第4章电信管理网与SDH管理网

1、第第4 4章章电信管理网电信管理网与与SDHSDH管理网管理网【本章内容简介】【本章内容简介】电信管理网电信管理网（TMN）是收集、处理、传送所存储的有）是收集、处理、传送所存储的有关电信网维护、操作和管理信息的支撑网，关电信网维护、操作和管理信息的支撑网，其目标在于提高全网运行质量和充分利用其目标在于提高全网运行质量和充分利用网络设备。网络设备。SMN是管理是管理SDH网元的网元的TMN子网，子网，遵循和继承了遵循和继承了TMN的结构。的结构。本章系统介绍电信管理网的结构和功本章系统介绍电信管理网的结构和功能，能，SMN的组织模型及管理功能。的组织模型及管理功能。【本章重点难点】【本章重点难

2、点】重点掌握电信管理重点掌握电信管理网的结构、网的结构、SMN的组网分层结构和管理功的组网分层结构和管理功能。能。4.2 SDH4.2 SDH管理网管理网小结小结4.1 4.1 随着电信基础网的迅速发展和日趋完随着电信基础网的迅速发展和日趋完善，对电信管理网（善，对电信管理网（TMN）的需求也日渐）的需求也日渐强烈。强烈。而而TMN正是正是ITU-T提出来的关于网络提出来的关于网络管理系统化的解决方案，是实现电信网管管理系统化的解决方案，是实现电信网管理功能的一个支撑网。理功能的一个支撑网。TMN在概念上是一个独立于被管理对在概念上是一个独立于被管理对象的网络，它是包括一系列标准接口（协象的网

3、络，它是包括一系列标准接口（协议和消息规定等）的统一的体系结构，使议和消息规定等）的统一的体系结构，使得各种不同类型的操作系统能够与电信设得各种不同类型的操作系统能够与电信设备互连，从而实现电信网的自动化和标准备互连，从而实现电信网的自动化和标准化的运行、维护和管理（化的运行、维护和管理（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，可以提高电信网的运行效率和可靠性，降低高电信网的运行效率和可靠性，降低OA&M成本，促进网络及业务的发展。成本，促进网络及业务的发展。TMN是一个综合的、智能的、标准化是一个综合的、智能的、标准化的电信管理系统，由操作系统

4、（的电信管理系统，由操作系统（OS）、工）、工作站（作站（WS）、数据通信网（）、数据通信网（DCN）、网）、网元（元（NE）组成，如图）组成，如图4-1所示。所示。图图4-1 TMN的组成的组成其中操作系统和工作站组成网管中心，其中操作系统和工作站组成网管中心，对整个电信网进行管理；网元是指网络中对整个电信网进行管理；网元是指网络中的设备，可以是交换设备、传输设备、交的设备，可以是交换设备、传输设备、交叉连接设备、复用设备、信令设备等；数叉连接设备、复用设备、信令设备等；数据通信网则提供传输网管数据的通道。据通信网则提供传输网管数据的通道。TMN采用开放系统互连（采用开放系统互连（OSI）的

5、管）的管理概念和工具，可以看成是应用理概念和工具，可以看成是应用OSI概念概念来进行电信服务和电信管理的网络。来进行电信服务和电信管理的网络。4.1.1TMN的结构的结构TMN是一种开放的通用电信管理系统，是一种开放的通用电信管理系统，其结构可划分为其结构可划分为3个基本方面：功能结构、个基本方面：功能结构、信息结构和物理结构。信息结构和物理结构。1功能结构功能结构TMN的功能结构主要描述的功能结构主要描述TMN内的内的功能分布，其基础是功能块。各功能块之功能分布，其基础是功能块。各功能块之间应用数据通信功能（间应用数据通信功能（DCF）来传递信息，）来传递信息，并由参考点（两个功能块之间进行

6、信息交并由参考点（两个功能块之间进行信息交换的点）隔开。换的点）隔开。图图4-2所示显示了所示显示了TMN功能块与参考功能块与参考点的关系。点的关系。图图4-2 TMN功能块与参考点功能块与参考点TMN的基本功能块有的基本功能块有5种：操作系统种：操作系统功能（功能（OSF）、网元功能（）、网元功能（NEF）、）、Q适适配器功能（配器功能（QAF）、工作站功能（）、工作站功能（WSF）、）、协调功能（协调功能（MF）。）。（1）OSF的主要功能是处理用于的主要功能是处理用于TMN方面的数据，通过处理这些数方面的数据，通过处理这些数据，实现据，实现TMN中定义的管理功能，中定义的管理功能，在实现

