光傳輸網(wǎng)絡技術(shù)-SDH與DWDM課件第4章電信管理網(wǎng)與SDH管理網(wǎng)

第4章

電信管理網(wǎng)與SDH管理網(wǎng)點擊此處結(jié)束【本章內(nèi)容簡介】電信管理網(wǎng)（TMN）是收集、處理、傳送所存儲的有關(guān)電信網(wǎng)維護、操作和管理信息的支撐網(wǎng)，其目標在于提高全網(wǎng)運行質(zhì)量和充分利用網(wǎng)絡設備。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。點擊此處結(jié)束【本章重點難點】重點掌握電信管理網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、SMN的組網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)和管理功能。點擊此處結(jié)束電信管理網(wǎng)SDH管理網(wǎng)小結(jié)點擊此處結(jié)束4.1電信管理網(wǎng)點擊此處結(jié)束隨著電信基礎網(wǎng)的迅速發(fā)展和日趨完善，對電信管理網(wǎng)（TMN）的需求也日漸強烈。而TMN正是ITU-T提出來的關(guān)于網(wǎng)絡管理系統(tǒng)化的解決方案，是實現(xiàn)電信網(wǎng)管理功能的一個支撐網(wǎng)。TMN在概念上是一個獨立于被管理對象的網(wǎng)絡，它是包括一系列標準接口（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)能夠與電信設備互連，從而實現(xiàn)電信網(wǎng)的自動化和標準化的運行、維護和管理（OA&M）。點擊此處結(jié)束TMN提供了大量的管理功能，可以提高電信網(wǎng)的運行效率和可靠性，降低OA&M成本，促進網(wǎng)絡及業(yè)務的發(fā)展。點擊此處結(jié)束TMN是一個綜合的、智能的、標準化的電信管理系統(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。點擊此處結(jié)束圖4-1

TMN的組成點擊此處結(jié)束其中操作系統(tǒng)和工作站組成網(wǎng)管中心，對整個電信網(wǎng)進行管理；網(wǎng)元是指網(wǎng)絡中

的設備，可以是交換設備、傳輸設備、交

叉連接設備、復用設備、信令設備等；數(shù)

據(jù)通信網(wǎng)則提供傳輸網(wǎng)管數(shù)據(jù)的通道。TMN采用開放系統(tǒng)互連（OSI）的管理概念和工具，可以看成是應用OSI概念來進行電信服務和電信管理的網(wǎng)絡。點擊此處結(jié)束4.1.1

TMN的結(jié)構(gòu)TMN是一種開放的通用電信管理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)可劃分為3個基本方面：功能結(jié)構(gòu)、信息結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。點擊此處結(jié)束1．功能結(jié)構(gòu)點擊此處結(jié)束TMN的功能結(jié)構(gòu)主要描述TMN內(nèi)的

功能分布，其基礎是功能塊。各功能塊之間應用數(shù)據(jù)通信功能（DCF）來傳遞信息，并由參考點（兩個功能塊之間進行信息交換的點）隔開。圖4-2所示顯示了TMN功能塊與參考點的關(guān)系。圖4-2

TMN功能塊與參考點點擊此處結(jié)束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）。點擊此處結(jié)束（1）OSF的主要功能是處理用于

TMN方面的數(shù)據(jù)，通過處理這些數(shù)據(jù)，實現(xiàn)TMN中定義的管理功能，在實現(xiàn)管理功能的基礎上提供各種管理業(yè)務。點擊此處結(jié)束（2）從TMN的角度來看，NEF是對通信網(wǎng)設備的一個抽象。點擊此處結(jié)束NEF有一部分在TMN的域內(nèi)，提供網(wǎng)管系統(tǒng)和被管理通信設備之間的接口。有一部分在TMN的域外，提供該通信設備的通信功能。對于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標準的管理實體的接口，在通

