1、第第6章章 接入网网管网络接入网网管网络 网络管理的基本概念网络管理的基本概念 接入网网管的管理功能接入网网管的管理功能 中兴无线接入网中兴无线接入网网管网管第第6章章 接入网网管网络接入网网管网络 电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念 接入网网管的基本概念接入网网管的基本概念一一 网络管理的基本概念网络管理的基本概念电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念电信管理网络（Telecommunication Management Network，TMN）是ITU-T在20世纪80年代提出来的用于电信管理网络的一组标准协议规定的网络结构，逻辑上与电信网分离，通过标准的接口对电信网控制和操作，其
2、制定的一系列技术标准和规范，主要反映在TMN的功能模型、信息和接口模型。电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念电信管理网地位：电信网的框架结构由基础网、支撑网和业务网构成，包括以下三种：（1）电信管理网：通过计算机系统对全网进行统一的管理；（2）同步网：提供全网同步的时钟；（3）信令网：通过公共的网络传送信令信号。电信管理网与信令网、同步网等并列的实现管理的一种支撑网，遵循ITU-T等国际组织制定的TMN相关标准，针对确定范围（接入网）的电信网络 OAM（运营管理与维护）和提供的管理网络。电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念电信管理网的体系结构TMN网络管理系统采用开放的网络体系架构，提
3、供一系列标准协议和信息接口，支持网管系统的互操作性，并支持各类型运行系统之间、运行系统与电信设备之间的互联互通。TMN体系结构分为4部分：n物理结构n功能结构n信息结构n逻辑分层结构电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念电信管理网的体系结构-物理结构n网元（NE）n运行系统（OS）nQ适配器（QA）n工作站（WS）n数据通信网（DCN）n协调设备（MD）n管理接口电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念电信管理网的体系结构-物理结构n网络单元（NE）:NE是由执行NEF的电信设备和支持设备组成。它为电信网用户提供相应的网络服务功能，如多路复用、交叉连接、交换等。n操作系统（OS）:OS是用来
4、处理监控电信网的管理信息，它是执行OSF的系统，。用于性能监测、故障检测、配置管理的管理功能模块都置于此。n中介设备（MD）:MD是执行MF（中介功能）的设备，主要用于完成OS与NE间的中介协调功能，用于在不同类型的接口之间进行管理信息的转换。n工作站（WS）:WS主要完成f参考点与q参考点。它为网管中心操作人员进行各种业务操作提供进入TMN的入口。n数据通信网（DCN）:DCN是用于为其他TMN部件提供通信手段。DCN是TMN内支持DCF的通信网，可以提供选路、转接和互通功能，主要实现OSI参考模型的低三层功能。n适配器（QA）:完成QAF（适配功能）的设备，使非TMN网元也能与TMN的OS
5、操作系统相连。nQ3接口：Q3接口对应q参考点，将MD，QA，NE和0S经DCN与OS相连。Q3接口具备OSI全部7层功能。nQx接口（简化的Q3 接口）：Qx接口对应q参考点。Qx接口的作用是MD和MD的互连、NE和MD的互连、QA和MD的互连以及NE和NE的互连。电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念电信管理网的体系结构-信息结构 TMN信息结构是建立在面向对象的方法上的，主要用来描述功能块之间交换的不同类型的管理信息。主要内容包括n信息模型n组织模型n共享管理知识nTMN命名和寻址组织模型电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念电信管理网的体系结构-功能结构TMN功能块包括：n运行系统
