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2008/6/30 11:14
电信网络管理的现状及演进
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摘要 介绍电信网络管理现状,分析电信网络管理体系面临的主要问题与改进设想,对电信网络管理方面的热点问题、难点问题进行了介绍和论述,最后总结了我国网管标准的现状及制定的网管标准的情况。

1、电信网管系统现状分析

目前我国的电信网络规模已经是世界上最大的电信网络,由几大电信运营商分别运营。随着网络规模的不断扩大,网上设备的种类和数量也不断地增加,整个网络的复杂性日益提高,多厂商产品共存问题非常突出。由于各种网络和设备缺乏统一的网管接口标准和规范,给网管系统的建设带来了很大的困难。

最近几年来,各个电信运营商都陆续引进和自主开发了众多的网络管理系统。然而,由于不同的开发商采用各自不同的技术自行研制且大多采用各自的管理协议,不可避免地带来网络协议互不兼容、管理信息不能互通、缺乏对整个网络的综合管理、管理内容庞杂、操作界面多样等问题。

例如,传输网应该是一个统一的整体,而目前各网的网管系统相互独立,给电路配置、告警监控和网络调整优化等方面都带来了较大的困难。因此,有必要建立传输综合网管系统,对整个传输网进行统一的管理。在传输网管系统的开发过程中,通常会遇到的困难是接口不开放,厂家不提供数据结构。非标准的网管接口给上层应用系统的开发造成了较大的困难,接口问题已经成为开发多厂家传输综合网管时遇到的最大难题。

针对上述电信网络管理的现状,各电信运营商都希望能够在目前网络管理的基础上建立综合网管系统,以实现全网的综合管理。这就产生了综合网络管理系统的需求,即把现有的独立存在的各专业网络系统综合成一个功能齐全、面向未来的综合网络管理系统。综合网管系统通过一个网管工作站就能够对互连的不同网络实施各种管理和控制,从而实现对全网的综合管理,包括全网故障分析和故障定位、全网性能综合分析等功能。这样既便于维护、使用,又可以提高该系统的利用率。而且更重要的是,以后新的网管需求将可以直接纳入该综合网络管理系统之中。

虽然建设综合网管系统有着以上的优势和必要性,但建设综合网管系统并不是一件简单的事情,还存在着很大的复杂性,包括多方面的综合要求和综合内容。因此,有必要分析其复杂性,在此基础上选择有利于综合网管系统建设的先进技术手段。

目前网管系统建设存在的问题可以归结为以下几点:(1)网管系统的建设滞后于网络的发展;(2)网管系统的建设缺乏统一部署;(3)对网管系统总体结构的研究较为薄弱;(4)管理方式和部门分割不利于全网统一管理;(5)缺乏相应的管理措施和管理流程。

2、电信网管体系

2.1 各种网管体系比较

目前常用的网络体系有:基于TMN面向电信网的网络管理体系、基于CORBA面向网管系统互联的网络管理体系、基于SNMP面向数据网和计算机网的网络管理体系和基于Web的网络管理体系等。

2.1.1 基于TMN的网络管理体系

基于TMN的网络管理体系是ITU-T提出来的关于网络管理系统化的解决方案。TMN的基本概念是提供了一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统之间以及操作系统与电信设备之间的互联。它是一个完整的独立的管理网络,是各种不同应用的管理系统按照TMN标准接口互联而成的网络。M.3010建议给出了TMN的原则,规范性地描述了一个电信管理网的层次结构、功能结构、逻辑结构和以CMIP/GDMO为核心的接口规程与信息模型。

TMN实现了综合网管,能够大大地提高网管系统的功能与管理的效率,但也存在着一些不足。首先,由于TMN独立于电信网之外,且在管理系统OS中集中处理网管数据,使得OS数据处理量过大,处理时延较长,造成TMN的管理方式不能满足一些实时处理的要求,不能最大限度地利用现有网络的性能。其次,TMN是基于网元立场的,并没有从全程全网的角度来为系统建模。再者,TMN的管理功能也有限,没有充分利用现有网元强大的处理能力。此外,TMN对网络管理系统的可靠性要求太高。