7、管理功能的基础上提供各种管在实现管理功能的基础上提供各种管理业务。理业务。（2）从）从TMN的角度来看，的角度来看，NEF是对是对通信网设备的一个抽象。通信网设备的一个抽象。NEF有一部分在有一部分在TMN的域内，提供网的域内，提供网管系统和被管理通信设备之间的接口。管系统和被管理通信设备之间的接口。有一部分在有一部分在TMN的域外，提供该通信的域外，提供该通信设备的通信功能。设备的通信功能。对于对于TMN而言，主要关心而言，主要关心TMN域内域内的功能。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标准的管理实体的接口，在通标准的管理实体的接口，在通信网中，由于各种原因，

8、会有一些设信网中，由于各种原因，会有一些设备不能提供标准的备不能提供标准的TMN接口。接口。采用采用TMN的目的之一就是要对全网进的目的之一就是要对全网进行统一和综合的管理，即能够进行端到端行统一和综合的管理，即能够进行端到端的管理，因此，必须有手段对不能提供标的管理，因此，必须有手段对不能提供标准准TMN接口的设备进行管理，接口的设备进行管理，QAF的功能的功能就是对这些不具备就是对这些不具备TMN标准接口的设备提标准接口的设备提供接口适配功能。供接口适配功能。（4）WSF的功能可以从两个层次上的功能可以从两个层次上理解。理解。从从TMN提供管理业务的角度来理解，提供管理业务的角度来理解，W

9、SF的主要功能是提供管理业务的接入手的主要功能是提供管理业务的接入手段，网管系统的使用人员通过段，网管系统的使用人员通过WSF来使用来使用TMN提供的管理业务。提供的管理业务。从从TMN作为一个网络管理系统提供网作为一个网络管理系统提供网络管理功能的角度来理解，络管理功能的角度来理解，WSF的主要功的主要功能是人机界面，网管系统的使用人员通过能是人机界面，网管系统的使用人员通过WSF来使用来使用TMN提供的网络管理功能。提供的网络管理功能。（5）MF介于介于OSF与与NEF（或（或QAF）之间起协调作用，它按之间起协调作用，它按OSF的要求对的要求对来自来自NEF或或QAF的信息进行适配、过的

10、信息进行适配、过滤和压缩处理。滤和压缩处理。根据具体应用的不同，根据具体应用的不同，MF可以在单可以在单一的设备上实现，也可作为网元（一的设备上实现，也可作为网元（NE）的）的一部分实现。一部分实现。TMN功能块可以进一步由功能元件组功能块可以进一步由功能元件组成。成。功能元件是功能元件是TMN的基本结构件，可分的基本结构件，可分为以下为以下7种。种。（1）管理应用功能元（）管理应用功能元（MAF）（2）安全管理功能元（）安全管理功能元（SP）（3）数据库管理功能元（）数据库管理功能元（DSF）（4）数据库访问功能元（）数据库访问功能元（DAF）（5）用户接口支持功能元（）用户接口支持功能元（

11、UISF）（6）工作站支持功能元（）工作站支持功能元（WSSF）（7）信息转换功能元（）信息转换功能元（ICF）图图4-3 操作系统功能结构参考模型操作系统功能结构参考模型2信息结构信息结构TMN的信息结构主要描述各功能块之的信息结构主要描述各功能块之间交换的不同类型的管理信息。间交换的不同类型的管理信息。为便于管理和操作，按为便于管理和操作，按TMN管理功能管理功能分层的原则，信息结构或模型又分为管理分层的原则，信息结构或模型又分为管理层模型（分网元管理、网络管理、服务管层模型（分网元管理、网络管理、服务管理、事务管理理、事务管理4层）、信息模型（面向管理层）、信息模型（面向管理目标或对象目

