接入網(wǎng)網(wǎng)管研究----馬奔騰

接入網(wǎng)網(wǎng)管研究----馬奔騰
    摘要  本文從接入網(wǎng)網(wǎng)管模型和TMN分層結(jié)構(gòu)的分析出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前流行的接入網(wǎng)網(wǎng)
    管實(shí)例，總結(jié)出接入網(wǎng)網(wǎng)管設(shè)計(jì)的重點(diǎn)：接入網(wǎng)網(wǎng)管和其他相關(guān)管理網(wǎng)接口的實(shí)現(xiàn)
    方法，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)接入網(wǎng)網(wǎng)管對(duì)V5接口管理的實(shí)現(xiàn)。最后，展望接入網(wǎng)網(wǎng)管的發(fā)展
    方向，給出作者對(duì)寬帶接入網(wǎng)網(wǎng)管的預(yù)測(cè)。
    關(guān)鍵詞  接入網(wǎng)  TMN  網(wǎng)絡(luò)管理  功能實(shí)體  Q3接口
    從全球通信發(fā)展上看，90年代末正是接入網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的活躍時(shí)期，諸如 xDSL、
HFC、SCDMA、PON等接入新技術(shù)得以飛速發(fā)展，使得接入網(wǎng)需要管理的功能項(xiàng)目也越來(lái)越
紛繁復(fù)雜，這要求舊有的相對(duì)落后、封閉、分散和相互不兼容的接入網(wǎng)網(wǎng)管盡快更新，
平滑過(guò)渡成為高度兼容的電信管理網(wǎng)（TMN）的一個(gè)子集。
1   接入網(wǎng)的界定
    接入網(wǎng)（AN）主要由3個(gè)接口界定：網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（SN）相連
；用戶(hù)則經(jīng)由用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口和用戶(hù)相連；管理功能經(jīng) Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）相連。
如圖 1所示，按照接入網(wǎng)的界定，終端設(shè)備不屬于接入網(wǎng)（AN）的范圍，但實(shí)際上為了
保證業(yè)務(wù)質(zhì)量（QoS），AN的網(wǎng)管必須對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行管理。為此中國(guó)電信總局建議接入
網(wǎng)設(shè)備應(yīng)提供終端設(shè)備測(cè)試功能并提供和112受理系統(tǒng)的接口，同時(shí)要求AN的網(wǎng)管具有管
理終端設(shè)備的功能并可以和112受理系統(tǒng)交換管理信息。
    提出接入網(wǎng)概念的一個(gè)重要原因是接入網(wǎng)的靈活性—一接入網(wǎng)具有開(kāi)放協(xié)議接口，
能和不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)端節(jié)點(diǎn)相連，由此形成業(yè)務(wù)網(wǎng)和接入網(wǎng)的多廠(chǎng)商環(huán)境。眾多的
開(kāi)放接口在要求接口協(xié)議高度規(guī)范的同時(shí)，也要求接口有一個(gè)靈活實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。這些必
將對(duì)AN網(wǎng)管在各個(gè)接口上的管理提出更高的要求。
2   基于TMN的接入網(wǎng)網(wǎng)管
2.1 接入網(wǎng)的網(wǎng)管形式
    接入網(wǎng)的網(wǎng)管可以有多種形式，其中以基于TMN的接入網(wǎng)網(wǎng)管為主要發(fā)展趨勢(shì)。這種
網(wǎng)管首先基于接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)，如圖2所示下部分虛框之內(nèi)為接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)。其中
的SMF（System Management Function）王要協(xié)調(diào) UPF、CF、TF、SPF之間的運(yùn)行，并對(duì)
網(wǎng)管系統(tǒng)提供管理接口Qan。接入網(wǎng)網(wǎng)管部分分為管理功能結(jié)構(gòu)和非管理功能結(jié)構(gòu)實(shí)體（
