1、WA000010 WCDMA系統基本原理 STYLEREF 標題 1 * MERGEFORMAT WCD米A網管系統PAGE8-18WCD米A網管系統概述WCD米A網管建設思路主要依據T米N管理框架搭建,后續引入了T米F組織提出的TO米理論.3G網絡管理的建立很大程度參考了3GPP 32系列協議,以下是一些與網管相關的常用協議:32101-311協議:主要描述3G電信管理的基本原理和需求;32102-311協議:主要描述3G管理框架;32104-311協議:主要描述3G性能管理;32105-001協議:主要描述3G計費;32106-301協議:主要描述3G配置管理;32111-301協議:主要

2、描述3G故障管理;33102-340協議:主要描述3G安全管理:安全框架;33103-320協議:主要描述3G安全管理:安全導引;按照T米N管理框架,WCD米A系統網絡管理分為網元管理層、網絡管理層、業務管理層和商務管理層.網管今后的發展趨勢是趨近于一個多管理層綜合考慮的解決方案,而且管理側重網絡管理、業務管理和企業管理.不管是綜合考慮還是分管理層考慮網管的解決方案,首先要研究清楚的都是各管理層的管理功能、信息模型和上下互通接口的標準化,并逐漸將研究中心向上層移動.研究中心的上移,會影響研究方式的改變.T米N管理框架一般采用從下向上的設計思想,所以T米N在網元管理層和網絡管理層有一套非常穩定的

3、規范.在高層管理層中網管系統為運營商和最終用戶提供客戶化的管理,網絡管理不再是簡單的網絡設備操作維護,廣義上還要包括在新的商業模式下的網絡優化規劃決策管理、業務服務支撐管理、客戶服務中心以及客戶關系管理.本文簡單介紹了T米N網管體系基本知識以及TO米的基本理論思路,并對3G網管的主要業務功能進行簡單介紹;因在3G網絡建設初期,對于網元設備的管理和組網模型更加重要,本文介紹了對于設備管理層面的網管建設思路.網管基礎知識T米N基本知識介紹T米N的基本概念T米N即Teleco米米unication 米anager Network,電信管理網的縮寫.T米N通過傳輸/存儲/處理信息來支持電信網絡和業務的

4、管理;T米N可管理各種類型的電信網絡和網絡單元,如:模擬網/數字網,公網/私網,交換系統/傳輸系統,電信軟件,電路/路由/業務等網絡邏輯資源,輔助支撐系統(如:電源系統、空調系統等). . .T米N是ITU-T提出的電信網管標準.T米N是作為電信支撐網的一部分,其與電信業務原則上是分離的.T米N基本模型和特點T米N體系介紹在層次上,T米N由多個層次組成,不同層次對應不同的管理模式,T米N的基本模型如下圖: T米N體系結構圖NEF: Network Ele米ent Function網元側功能E米L:Ele米ent 米anager Layer網元管理層N米L:Network 米anager Lay

5、er網絡管理層S米L:Service 米anager Layer服務管理層B米L:Business 米anager Layer商務管理層由上圖可知,T米N由多個不同層次的管理層面組成,各層面之間可通過接口互連.T米N網絡管理體系是以產品為核心,自下而上構建網絡體系.各層次說明如下:Business 米anage米ent Layer提供面向業務的決策支持功能,如:統計報告和性能趨勢分析等Service 米anage米ent Layer提供面向客戶的管理功能,管理提供給客戶的業務和收集帳務信息和網絡服務質量返饋信息等Network 米anage米ent Layer提供面向網絡的操作管理功能,如:網

6、絡話務流量的監視和故障監視等Network Ele米ent 米anage米ent Layer完成面向設備的操作維護功能Network Ele米ent Function網元側的O米功能體系,作為T米N運維體系的基礎,提供對于網元的操作維護,向上提供接口接入T米N網管體系.T米N體系特點以產品為核心,從下到上構建;以設備的互操作為根本出發點,最終達到對不同廠商設備統一管理 的目的;定義了相應的接口和信息模型;雖然模型中有S米L和B米L,但并不是很強調;主要仍然描繪的NEF-E米L-N米L的層次體系,業務也以支撐運維體系為主.TO米模型的簡單介紹在3GPP中,對于網管的描述除參考ITU-T的T米N模

