淺談電力通信網(wǎng)絡管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論文
論文關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 通信網(wǎng)絡 網(wǎng)絡管理系統(tǒng) Q3適配器 SNMP TMN
論文摘要：分析了電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)的管理要求，針對網(wǎng)絡管理層次多、設備種類多、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)復雜的特點，從技術(shù)的角度提出了建設電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的基本要求及解決方案。方案以TMN為基礎兼容其他網(wǎng)管系統(tǒng)標準，強調(diào)接口的開放性，強調(diào)系統(tǒng)的一體化和獨立性，強調(diào)網(wǎng)絡化和對各種體系結(jié)構(gòu)的兼容性。為網(wǎng)管系統(tǒng)設計和方案選擇提供一些有益的建議。
1 電力通信網(wǎng)絡管理的設計原則
1.1 全面采用TMN的體系結(jié)構(gòu)
TMN是國際電信聯(lián)盟ITU-T專門為電信網(wǎng)絡管理而制定的若干建議書[1]，主要是為了適應通信網(wǎng)多廠商、多協(xié)議的環(huán)境，解決網(wǎng)管系統(tǒng)可持續(xù)建設的問題。TMN包括功能體系結(jié)構(gòu)、信息體系結(jié)構(gòu)、物理體系結(jié)構(gòu)及Q3標準的互聯(lián)接口等項內(nèi)容。通過多年來的不斷完善和發(fā)展，TMN已走向成熟。國際上的許多大的公司（例如SUN,HP等）都開發(fā)出TMN的應用開發(fā)平臺，以支持TMN的標準；越來越多國際、國內(nèi)的通信設備制造廠商也宣布接受Q3接口標準，并在他們的設備上配置Q3接口。國內(nèi)的公用網(wǎng)、部分專用通信網(wǎng)都有利用TMN來建設網(wǎng)管系統(tǒng)的成功范例，例如：全國長途電信局利用HP的TMN平臺OVDM建設全國長途電信三期網(wǎng)管；無線通信局利用SUN的SEM平臺建設TMN網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。TMN的優(yōu)點在于其成熟和完整性，是目前國際上被廣泛接受的體系中最為完整的通信網(wǎng)管標準體系；TMN的不足在于其復雜性和單一化的接口。這些問題在網(wǎng)管系統(tǒng)建設中應該加以考慮。
1.2 兼容其他網(wǎng)管系統(tǒng)標準
在接受TMN的同時，兼容其他流行的網(wǎng)管系統(tǒng)的標準以解決TMN接口單一的問題，對電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)的建設十分有好處，尤其在強調(diào)技術(shù)經(jīng)濟效益的今天，這一點更為重要。
SNMP簡單網(wǎng)路管理協(xié)議所構(gòu)成的網(wǎng)絡管理是目前應用最為廣泛的TCP/IP網(wǎng)絡的管理標準，SNMP網(wǎng)絡管理系統(tǒng)實際上也是目前世界上應用最為廣泛的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。不僅計算機網(wǎng)絡產(chǎn)品的廠商，目前越來越多的通信設備制造廠商都支持SNMP的標準。因此電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)應該將SNMP簡單網(wǎng)路管理協(xié)議作為網(wǎng)絡管理的標準之一，尤其在通信網(wǎng)與計算機網(wǎng)的界限越來越模糊的今天，其效益是顯而易見的。
2 電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)方案
2.1 需求分析
在選擇網(wǎng)管系統(tǒng)方案時各種因素都會影響最終的決定，如網(wǎng)絡管理要求、通信系統(tǒng)規(guī)模、通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、技術(shù)經(jīng)濟指標等。網(wǎng)絡管理要求應是確定網(wǎng)管系統(tǒng)方案的首要因素。并不是在任何情況下網(wǎng)管的配置越高、功能越全越好，如果管理要求只關(guān)心對通信設備的實時監(jiān)控，那么最佳方案是選擇監(jiān)控系統(tǒng)。在完成監(jiān)控功能方面，監(jiān)控系統(tǒng)的實時性能、準確程度都較復雜的網(wǎng)管系統(tǒng)要高。同樣如果管理要求只關(guān)心通信設備的信息，只需要建立網(wǎng)元管理系統(tǒng)即可。但如果是一個管理一定規(guī)模的通信網(wǎng)絡而且提供通信服務的管理單位，那么就應該選擇能夠涵蓋整個通信網(wǎng)的網(wǎng)管系統(tǒng)。