如WSF和QAF等），管理功能實(shí)體分為3個(gè)：
   （1）PCF－OSF（端口／核心管理功能OSF）：它對(duì)接入網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)中的UPF、SPF和CF
進(jìn)行管理。其基本功能是對(duì)SNI（業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口）、UNI（用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口）及其支持的業(yè)
務(wù)進(jìn)行管理，主要包括SNI的配置、UNI的配置、UPE／SPE／CF的故障和性能管理。當(dāng)UNI
采用V5接口時(shí)，PCF－OSF就是對(duì)V5接口及其支持的業(yè)務(wù)進(jìn)行管理。
   （2）TF－OSF（傳送管理功能 OSF）管理 TF實(shí)體，其基本功能是對(duì)TF進(jìn)行配置以及
性能和故障方面的管理。TF具體設(shè)備和技術(shù)的不同（如xDSL、ATM、CDMA、HFC）致使TF
－OSF的功能有所不同。
   （3）在PCF－OSF和TF－OSF之上的功能實(shí)體是CO－OSF（調(diào)度管理功能OSF）。因 PCF
－OSF和 TF－OSF相對(duì)獨(dú)立，并和具體的接入技術(shù)緊密相關(guān)，需要上層的CO－OSF從接入
網(wǎng)全網(wǎng)的角度進(jìn)行協(xié)調(diào)和調(diào)度，特別是處理和全網(wǎng)有關(guān)的故障和性能管理。
    對(duì)圖2和圖3 TMN的功能結(jié)構(gòu)作對(duì)比，可以看出SMF實(shí)際上完成網(wǎng)元層網(wǎng)元管理操作系
統(tǒng)（EM－OSF）的功能，它通過(guò)Qx接口管理 UPF、CF、TF、SPF。在1997年10月，ITU－T
第四研究組決定從當(dāng)前 TMN結(jié)構(gòu)中刪去關(guān)于Qx和 MD（中介器）的規(guī)定，同時(shí)預(yù)留插入新
的接口及其支持功能模塊的余地，所以目前該接口的實(shí)現(xiàn)方法視廠(chǎng)商的不同而有很大不
同，通常使用 Q3、Qc等接口。因 Qc接口（接入網(wǎng)中小容量設(shè)備不能提供 Q3接口時(shí)，它
所提供的網(wǎng)管接口暫定名為 Qc接口）和 Q1、Q2接口一樣均是面向字符流的協(xié)議，不適
合大容量設(shè)備的集中網(wǎng)管需要，而Q3接口是面向?qū)ο蟮闹С志W(wǎng)管七層協(xié)議棧的滿(mǎn)棧協(xié)議，
具有全面的管理功能，所以ITU－T推薦使用Q3接口。但因Q3的滿(mǎn)棧特性，實(shí)現(xiàn)起來(lái)繁瑣
而困難，所以目前該接口主要決定于各個(gè)廠(chǎng)商在Q3接口標(biāo)準(zhǔn)之上取舍部分的多少和它們
產(chǎn)品的未來(lái)發(fā)展方向。
    對(duì)Qan接口來(lái)說(shuō)，TMN的主要目標(biāo)是解決不同級(jí)別上（設(shè)備級(jí)、網(wǎng)絡(luò)組、操作級(jí)等）
不同廠(chǎng)商設(shè)備的兼容性、應(yīng)用系統(tǒng)的平滑擴(kuò)展性等問(wèn)題，在根本上要求采用先進(jìn)的接口
技術(shù)，如要求接口的語(yǔ)法、語(yǔ)義和操作分開(kāi)；獨(dú)立于設(shè)備的接口語(yǔ)義描述；支持繼承、
封裝技術(shù)等。而Q3的面向?qū)ο筇匦郧∏∈蛊涑蔀镼an的當(dāng)然之選，所以眾多廠(chǎng)商在Qan接
口上均采用Q3接口或向此方向努力。
2.2 典型的互連模型
    接入網(wǎng)作為本地網(wǎng)的一部分，接入網(wǎng)網(wǎng)管必將涉及的一個(gè)問(wèn)題是接入網(wǎng)網(wǎng)管和本地
網(wǎng)中其他部分網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的互連。典型的互連模型是當(dāng)SNI為V5接口，業(yè)務(wù)網(wǎng)為電話(huà)網(wǎng)
時(shí)的模型，如圖4所示。
    Qta是本地電話(huà)網(wǎng)管和接入網(wǎng)網(wǎng)管之間的接口，目前有如下實(shí)現(xiàn)方法：
   （1）非標(biāo)準(zhǔn)接口，如 M接口。
   （2）采用TMN中的X接口；X接口實(shí)質(zhì)提供TMN和TMN之間或TMN和具有TMN接口的其他管