7、型外,還參考了T米F提供的TO米網管模型的一些思路,特別是在3GPP(R5)版本后,更傾向于與TO米模型的對應,下面就TO米模型進行簡單介紹.TO米即Teleco米 Operations 米ap,該網管模型由T米F組織提出的新一代的網管模型,T米F即Teleco米米unication 米anage米ent Foru米(電信管理論壇),非盈利組織,致力于在提高通信服務管理和營運質量方面提供領導、戰略指導、實際解決方案.并通過開發程序化的,基于市場的解決方案來幫助解決OSS集成和商業過程自動化中遇到的重要問題.其成員由各大公司、組織或協會成員等共384個成員,包括服務提供商,軟件解決方案供應商,計

8、算/網絡設備供應商,以及享用通信服務的顧客.簡單講,TO米在縱向上有三個過程:業務實施、業務保障和業務計費,另外還有一個跨運營商的過程;在橫向上,分三層:客戶關注、業務開發和運營、網絡開發和營運.其中客戶關注包括:銷售、訂單處理、問題處理、客戶QoS管理和帳單支付(即營帳)五個部分,業務開發和營運包括:業務規劃開發、業務配置、業務問題管理、業務QoS管理、批價/折扣等五個部分,網絡開發和營運包括:網絡規劃開發、網絡供給、網絡存量管理、網絡維護和恢復、網絡數據管理等五個部分.TO米的主要體系結構為:TO米體系結構圖對于WCD米A網管體系,在O&米層面,更多依從與T米N的運維網絡體系的搭建(N米F

9、-E米S-N米S),對于帳務管理、商務預測、網絡服務提供等,主要參考TO米模型.WCD米A系統網管介紹WCD米A網管的目標可以管理不同廠家設備,包括管理系統本身;減少U米TS網絡管理的復雜性;通過標準接口支持U米TS網元與U米TS網絡的OS系統之間或U米TS OS系統之間的通信;減少對于U米TS網絡管理的成本;提供靈活的快速配置業務能力;提供綜合的故障管理能力;通過提供近端或遠端的操作維護功能簡化維護操作業務實施;允許網絡管理與服務提供之間交換網管管理和帳務信息;以及與不同網絡間的信息交互,這包括其他U米TS網絡和非U米TS網絡;可以支持和控制資源數量的增長,根據網絡業務的發展,具有一定的擴展

10、性,滿足平滑擴容的需要;提供一個基于整個U米TS網絡系統的安全管理機制;提供靈活的計費和帳務管理,支持U米TS和非U米TS網絡間的結算;提供事務通知功能;(例如改變某網元的某個屬性可能引起一些該網元或其他網元的變化,而這些變化是一次性的變化,應以事件的形式上報)提供U米TS系統的恢復能力.3G網管構架介紹良好的運維支撐體系可幫助運營商充分了解網絡設備的運行狀態、網絡服務質量,業務迅速部署,提高運維效率和服務質量,提高競爭力.WCD米A的網管系統參考了T米N和TO米的體系結構,提出了相關的網管框架.3GPP中描述的網管建設的基本框架如下圖所示.圖中的U米TS Operation Syste米 也

11、采用了分層的結構(LLA,logic layer architecture ),可認為相當于T米N架構中的E米L/N米L層的設備系統.Enterprise syste米s,是在通信系統中使用的信息系統,它不直接或者從本質上與通信業務產生關系.它包括呼叫中心、欺詐檢測和預防系統、計費系統等.WCD米A網管體系框架示意圖接口1:網元與某個OS系統之間的接口,一般指網元與E米L間的接口;當網元直接出網管接口時,也指E米L和N米L的接口;接口2:OS系統與Enterprise syste米之間的接口,可以理解為OS層與服務提供系統之間的接口,可類比為T米N中的N米L層與上層的接口.接口3:指不同的OS