信網(wǎng)中，由于各種原因，會有一些設備不能提供標準的TMN接口。點擊此處結(jié)束采用TMN的目的之一就是要對全網(wǎng)進行統(tǒng)一和綜合的管理，即能夠進行端到端的管理，因此，必須有手段對不能提供標準TMN接口的設備進行管理，QAF的功能就是對這些不具備TMN標準接口的設備提供接口適配功能。點擊此處結(jié)束（4）WSF的功能可以從兩個層次上理解。從TMN提供管理業(yè)務的角度來理解，WSF的主要功能是提供管理業(yè)務的接入手段，網(wǎng)管系統(tǒng)的使用人員通過WSF來使用TMN提供的管理業(yè)務。點擊此處結(jié)束從TMN作為一個網(wǎng)絡管理系統(tǒng)提供網(wǎng)絡管理功能的角度來理解，WSF的主要功能是人機界面，網(wǎng)管系統(tǒng)的使用人員通過WSF來使用TMN提供的網(wǎng)絡管理功能。點擊此處結(jié)束（5）MF介于OSF與NEF（或QAF）

之間起協(xié)調(diào)作用，它按OSF的要求對來自NEF或QAF的信息進行適配、過濾和壓縮處理。點擊此處結(jié)束根據(jù)具體應用的不同，MF可以在單一的設備上實現(xiàn)，也可作為網(wǎng)元（NE）的一部分實現(xiàn)。TMN功能塊可以進一步由功能元件組點擊此處結(jié)束成。功能元件是TMN的基本結(jié)構(gòu)件，可分為以下7種。管理應用功能元（MAF）安全管理功能元（SP）數(shù)據(jù)庫管理功能元（DSF）數(shù)據(jù)庫訪問功能元（DAF）用戶接口支持功能元（UISF）工作站支持功能元（WSSF）信息轉(zhuǎn)換功能元（ICF）點擊此處結(jié)束圖4-3操作系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)參考模型點擊此處結(jié)束2．信息結(jié)構(gòu)點擊此處結(jié)束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)絡管理、服務管理、事務管理4層）、信息模型（面向管理目標或?qū)ο驧O）、組織模型（M和A的任務及相互關(guān)系）和通信模型（TMN實體間的信息交換、接口、規(guī)約和消息）。點擊此處結(jié)束3．物理結(jié)構(gòu)點擊此處結(jié)束圖4-4

TMN的基本物理結(jié)構(gòu)點擊此處結(jié)束（1）TMN的功能單元及其基本功能①網(wǎng)絡單元（NE）②操作系統(tǒng)（OS）③中介設備（MD）④工作站（WS）數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（DCN）點擊此處結(jié)束（2）TMN的接口點擊此處結(jié)束①Q(mào)3接口。②Qx接口。③F接口。④X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、安全管理和賬務管理。點擊此處結(jié)束1．性能管理點擊此處結(jié)束性能管理主要具有以下功能。性能數(shù)據(jù)采集性能門限的設置性能數(shù)據(jù)屏蔽性能數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析2．故障（或維護）管理點擊此處結(jié)束故障管理負責對設備以及子網(wǎng)運行中的故障進行檢測，并給出告警指示。故障管理要能對傳輸系統(tǒng)進行故障診斷、故障定位、故障隔離、故障校正以及路徑測試。故障管理的過程是：檢測故障信號—收集故障信號—識別故障信號—故障定位—告警。采取的步驟如下。點擊此處結(jié)束網(wǎng)元設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。記錄告警信息，寫入數(shù)據(jù)庫，記錄的內(nèi)容包括告警時間、來源、屬性及告警等級等，其中有的內(nèi)容可在以后步驟完成。點擊此處結(jié)束識別告警，對告警進行過濾，確認告警的來源及屬性等，同時作出相應的操作并進行記錄。判斷告警類型及嚴重等級，并給出可聞、可視告警指示。點擊此處結(jié)束告警級別可分為以下5級。（1）緊急告警點擊此處結(jié)束主要告警次要告警警告告警清除。3．配置管理點擊此處結(jié)束配置管理主要實施對NE的控制、識別和數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)對傳送網(wǎng)進行增加或撤銷NE、通道、電路等調(diào)度功能。實際上配置管理是完成對NE的狀態(tài)進行監(jiān)視和控制，對NE進行配置、檢查和測試等功能。它主要包括以下方面。點擊此處結(jié)束網(wǎng)絡拓撲管理網(wǎng)元安裝配置4．安全管理點擊此處結(jié)束安全管理有兩層含義：一層含義是對管理對象即通信網(wǎng)進行安全管理，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，對通信網(wǎng)的安全管理有以下特點。通信網(wǎng)和網(wǎng)管系統(tǒng)有網(wǎng)絡管理接口，網(wǎng)管系統(tǒng)對通信網(wǎng)的管理是通過網(wǎng)絡管理接口進行的?；赥MN的網(wǎng)管系統(tǒng)是一個開放的體系結(jié)構(gòu)，各種管理接口也是開放的。點擊此處結(jié)束安全管理的主要內(nèi)容如下。（1）用戶管理點擊此處結(jié)束口令管理操作權(quán)限管理操作日志管理5．賬務管理點擊此處結(jié)束賬務管理主要收集網(wǎng)絡服務的賬目記錄和設立計費參數(shù)，實現(xiàn)計費與資費管理。TMN管理層次、管理功能和管理業(yè)務的關(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)務的關(guān)系點擊此處結(jié)束4.2