理網(wǎng)絡(luò)之間的連接。在這種情況下，本地網(wǎng)管和AN網(wǎng)管成為對(duì)等的管理功能實(shí)體，只有
管理信息交換，無(wú)需確定管理邏輯層次關(guān)系。
   （3）采用TMN的Q3接口；此時(shí)需要確定AN網(wǎng)管中PCF－OSF和本地交換網(wǎng)管的OSF的管
理邏輯層次關(guān)系。
   （4）采用系統(tǒng)內(nèi)部接口，這種情況多適用在本地電話(huà)網(wǎng)管和AN網(wǎng)管綜合建設(shè)時(shí)期。
   （5）其他方法。
    Qca是接入網(wǎng)網(wǎng)管和112受理系統(tǒng)間的接口。112受理系統(tǒng)和號(hào)線(xiàn)管理系統(tǒng)是用戶(hù)管理
和質(zhì)量管理的支撐系統(tǒng)，它們和接入網(wǎng)網(wǎng)管的接口 Qca和Qra目前多采用基于TCP／IP流
的方式傳送。
    112受理系統(tǒng)主要完成對(duì)用戶(hù)設(shè)備的測(cè)試。當(dāng)其收到接入網(wǎng)用戶(hù)撥的112號(hào)碼后，初
步確定應(yīng)作哪些測(cè)試后，把發(fā)生故障的用戶(hù)號(hào)碼和需要作的測(cè)試命令發(fā)向AN網(wǎng)管，由AN
網(wǎng)管對(duì)相應(yīng)用戶(hù)端口阻塞后，再進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。112系統(tǒng)發(fā)給AN網(wǎng)管的測(cè)試命令通常包括
：內(nèi)線(xiàn)測(cè)試、外線(xiàn)測(cè)試、對(duì)用戶(hù)線(xiàn)振鈴、送嗥鳴音、人工插入語(yǔ)音或通知、用戶(hù)話(huà)機(jī)特
性測(cè)試和例行測(cè)試等。實(shí)際上，112受理系統(tǒng)發(fā)給AN網(wǎng)管的用戶(hù)號(hào)碼為E164號(hào)碼，由接入
網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)再映射到相應(yīng)的用戶(hù)端口之上。
2.3 應(yīng)用實(shí)例
    由于基于TMN的接入網(wǎng)網(wǎng)管有著和其他相關(guān)網(wǎng)管易于接口的優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)的新興接入
網(wǎng)上得到普遍推廣，中興光接入網(wǎng)（ZXA10）即為一例典型。
    如圖5所示，ANMS為ZXA10系統(tǒng)的網(wǎng)管，負(fù)責(zé)用戶(hù)線(xiàn)路、設(shè)備環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能的
管理和維護(hù)。光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）負(fù)責(zé)綜合業(yè)務(wù)接入，是光纖到路旁（FTTC）和光纖到大
樓（FTTB）的關(guān)鍵設(shè)備；光線(xiàn)路終端（OLT）負(fù)責(zé)接入網(wǎng)（ONU）設(shè)備的拓?fù)浣M網(wǎng)。
    在 OLT與 ANMS之間：若是小容量 OLT，則采用 Qc接口；若是大容量OLT，則采用Q3
接口；ANMS與112受理中心之間采用Q3接口；在A(yíng)NMS與當(dāng)?shù)丶�中維護(hù)中心之間采用非標(biāo)準(zhǔn)
 M接口。在 ONU和 OLU之間，使用 E1DT中的第16時(shí)隙或 84 Mbit/s光傳輸系統(tǒng)中的 H通
道（開(kāi)銷(xiāo)通道）傳輸管理維護(hù)信息。OLT和ANMS之間傳送維護(hù)管理信息的物理通道一般是
 DDN、串口或局域網(wǎng)（LAN）口。
    另外，ZXA10網(wǎng)管基本遵循TMN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是一個(gè)開(kāi)放的綜合網(wǎng)管體系；其各相關(guān)管
理實(shí)體間的接口大部分遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，ONU、OLT、ANMS間接口實(shí)現(xiàn)符合Q3的AGENT－MAN-
AGER模式（ONU、OLT、ANMS的網(wǎng)管協(xié)議棧恕不贅述，可參見(jiàn)ITU－T Q.811，Q.812）；網(wǎng)
管的軟件平臺(tái)采用X－windows和 MS－windows雙重界面，面向?qū)ο蟮亩噙M(jìn)程、多線(xiàn)程開(kāi)
