1、第第4 4章章電信管理網電信管理網與與SDHSDH管理網管理網【本章內容簡介】【本章內容簡介】電信管理網電信管理網（TMN）是收集、處理、傳送所存儲的有）是收集、處理、傳送所存儲的有關電信網維護、操作和管理信息的支撐網，關電信網維護、操作和管理信息的支撐網，其目標在于提高全網運行質量和充分利用其目標在于提高全網運行質量和充分利用網絡設備。網絡設備。SMN是管理是管理SDH網元的網元的TMN子網，子網，遵循和繼承了遵循和繼承了TMN的結構。的結構。本章系統介紹電信管理網的結構和功本章系統介紹電信管理網的結構和功能，能，SMN的組織模型及管理功能。的組織模型及管理功能。【本章重點難點】【本章重點難

2、點】重點掌握電信管理重點掌握電信管理網的結構、網的結構、SMN的組網分層結構和管理功的組網分層結構和管理功能。能。4.2 SDH4.2 SDH管理網管理網小結小結4.1 4.1 隨著電信基礎網的迅速發展和日趨完隨著電信基礎網的迅速發展和日趨完善，對電信管理網（善，對電信管理網（TMN）的需求也日漸）的需求也日漸強烈。強烈。而而TMN正是正是ITU-T提出來的關于網絡提出來的關于網絡管理系統化的解決方案，是實現電信網管管理系統化的解決方案，是實現電信網管理功能的一個支撐網。理功能的一個支撐網。TMN在概念上是一個獨立于被管理對在概念上是一個獨立于被管理對象的網絡，它是包括一系列標準接口（協象的網

3、絡，它是包括一系列標準接口（協議和消息規定等）的統一的體系結構，使議和消息規定等）的統一的體系結構，使得各種不同類型的操作系統能夠與電信設得各種不同類型的操作系統能夠與電信設備互連，從而實現電信網的自動化和標準備互連，從而實現電信網的自動化和標準化的運行、維護和管理（化的運行、維護和管理（OA&M）。）。TMN提供了大量的管理功能，可以提提供了大量的管理功能，可以提高電信網的運行效率和可靠性，降低高電信網的運行效率和可靠性，降低OA&M成本，促進網絡及業務的發展。成本，促進網絡及業務的發展。TMN是一個綜合的、智能的、標準化是一個綜合的、智能的、標準化的電信管理系統，由操作系統

4、（的電信管理系統，由操作系統（OS）、工）、工作站（作站（WS）、數據通信網（）、數據通信網（DCN）、網）、網元（元（NE）組成，如圖）組成，如圖4-1所示。所示。圖圖4-1 TMN的組成的組成其中操作系統和工作站組成網管中心，其中操作系統和工作站組成網管中心，對整個電信網進行管理；網元是指網絡中對整個電信網進行管理；網元是指網絡中的設備，可以是交換設備、傳輸設備、交的設備，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；數叉連接設備、復用設備、信令設備等；數據通信網則提供傳輸網管數據的通道。據通信網則提供傳輸網管數據的通道。TMN采用開放系統互連（采用開放系統互連（OSI）的

5、管）的管理概念和工具，可以看成是應用理概念和工具，可以看成是應用OSI概念概念來進行電信服務和電信管理的網絡。來進行電信服務和電信管理的網絡。4.1.1TMN的結構的結構TMN是一種開放的通用電信管理系統，是一種開放的通用電信管理系統，其結構可劃分為其結構可劃分為3個基本方面：功能結構、個基本方面：功能結構、信息結構和物理結構。信息結構和物理結構。1功能結構功能結構TMN的功能結構主要描述的功能結構主要描述TMN內的內的功能分布，其基礎是功能塊。各功能塊之功能分布，其基礎是功能塊。各功能塊之間應用數據通信功能（間應用數據通信功能（DCF）來傳遞信息，）來傳遞信息，并由參考點（兩個功能塊之間進行