6、功能n网元功能n适配器功能n协调功能n工作站功能n数据通信功能参考点包括nq参考点nf参考点nx参考点电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念电信管理网的体系结构-逻辑分层结构-五层模型n网元层（Network Element layer）：通信网络设备的一个抽象，仅提供通信设备的有关信息，接收上一层网管系统的管理命令，不具备任何网管系统的管理功能。n网元管理层（Network Element Management layer）：直接行使对个别网元的管理职能，主要功能是控制和协调单个网络单元；为上面的网络管理层与下面的网元之间进行数据通信提供网关功能；维护涉及网元的统计数据、记录和其他有关数据
7、。n网络管理层（Network Management layer）：对管辖区域内的所有网元行使管理职能，即对组成网络的各个网元之间的关系进行管理。n业务管理层（Service Management layer）：对由NE集合成的通信业务网所提供业务进行管理，将业务级的管理操作分解成网络级的管理操作。n事务管理层（Business Management layer）：是最高的逻辑功能层，负责总的服务和网络方面的事物，主要涉及经济方面。不同网络运营者之间的协议也在这一层达成。电信管理网的基本概念电信管理网的基本概念TMN接口TMN提供一系列支持网管互操作的标准接口。其中，Q接口对应q参考点。Q接口
8、又分为Qx接口和Q3接口。Qx接口互连MD和MD、NE和MD、QA和MD以及NE和NE。Q3接口则将MD、QA、NE和OS经DCN与OS互连。Q3接口是q3参考点在物理结构中的映射，是互连NE和OS、QA和OS、MD和OS及OS和OS的接口。OS通过Q3接口才能与同一TMN中的其他结构件互通信息。采用管理者和代理的概念，则在Q3接口两端的实体分别为管理者（Manager）和代理（Agent），如图。管理者为应用程序服务，在收到应用程序的管理命令后，将管理命令发给代理，代理响应管理命令，并回送反映目标行为的通知给管理者。管理者与代理之间通过通信实体交换信息。接入网网管的基本概念接入网网管的基本概
9、念接入网是整个电信网的一部分，是一个多层次、多范围的网络，综合了有线、无线等各种传送技术。从网络管理角度考虑，接入网是最复杂的网络系统之一。接入网网管的管理范围，包括：n一般的网络管理n设备的集中管理n对保证业务质量的支持接入网网管的基本概念接入网网管的基本概念物理结构和功能结构接入网网管系统的功能体系结构基于TMN的功能体系结构，包括OSF，NEF和WSF三种功能实体。NEF和WSF采用标准配置。对于OSF，由于接入网中设备的特点与接入特性和传输技术密切相关，所以，运行系统功能实体（OSF）可以分成端口及核心功能运行系统功能实体（PCF-OSF）、传送功能运行系统功能实体（TF-OSF）和调
10、度管理功能实体（CO-OSF）三个部分来实现。接入网网管的基本概念接入网网管的基本概念物理结构和功能结构nPCF-OSF对AN中的UPF，SPF和CF进行管理的运行系统功能实体，其功能是对SNI，UNI及其支持的业务进行管理，主要包括SNI的配置、UNI的配置以及UPF/SPF/CF的故障和性能管理。n TF-OSF对AN中的TF进行管理，其功能是对功能实体TF进行配置、性能和故障方面的管理。其功能和TF使用的具体技术（如PON，SDH及DLC等）有关。n 由于PCF-OSF和TF-OSF是两个独立的管理功能，且与接入技术密切相关，它们的协调是通过CO-OSF来完成的。nAN-SMF：是TMN
11、的代理，也是AN功能（如UPF、CF等）的管理者。TF是为AN中不同地点之间公用承载通路的传送提供通道。如果TF采用光纤传输技术来实现，相应的TF-OSF只管理接入网中光纤传输系统，则该功能结构就是光纤用户网网管功能结构。接入网网管的基本概念接入网网管的基本概念接入网网管的互联接入网是整个电信网的一部分，它的正常运行需要其网管系统与其他相关的网管系统保持一致性，接入网网管与其他网管之间的互连关系如图所示。业务节点接口（SNI）为V5，业务网为电话网，接入网网管和本地综合网管的接口采用Q3接口。PCF-OSF支持的管理功能 TF-OSF支持的管理功能 调度管理功能（CO-OSF）二二 接入网网管
12、的管理功能接入网网管的管理功能PCF-OSF支持的管理功能PCF-OSF：n配置管理：配置管理功能分为SNI接口（V5接口）配置、用户端口配置、设备配置和环境监控配置。n故障管理：故障管理功能提供故障监测、故障上报、保护切换以及故障定位与恢复。n性能管理：主要功能有监测、分析、诊断、优化及控制。通过采集SNI接口的各种通路的流量数据，为网络性能和业务质量分析提供原始数据，并根据算法分析SNI接口的性能和质量。n安全管理：安全管理功能是通过访问控制策略和规则等来保证管理应用程序和管理信息不被无权限地访问和破坏。n计费管理：计费管理的主要目的是正确地计算和收取用户使用网络服务的费用。但这并不是唯一