發(fā)環(huán)境，使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和網(wǎng)無(wú)管理信息模型庫(kù)（MIB）等新技術(shù)。在管理功能上，
除基本的故障、配置、性能、安全、網(wǎng)管自身管理等功能之外，還有CATV管理、信令跟
蹤管理等新功能。管理功能較為完全。ZXA10同時(shí)具有較強(qiáng)的管理能力：最大用戶(hù)數(shù)目前
可達(dá) 4O96個(gè)，16個(gè)ONU；網(wǎng)管做到了功能和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌ㄐ切�、環(huán)形、總線(xiàn)型）無(wú)關(guān)。設(shè)
備操作終端（EOT）可以做到對(duì)一個(gè)網(wǎng)元NE的全面管理，并具有遠(yuǎn)程管理能力。
    綜上可知，ZXA10網(wǎng)管在遵循TMN結(jié)構(gòu)的同時(shí)，充分保留其本身靈活性，是一個(gè)較為
完善全面的AN網(wǎng)管綜合系統(tǒng)。
3   VS接口管理
    維護(hù)管理是接入網(wǎng)的一項(xiàng)極其重要的功能，比較重要的維護(hù)管理功能包括：指配功
能、接入能力管理、資源配置和重新配置、檢測(cè)定位接入網(wǎng)故障功能、監(jiān)視和報(bào)告接入
網(wǎng)性能的功能、安全控制、資源管理等等。對(duì)V5接口來(lái)說(shuō)，主要是實(shí)現(xiàn)指配功能（Prov-
sioning），其網(wǎng)管功能描述包括：
   （1）負(fù)責(zé)與V5接口及用戶(hù)端口均相關(guān)的配置管理，如負(fù)責(zé)用戶(hù)端口與V5接口的連接，
規(guī)定當(dāng)前指配的變量；
   （2）負(fù)責(zé)與V5接口相關(guān)的配置，如規(guī)定V5接口身份標(biāo)識(shí)和鏈路身份標(biāo)識(shí)等；
   （3）負(fù)責(zé)與用戶(hù)端口相關(guān)的配置，如分配用戶(hù)端口地址和用戶(hù)端四類(lèi)型；
   （4）負(fù)責(zé)激活／去激活線(xiàn)路測(cè)試和通道／通路測(cè)量；
   （5）負(fù)責(zé)檢測(cè)、定位、報(bào)告和恢復(fù)用戶(hù)端口和V5接口的故障；
   （6）負(fù)責(zé)監(jiān)視、報(bào)告用戶(hù)端口和V5接口的性能。
    AN側(cè)V5的管理信息必須和交換機(jī)側(cè)（LE）有關(guān)的V5管理信息相一致，目前有兩種方
法實(shí)現(xiàn)兩者的一致性：第一種是通過(guò)V5協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)，由V5協(xié)議保證了兩側(cè)信息的一致性；
第二種利用兩側(cè)的管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)。參見(jiàn)圖4，當(dāng)使用Q3接口時(shí)，兩側(cè)有關(guān)V5接口的管理對(duì)
象的定義是相同的，因此兩側(cè)相同的管理對(duì)象應(yīng)當(dāng)保持一致性。首先，在初始設(shè)置時(shí)，
兩側(cè)的配置數(shù)據(jù)應(yīng)保持一致。其次，在運(yùn)行過(guò)程中，若一例進(jìn)行了創(chuàng)建、刪除、設(shè)置等
操作，對(duì)方應(yīng)做同樣的操作。即一側(cè)的管理系統(tǒng)向自己的代理者（AGENT）發(fā)出M－CREA-
TE、M－DELETE、M－SET命令時(shí)，也應(yīng)把相同的命令發(fā)向?qū)Ψ降墓芾硐到y(tǒng)，由對(duì)方的管理
系統(tǒng)向自己的代理者轉(zhuǎn)發(fā)此命令。
    但由于A(yíng)N的用戶(hù)端口和交換機(jī)側(cè)的用戶(hù)接入（指UNI側(cè)用戶(hù)端口經(jīng)V5接口后在交換機(jī)
倒入口處的一種映象）管理對(duì)象（MO）定義木相同，因此，若其中一側(cè)管理系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)
端口（用戶(hù)接入）進(jìn)行 M－CREATE、 M－DELETE、 M－SET等操作時(shí)，必須經(jīng)過(guò)相應(yīng)的改
變，才能傳送到另一側(cè)的管理系統(tǒng)進(jìn)行。此外，當(dāng)管理系統(tǒng)使用M－ACTION命令建立管理
