第4章電信管理網(wǎng)與SDH管理網(wǎng)課件

1、第4章電信管理網(wǎng)與SDH管理網(wǎng)【本章內(nèi)容簡(jiǎn)介】電信管理網(wǎng)（TMN）是收集、處理、傳送所存儲(chǔ)的有關(guān)電信網(wǎng)維護(hù)、操作和管理信息的支撐網(wǎng)，其目標(biāo)在于提高全網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量和充分利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。SMN是管理SDH網(wǎng)元的TMN子網(wǎng)，遵循和繼承了TMN的結(jié)構(gòu)。本章系統(tǒng)介紹電信管理網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能，SMN的組織模型及管理功能?！颈菊轮攸c(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)掌握電信管理網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、SMN的組網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)和管理功能。4.2 SDH管理網(wǎng)小結(jié)4.1 電信管理網(wǎng)4.1 電信管理網(wǎng)隨著電信基礎(chǔ)網(wǎng)的迅速發(fā)展和日趨完善，對(duì)電信管理網(wǎng)（TMN）的需求也日漸強(qiáng)烈。而TMN正是ITU-T提出來(lái)的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)化的解決方案，是實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)管理功能的一個(gè)

2、支撐網(wǎng)。TMN在概念上是一個(gè)獨(dú)立于被管理對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)，它是包括一系列標(biāo)準(zhǔn)接口（協(xié)議和消息規(guī)定等）的統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)，使得各種不同類型的操作系統(tǒng)能夠與電信設(shè)備互連，從而實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)的自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)行、維護(hù)和管理（OA&M）。TMN提供了大量的管理功能，可以提高電信網(wǎng)的運(yùn)行效率和可靠性，降低OA&M成本，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的發(fā)展。TMN是一個(gè)綜合的、智能的、標(biāo)準(zhǔn)化的電信管理系統(tǒng)，由操作系統(tǒng)（OS）、工作站（WS）、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（DCN）、網(wǎng)元（NE）組成，如圖4-1所示。圖4-1 TMN的組成其中操作系統(tǒng)和工作站組成網(wǎng)管中心，對(duì)整個(gè)電信網(wǎng)進(jìn)行管理；網(wǎng)元是指網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，可以是交換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交叉連接設(shè)

3、備、復(fù)用設(shè)備、信令設(shè)備等；數(shù)據(jù)通信網(wǎng)則提供傳輸網(wǎng)管數(shù)據(jù)的通道。TMN采用開(kāi)放系統(tǒng)互連（OSI）的管理概念和工具，可以看成是應(yīng)用OSI概念來(lái)進(jìn)行電信服務(wù)和電信管理的網(wǎng)絡(luò)。4.1.1 TMN的結(jié)構(gòu)TMN是一種開(kāi)放的通用電信管理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)可劃分為3個(gè)基本方面：功能結(jié)構(gòu)、信息結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。1功能結(jié)構(gòu)TMN的功能結(jié)構(gòu)主要描述TMN 內(nèi)的功能分布，其基礎(chǔ)是功能塊。各功能塊之間應(yīng)用數(shù)據(jù)通信功能（DCF）來(lái)傳遞信息，并由參考點(diǎn)（兩個(gè)功能塊之間進(jìn)行信息交換的點(diǎn)）隔開(kāi)。圖4-2所示顯示了TMN功能塊與參考點(diǎn)的關(guān)系。圖4-2 TMN功能塊與參考點(diǎn)TMN的基本功能塊有5種：操作系統(tǒng)功能（OSF）、網(wǎng)元功能（NEF