SDH管理網(wǎng)點擊此處結(jié)束SDH管理網(wǎng)（SMN）是SDH傳送網(wǎng)的一個支撐網(wǎng)，它是TMN的子集，專門負責管理SDH的NE。SMN又可細分為一系列的SDH管理子網(wǎng)（SMS），這些管理子網(wǎng)由各自獨立的嵌入控制通路（ECC）和有關(guān)的站內(nèi)數(shù)據(jù)通信鏈路將SDH

NE連接起來。ECC在NE之間提供邏輯操作通路，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TMN中的一個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，這種結(jié)合使TMN信息的傳送和響應時間大大縮短。點擊此處結(jié)束由于NE有智能性，故可將網(wǎng)管功能

或修改增補的新版本軟件經(jīng)ECC下載給NE，代理管理應用功能，從而實現(xiàn)TMN或SMN

的分布式管理。這正是SDH具有強大的有效網(wǎng)管能力的原因。點擊此處結(jié)束4.2.1

SMN的組織模型點擊此處結(jié)束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，負責管理SDH

NE，SMN又是由若干個SMS組成，SMN、SMS和TMN之間的關(guān)系如圖4-6所示。圖4-6

SMN、SMS和TMN之間的關(guān)系點擊此處結(jié)束一個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），其中至少應有一個網(wǎng)元具有Q接口，并可以通過此接口與上一級管理層互通，這個能與上級互通的網(wǎng)元稱為網(wǎng)關(guān)（GNE）。點擊此處結(jié)束圖4-7所示為SMN、SMS和它們在

TMN范圍內(nèi)的連接情況的一個示例，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NE經(jīng)ECC互連，局站內(nèi)也可用本地通信網(wǎng)（LCN）互連。點擊此處結(jié)束圖4-7

SMN、SMS和TMN具體應用示例點擊此處結(jié)束由圖4-7所示可知，GNE與TMN各部

分的連接可通過一系列的標準接口（Q3、Qx、F）實現(xiàn)，故SMS的接入總是利用點擊此處結(jié)束GNE功能塊實現(xiàn)。SMS結(jié)構(gòu)上的特點如下。（1）在同一局站內(nèi)會有多個可尋址的GNE，例如圖中的GNE-E和GNE-G就配置在同一局站內(nèi)。點擊此處結(jié)束（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。點擊此處結(jié)束要求所有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。點擊此處結(jié)束不同局站的SMS之間的通信鏈路通常由SDH的ECC構(gòu)成。同一局站內(nèi)的NE之間可通過站內(nèi)ECC或LCN進行通信。點擊此處結(jié)束如采用LCN作為站內(nèi)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)時既可為SMS服務，又可為SDH網(wǎng)元服務。4.2.2