對(duì)象實(shí)例之間的關(guān)系時(shí)，也應(yīng)當(dāng)考慮到兩側(cè)定義的管理對(duì)象（MO）（用戶(hù)端口和用戶(hù)接
入）的不同，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的改變，再傳送到對(duì)方的管理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施。
    以上是在配置有Q3接口的情況，在尚未裝備Q3接口的情況下，可以在V5接口單獨(dú)設(shè)
置一條維護(hù)管理C通道，由交換機(jī)代理完成網(wǎng)管功能，以便平滑過(guò)渡到Q3接口。特別是用
戶(hù)端目測(cè)試可通過(guò)V5接口并入網(wǎng)絡(luò)已有的集中線(xiàn)路維護(hù)中心處理。
4   接入網(wǎng)網(wǎng)管工程設(shè)計(jì)
    從以上幾部分的闡明中不準(zhǔn)總結(jié)出AN網(wǎng)管工程設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要方面：
    網(wǎng)管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：主要考慮網(wǎng)管系統(tǒng)的分層構(gòu)成；各個(gè)子網(wǎng)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；本系統(tǒng)和
TMN其他子集或非TMN網(wǎng)管系統(tǒng)間的接口和邏輯管理關(guān)系等問(wèn)題。
   （1）接口規(guī)范：主要涉及系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)接口的協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)；子網(wǎng)間的接口規(guī)范等問(wèn)
題。要求既要滿(mǎn)足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，又要考慮現(xiàn)在多網(wǎng)并存的靈活性。
   （2）軟件、硬件平臺(tái)：力爭(zhēng)使用先進(jìn)的軟硬件技術(shù)，如 MIB、面向?qū)ο缶幊獭�RTOS
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，CORBA環(huán)境等，并應(yīng)提供鮮明友好的操作界面。
   （3）管理功能：在5大基本網(wǎng)管功能的基礎(chǔ)上，AN網(wǎng)管的管理域有其自有特點(diǎn)。
    由表1可見(jiàn)，和其他電信子網(wǎng)相比，AN的網(wǎng)管功能更接近傳輸網(wǎng)網(wǎng)管，它不具有業(yè)務(wù)
量管理、路由管理等功能，它的功能更多地集中在用戶(hù)管理上。這一功能的強(qiáng)弱同時(shí)可
以作為評(píng)價(jià)AN網(wǎng)管優(yōu)劣的一個(gè)重要依據(jù)。
   （4）管理能力：主要涉及最大管理網(wǎng)元（NE）數(shù)、網(wǎng)元類(lèi)型、拓?fù)湎嚓P(guān)／無(wú)關(guān)性、
設(shè)備操作終端對(duì)網(wǎng)元的管理能力等等。
    實(shí)際上，其他電信子網(wǎng)網(wǎng)管也同樣涉及以上幾個(gè)方面，所以這幾個(gè)方面同時(shí)可以作
為優(yōu)選網(wǎng)管系統(tǒng)的參考。
5   結(jié)論與展望
    伴隨電信網(wǎng)的寬帶化，AN正走向?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)（B－AN）。寬帶接入網(wǎng)更復(fù)雜的功能體
系、寬帶 V5接口（VB5.1和VB5.2）的實(shí)現(xiàn)、窄帶用戶(hù)接入和寬帶用戶(hù)接入的并存等等一
系列挑戰(zhàn)必將推動(dòng)AN網(wǎng)管走向一個(gè)新境界，可以預(yù)見(jiàn)現(xiàn)存的AN網(wǎng)管和ATM網(wǎng)絡(luò)管理的緊密
融合將是必然發(fā)展趨勢(shì)。我們將進(jìn)一步關(guān)注并深入研究。
    ［作者簡(jiǎn)介］馬奔騰，1997年畢業(yè)于北京郵電大學(xué)無(wú)線(xiàn)系，獲工學(xué)碩士學(xué)位�，F(xiàn)于
郵電部北京設(shè)計(jì)院第二設(shè)計(jì)所任工程師，從事無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)和研究工作。