目前电信网管将走综合技术路线,TMN作为当前的一种主要网管技术,为综合网管的建设提供了很好的思路。但TMN对于如何构造管理系统以及管理系统之间如何实现互操作,并未深入研究。而CORBA目前已经是一项比较成熟的分布式面向对象技术,非常适用于开放的电信市场环境下业务的快速构造及资源和业务的有效管理。

2.1.2 基于CORBA的网络管理体系

基于CORBA的网络管理体系具有支持多种现存语言的优势,可在一个分布式应用中混用多种语言,支持分布对象,提供高度的互通性。并且,CORBA具有的优点正是TMN管理特性结构所缺乏的,所以许多研究机构、工业协会都对CORBA在TMN中的应用进行了研究。

CORBA是对象管理组织(OMG),为解决分布式处理环境(DCE)中,硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。它提供了面向对象应用的互操作标准,是一种标准的面向对象应用的程序体系规范,是被广泛承认的,具有良好应用前景的系统集成标准。CORBA结合了计算机工业的两个重要趋势:面向对象软件开发和分布式计算。CORBA提供了在异构分布环境下不同机器上不同应用的互操作的能力和将多个对象系统无缝互连的能力。

CORBA的软总线结构可以被称为通信中间件,它可以看成是把应用程序和通信核心的细节分离的软件。中间件是处于应用程序及应用程序所在系统的内部工作方式之间的软件。中间件把应用程序与系统所依附软件的较低层细节和复杂性隔离开来,使应用程序开发者只处理某种类型的单个API,其他细节则可以由中间件处理。CORBA分布式对象技术正逐渐成为分布式计算环境发展的主流方向,使用分布对象技术开发的系统具有机构灵活性、软硬件平台无关性、系统可扩展性等优点,特别适用于网络环境下的分布系统开发,能够有效地解决异构环境下应用的互操作性和系统集成。

2.1.3 基于SNMP的网络管理体系

SNMP管理体系结构在计算机网的网络管理领域取得了巨大成功。根据计算机网管理信息较少的特点,采用这种带内管理的方式一般不会对网络的性能带来太大的影响。但是,其轮询机制所固有的缺点限制了被管节点的数目和操作响应时间,决定了该体系结构不可能用干大型网络的实时管理。

2.1.4 基于Web的网络管理体系

基于Web的网络管理体系一般很难支撑大型网管系统的建设,主要适用于小型网管系统,或与其他网管体系相配合,作为网络系统的人机界面系统,或作为运营商提供给客户的管理工具,用来管理VPN

2.2 网管体系如何适应电信网与IP网的融合

业务的IP化是不可阻挡的历史潮流,是信息网络发展的大趋势。电信业务除电话外,已全部IP化。电话业务中长途电话70%已是IP电话;企业网业务100%已IP化。网络是用来支撑业务的,业务潮流已明朗,网络发展也应顺应历史潮流。因此,下一代网将是基于IP的,电信网和IP网将逐渐走向融合。

综合考虑各种网管体系的优缺点,可以设想在未来的网管体系中,将采用TMN的管理思想,用CORBA体系来规定网元管理系统与网络管理系统之间的接口,至干网元管理系统与网元之间,出于兼容性考虑,仍将继续采用SNMP接口。笔者认为,这种综合的网管体系是最适于下一代网络的管理的。

3、网络管理与业务管理的融合

网络管理与业务管理的融合目前最主要的表现形式是各运营商正在建设的各种OSS/BSS系统。通过OSS/BSS系统的建设,将运营商的网络等后台资源的管理与前台的面向用户的业务的管理结合起来,从而更好地利用网络资源,为客户服务。

eTOM是目前典型的指导OSS/BSS建设的标准和指南。

3.1 eTOM简介

为了促进电信向络管理中网络管理层与业务管理层的融合,电信网管论坛TMF制定了eTOM(Enhanced Telecom Operations Map,增强的电信运营图)。

eTOM作为电信运营业务流程向导的蓝图,是NGOSS(Next Generation Operations Systems and Software,即下一代运营系统和软件)的重要概念和关键组成元素。

eTOM是一种业务流程模型或框架,它为服务提供商提供所要求的企业流程。eTOM较好地代表了电信运营业的真实世界,很多服务提供商(包括系统集成商、ASP和软件供应商)已经在运用eTOM。因为他们在采购软件、设备,以及面对愈加复杂的业务关系网络中与其他服务提供商的接口,都需要行业的标准框架。