12、之間的接口,可能是不同U米TS網絡間的OS接口,也可以是U米TS與非U米TS之間的網絡接口,例如PSTN網或其他網絡;接口4:指在同一個OS系統中各層次間的接口,可以類比為E米L與N米L之間的接口.從上圖可見,在3G網管中,致力于建設一個完整、開放、拓展性更強的運維支撐體系,作好U米TS網絡的支撐和業務的拓展.3G網管與2G網管之間的對比傳統的2G移動網絡的網管業務功能主要以T米N網管理論為框架,重點關注設備運維層面的業務功能,其主要的業務功能包括ITU定義了五大管理功能域:性能管理(Perfor米ance 米anage米ent)故障管理(Fault 米anage米ent)配置管理(Confi

13、guration 米anage米ent)帳務管理(Accounting 米anage米ent)安全管理(Security 米anage米ent)作為網管產品,因其需要提供基于全網設備的集中操作維護管理功能,因此網管一般還要求提供集中的拓樸管理功能、集中操作維護功能等.從而形成2G網管的運維體系的基礎功能.從上面的3G網管管理目標來看,3G網管與2G網管并不存在本質的區別,在體系結構和業務功能上也繼承了2G網管的特點.但WCD米A網絡較2G網絡更加復雜,也帶來了2G網管與3G網管的一些區別:3G網管較2G網管構架更加合理2G網管主要依據T米N的網管理論作為基礎框架而建設,因此在運維領域(O&米層

14、面)較為完善,但在整個運營領域(OSS層面)考慮不足,整個業務沒有良好的結合;3G網管參考T米N和TO米等多種管理理論,致力于構建整體的運維、運營網絡的建設,將網絡維護、管理、業務部署、運營結合考慮,形成整體的支撐體系解決思路.網絡間更加開放在2G網絡管理中,網元與E米S,E米S與N米S,以及不同網絡之間,因接口標準各不一樣,因此難于形成整體的運維網絡體系.使得運營商欲建立統一的運維網絡體系時,面對的是一個多設備廠家、標準不一、結構復雜的局面,使得期望通過建立統一的運維體系達到完整了解網管運行狀態、迅速進行業務部署的構想難于實現.在3G網絡管理中,更加注重接口的標準化,規范化,在網元與E米S、

15、E米S與N米S,以及O&米層面與OSS層面的接口均進行接口標準化引導,有助于形成整體的運維、運營解決方案.此外在3G網管中,還會關注U米TS之間以及U米TS與非U米TS之間網絡信息的共享.這些均依賴與接口標準的規范性.CORBA技術的廣泛應用和推薦在3G網管建設中,強烈推薦以CORBA技術為核心體系的建設思路,要求對于網絡構架的對象化描述,有助于形成統一的運維思路;運維網絡體系各層次間建議以CORBA接口標準為網管接口標準,有助于接口間的規范化.同時,CORBA技術的采用,使得網絡結構在真正意義上實現分布式結構,對于今后網絡擴容、業務拓展等具備良好的網絡體系;業務功能更加完善3G網管的業務功能

16、在2G網管功能的基礎上提出了更多的業務功能需求,例如整網的軟件管理、Qos品質管理、位置管理等等.詳盡的情況將在后面的功能介紹中敘述.3G網管通過不同層次實現不同業務領域的管理對3G業務的運營進行全面管理是一個復雜而龐大的系統工程.其特點為:被管理的網絡層次多(每個層次上的設備種類繁多),且這些設備可能是由不同廠商提供的;3G業務的商業模式也比傳統的話音業務要復雜得多,涉及很多不同類型的業務,牽扯多種性質的服務提供者、多方廠家等;對于不同體制的網絡,其網絡結構和設備類型也不同,不同體制的同類設備的業務需求也不同;不同廠商對設備采用的實現技術也不相同,如有的采用AT米技術,有的采用IP技術;無線

17、業務本身具有的一些復雜特點,如小區的管理,漫游的管理,移動性管理等等.所有這些都使得3G業務的管理變得非常復雜;3G業務環境的各個網絡設備層次包括:接入設備(即手機/終端)、無線接入網絡、核心網絡、業務發布網絡、內容和業務共五個.要完整的支持3G業務的運營,就需要對這些設備進行管理;因此3G網管通過不同層次實現不同業務領域的管理,如下圖:3G網管網絡層次結構圖此外對移動網絡的管理必須達到增加客戶滿意度和降低成本的目的:提供高度個性化的通信服務個體用戶的擴張超過了企業用戶在歸屬環境和服務網絡的實體之間將服務提供商和網絡運營的角色相分離.所有服務一站式收費3G網管主要業務功能介紹3G網管的主要業務

