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摘要:近年來隨著通信技術的發展,為了滿足電力系統安全、穩定、高效生產的需求及電力企業運營走向市場化的需求,電力通信網的發展十分迅速。許多新的通信設備、通信系統,例如SDH、光纖環路、數字程控、ATM等,都紛紛涌入電力通信網,使網絡的面貌日新月異。
關鍵詞:電力系統,通信網絡,網絡管理系統,Q3適配器,SNMP,TMN
0引言
新設備的大量涌入表現出通信網的智能化水平不斷提高,功能日益強大,配置、應用也十分復雜。層出不窮的新產品、新功能、新技術及技術經濟效益等諸多因素的影響,使可選擇的設備越來越多,造成電力通信網中設備種類的復雜化。技術的發展使某些舊的觀念有了根本的改變,計算機網絡技術與通信技術相互交融。傳統通信網絡的交換、傳輸等領域引入了計算機網絡設備,例如路由器、網絡交換、ATM設備等。某些傳統的通信業務通過計算機網絡實現,例如IP電話等。今天通信網與計算機網的界限已越來越模糊。電力通信業務已從調度電話、低速率遠動通道擴展到高速、數字化、大容量的用戶業務,例如計算機互聯網、廣域網、視頻傳送等。電力通信網的結構也已從單一服務于調度中心的簡單星形方式發展到今天多中心的網狀網絡,以保證能為日益增長的電力信息傳輸需求服務。
此外,由于網絡規模的限制,電力通信網實際上是一個小而全的網絡。小是指網絡的業務量不大;全是指作為通信網所有環節一樣不少,而且電力通信網地域廣大、數量繁多。由于規模的原因,電力通信網的管理傳統上一直都是不分專業統一管理,每一位通信管理維護人員都必須管理包括網絡中傳輸、交換、終端各個環節上的設備,還包括電源、機房、環境等網絡輔助設備,同時還要管理電路調配等網絡業務。
由于電力系統行政劃分的各級都設置電力調度,電力通信網又被人為的劃分成不同級別、不同隸屬關系的網絡。一般來說,電力通信網分為主干網、地區網;主干網分國家、網局、省局、地區4級;地區網又分為地區、縣級網。各個級別的網絡根據隸屬關系互聯,各行政單位所屬的網絡管理、維護關系獨立。而且由于傳統的原因,上級網絡的設備維護工作多由通信設備所在地區的下級網絡的通信管理人員負責。網絡設備管理與維護分離,集中運行,分散維護。
面對這樣一個復雜的網絡,這樣一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有綜合業務功能、綜合接入功能的電力通信網絡管理系統(簡稱網管系統)。
早期的電力通信網管理方式簡單,由于通信設備的功能單一、智能化水平不高,自動化管理表現為監控系統,具有監視通信設備運行狀態,實時通告設備的告警和運行異常信息,遠程實時控制設備的主、備切換等功能。隨著電力通信網的發展,作為新一代通信網基礎的智能化設備出現后,產生了網元管理系統,它除了對設備故障的監控功能外,還包括對設備性能、配置及安全的管理。時至今日,網元管理系統的應用在通信網的運行管理過程中已隨處可見。隨著通信設備智能化水平的提高和通信業務需求的增長,通信組網的靈活性越來越大,通信網的規模也越來越大,網絡管理系統應運而生。
1電力通信網絡管理的設計原則
1.1全面采用TMN的體系結構
TMN是國際電信聯盟ITU—T專門為電信網絡管理而制定的若干建議書[1],主要是為了適應通信網多廠商、多協議的環境,解決網管系統可持續建設的問題。TMN包括功能體系結構、信息體系結構、物理體系結構及Q3標準的互聯接口等項內容。通過多年來的不斷完善和發展,TMN已走向成熟。國際上的許多大的公司(例如SUN,HP等)都開發出TMN的應用開發平臺,以支持TMN的標準;越來越多國際、國內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。國內的公用網、部分專用通信網都有利用TMN來建設網管系統的成功范例,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管;無線通信局利用SUN的SEM平臺建設TMN網絡管理系統[2]。TMN的優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。這些問題在網管系統建設中應該加以考慮。
1.2兼容其他網管系統標準
在接受TMN的同時,兼容其他流行的網管系統的標準以解決TMN接口單一的問題,對電力通信網管系統的建設十分有好處,尤其在強調技術經濟效益的今天,這一點更為重要。