6、信息交并由參考點（兩個功能塊之間進行信息交換的點）隔開。換的點）隔開。圖圖4-2所示顯示了所示顯示了TMN功能塊與參考功能塊與參考點的關系。點的關系。圖圖4-2 TMN功能塊與參考點功能塊與參考點TMN的基本功能塊有的基本功能塊有5種：操作系統種：操作系統功能（功能（OSF）、網元功能（）、網元功能（NEF）、）、Q適適配器功能（配器功能（QAF）、工作站功能（）、工作站功能（WSF）、）、協調功能（協調功能（MF）。）。（1）OSF的主要功能是處理用于的主要功能是處理用于TMN方面的數據，通過處理這些數方面的數據，通過處理這些數據，實現據，實現TMN中定義的管理功能，中定義的管理功能，在實現

7、管理功能的基礎上提供各種管在實現管理功能的基礎上提供各種管理業務。理業務。（2）從）從TMN的角度來看，的角度來看，NEF是對是對通信網設備的一個抽象。通信網設備的一個抽象。NEF有一部分在有一部分在TMN的域內，提供網的域內，提供網管系統和被管理通信設備之間的接口。管系統和被管理通信設備之間的接口。有一部分在有一部分在TMN的域外，提供該通信的域外，提供該通信設備的通信功能。設備的通信功能。對于對于TMN而言，主要關心而言，主要關心TMN域內域內的功能。的功能。（3）QAF的主要功能是提供和非的主要功能是提供和非TMN標準的管理實體的接口，在通標準的管理實體的接口，在通信網中，由于各種原因，

8、會有一些設信網中，由于各種原因，會有一些設備不能提供標準的備不能提供標準的TMN接口。接口。采用采用TMN的目的之一就是要對全網進的目的之一就是要對全網進行統一和綜合的管理，即能夠進行端到端行統一和綜合的管理，即能夠進行端到端的管理，因此，必須有手段對不能提供標的管理，因此，必須有手段對不能提供標準準TMN接口的設備進行管理，接口的設備進行管理，QAF的功能的功能就是對這些不具備就是對這些不具備TMN標準接口的設備提標準接口的設備提供接口適配功能。供接口適配功能。（4）WSF的功能可以從兩個層次上的功能可以從兩個層次上理解。理解。從從TMN提供管理業務的角度來理解，提供管理業務的角度來理解，W

9、SF的主要功能是提供管理業務的接入手的主要功能是提供管理業務的接入手段，網管系統的使用人員通過段，網管系統的使用人員通過WSF來使用來使用TMN提供的管理業務。提供的管理業務。從從TMN作為一個網絡管理系統提供網作為一個網絡管理系統提供網絡管理功能的角度來理解，絡管理功能的角度來理解，WSF的主要功的主要功能是人機界面，網管系統的使用人員通過能是人機界面，網管系統的使用人員通過WSF來使用來使用TMN提供的網絡管理功能。提供的網絡管理功能。（5）MF介于介于OSF與與NEF（或（或QAF）之間起協調作用，它按之間起協調作用，它按OSF的要求對的要求對來自來自NEF或或QAF的信息進行適配、過的

10、信息進行適配、過濾和壓縮處理。濾和壓縮處理。根據具體應用的不同，根據具體應用的不同，MF可以在單可以在單一的設備上實現，也可作為網元（一的設備上實現，也可作為網元（NE）的）的一部分實現。一部分實現。TMN功能塊可以進一步由功能元件組功能塊可以進一步由功能元件組成。成。功能元件是功能元件是TMN的基本結構件，可分的基本結構件，可分為以下為以下7種。種。（1）管理應用功能元（）管理應用功能元（MAF）（2）安全管理功能元（）安全管理功能元（SP）（3）數據庫管理功能元（）數據庫管理功能元（DSF）（4）數據庫訪問功能元（）數據庫訪問功能元（DAF）（5）用戶接口支持功能元（）用戶接口支持功能元（