2.2 網(wǎng)絡設計
初期的網(wǎng)管系統(tǒng)一般只注重網(wǎng)絡某些部分（如通信設備）的管理，其主要原因是通信網(wǎng)管系統(tǒng)在發(fā)展初期一般依賴于通信設備生產(chǎn)廠商。真正的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應包括以下各個層次：
網(wǎng)元數(shù)據(jù)采集層：網(wǎng)元(設備)的數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
網(wǎng)元管理層：直接管理單個的網(wǎng)元(設備)，同時支持上級的`網(wǎng)絡管理層。這一層主要是面向設備、單條電路，是網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的基礎內(nèi)容。其直接的結(jié)果實現(xiàn)設備的維護系統(tǒng)。
網(wǎng)絡管理層：在網(wǎng)元管理的基礎上增加對網(wǎng)元之間的關(guān)系、網(wǎng)絡組成的管理。主要功能包括：從網(wǎng)絡的觀點、互聯(lián)關(guān)系的角度協(xié)調(diào)網(wǎng)元(設備)之間的關(guān)系；創(chuàng)建、中止和修改網(wǎng)絡的能力；分析網(wǎng)絡的性能、利用率等參數(shù)。網(wǎng)絡管理層的另一個重要的功能是支持上層的服務管理。
服務管理層：管理網(wǎng)絡運行者與網(wǎng)絡用戶之間的接口，如物理或邏輯通道的管理。管理的內(nèi)容包括用戶接口的提供及通道的組織；接口性能數(shù)據(jù)的記錄統(tǒng)計；服務的記錄和費用的管理。
業(yè)務管理層：對通信調(diào)度管理人員關(guān)于運行等事項所需的一些決策、計劃進行管理。對運行人員關(guān)于網(wǎng)絡的一些判斷的管理。這一層管理往往與通信企業(yè)的管理信息系統(tǒng)密切相關(guān)。其功能包括：日志記錄，派工維護記錄，停役、維護計劃，網(wǎng)絡發(fā)展規(guī)劃等。
網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應當是全網(wǎng)絡的，對于面向用戶服務的規(guī)模較大的通信網(wǎng)絡，管理的重點應放在網(wǎng)絡、服務、業(yè)務等層次的管理上。
2.3 系統(tǒng)功能
一個完善的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應具備如下功能。
故障管理：提供對網(wǎng)絡環(huán)境異常的檢測并記錄，通過異常數(shù)據(jù)判別網(wǎng)絡中故障的位置、 性質(zhì)及確定其對網(wǎng)絡的影響，并進一步采取相應的措施。
性能管理：網(wǎng)絡管理系統(tǒng)能對網(wǎng)絡及網(wǎng)絡中各種設備的性能進行監(jiān)視、分析和控制，確保網(wǎng)絡本身及網(wǎng)絡中的各設備處于正常運行狀態(tài)。
配置管理：建立和調(diào)整網(wǎng)絡的物理、邏輯資源配置；網(wǎng)絡拓撲圖形的顯示，包括反映每期工程后網(wǎng)絡拓撲的演變；增加或刪除網(wǎng)絡中的物理設備；增加或刪除網(wǎng)絡中的傳輸鏈路；設置和監(jiān)視環(huán)回，以實施相關(guān)性能指標的測試。
安全管理：防止非法用戶的進入，對運行和維護人員實現(xiàn)靈活的優(yōu)先權(quán)機制。
2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
為了保證網(wǎng)管系統(tǒng)能較好適應電力通信網(wǎng)的特點，滿足電力通信網(wǎng)的管理要求，網(wǎng)管系統(tǒng)應能兼容多機種、多種操作系統(tǒng)；應能設計成冗余結(jié)構(gòu)保證系統(tǒng)可靠性；應能充分考慮系統(tǒng)分期建設的要求，充分考慮不同檔次的網(wǎng)管系統(tǒng)的需求。網(wǎng)管系統(tǒng)可采用IP級的網(wǎng)絡實現(xiàn)系統(tǒng)中各硬件平臺之間的互聯(lián)，利用現(xiàn)有的各種管理數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的路由，組織四通八達的網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)絡。
