S模式兩者特點(diǎn)，決定采用B/S模式，用戶將在Web Server客戶端設(shè)置測量方案和閾值，在被監(jiān)控點(diǎn)部署測量適配器，依據(jù)測量方案和閾值設(shè)置，對(duì)被監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)和任務(wù)核查，一并將結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫表，而同時(shí)Web Server從庫表查詢測量結(jié)果，以報(bào)表等形式呈現(xiàn)給用戶。系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)還要重點(diǎn)考慮網(wǎng)管系統(tǒng)的信息安全策略需求，防范信息泄露漏洞[5]。

4.4 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)邏輯框架圖如圖2所示。

圖 2 GSM網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)量管控系統(tǒng)邏輯框架

4.5 系統(tǒng)部分程序

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫使用的是Oracle 10g，數(shù)據(jù)庫底層數(shù)據(jù)采集使用具備C語言那樣功能強(qiáng)大且結(jié)構(gòu)靈活的實(shí)用報(bào)表提取語言（Perl，Practical Extraction and Report Language）[6],上層呈現(xiàn)使用基于.net的web開發(fā)。以下是系統(tǒng)查看功能部分的程序：

5 結(jié)語

參照NGOSS標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的稽查型GSM網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)質(zhì)量管控系統(tǒng)，不但實(shí)現(xiàn)了GSM話務(wù)網(wǎng)管數(shù)據(jù)流向的全程透明化全自動(dòng)監(jiān)管，而且實(shí)現(xiàn)了 GSM話務(wù)網(wǎng)管性能資源數(shù)據(jù)在采集層、匯總層、應(yīng)用層等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)及時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性和一致性的高效監(jiān)控和分析，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了將相關(guān)的告警信息以告警前轉(zhuǎn)、短信發(fā)送、報(bào)表呈現(xiàn)等方式及時(shí)通知網(wǎng)管運(yùn)維人員或廠家技術(shù)支持人員，有利于網(wǎng)絡(luò)KPI指標(biāo)算法進(jìn)行常態(tài)化準(zhǔn)確管理。該系統(tǒng)在進(jìn)一步完善環(huán)境自檢和表環(huán)境自檢等功能后，即可實(shí)施大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

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