12、标或对象MO）、组织模型（）、组织模型（M和和A的任的任务及相互关系）和通信模型（务及相互关系）和通信模型（TMN实体间实体间的信息交换、接口、规约和消息）。的信息交换、接口、规约和消息）。3物理结构物理结构图图4-4 TMN的基本物理结构的基本物理结构（1）TMN的功能单元及其基本功能的功能单元及其基本功能网络单元（网络单元（NE）操作系统（操作系统（OS）中介设备（中介设备（MD）工作站（工作站（WS）数据通信网（数据通信网（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、安全管理和账理、故障管理、配置管理、安全管理和账务管理。务管理。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）性能数据采集）性能数据采集（2）性能门限的设置）性能门限的设置（3）性能数据屏蔽）性能数据屏蔽（4）性能数据统计分析）性能数据统计分析2故障（或维护）管理故障（或维护）管理故障管理负责对设备以及子网运行中故障管理负责对设备以及子网运行中的故障进行检测，并给出告警指示。的故障进行检测，并给出告警指示。故障管理要能对传输系统进行故障诊故障管理要能对传输系统进行故障诊断、故障定位、故障隔离、故障校正以及断、故障定位、故障隔离

14、、故障校正以及路径测试。路径测试。故障管理的过程是：检测故障信号故障管理的过程是：检测故障信号收集故障信号收集故障信号识别故障信号识别故障信号故障定故障定位位告警。告警。采取的步骤如下。采取的步骤如下。（1）网元设备将告警信息传送到工）网元设备将告警信息传送到工作站（作站（WS）或工作站分析得出了某）或工作站分析得出了某网元发生了故障。网元发生了故障。（2）记录告警信息，写入数据库，）记录告警信息，写入数据库，记录的内容包括告警时间、来源、属记录的内容包括告警时间、来源、属性及告警等级等，其中有的内容可在性及告警等级等，其中有的内容可在以后步骤完成。以后步骤完成。（3）识别告警，对告警进行过滤

15、，）识别告警，对告警进行过滤，确认告警的来源及属性等，同时作出确认告警的来源及属性等，同时作出相应的操作并进行记录。相应的操作并进行记录。（4）判断告警类型及严重等级，并）判断告警类型及严重等级，并给出可闻、可视告警指示。给出可闻、可视告警指示。告警级别可分为以下告警级别可分为以下5级。级。（1）紧急告警）紧急告警（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实施对配置管理主要实施对NE的控制、识的控制、识别和数据交换，实现对传送网进行增加或别和数据交换，实现对传送网进行增加或撤销撤销NE、通道、电路等调度功能。、通道

16、、电路等调度功能。实际上配置管理是完成对实际上配置管理是完成对NE的状态的状态进行监视和控制，对进行监视和控制，对NE进行配置、检查和进行配置、检查和测试等功能。测试等功能。它主要包括以下方面。它主要包括以下方面。（1）网络拓扑管理）网络拓扑管理（2）网元安装配置）网元安装配置4安全管理安全管理安全管理有两层含义：一层含义是对安全管理有两层含义：一层含义是对管理对象即通信网进行安全管理，保证通管理对象即通信网进行安全管理，保证通信网的安全；另一层含义是网管系统本身信网的安全；另一层含义是网管系统本身的安全管理。的安全管理。在基于在基于TMN的网管系统中，对通信网的网管系统中，对通信网的安全管理

17、有以下特点。的安全管理有以下特点。（1）通信网和网管系统有网络管理）通信网和网管系统有网络管理接口，网管系统对通信网的管理是通接口，网管系统对通信网的管理是通过网络管理接口进行的。过网络管理接口进行的。（2）基于）基于TMN的网管系统是一个开的网管系统是一个开放的体系结构，各种管理接口也是开放的体系结构，各种管理接口也是开放的。放的。安全管理的主要内容如下。安全管理的主要内容如下。（1）用户管理）用户管理（2）口令管理）口令管理（3）操作权限管理）操作权限管理（4）操作日志管理）操作日志管理5账务管理账务管理账务管理主要收集网络服务的账目记账务管理主要收集网络服务的账目记录和设立计费参数，实现

18、计费与资费管理。录和设立计费参数，实现计费与资费管理。TMN管理层次、管理功能和管理业务管理层次、管理功能和管理业务的关系如图的关系如图4-5所示。所示。图图4-5 TMN管理层次、管理功能和管理业务的关系管理层次、管理功能和管理业务的关系SDH管理网（管理网（SMN）是）是SDH传送网的传送网的一个支撑网，它是一个支撑网，它是TMN的子集，专门负责的子集，专门负责管理管理SDH的的NE。SMN又可细分为一系列的又可细分为一系列的SDH管理子管理子网（网（SMS），这些管理子网由各自独立的），这些管理子网由各自独立的嵌入控制通路（嵌入控制通路（ECC）和有关的站内数据）和有关的站内数据通信链路