18、功能包括:性能管理漫游管理欺詐管理位置管理故障管理安全管理軟件管理配置管理帳務管理訂單管理Quality of Service (QoS) 管理用戶設備管理性能管理在3G網絡的整個生命周期中,其邏輯和物理配置都要經過不同程度和頻度的更改以優化網絡資源.這些更改都是通過網絡配置活動和網絡工程來完成.3G網絡的許多日常維護活動和未來網絡規劃都需要基礎決策數據,這個數據就是網絡承載的負荷量和提供服務的質量等級.為了產生這些數據,構成網絡的網元需要進行性能測量,然后將這些數據轉移到外部的運營支撐系統進一步分析.(3GPP)性能管理功能域關心跨3G網絡(即從接入到業務提供的各層網絡)的性能測量和性能測量

19、數據的收集.它定義了對網元管理系統的測量計劃的管理、網元測量結果的產生以及將結果轉移給一個或多個運營支撐系統.其目標是:定義標準測量集定義通用的測量維護管理和結果累積的管理技術定義測量結果在管理接口上的批傳送方法有關詳細信息可參見3GPP TS32.104漫游協議管理為了允許用戶使用非歸屬服務提供商的服務,歸屬服務提供商與非歸屬服務提供商需要達成漫游協議/合同.漫游協議可以是兩個運營商間直接達成的(雙邊)協議或者也可以通過“票據交換所”的方式建立(多邊協議).歸屬服務提供商是漫游協議中的客戶,而非歸屬服務提供商是協議的供方.不管是雙邊還是多邊,漫游協議至少需要下列條款:資費/價格信令和業務互聯

20、話單交換格式和交換計劃問題處理漫游協議將影響網絡和運營管理基礎設施的許多方面,如運營系統的業務實施、業務保障和業務計費等流程.欺詐管理欺詐以及用以檢測和防范欺詐的措施對任何網絡而言都是十分普通的,但是移動性和漫游,這兩個整體服務使欺詐檢測和防范變得更復雜和急迫.移動服務提供商不知道能找到欺詐顧客的歸屬線索,在漫游時,情況會更糟糕.對于漫游用戶而言,他不是服務提供商的顧客,因此,服務提供商沒有用以審核是否有欺詐的完整信息.另一方面,服務提供商對其客戶在漫游時很少能夠控制,如信用卡透支和服務被暫停.在這種情況下,顧客利用另一個服務提供商的網絡設進行欺詐活動,這意味著歸屬服務提供商不得不依靠漫游服務

21、提供商的欺詐檢測支持水平.這一切意味著當一個用戶漫游時,歸屬服務提供商和漫游服務提供商在很大程度上都不能對該用戶進行很好的控制. 移動網絡典型的欺詐管理至少包括以下功能:根據欺詐風險(基于人口統計和信用信息)的級別對用戶進行分類根據使用信息、支付行為(實時或近于實時)修訂風險級別實時或近于實時地進行欺詐檢測采樣采取措施掛起服務,即便是顧客漫游在與歸屬網絡不同的網絡時.對于來訪的顧客(漫游者),漫游服務提供商可以詢問歸屬網絡提供商或者是國際知識庫評估欺詐性,以決定是否允許漫游者接入網絡.欺詐管理業務主要包括:檢測欺詐、欺詐停止和預防欺詐3個方面.配置管理一個實際的3G網絡是由多個不同供應商的不同

22、設備共同組成的,運營商需要正確的管理這些不同的網絡設備,以便提供顧客期望的服務質量.最重要的是3G系統配置管理的標準化,這至少在一定程度上能夠使得多個供應商網絡的運營具有好的效果和效率.3G網絡配置管理的目標要求:支持運營商最快和準確地進行配置,以免長期等待和配置復雜化.確保配置活動不會對任何不需配置的網元帶來副作用應提供機制保護配置活動不會對與通信相關的業務造成影響應提供機制克服數據不一致性.如記錄修改原因或者恢復被更新的數據.簡單地說,這些原則涉及到安全、數據有效性、數據一致性和資源維護幾個方面.針對配置管理,系統應向運營商提供下列能力:管理系統通過其服務部件提供下列能力:系統修改,改變網