SMN的分層結(jié)構(gòu)點擊此處結(jié)束SMN可像TMN那樣粗分為3層進行分層管理，從上至下為網(wǎng)絡管理層（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)點擊此處結(jié)束網(wǎng)絡管理層網(wǎng)元管理層網(wǎng)元層點擊此處結(jié)束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的分類形式進行分類如下。點擊此處結(jié)束1．通用功能（1）主要是ECC管理功能。為了

SNE間進行通信，必須對其通信鏈路

ECC進行有效管理。點擊此處結(jié)束主要的管理功能有：①對網(wǎng)絡參數(shù)的檢索，如數(shù)據(jù)分組規(guī)格、時限、服務質(zhì)量、窗口規(guī)格等的檢索要確保能兼容工作。點擊此處結(jié)束②在DCC節(jié)點間建立消息路由；③進行網(wǎng)絡地址的管理；④對給定節(jié)點DCC的運行狀態(tài)進行檢索；⑤能夠、不能夠接入DCC的能力。點擊此處結(jié)束2．故障（維護）功能點擊此處結(jié)束（1）告警監(jiān)視涉及網(wǎng)絡中發(fā)生的相應事件、情況的檢出和報告。所謂告警就是作為某一事件、情況引起的結(jié)果由NE自動產(chǎn)生的指示，網(wǎng)管應支持下面與告警有關(guān)的功能。①告警的自動報告；②請求報告所有告警；③所有告警報告；④允許或禁止自動告警報告；⑤對所要求的告警報告的允許或禁止狀態(tài)的報告。表4-1給出了SDH告警指示。點擊此處結(jié)束點擊此處結(jié)束點擊此處結(jié)束（2）告警歷史管理點擊此處結(jié)束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)，每個寄存器包含有告警消息的所有參數(shù)，并應能周期地讀出或按請求讀出。當寄存器填滿后，操作系統(tǒng)應能決定是停止記錄、刪去部分記錄、還是清零。3．性能管理點擊此處結(jié)束（1）性能數(shù)據(jù)采集點擊此處結(jié)束點擊此處結(jié)束（2）性能監(jiān)視歷史點擊此處結(jié)束①當前寄存器②歷史寄存器（3）門限設置點擊此處結(jié)束性能數(shù)據(jù)報告不可用時間內(nèi)的性能監(jiān)視附加監(jiān)視事件點擊此處結(jié)束4．配置管理點擊此處結(jié)束按照TMN功能，配置管理主要實施對NE的控制、識別和數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)對NE的調(diào)度功能以及NE狀態(tài)和控制功能。其中一個重要的手段是實施保護轉(zhuǎn)換，以控制、保護線路傳輸?shù)臉I(yè)務不中斷。5．安全管理點擊此處結(jié)束同TMN一樣，安全管理涉及注冊、口令和安全等級等方面。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。4.2.4

規(guī)約棧SMN管理目標之一是實現(xiàn)橫向、縱向兼容性，其實質(zhì)是對面向目標的網(wǎng)絡信息模型進行管理，而管理的實現(xiàn)又取決于管理信息的傳送。點擊此處結(jié)束如何有效、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）的實現(xiàn)。在SMN中需要開發(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。點擊此處結(jié)束4.2.5

操作運行接口點擊此處結(jié)束SMN的主要操作運行接口有：網(wǎng)絡管理接口（Q接口），工作站接口（F接口）和本地終端接口（f接口）。Q接口F接口f接口小結(jié)點擊此處結(jié)束TMN是一個綜合的、智能的、標準化的電信管理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)可劃分為3個基本方面：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