11、UISF）（6）工作站支持功能元（）工作站支持功能元（WSSF）（7）信息轉換功能元（）信息轉換功能元（ICF）圖圖4-3 操作系統功能結構參考模型操作系統功能結構參考模型2信息結構信息結構TMN的信息結構主要描述各功能塊之的信息結構主要描述各功能塊之間交換的不同類型的管理信息。間交換的不同類型的管理信息。為便于管理和操作，按為便于管理和操作，按TMN管理功能管理功能分層的原則，信息結構或模型又分為管理分層的原則，信息結構或模型又分為管理層模型（分網元管理、網絡管理、服務管層模型（分網元管理、網絡管理、服務管理、事務管理理、事務管理4層）、信息模型（面向管理層）、信息模型（面向管理目標或對象目

12、標或對象MO）、組織模型（）、組織模型（M和和A的任的任務及相互關系）和通信模型（務及相互關系）和通信模型（TMN實體間實體間的信息交換、接口、規約和消息）。的信息交換、接口、規約和消息）。3物理結構物理結構圖圖4-4 TMN的基本物理結構的基本物理結構（1）TMN的功能單元及其基本功能的功能單元及其基本功能網絡單元（網絡單元（NE）操作系統（操作系統（OS）中介設備（中介設備（MD）工作站（工作站（WS）數據通信網（數據通信網（DCN）（2）TMN的接口的接口Q3接口。接口。Qx接口。接口。F接口。接口。X接口。接口。4.1.2TMN的功能的功能TMN主要提供主要提供5大管理功能：性能管大管

13、理功能：性能管理、故障管理、配置管理、安全管理和賬理、故障管理、配置管理、安全管理和賬務管理。務管理。1性能管理性能管理性能管理主要具有以下功能。性能管理主要具有以下功能。（1）性能數據采集）性能數據采集（2）性能門限的設置）性能門限的設置（3）性能數據屏蔽）性能數據屏蔽（4）性能數據統計分析）性能數據統計分析2故障（或維護）管理故障（或維護）管理故障管理負責對設備以及子網運行中故障管理負責對設備以及子網運行中的故障進行檢測，并給出告警指示。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進行故障診故障管理要能對傳輸系統進行故障診斷、故障定位、故障隔離、故障校正以及斷、故障定位、故障隔離

14、、故障校正以及路徑測試。路徑測試。故障管理的過程是：檢測故障信號故障管理的過程是：檢測故障信號收集故障信號收集故障信號識別故障信號識別故障信號故障定故障定位位告警。告警。采取的步驟如下。采取的步驟如下。（1）網元設備將告警信息傳送到工）網元設備將告警信息傳送到工作站（作站（WS）或工作站分析得出了某）或工作站分析得出了某網元發生了故障。網元發生了故障。（2）記錄告警信息，寫入數據庫，）記錄告警信息，寫入數據庫，記錄的內容包括告警時間、來源、屬記錄的內容包括告警時間、來源、屬性及告警等級等，其中有的內容可在性及告警等級等，其中有的內容可在以后步驟完成。以后步驟完成。（3）識別告警，對告警進行過濾

15、，）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。相應的操作并進行記錄。（4）判斷告警類型及嚴重等級，并）判斷告警類型及嚴重等級，并給出可聞、可視告警指示。給出可聞、可視告警指示。告警級別可分為以下告警級別可分為以下5級。級。（1）緊急告警）緊急告警（2）主要告警）主要告警（3）次要告警）次要告警（4）警告告警）警告告警（5）清除。）清除。3配置管理配置管理配置管理主要實施對配置管理主要實施對NE的控制、識的控制、識別和數據交換，實現對傳送網進行增加或別和數據交換，實現對傳送網進行增加或撤銷撤銷NE、通道、電路等調度功能。、通道

16、、電路等調度功能。實際上配置管理是完成對實際上配置管理是完成對NE的狀態的狀態進行監視和控制，對進行監視和控制，對NE進行配置、檢查和進行配置、檢查和測試等功能。測試等功能。它主要包括以下方面。它主要包括以下方面。（1）網絡拓撲管理）網絡拓撲管理（2）網元安裝配置）網元安裝配置4安全管理安全管理安全管理有兩層含義：一層含義是對安全管理有兩層含義：一層含義是對管理對象即通信網進行安全管理，保證通管理對象即通信網進行安全管理，保證通信網的安全；另一層含義是網管系統本身信網的安全；另一層含義是網管系統本身的安全管理。的安全管理。在基于在基于TMN的網管系統中，對通信網的網管系統中，對通信網的安全管理