13、的目的，计费管理还要进行网络资源利用率的统计和网络的成本效益核算TF-OSF支持的管理功能支持的管理功能TF-OSF：基本功能是对功能实体TF进行配置、性能和故障方面的管理。根据TF采用的设备不同（如PON、SDH或DLC等），TF-OSF的功能有所不同。n对SDH的管理功能n对PON的管理功能调度管理功能（CO-OSF）调度管理功能（调度管理功能（CO-OSF）：由于PCF-OSF和TF-OSF是两个独立的管理功能，且与接入技术密切相关，它们之间的协调应当由处于它们上层的一个调度管理功能来完成。调度管理功能（CO-OSF）是独立于具体的接入技术的。（1）当接入网设备发出故障告警信息（如误码性
14、能水平降低），且不能确定是哪一部分出现故障时，就需要调度管理功能来进行分析和进一步调度处理，分析是光传输系统的故障还是CP，UPF等部分的故障或是用户终端的故障等，以最终定位故障。（2）根据PCF-OSF和TF-OSF收集来的不同的性能数据进行统计、分析，得出接入网宏观的网络性能指标。（3）向上层网络管理系统（如本地网网络管理系统）提供统一的Q3接口。中兴无线接入网网管特性中兴无线接入网网管特性 中兴无线接入网中兴无线接入网网管架构网管架构 中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能三三 中兴无线接入网管中兴无线接入网管中兴无线接入网网管特性中兴无线接入网网管特性NetNumenTM U31
15、系统建立在中兴通讯统一网管平台上，实现对各种制式（GSM/WCDMA/TD-SCDMA/CDMA/Wimax/IMS/LTE）无线设备的集中管理。U31提供故障管理，拓扑管理，性能管理，配置管理，安全管理，日志管理，追踪管理，资产管理，系统管理等功能。U31位于TMN模块的EMS层，支持CORBA、SNMP、FILE、MML等北向接口。中兴无线接入网网管特性中兴无线接入网网管特性n全网络管理，真正实现集中维护n智能运维，实现运维自动化n智能的故障定位，分析及诊断能力n开放的系统结构和接口n高可靠性，多重安全保障机制n多种维护接入方式，保证随时随地管理网络n专业化个性工具帮您提升服务质量中兴无线
16、接入网中兴无线接入网网管架构网管架构中兴接入网网管架构：1、NMS（Network Management System，网络管理系统）层。NMS管理不同地域和不同设备供应商的网络。网络管理员通过NMS对网络进行全面监控。在中国移动运营商网管系统中，NMS指的是省级移动通信网网络管理系统（或未来的区域网络管理系统）。2、EMS（Element Management System，网元管理系统）层。侧重于地域、网络、子网络内部的网元管理。它通过NBI（Northbound Interface，北向接口）与高层网管系统连接。3、NE（Network Element，网络单元，简称网元）层，包括移动通
17、信网网元设备与其OMC（Operation&Maintenance Center，操作维护中心）。OMC由设备供应商提供，与设备配套使用，并支持本地管理模式，如：本地维护终端、OMM（Operation&Maintenance Module，操作维护模块）、UMM（Unified Maintenance Module，集中维护模块）。EMS功能功能：NMS系统是一个操作维护中心，负责无线接入系统的设备故障诊断和操作维修、网络操作与网络管理，为网络管理与规划提供数据及统计。NMS和EMS（或者OMC）之间有基于CORBA、SNMP、DB或者FTP的接口，能够提供网络管理的五种基本功能FCAPS（
18、Fault，Configuration，Accounting，Performance and Security，错误、配置、计帐、性能和安全）。此外，一个功能完善的NMS还应具备以下三大功能：1、显示网络拓扑图。2、端口状态监视与分析。3、网络性能与状态的图表分析。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能EMS功能功能：EMS层是网元管理层，其向NMS层提供运营商所需要的标准管理接口，从下层接收网元管理信息，提供EMS维护终端对网元进行管理。EMS在专业网领域内提供统一的操作维护功能，侧重于地域、网络、子网络内部的网元管理，能够端到端管理维护设备和网络。EMS须提供网络管理的五种基本功能F