3.2 eTOM对我国电信业的意义

我国电信业经过前几年的快速发展,网络基础设施和用户数量都已达到相当大的规模。如何有效地管理和充分利用这些资源(网络基础设施、客户资源、信息资源等)是各电信运营商都要面对的关键问题。eTOM的目的是通过业务流程的实施来管理企业,它包括了战略、经营和保障等企业的三大高层流程及其相互间的集成。服务提供商需要这种通用的流程框架,以确保有效和高效地与其他实体进行交易和交互,确保第三方软件的开发和应用而不需太多的客户化定制。在电子商务环境下,这种对流程的共同理解,在管理电信业务市场中愈来愈复杂的业务关系中极其重要。eTOM从企业整体和所处的社会经济环境的角度和高度来认识和看待电信企业运营的业务流程框架,对我国电信业的稳步,快速发展将具有深远的现实意义。

3.3 网管系统与业务管理的融合

随着电信行业的发展,现在的电信服务业务已经不仅仅是打电话,发短信那样的简单。彩铃手机游戏,电子书刊等各式各样的电信增值服务纷纷出现,一时间,电信行业的业务种类快速地膨胀了起来。为此,面向业务、定制开发将是综合网管的一大趋势。

网管系统需要针对电信运维部门提供灵活的客户化定制服务,实现关键业务的监测和管理。对业务系统的监测,网管系统主要分三步走。首先,网管系统会模拟用户操作业务流程,实现对业务流程可用性的监测;其次,网管系统将对业务流程核心应用程序进行监测,实现对业务流程核心性能的监测;再次,对业务流程中各阶段所返回的数据进行监测,实现业务流程全进程全范围的监测。

为了满足运营商全程全网开展业务的需要,电信运营商还需要建设分级分权、集中式的网络管理平台,实现网络性能监测和业务监测。

总之,按以上思路设计的网管系统,将进一步与业务管理系统融合,充分发挥OSS的支撑作用。

4、网络管理的热点和难点问题

4.1 IT运维服务和ITIL

信息化对经济社会产生着日益深刻的影响,需要电信运营商提供更加完善的综合信息服务。在经营压力下,固网运营商也都提出了向综合信息服务商转型的计划。与之相适应,在电信网络管理领域,也开始逐渐引入IT运维服务管理的概念。

IT运维服务现在已经成为电信企业生产运行的一个重要环节,IT运维服务外包的服务模式也越来越成为国际电信企业IT运维服务的趋势之一。

在国内,IT企业运维领域运维服务外包刚刚兴起。然而目前我国尚无统一的、规范的、体系化的IT运维服务质量标准。IT运维服务质量还主要依赖于服务提供商的内部管控水平以及IT服务人员的个人素质。在这种情况下,尽快建立适应我国IT运维服务市场需求的IT运维服务标准体系成为迫在眉睫的需求。

在IT运维服务标准化过程中要考虑人员、工具、流程的标准化。其核心是流程的标准化,特别要考虑运维服务中的因素(如KPI等)的可衡量性及标准。网络运维管理的标准指数可分为:KPI(Key Performance Indicator)反映网元层设备的性能数据;KQI(Key Quality Indicator)反映单一业务质量的数据;SLA(Services Level Agreement)是服务等级协议。

在IT运维标准化建立的过程中,需要建立运维工作参考模型、标准化评价体系、SLA的制定管理和操作标准、工作流程标准化、支撑平台标准化、各个技术专业标准化。这个评价体系根据各个层面的工作给出评价的原则、指标和方法,并且将能够实现自动化的部分放在支撑平台体系中。