17、有以下特點。的安全管理有以下特點。（1）通信網和網管系統有網絡管理）通信網和網管系統有網絡管理接口，網管系統對通信網的管理是通接口，網管系統對通信網的管理是通過網絡管理接口進行的。過網絡管理接口進行的。（2）基于）基于TMN的網管系統是一個開的網管系統是一個開放的體系結構，各種管理接口也是開放的體系結構，各種管理接口也是開放的。放的。安全管理的主要內容如下。安全管理的主要內容如下。（1）用戶管理）用戶管理（2）口令管理）口令管理（3）操作權限管理）操作權限管理（4）操作日志管理）操作日志管理5賬務管理賬務管理賬務管理主要收集網絡服務的賬目記賬務管理主要收集網絡服務的賬目記錄和設立計費參數，實現

18、計費與資費管理。錄和設立計費參數，實現計費與資費管理。TMN管理層次、管理功能和管理業務管理層次、管理功能和管理業務的關系如圖的關系如圖4-5所示。所示。圖圖4-5 TMN管理層次、管理功能和管理業務的關系管理層次、管理功能和管理業務的關系SDH管理網（管理網（SMN）是）是SDH傳送網的傳送網的一個支撐網，它是一個支撐網，它是TMN的子集，專門負責的子集，專門負責管理管理SDH的的NE。SMN又可細分為一系列的又可細分為一系列的SDH管理子管理子網（網（SMS），這些管理子網由各自獨立的），這些管理子網由各自獨立的嵌入控制通路（嵌入控制通路（ECC）和有關的站內數據）和有關的站內數據通信鏈路

19、將通信鏈路將SDHNE連接起來。連接起來。ECC在在NE之間提供邏輯操作通路，之間提供邏輯操作通路，井以數據通信通路（井以數據通信通路（DCC）作物理層，構）作物理層，構成可操作的數據通信控制網，或成為成可操作的數據通信控制網，或成為TMN中的一個中的一個SDH特定的本地通信網（特定的本地通信網（LCN）。）。具有智能的具有智能的NE和采用和采用ECC通信是通信是SMN顯著、重要的特點，這種結合使顯著、重要的特點，這種結合使TMN信息的傳送和響應時間大大縮短。信息的傳送和響應時間大大縮短。由于由于NE有智能性，故可將網管功能有智能性，故可將網管功能或修改增補的新版本軟件經或修改增補的新版本軟件

20、經ECC下載給下載給NE，代理管理應用功能，從而實現代理管理應用功能，從而實現TMN或或SMN的分布式管理。的分布式管理。這正是這正是SDH具有強大的有效網管能力具有強大的有效網管能力的原因。的原因。4.2.1SMN的組織模型的組織模型SMN和和TMN一樣采用多層分布式管一樣采用多層分布式管理法。理法。TMN是最一般的電信管理網范疇，而是最一般的電信管理網范疇，而SMN是它的子集，負責管理是它的子集，負責管理SDHNE，SMN又是由若干個又是由若干個SMS組成，組成，SMN、SMS和和TMN之間的關系如圖之間的關系如圖4-6所示。所示。圖圖4-6 SMN、SMS和和TMN之間的關系之間的關系一

21、個一個SDH管理子網是以數據通信通路管理子網是以數據通信通路（DCC）為物理層的嵌入控制通路（）為物理層的嵌入控制通路（ECC）互連的若干網元（互連的若干網元（NE），其中至少應有一），其中至少應有一個網元具有個網元具有Q接口，并可以通過此接口與接口，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上一級管理層互通，這個能與上級互通的網元稱為網關（網元稱為網關（GNE）。）。圖圖4-7所示為所示為SMN、SMS和它們在和它們在TMN范圍內的連接情況的一個示例，圖中范圍內的連接情況的一個示例，圖中NNE表示非表示非SDHNE，GNE表示網關，經表示網關，經Q接口與接口與OS或或MD相連，相