19、CAPS（Fault，Configuration，Accounting，Performance and Security，错误、配置、计帐、性能和安全）。此外，EMS通常还具备以下功能：n拓扑管理：拓扑管理功能实现对各业务系统的网络资源的分布位置、网络结构、链路连接、业务分布等进行查看、编辑和操作n系统备份与恢复：n系统监控n日志管理n北向接口：EMS提供多种北向接口，如：CORBA）、MML、FTP、SFTP、SNMP接口，实现EMS与NMS互连。n命令终端：命令终端是网管系统提供的命令行工具。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能OMC功能
20、功能：nOMC网络主要由OMM服务器、OMM客户端、中间组网设备等组成，与之有交互的南向eNodeB、北向EMS。nOMM服务器完成所有的LTE OMC系统的管理功能，是核心部分。OMM负责与基站通讯，并中转给EMS服务，EMS服务与上级网管中心及EMS客户端进行通讯。nOMC客户端提供给用户的前端装置，分为命令行和人机界面两种形式，用户通过客户端对LTE网络进行各种操作，系统中可以存在多台客户端。n组网设备包括用于LTE OMC系统与服务器、客户端、网元或上级网管中心之间的网络连接。包括集线器、路由器、交换机、防火墙等传输设备。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能OMC功能功能-配置
21、管理（含状态管理）；配置管理的具体过程是指系统接收客户端（后台网管）发起的配置请求，对其中包含的配置数据进行有效性检查，将正确的配置数据保存在前台的数据库中，同时将执行的结果返回给客户端（后台网管）。1）开局阶段的初始配置：配置数据为空，需要进行全局性的数据配置。在开局时，要进行初始数据配置，从而激活系统业务。2）维护阶段的调整配置：由于网络参数改变（如新增加节点、链路等），需要增加或修改局部数据。根据配置数据是否能即时生效，数据配置方式包括：1)在线配置：此种方式的配置过程是后台网管（客户端）和前台设备实时交互的过程，配置数据即时生效。2)离线配置：配置数据的过程不依赖前台设备是否正常运行。
22、通过此种方式配置的数据，需要同步到前台设备后才能生效。配置数据完成后，操作员将后台网管存储的相关配置数据传送到前台，数据传送功能保证操作员在后台网管修改的配置数据能够在前台同步生效。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能OMC功能功能-故障管理故障管理；故障管理的目标是尽快恢复正常的服务运营，将组件失败对业务所造成的负面影响降到最低，从而确保满足事先与业务客户之间所约定的服务级别的目标和服务级别质量。故障管理的内容包括：n故障发现和归一化处理n故障呈现n故障隔离n故障修复n故障的存储与查询根据告警的严重程度可以将告警等级分为以下级别：n严重故障n重要故障n次要故障n警告中兴无线接入网网管
23、功能中兴无线接入网网管功能OMC功能功能-性能管理性能管理；性能管理是用来评估系统性能的，包括对系统资源的运行状况和通信效率等进行的评估。结果是为了维护网络性能，可能触发某个诊断测试过程或进行重新配置。1）性能监测功能性能监测功能包括对有关网络单元的性能数据的连续收集。2）业务管理和网络控制功能支持业务管理数据的收集、处理，并根据业务数据及时发出命令重新组织电信网或改变运行方式以应付异常的业务情况。3）服务质量监视功能从各个NE中收集服务质量数据，在服务质量下降时采取措施予以改进。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能OMC功能功能-拓扑管理拓扑管理；网络拓扑(Topology)结构是指