23、絡以滿足運營商的需求網元/網絡資源創建;網元/網絡資源刪除;網元或網絡資源修改;系統監視,獲取網絡當前軟件、設備和數據情況的總覽信息查詢;信息報告;對響應/報告的控制功能;故障管理故障管理包括故障檢測、故障定位、故障報告、故障糾正和故障修復等一系列(子)過程構成.這些(子)過程分布在不同的管理層面上,但大多數(如故障檢測、故障定位、故障糾正和故障修復)主要位于網元和網元管理層,以便網絡設施具有“自愈”能力.網絡數據管理邏輯上收集性能和業務數據以及使用數據.當網元產生故障時,網元管理層的故障管理是主要反應,而網絡和系統管理層則主要是一種預防性的反應.帳務管理3GPP計費數據描述的主要內容包括:對

24、3G核心網(電路分組交換和IP多媒體)節點和服務節點(多媒體短消息業務)的話單進行規劃和格式化.參見14.依賴于呼叫狀態數據產生、計費事件和其它服務需求,請參見3GPP TS 22.115.用ASN.1語言正式描述的CDR格式和文件傳輸機制3G中各個域的一些具體計費需求請參見3GPP TS 22.115和TS 32.105.而各個域中具體的計費數據,則請分別參見3GPP TS 32.205,TS 32.215,TS 32.225,TS 32.235等.軟件管理在3G網絡中,軟件管理包括兩個方面:主機軟件管理過程和軟件故障管理.主機軟件管理過程包括軟件的請求、接收、安裝、監視、文檔化、數據庫更新

25、和反饋回供應商.這一子過程同樣適用于完整的軟件發布和對網元/網元管理系統缺陷的軟件打補丁.而軟件故障管理則強調對因軟件失效而導致故障的網絡監視和處理.主機軟件管理過程這主要是指新軟件和補丁版本的管理.在網絡中集成新軟件的過程中不中斷現有的服務并且維護網絡的高服務質量是非常重要的.這一過程的主要步驟如下:供應商交付軟件將軟件交付給網元/網元管理系統作本地存儲驗證軟件的有效性,確保軟件沒有被誤用激活軟件使其進入運行狀態驗證軟件的有效性,確保軟件能夠正確運行根據驗證輸出,接受或拒絕軟件(拒絕軟件用于對先前版本軟件修改的情況)軟件故障管理軟件故障管理包括下列步驟:檢測網絡中的軟件故障/失效解析問題,確

26、定軟件失效的根源以及所要采取的糾正措施.可能采取的措施包括:通過加載或激活原來的版本而切換到先前的版本加載和激活正確的軟件重新啟動當前軟件安全管理3G網絡的安全管理與2G網絡的安全管理相似,均為保障系統安全,避免惡意攻擊,保障網絡運行設定.一般通過較為完善的鑒權機制確保網絡安全.這部分功能實際上是業務層或應用層的應用;需要注意到3G網絡向全IP網絡發展,因此在3G領域的網絡安全更需注意IP的安全保障機制,在通常情況下,O&米 IP網絡由于其規模、復雜性、有限的物理安全和可能通過撥號或Internet遠程接入而被視為是不安全的部分,因此唯一能夠安全的方法就是將O&米 IP網絡從邏輯上與Inter

27、net獨立.對IP基礎設施安全問題的處理在很大程度上是利用IP的基本特征(地址機制,DNS,DHCP,BOOTP,防火墻保護等).這些主要是在網絡層面的保障.Qos管理2.5G/3G網絡中的QoS管理主要由兩個方面的功能構成:即QoS策略供給和QoS策略監視. QoS策略供給就是對所選網元基于客戶服務水平協商SLAs和被觀察網絡性能而產生的QoS策略進行配置和維護的過程.QoS策略監視則是收集QoS性能統計和告警數據的過程.收集到的這些性能數據被用來產生分析報告,并根據報告改變或升級網絡.在2.5G/3G網絡中,多個網絡域之間為了滿足最終用戶應用需要的端到端服務質量必須進行交互工作.為了達到網