22、連，SMN內部各個內部各個NE經經ECC互連，局站內也可用本地通信網互連，局站內也可用本地通信網（LCN）互連。）互連。圖圖4-7 SMN、SMS和和TMN具體應用示例具體應用示例由圖由圖4-7所示可知，所示可知，GNE與與TMN各部各部分的連接可通過一系列的標準接口（分的連接可通過一系列的標準接口（Q3、Qx、F）實現，故）實現，故SMS的接入總是利用的接入總是利用GNE功能塊實現。功能塊實現。SMS結構上的特點如下。結構上的特點如下。（1）在同一局站內會有多個可尋址）在同一局站內會有多個可尋址的的GNE，例如圖中的，例如圖中的GNE-E和和GNE-G就配置在同一局站內。就配置在同一局站內。

23、（2）SDHNE的的MCF能夠終接（在能夠終接（在較低層規約的意義上）、選路由，或較低層規約的意義上）、選路由，或用其他方法處理用其他方法處理ECC上的消息，或經上的消息，或經Q接口與接口與MD、OS相連。相連。要求所有要求所有GNE都能接都能接ECC，即能執行，即能執行OSI中稱為終端系統的功能。中稱為終端系統的功能。也可要求也可要求SMS按照已儲存的路由控制按照已儲存的路由控制信息在端口與端口之間安排信息在端口與端口之間安排ECC的路由的路由（執行選路由功能），即應能執行（執行選路由功能），即應能執行OSI中中稱為中間系統的功能。稱為中間系統的功能。還可要求還可要求SMS支持支持Q接口和接

24、口和P接口。接口。（3）不同局站的）不同局站的SMS之間的通信鏈之間的通信鏈路通常由路通常由SDH的的ECC構成。構成。（4）同一局站內的）同一局站內的NE之間可通過站之間可通過站內內ECC或或LCN進行通信。進行通信。如采用如采用LCN作為站內數據通信網時既作為站內數據通信網時既可為可為SMS服務，又可為服務，又可為SDH網元服務。網元服務。4.2.2SMN的分層結構的分層結構SMN可像可像TMN那樣粗分為那樣粗分為3層進行分層進行分層管理，從上至下為網絡管理層（層管理，從上至下為網絡管理層（NCL）、）、網元管理層（網元管理層（EML）和網元層（）和網元層（NEL），），如圖如圖4-8所示

25、。所示。圖圖4-8 SMN的分層結構的分層結構1網絡管理層網絡管理層2網元管理層網元管理層3網元層網元層4.2.3SMN的管理功能的管理功能SMN是是TMN的子集，故的子集，故SMN的管理的管理功能和功能和TMN的功能是一致的，不過的功能是一致的，不過SMN有有一套起碼的管理功能，可按一套起碼的管理功能，可按ITU-T建議建議M.3400的分類形式進行分類如下。的分類形式進行分類如下。1通用功能通用功能（1）主要是）主要是ECC管理功能。為了管理功能。為了SNE間進行通信，必須對其通信鏈路間進行通信，必須對其通信鏈路ECC進行有效管理。進行有效管理。主要的管理功能有：主要的管理功能有：對網絡參

26、數的檢索，如數據分組規對網絡參數的檢索，如數據分組規格、時限、服務質量、窗口規格等的檢索格、時限、服務質量、窗口規格等的檢索要確保能兼容工作。要確保能兼容工作。在在DCC節點間建立消息路由；節點間建立消息路由；進行網絡地址的管理；進行網絡地址的管理；對給定節點對給定節點DCC的運行狀態進行的運行狀態進行檢索；檢索；能夠、不能夠接入能夠、不能夠接入DCC的能力。的能力。（2）其次是時間標記功能，即事件）其次是時間標記功能，即事件和性能報告標以分辨力為和性能報告標以分辨力為1s的時間標的時間標記。記。（3）其他還有安全、軟件下載、遠）其他還有安全、軟件下載、遠端請求聯機等一般功能。端請求聯機等一般