4、）、Q適配器功能（QAF）、工作站功能（WSF）、協(xié)調(diào)功能（MF）。（1）OSF的主要功能是處理用于TMN方面的數(shù)據(jù)，通過(guò)處理這些數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)TMN中定義的管理功能，在實(shí)現(xiàn)管理功能的基礎(chǔ)上提供各種管理業(yè)務(wù)。（2）從TMN的角度來(lái)看，NEF是對(duì)通信網(wǎng)設(shè)備的一個(gè)抽象。NEF有一部分在TMN的域內(nèi)，提供網(wǎng)管系統(tǒng)和被管理通信設(shè)備之間的接口。有一部分在TMN的域外，提供該通信設(shè)備的通信功能。對(duì)于TMN而言，主要關(guān)心TMN域內(nèi)的功能。（3）QAF的主要功能是提供和非TMN標(biāo)準(zhǔn)的管理實(shí)體的接口，在通信網(wǎng)中，由于各種原因，會(huì)有一些設(shè)備不能提供標(biāo)準(zhǔn)的TMN接口。采用TMN的目的之一就是要對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一和綜合的管理

5、，即能夠進(jìn)行端到端的管理，因此，必須有手段對(duì)不能提供標(biāo)準(zhǔn)TMN接口的設(shè)備進(jìn)行管理，QAF的功能就是對(duì)這些不具備TMN標(biāo)準(zhǔn)接口的設(shè)備提供接口適配功能。（4）WSF的功能可以從兩個(gè)層次上理解。從TMN提供管理業(yè)務(wù)的角度來(lái)理解，WSF的主要功能是提供管理業(yè)務(wù)的接入手段，網(wǎng)管系統(tǒng)的使用人員通過(guò)WSF來(lái)使用TMN提供的管理業(yè)務(wù)。從TMN作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)管理功能的角度來(lái)理解，WSF的主要功能是人機(jī)界面，網(wǎng)管系統(tǒng)的使用人員通過(guò)WSF來(lái)使用TMN提供的網(wǎng)絡(luò)管理功能。（5）MF介于OSF與NEF（或QAF）之間起協(xié)調(diào)作用，它按OSF的要求對(duì)來(lái)自NEF或QAF的信息進(jìn)行適配、過(guò)濾和壓縮處理。根據(jù)具體應(yīng)

6、用的不同，MF可以在單一的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，也可作為網(wǎng)元（NE）的一部分實(shí)現(xiàn)。TMN功能塊可以進(jìn)一步由功能元件組成。功能元件是TMN的基本結(jié)構(gòu)件，可分為以下7種。（1）管理應(yīng)用功能元（MAF）（2）安全管理功能元（SP）（3）數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能元（DSF）（4）數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)功能元（DAF）（5）用戶接口支持功能元（UISF）（6）工作站支持功能元（WSSF）（7）信息轉(zhuǎn)換功能元（ICF）圖4-3 操作系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)參考模型2信息結(jié)構(gòu)TMN的信息結(jié)構(gòu)主要描述各功能塊之間交換的不同類型的管理信息。為便于管理和操作，按TMN管理功能分層的原則，信息結(jié)構(gòu)或模型又分為管理層模型（分網(wǎng)元管理、網(wǎng)絡(luò)管理、服務(wù)管理、事務(wù)管

7、理4層）、信息模型（面向管理目標(biāo)或?qū)ο驧O）、組織模型（M和A的任務(wù)及相互關(guān)系）和通信模型（TMN實(shí)體間的信息交換、接口、規(guī)約和消息）。 3物理結(jié)構(gòu)圖4-4 TMN的基本物理結(jié)構(gòu)（1）TMN的功能單元及其基本功能 網(wǎng)絡(luò)單元（NE） 操作系統(tǒng)（OS） 中介設(shè)備（MD） 工作站（WS） 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（DCN） （2）TMN的接口 Q3接口。 Qx接口。 F接口。 X接口。 4.1.2 TMN的功能TMN主要提供5大管理功能：性能管理、故障管理、配置管理、安全管理和賬務(wù)管理。1性能管理性能管理主要具有以下功能。（1）性能數(shù)據(jù)采集（2）性能門(mén)限的設(shè)置（3）性能數(shù)據(jù)屏蔽（4）性能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 2故障（或維