數(shù)據(jù)服務器：是網(wǎng)管管理信息數(shù)據(jù)庫的存儲載體，用于存儲和處理管理信息。
網(wǎng)管工作站：為網(wǎng)管系統(tǒng)提供人機接口功能。它為用戶提供友好的圖形化界面來操作各被管設備或資源，并以圖形的方式來顯示網(wǎng)絡的運行狀態(tài)及各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時運行各種網(wǎng)管系統(tǒng)的應用程序。
瀏覽工作站：通過廣域網(wǎng)、Internet或Intranet網(wǎng)接入網(wǎng)管系統(tǒng)，提供網(wǎng)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的瀏覽功能。
協(xié)議適配器：完成網(wǎng)管系統(tǒng)與被管理設備之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
前置機代理：通過遠方數(shù)據(jù)輪詢采集及網(wǎng)管系統(tǒng)與采集系統(tǒng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對各種通信站、通信設備的實時管理。
網(wǎng)管系統(tǒng)的軟件由管理信息數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)管核心模塊、若干應用平臺、若干網(wǎng)絡高級分析程序及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口程序組成。
管理數(shù)據(jù)庫：負責存儲和處理被管設備、被管系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù), 以及非實時的資料、統(tǒng)計檢索結(jié)果、報表數(shù)據(jù)等離線數(shù)據(jù)。
網(wǎng)管核心模塊包括管理信息服務模塊、管理信息協(xié)議接口及實時數(shù)據(jù)庫；
通信調(diào)度應用平臺包括系統(tǒng)運行監(jiān)視、運行管理、設備操作、圖形調(diào)用、數(shù)據(jù)查詢等功能。
圖形系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)管系統(tǒng)圖形應用界面，包括圖元制作工具、繪圖工具、圖形文件管理工具、數(shù)據(jù)庫維護工具等。
通信運行管理應用平臺提供網(wǎng)管系統(tǒng)所需的各種管理功能，包括運行計劃管理、維護管理、報表管理、權(quán)限管理等。
網(wǎng)絡高級分析軟件包括網(wǎng)絡故障分析、性能分析、路由分析、資源配置分析。
3 結(jié)語
電力通信網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的開發(fā)與應用起步比較遲，相對于公用網(wǎng)和其他一些專用網(wǎng)都落后了一步。目前，在電力通信網(wǎng)中未見真正的規(guī)模比較大的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，網(wǎng)絡的運行管理主要依靠通信監(jiān)控系統(tǒng)和一些隨通信系統(tǒng)和通信設備引進的網(wǎng)元、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡規(guī)模、管理水平的提高，越來越顯示出目前這種狀況的不適應性。從事電力通信網(wǎng)運行、管理、開發(fā)的建設者們有能力、有決心解決好這些問題。
參考文獻
[1]ITU-T M.3010-96.Principles for a Telecommunication Management Networks.
胡谷雨(Hu Guyu).電信管理網(wǎng)及其應用(Telecommunication Management Network and Its Application).通信工程學院報(Journal of ICE)，1999，13(2)
謝鈞(Xie Jun).利用TMN綜合平臺構(gòu)造多級網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(Building Multi-Level Network Management System with TMN Platform).通信工程學院報(Journal of ICE)，1999，13(2)
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