27、功能。2故障（維護）功能故障（維護）功能（1）告警監視）告警監視涉及網絡中發生的相應事件、情況的涉及網絡中發生的相應事件、情況的檢出和報告。檢出和報告。所謂告警就是作為某一事件、情況引所謂告警就是作為某一事件、情況引起的結果由起的結果由NE自動產生的指示，網管應支自動產生的指示，網管應支持下面與告警有關的功能。持下面與告警有關的功能。告警的自動報告；告警的自動報告；請求報告所有告警；請求報告所有告警；所有告警報告；所有告警報告；允許或禁止自動告警報告；允許或禁止自動告警報告；對所要求的告警報告的允許或禁止對所要求的告警報告的允許或禁止狀態的報告。狀態的報告。表表4-1給出了給出了SDH告警指示

28、。告警指示。（2）告警歷史管理）告警歷史管理告警歷史指涉及告警的記錄。告警歷史指涉及告警的記錄。通常將告警歷史數據存在通常將告警歷史數據存在NE的寄存的寄存器內，每個寄存器包含有告警消息的所有器內，每個寄存器包含有告警消息的所有參數，并應能周期地讀出或按請求讀出。參數，并應能周期地讀出或按請求讀出。當寄存器填滿后，操作系統應能決定當寄存器填滿后，操作系統應能決定是停止記錄、刪去部分記錄、還是清零。是停止記錄、刪去部分記錄、還是清零。3性能管理性能管理（1）性能數據采集）性能數據采集（2）性能監視歷史）性能監視歷史當前寄存器當前寄存器歷史寄存器歷史寄存器（3）門限設置）門限設置（4）性能數據報告

29、）性能數據報告（5）不可用時間內的性能監視）不可用時間內的性能監視（6）附加監視事件）附加監視事件4配置管理配置管理按照按照TMN功能，配置管理主要實施對功能，配置管理主要實施對NE的控制、識別和數據交換，實現對的控制、識別和數據交換，實現對NE的調的調度功能以及度功能以及NE狀態和控制功能。狀態和控制功能。其中一個重要的手段是實施保護轉換，其中一個重要的手段是實施保護轉換，以控制、保護線路傳輸的業務不中斷。以控制、保護線路傳輸的業務不中斷。5安全管理安全管理同同TMN一樣，安全管理涉及注冊、口一樣，安全管理涉及注冊、口令和安全等級等方面。令和安全等級等方面。防止未經許可與防止未經許可與SNE

30、通信，保證安全通信，保證安全地接入地接入SNE的數據庫。的數據庫。4.2.4規約棧規約棧SMN管理目標之一是實現橫向、縱向管理目標之一是實現橫向、縱向兼容性，其實質是對面向目標的網絡信息兼容性，其實質是對面向目標的網絡信息模型進行管理，而管理的實現又取決于管模型進行管理，而管理的實現又取決于管理信息的傳送。理信息的傳送。如何有效、快速、可靠地傳送管理信如何有效、快速、可靠地傳送管理信息則依賴于各種接口功能（包括規約、規息則依賴于各種接口功能（包括規約、規約棧）的實現。約棧）的實現。在在SMN中需要開發符合中需要開發符合ITU-T建議的建議的規約棧有規約棧有4種：種：NE之間通信用的之間通信用的

31、ECC規約規約棧；棧；NE與與WS之間的之間的F接口；接口；GNE與與OS之之間的間的Q3接口；接口；NE與與MD之間的之間的Qx接口。接口。4.2.5操作運行接口操作運行接口SMN的主要操作運行接口有：網絡管的主要操作運行接口有：網絡管理接口（理接口（Q接口），工作站接口（接口），工作站接口（F接口）接口）和本地終端接口（和本地終端接口（f接口）。接口）。1Q接口接口2F接口接口3f接口接口TMN是一個綜合的、智能的、標準化是一個綜合的、智能的、標準化的電信管理系統，其結構可劃分為的電信管理系統，其結構可劃分為3個基本個基本方面：功能結構、信息結構和物理結構。方面：功能結構、信息結構和物理結構。TMN