8、護(hù)）管理故障管理負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備以及子網(wǎng)運(yùn)行中的故障進(jìn)行檢測(cè)，并給出告警指示。故障管理要能對(duì)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷、故障定位、故障隔離、故障校正以及路徑測(cè)試。故障管理的過(guò)程是：檢測(cè)故障信號(hào)收集故障信號(hào)識(shí)別故障信號(hào)故障定位告警。采取的步驟如下。（1）網(wǎng)元設(shè)備將告警信息傳送到工作站（WS）或工作站分析得出了某網(wǎng)元發(fā)生了故障。（2）記錄告警信息，寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄的內(nèi)容包括告警時(shí)間、來(lái)源、屬性及告警等級(jí)等，其中有的內(nèi)容可在以后步驟完成。（3）識(shí)別告警，對(duì)告警進(jìn)行過(guò)濾，確認(rèn)告警的來(lái)源及屬性等，同時(shí)作出相應(yīng)的操作并進(jìn)行記錄。（4）判斷告警類型及嚴(yán)重等級(jí)，并給出可聞、可視告警指示。告警級(jí)別可分為以下5級(jí)。（1）緊急

9、告警（2）主要告警（3）次要告警（4）警告告警（5）清除。3配置管理配置管理主要實(shí)施對(duì)NE的控制、識(shí)別和數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳送網(wǎng)進(jìn)行增加或撤銷NE、通道、電路等調(diào)度功能。實(shí)際上配置管理是完成對(duì)NE的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制，對(duì)NE進(jìn)行配置、檢查和測(cè)試等功能。它主要包括以下方面。（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾恚?）網(wǎng)元安裝配置 4安全管理安全管理有兩層含義：一層含義是對(duì)管理對(duì)象即通信網(wǎng)進(jìn)行安全管理，保證通信網(wǎng)的安全；另一層含義是網(wǎng)管系統(tǒng)本身的安全管理。在基于TMN的網(wǎng)管系統(tǒng)中，對(duì)通信網(wǎng)的安全管理有以下特點(diǎn)。（1）通信網(wǎng)和網(wǎng)管系統(tǒng)有網(wǎng)絡(luò)管理接口，網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)通信網(wǎng)的管理是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理接口進(jìn)行的。（2）基于TMN的網(wǎng)管系

10、統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，各種管理接口也是開(kāi)放的。安全管理的主要內(nèi)容如下。（1）用戶管理（2）口令管理（3）操作權(quán)限管理（4）操作日志管理 5賬務(wù)管理賬務(wù)管理主要收集網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的賬目記錄和設(shè)立計(jì)費(fèi)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)與資費(fèi)管理。TMN管理層次、管理功能和管理業(yè)務(wù)的關(guān)系如圖4-5所示。圖4-5 TMN管理層次、管理功能和管理業(yè)務(wù)的關(guān)系4.2 SDH管理網(wǎng)SDH管理網(wǎng)（SMN）是SDH傳送網(wǎng)的一個(gè)支撐網(wǎng)，它是TMN的子集，專門(mén)負(fù)責(zé)管理SDH的NE。SMN又可細(xì)分為一系列的SDH管理子網(wǎng)（SMS），這些管理子網(wǎng)由各自獨(dú)立的嵌入控制通路（ECC）和有關(guān)的站內(nèi)數(shù)據(jù)通信鏈路將SDH NE連接起來(lái)。ECC在NE之間提

11、供邏輯操作通路，井以數(shù)據(jù)通信通路（DCC）作物理層，構(gòu)成可操作的數(shù)據(jù)通信控制網(wǎng)，或成為T(mén)MN中的一個(gè)SDH特定的本地通信網(wǎng)（LCN）。具有智能的NE和采用ECC通信是SMN顯著、重要的特點(diǎn)，這種結(jié)合使TMN信息的傳送和響應(yīng)時(shí)間大大縮短。由于NE有智能性，故可將網(wǎng)管功能或修改增補(bǔ)的新版本軟件經(jīng)ECC下載給NE，代理管理應(yīng)用功能，從而實(shí)現(xiàn)TMN或SMN的分布式管理。這正是SDH具有強(qiáng)大的有效網(wǎng)管能力的原因。4.2.1 SMN的組織模型SMN和TMN一樣采用多層分布式管理法。TMN是最一般的電信管理網(wǎng)范疇，而SMN是它的子集，負(fù)責(zé)管理SDH NE，SMN又是由若干個(gè)SMS組成，SMN、SMS和TMN