24、用传输介质互连各种设备的物理布局。指构成网络的成员间特定的物理的即真实的、或者逻辑的即虚拟的排列方式。常见的网络拓扑结构主要有以下四大类:(1)星型结构(2)环型结构(3)总线型结构(4)星型和总线型结合的复合型结构网络拓扑图更新能在网络拓扑图上新增设备的情况下，获取新增设备的管理信息并处理；计算新增设备N与网络拓扑图中已知设备和区域的拓扑连接关系；更新并保存新增设备后的网络拓扑图连接关系。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能OMC功能功能-软件管理软件管理软件管理主要是对各个网元的软件版本进行管理，主要包括：1）网元版本入库：把各类网元的版本软件上传到服务器，并进行数据正确性校验，以
25、防止在上传过程中发生错误。2）网元版本下载：将对应的网元版本用FTP服务器下载到网元中，并作为备用版本保存在网元的存储器中。3）网元版本预激活：网元版本下载到网元后，将当前软件预切换为下载的新的版本，以观察软件是否运行正常；如果不正常，可以及时回退。4）软件版本激活：网元版本预激活成功后，如果运行无误，可以将版本正式激活，原版本切换为备用版本。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能OMC功能功能-命令行操作方式管理：命令行界面的软件通常需要用户记忆操作的命令，但是由于其本身的特点，命令行界面要较图形用户界面节约计算机系统的资源，而且在一些批处理的操作中，命令行更容易发挥其易编辑易组织的特
26、点，因此在熟记命令的前提下，使用命令行界面往往要较使用图形用户界面的操作速度要快。效率更高。所以，图形界面的网管系统都保留着可选的命令行界面，一般可以通过命令终端来打开。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能OMC功能功能-北向网管接口 北向接口（Northbound Interface）是为厂家或运营商进行接入和管理网络的接口，即向上提供的接口。北向接口经常简写为Intf.N，通常分成三种：CORBA、SNMP和Syslog，这三种接口在网络接入和管理中完成的功能不同，Syslog主要负责将SNMP Agent（一种使用SNMP协议的网络管理进程）产生的告警封装成Syslog接口定义的
27、格式反馈给数据处理层。而CORBA和SNMP接口支持的功能较多，如故障、拓扑和资源等的数据和状态查询，以及控制和配置数据的下发等。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能EMS/OMC客户端客户端根据与其所连服务器部署方式不同，可以分为两类：1、本地客户端，它和所连服务器处于同一局域网内。2、远程客户端，它和服务器不在同一局域网，通过远程访问，中间可能会经过路由器、防火墙等传输安全设备。中兴无线接入网网管功能中兴无线接入网网管功能接入无线设备接入无线设备NE层层NE是网元层，其嵌入到相应的设备网元中，与具体设备和模块进行交互，同时提供LMT近端管理服务。对于无线接入网管来说，主要包括GSM
28、、UMTS、LTE无线基站，比如中兴SDR8700、SDR8800等等。本章小结本章小结1.本章主要讲述了网络管理的基本概念。网络管理（Network Management，NM）是用来检测、控制和记录电信网络资源的性能和使用状况，来确保通信网络保持良好的运行状态，从而为用户提供高质量的电信业务。网络管理通过采取一定的技术手段对网络进行协调管理，是网络能够正常高效地运行。2.在网络管理中着重讲述了电信网管理技术。国际电信联盟（ITU）在M.3010建议中指出，电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统（OSs）之间，操作系统与电信设备之间的互连它是采用商定的具有标
29、准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。3.TMN网络管理系统采用开放的网络体系架构，提供一系列标准协议和信息接口，支持网管系统的互操作性，并支持各类型运行系统之间、运行系统与电信设备之间的互联互通。TMN体系结构可以由物理结构、功能结构、信息结构以及逻辑分层结构4部分构成。4.接入网网管系统提供的基本网络管理功能有：配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理。习题习题6-1网络管理的基本概念？6-2电信管理网的含义？6-3TMN的体系结构由哪几部分构成？6-4TMN网管系统由哪些物理实体构成？各部分主要完成什么功能？6-5TMN功能结构包含哪些基本功能块？6-6根据TMN功能结构，其内部主要有主要有哪些参考点？