在IT运维体系中,目前应用最广的方法论是ITIL(IT基础设施库)。ITIL最早是由英国政府中央计算机与电信管理中心开发出来的,作为政府IT部门的最佳实践指南,它问世后不久便被推广到英国的私营企业,然后传遍欧洲,近年开始在美国兴起。当前,IT外包风潮及塞班斯法案等外界监管让美国的CIO们更加重视IT运行的流程框架,因为成熟的框架能够为信息系统带来一致性、可测量性和精确度。

4.2 运营商网络重组对网管系统的影响

运营商的网络重组对网管系统的影响非常大。以猜测中的拆分联通G网、C网方案为例,联通GSM网和CDMA网的分拆,联通CDMA网的电信固网网管及OSS系统的整合,联通GSM网和网通固网网管及OSS系统的整合,都将是非常艰巨的任务。联通原来GSM网和CDMA网的网管中心是共用的,网管系统也有很多是公用的。分拆网络,需要对相应网管系统和OSS系统也进行分拆,还要尽可能小地影响网络的日常运营。这些都需要运营商和相应的网管系统开发商和集成商做好充分的分拆计划和预案,在管理上和技术上都有很多工作要做。

5、我国网管标准的现状

经过十多年的网管建设,我国在网管标准化方面取得了很大的成绩,同时也有一些深刻的教训。总结过去的经验和教训,同时借鉴ITU-T和其他国际、区域、专业性标准化组织的成果,目前我国已经基本完成了网管标准化体系的建设。

在电信管理网理论方面,确定了电信管理网标准化研究的内容和方法论;在此基础上,先后制定了一系列行业标准和企业标准,并承担了ITU-T的建议制定任务;在标准的实施方面,提出了一整套保证措施,所有这一切都已经产生了较好的社会效益和经济效益。

目前,我国在电信网络管理方面的标准主要由中国通信标准化协会CCSA下属的网络管理与运营支撑技术工作委员会TC7来组织制定。TC7下设三个工作组:WG1(无线通信网络管理工作组)、WG2(传送网与接入网管理工作组)和WG3(综合工作组)。

5.1 我国已发布的网管标准

我国已经完成的有关网络管理的标准主要包括以下几类:

(1)TMN相关标准;

(2)网络管理接口测试方法;

(3)接入网网络管理接口技术规范;

(4)No.7信令网网络管理接口技术规范;

(5)900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网网络管理接口技术要求;

(6)同步数字体系(SDH)传送网网络管理技术要求;

(7)IP over WDM综合网络管理系统技术要求;

(8)900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网移动智能网(CAMEL2)网络管理接口技术要求;

(9)波分复用(WDM)网无元管理系统技术要求;

(10)波分复用(WDM)系统网络管理接口技术要求;

(11)电信管理网安全技术要求;

(12)基于软交换综合接入设备管理系统(IADMS)总体技术要求;

(13)基于软交换的综合接入设备管理系统(IADMS)测试方法;

(14)同步数字体系(SDH)传送网网络管理技术要求;

(15)800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网网络管理接口技术要求;

(16)基于以太网方式的无源光网络EPON)网络管理接口技术要求;

(17)基于SDH的MSTP网络管理技术要求。

5.2 我国正在制定的网管标准

(1)基于IP网络的电视系统(IPTV)网络管理接口技术要求;

(2)基于IP的VPN网络管理系统技术要求;

(3)无线局域网网络管理;

(4)IP网络管理接口技术要求;

(5)软交换网网络管理系统技术要求;

(6)基于图形用户界面的电信网络管理人机接口技术要求;

(7)基于CAMEL的移动智能网网络管理技术要求;

(8)第三代移动通信网网络管理技术要求;

(9)NGN资源管理技术要求;

(10)2GHz基于WCDMAHSDPA数字蜂窝移动通信网网络管理技术要求;

(11)2GHz CDMA 1x EV-DO数字蜂窝移动通信网网络管理技术要求;

(12)自动交换光网络(ASON)网络管理技术要求;

(13)IP网络管理层功能要求。

5.3 我国网管标准研究小结

从我国已完成和正在制定网管标准列表可以看出,我国网管标准的框架和体系已经基本建立,今后主要随着网络的演进,如NGN和B3G的演进,来制定相应的网管标准。从而促进和配合电信网/信息网的平稳演进和过渡。

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