12、之間的關(guān)系如圖4-6所示。圖4-6 SMN、SMS和TMN之間的關(guān)系一個(gè)SDH管理子網(wǎng)是以數(shù)據(jù)通信通路（DCC）為物理層的嵌入控制通路（ECC）互連的若干網(wǎng)元（NE），其中至少應(yīng)有一個(gè)網(wǎng)元具有Q接口，并可以通過(guò)此接口與上一級(jí)管理層互通，這個(gè)能與上級(jí)互通的網(wǎng)元稱為網(wǎng)關(guān)（GNE）。圖4-7所示為SMN、SMS和它們?cè)赥MN范圍內(nèi)的連接情況的一個(gè)示例，圖中NNE表示非SDH NE，GNE表示網(wǎng)關(guān)，經(jīng)Q接口與OS或MD相連，SMN內(nèi)部各個(gè)NE經(jīng)ECC互連，局站內(nèi)也可用本地通信網(wǎng)（LCN）互連。圖4-7 SMN、SMS和TMN具體應(yīng)用示例由圖4-7所示可知，GNE與TMN各部分的連接可通過(guò)一系列的標(biāo)準(zhǔn)接

13、口（Q3、Qx、F）實(shí)現(xiàn)，故SMS的接入總是利用GNE功能塊實(shí)現(xiàn)。SMS結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)如下。（1）在同一局站內(nèi)會(huì)有多個(gè)可尋址的GNE，例如圖中的GNE-E和GNE-G就配置在同一局站內(nèi)。（2）SDH NE的MCF能夠終接（在較低層規(guī)約的意義上）、選路由，或用其他方法處理ECC上的消息，或經(jīng)Q接口與MD、OS相連。要求所有GNE都能接ECC，即能執(zhí)行OSI中稱為終端系統(tǒng)的功能。也可要求SMS按照已儲(chǔ)存的路由控制信息在端口與端口之間安排ECC的路由（執(zhí)行選路由功能），即應(yīng)能執(zhí)行OSI中稱為中間系統(tǒng)的功能。還可要求SMS支持Q接口和P接口。（3）不同局站的SMS之間的通信鏈路通常由SDH的ECC構(gòu)成。

14、（4）同一局站內(nèi)的NE之間可通過(guò)站內(nèi)ECC或LCN進(jìn)行通信。如采用LCN作為站內(nèi)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)時(shí)既可為SMS服務(wù)，又可為SDH網(wǎng)元服務(wù)。4.2.2 SMN的分層結(jié)構(gòu)SMN可像TMN那樣粗分為3層進(jìn)行分層管理，從上至下為網(wǎng)絡(luò)管理層（NCL）、網(wǎng)元管理層（EML）和網(wǎng)元層（NEL），如圖4-8所示。圖4-8 SMN的分層結(jié)構(gòu)1網(wǎng)絡(luò)管理層2網(wǎng)元管理層3網(wǎng)元層4.2.3 SMN的管理功能SMN是TMN的子集，故SMN的管理功能和TMN的功能是一致的，不過(guò)SMN有一套起碼的管理功能，可按ITU-T建議M.3400的分類形式進(jìn)行分類如下。1通用功能（1）主要是ECC管理功能。為了SNE間進(jìn)行通信，必須對(duì)其通信

15、鏈路ECC進(jìn)行有效管理。主要的管理功能有： 對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的檢索，如數(shù)據(jù)分組規(guī)格、時(shí)限、服務(wù)質(zhì)量、窗口規(guī)格等的檢索要確保能兼容工作。 在DCC節(jié)點(diǎn)間建立消息路由； 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址的管理； 對(duì)給定節(jié)點(diǎn)DCC的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢索； 能夠、不能夠接入DCC的能力。（2）其次是時(shí)間標(biāo)記功能，即事件和性能報(bào)告標(biāo)以分辨力為1s的時(shí)間標(biāo)記。（3）其他還有安全、軟件下載、遠(yuǎn)端請(qǐng)求聯(lián)機(jī)等一般功能。2故障（維護(hù)）功能（1）告警監(jiān)視涉及網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的相應(yīng)事件、情況的檢出和報(bào)告。所謂告警就是作為某一事件、情況引起的結(jié)果由NE自動(dòng)產(chǎn)生的指示，網(wǎng)管應(yīng)支持下面與告警有關(guān)的功能。 告警的自動(dòng)報(bào)告； 請(qǐng)求報(bào)告所有告警； 所有告警報(bào)告；