SNMP簡單網路管理協議所構成的網絡管理是目前應用最為廣泛的TCP/IP網絡的管理標準,SNMP網絡管理系統實際上也是目前世界上應用最為廣泛的網絡管理系統。不僅計算機網絡產品的廠商,目前越來越多的通信設備制造廠商都支持SNMP的標準。因此電力通信網管系統應該將SNMP簡單網路管理協議作為網絡管理的標準之一,尤其在通信網與計算機網的界限越來越模糊的今天,其效益是顯而易見的。
另外,目前出現了新發展的網管體系和標準,例如對象管理組織OMG的CORBA體系、基于Web的網管體系、分布式網絡管理技術等,這些新的技術都應當引起我們的重視。總之,對于電力通信網這種組織結構分散的網絡來說,網管系統對各種體系的兼容性很有必要。
1.3采用高水平的商用TMN網管開發平臺作為開發基礎
網絡管理是一個巨大、復雜的工程,涉及面廣,難度大,特別是像TMN這樣的系統,而綜合業務及綜合接入功能的要求又增加了系統的難度。依照標準的建議書從基礎開發做起的方法無論從時間、經濟的角度來說都是不可取的。高層網管應用開發平臺是世界上具有相當實力的廠商,投巨資歷時多年開發出來的商用系統,目前比較成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一種商用系統都為建設通信網絡管理系統提供了一整套管理、代理、協議接口及信息數據庫開發的工具和方法。利用商用TMN網管平臺作為核心來構筑電力通信網管系統,屏蔽了TMN網管系統的復雜性,可大大降低開發難度,縮短開發時間,提高分開的成功率。對電力通信網管系統的建設來說不失為一種經濟有效的方法。
當然,商用化高層網管應用開發平臺的成本相對比較高,因此對于規模小、層次低的通信網,采用一些專用的自行開發的網絡管理系統平臺可能更為實際。
1.4網管系統的網絡化
網管系統互聯組成網管網絡這一點是不言而喻的。從長遠的觀點來講,電力通信網管應接受異構網互聯的觀念,即不同層次、不同廠商甚至不同體系結構的系統之間應不受阻礙的互聯,組成一個具有廣泛容納性的網管網絡。
規定一種或幾種統一的標準互聯接口作為系統互聯的限制約定是目前網管系統之間互聯的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的簡單網絡管理協議作為網管之間互聯的標準協議接口。當然隨著技術的發展這種限制可能會有所改變,例如:CORBA技術的應用會對目前的狀況產生影響。雖然統一接口有系統花費大的不足,但是統一接口在數據互聯中的優點是顯而易見的。
網管系統的數據共享和可互操作性機制是網管系統互聯的基礎。完善的安全機制是網管系統互聯成功的保障。網管系統還應支持與網管系統以外的信息管理系統的互聯,實現數據共享。
1.5綜合接入性
網管必須滿足各種通信網絡、通信設備的接入要求,兼容各種制式、各個廠商的產品。
TMN網管系統本身支持的標準接口有限,能夠直接接入TMN網管系統的通信系統、通信設備并不多,大量通信設備的接入依靠網管系統提供的代理轉換機制,網管系統通過協議適配器這樣的網管部件,將通信設備上的五花八門的管理數據接口轉換成統一的網管系統支持的標準接口(例如Q3適配器,SNMP PROX等),實現網管對通信設備的接入。對于設備種類繁多的電力通信網,這個環節尤為重要。
對于網絡層次多、設備分布廣、智能水平低的電力通信網,如果全盤依照TMN的代理方案,勢必造成代理系統十分龐大,整個網管系統變得很不經濟。因此,選用一種綜合接入能力強、成本低的網管系統直接面向大量的通信設備,將通信設備集中轉換,再通過標準接口送入TMN高層次網管。建立綜合接入網管系統來完成接入的任務對電力通信網不失為一種經濟可行的方案。
對于大量中等以下規模的網絡完全可以依靠綜合接入網管系統的功能來管理網絡,既可實現通信設備的綜合接入,又建立了網絡的分層管理,一舉兩得,而且這種方案的經濟效益十分可觀。對于系統已經在建的大量的監控、網元管理系統來說,也可以采用先將其改造成綜合接入網管系統再接入高層TMN網管的方案。
1.6完善的應用功能及客戶應用接口的開放性
在今天這樣的市場競爭環境下,網管系統的應用功能是否完善、豐富,能否滿足用戶的要求、適應網絡的變化,總之網管系統的應用功能是否能得到用戶的認可,是網管系統成敗的關鍵。
應用功能的設置應該能由用戶來選擇,用戶的應用界面應該滿足用戶的要求。這要求網管系統除了具有根據用戶要求定制的能力外,重要的一點是網管系統的應用功能接口應具有開放性,應能支持滿足應用功能接口的第三方應用程序,在不改變基礎系統的情況下不斷推出新的應用功能、用戶界面,滿足用戶的要求。由于電力通信網采用行政劃分的管理方式,各級用戶的管理功能要求的不一致性更大,應用功能開放性的要求顯得更為重要。