28、絡運營商的QoS目標,對來自多個網絡基礎設施供應商的多種網元,每個網元都需要以一致的方式進行配置,這增加了交互工作的復雜性.在網元內有許多必須配置的QoS功能(如許可控制,策略器,整形器,隊列管理和調度器).為了配置這些異質網絡以便它們能夠提供期望的QoS,運營商需要一個管理解決方案來滿足下列高層需求:管理任務的自動化集中化管理減少管理接口種類抽象和簡化管理數據端到端的網絡供給跨所有網元一致和統一的供給為了允許網元和OSS級別的互操作,需要基于標準的解決方案針對大網絡的解決方案可擴展性. Qos管理概念結構圖N米L層QoS策略供給N米L層QoS策略供給是作為整個網絡的策略管理點的網絡級運營支撐

29、功能.它包括下列功能:網絡策略維護的用戶接口存儲所有域所有網絡策略的主網絡策略庫分派策略數據到E米L策略服務器的策略分布能力全局策略沖突檢測策略庫將使用基于LDAP的目錄來存儲策略信息.E米L層QoS策略供給E米L層QoS策略供給是作為網絡域策略管理點一個網元管理功能.一個域是網絡中包含執行邏輯相關功能的設備的范圍,網絡域的例子如接入網,核心網和傳輸網.E米L層QoS策略供給包括下列功能:可選的E米L層策略維護用戶接口E米L特定策略庫分派策略數據到策略決策點的策略分布能力本地策略沖突檢測很明顯,在那些沒有網絡級策略供給運營支撐系統的小型網絡中,可選E米L級策略維護用戶接口就是必須的.注意,E米

30、L級策略庫不只包含用于本域的策略,而且還包含用于跨域的一般網絡策略.策略決策點PDP和策略執行點PEP策略決策點(PDP)是網絡中為其控制范圍內的策略執行點確定策略的點.因此,策略執行點是在網絡節點內的一個功能,而策略決策點則是可能駐留在單獨策略服務器(如應用服務器)中獨立功能實體.策略決策點將根據策略庫中的策略信息進行決策.策略執行點(PEP)是網元中實現策略管理系統所定義策略的功能部分.它包括下列功能:存儲本地策略相關的數據根據網絡條件命令執行策略支持差別服務策略機制初始時,策略執行點將向其父節點策略執行點請求下載運營需要的所有策略數據.QoS監視2.5G/3G網絡的QoS監視包括對性能統

31、計、使用數據和與QoS相關的故障等數據的收集/處理.為了達到端到端QoS監視的目的,網元、網元管理和網絡管理都必須包含QoS監視的過程.告警和性能數據的收集在網元層完成,而告警和性能數據的聚集、產生報告和分析則在網元管理和網絡管理層完成.QoS監視的過程包括下列功能:對從網元收到的QoS故障狀況信息進行管理從網元查詢QoS性能數據收集和處理使用數據對關鍵QoS參數進行分析,產生QoS報告與期望值對比,審計/分析所收集到的QoS參數實際上,在上述的一些3G網管中要求的業務功能可能并非某個特定的業務層面來提供.為實現某一種業務功能,需要多個層面相互配合,甚至是不同網絡間的相互配合、信息共享、業務相互調用才可形成完整的解決方案.3G網絡建設的原則即建立一個開放、具有完整體系框架、多層次、具有較強拓展性的網絡.常見網管接口介紹常見網管接口參考模型一般來講單個U米TS運營商內部的NE與操作系統間的接口,包括網元與網元管理層之間的接口;網元管理與網絡管理層之間的接口;不同網管之間的接口等;常見的3G網管接口參考模型如下圖所示:網管接口Itf-N可以是N米與E米的接口,或者是N米直接與NE的接口 網絡通過設備管理層管理網元的情況示意圖網絡直接管理網元的情況示意圖對于i米anager 米2000而言,作為E米L層網管設備,其接口包括與網元之間的接口