16、允許或禁止自動(dòng)告警報(bào)告； 對(duì)所要求的告警報(bào)告的允許或禁止?fàn)顟B(tài)的報(bào)告。表4-1給出了SDH告警指示。 （2）告警歷史管理告警歷史指涉及告警的記錄。通常將告警歷史數(shù)據(jù)存在NE的寄存器內(nèi)，每個(gè)寄存器包含有告警消息的所有參數(shù)，并應(yīng)能周期地讀出或按請(qǐng)求讀出。當(dāng)寄存器填滿后，操作系統(tǒng)應(yīng)能決定是停止記錄、刪去部分記錄、還是清零。3性能管理（1）性能數(shù)據(jù)采集（2）性能監(jiān)視歷史 當(dāng)前寄存器 歷史寄存器（3）門(mén)限設(shè)置（4）性能數(shù)據(jù)報(bào)告（5）不可用時(shí)間內(nèi)的性能監(jiān)視（6）附加監(jiān)視事件4配置管理按照TMN功能，配置管理主要實(shí)施對(duì)NE的控制、識(shí)別和數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)NE的調(diào)度功能以及NE狀態(tài)和控制功能。其中一個(gè)重要的手段是

17、實(shí)施保護(hù)轉(zhuǎn)換，以控制、保護(hù)線路傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)不中斷。5安全管理同TMN一樣，安全管理涉及注冊(cè)、口令和安全等級(jí)等方面。防止未經(jīng)許可與SNE通信，保證安全地接入SNE的數(shù)據(jù)庫(kù)。4.2.4 規(guī)約棧SMN管理目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)橫向、縱向兼容性，其實(shí)質(zhì)是對(duì)面向目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)信息模型進(jìn)行管理，而管理的實(shí)現(xiàn)又取決于管理信息的傳送。如何有效、快速、可靠地傳送管理信息則依賴于各種接口功能（包括規(guī)約、規(guī)約棧）的實(shí)現(xiàn)。在SMN中需要開(kāi)發(fā)符合ITU-T建議的規(guī)約棧有4種：NE之間通信用的ECC規(guī)約棧；NE與WS之間的F接口；GNE與OS之間的Q3接口；NE與MD之間的Qx接口。4.2.5 操作運(yùn)行接口SMN的主要操作運(yùn)行接口有：

18、網(wǎng)絡(luò)管理接口（Q接口），工作站接口（F接口）和本地終端接口（f接口）。1Q接口2F接口3f接口小結(jié)TMN是一個(gè)綜合的、智能的、標(biāo)準(zhǔn)化的電信管理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)可劃分為3個(gè)基本方面：功能結(jié)構(gòu)、信息結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。TMN的基本功能塊有5種：操作系統(tǒng)功能（OSF）、網(wǎng)元功能（NEF）、Q適配器功能（QAF）、工作站功能（WSF）、協(xié)調(diào)功能（MF）；TMN的信息結(jié)構(gòu)主要描述各功能塊之間交換的不同類型的管理信息，為便于管理和操作，按TMN管理功能分層的原則，信息結(jié)構(gòu)或模型又分為管理層模型、信息模型、組織模型和通信模型。TMN的物理結(jié)構(gòu)確定為實(shí)現(xiàn)TMN的功能所需要的各種物理配置的結(jié)構(gòu)，TMN的功能單元包括網(wǎng)絡(luò)單元（NE）、操作系統(tǒng)（OS）、中介設(shè)備（MD）、工作站（WS）、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（DCN），TMN網(wǎng)絡(luò)接口類型有Q3接口、Qx接口、F接口、X接口。TMN主要提供5大管理功能：性能管理