19、将通信链路将SDHNE连接起来。连接起来。ECC在在NE之间提供逻辑操作通路，之间提供逻辑操作通路，井以数据通信通路（井以数据通信通路（DCC）作物理层，构）作物理层，构成可操作的数据通信控制网，或成为成可操作的数据通信控制网，或成为TMN中的一个中的一个SDH特定的本地通信网（特定的本地通信网（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显著、重要的特点，这种结合使显著、重要的特点，这种结合使TMN信息的传送和响应时间大大缩短。信息的传送和响应时间大大缩短。由于由于NE有智能性，故可将网管功能有智能性，故可将网管功能或修改增补的新版本软件经或修改增补的新版本软件

20、经ECC下载给下载给NE，代理管理应用功能，从而实现代理管理应用功能，从而实现TMN或或SMN的分布式管理。的分布式管理。这正是这正是SDH具有强大的有效网管能力具有强大的有效网管能力的原因。的原因。4.2.1SMN的组织模型的组织模型SMN和和TMN一样采用多层分布式管一样采用多层分布式管理法。理法。TMN是最一般的电信管理网范畴，而是最一般的电信管理网范畴，而SMN是它的子集，负责管理是它的子集，负责管理SDHNE，SMN又是由若干个又是由若干个SMS组成，组成，SMN、SMS和和TMN之间的关系如图之间的关系如图4-6所示。所示。图图4-6 SMN、SMS和和TMN之间的关系之间的关系一

21、个一个SDH管理子网是以数据通信通路管理子网是以数据通信通路（DCC）为物理层的嵌入控制通路（）为物理层的嵌入控制通路（ECC）互连的若干网元（互连的若干网元（NE），其中至少应有一），其中至少应有一个网元具有个网元具有Q接口，并可以通过此接口与接口，并可以通过此接口与上一级管理层互通，这个能与上级互通的上一级管理层互通，这个能与上级互通的网元称为网关（网元称为网关（GNE）。）。图图4-7所示为所示为SMN、SMS和它们在和它们在TMN范围内的连接情况的一个示例，图中范围内的连接情况的一个示例，图中NNE表示非表示非SDHNE，GNE表示网关，经表示网关，经Q接口与接口与OS或或MD相连，相

22、连，SMN内部各个内部各个NE经经ECC互连，局站内也可用本地通信网互连，局站内也可用本地通信网（LCN）互连。）互连。图图4-7 SMN、SMS和和TMN具体应用示例具体应用示例由图由图4-7所示可知，所示可知，GNE与与TMN各部各部分的连接可通过一系列的标准接口（分的连接可通过一系列的标准接口（Q3、Qx、F）实现，故）实现，故SMS的接入总是利用的接入总是利用GNE功能块实现。功能块实现。SMS结构上的特点如下。结构上的特点如下。（1）在同一局站内会有多个可寻址）在同一局站内会有多个可寻址的的GNE，例如图中的，例如图中的GNE-E和和GNE-G就配置在同一局站内。就配置在同一局站内。

23、（2）SDHNE的的MCF能够终接（在能够终接（在较低层规约的意义上）、选路由，或较低层规约的意义上）、选路由，或用其他方法处理用其他方法处理ECC上的消息，或经上的消息，或经Q接口与接口与MD、OS相连。相连。要求所有要求所有GNE都能接都能接ECC，即能执行，即能执行OSI中称为终端系统的功能。中称为终端系统的功能。也可要求也可要求SMS按照已储存的路由控制按照已储存的路由控制信息在端口与端口之间安排信息在端口与端口之间安排ECC的路由的路由（执行选路由功能），即应能执行（执行选路由功能），即应能执行OSI中中称为中间系统的功能。称为中间系统的功能。还可要求还可要求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之间的通信链之间的通信链路通常由路通常由SDH的的ECC构成。构成。（4）同一局站内的）同一局站内的NE之间可通过站之间可通过站内内ECC或或LCN进行通信。进行通信。如采用如采用LCN作为站内数据通信网时既作为站内数据通信网时既可为可为SMS服务，又可为服务，又可为SDH网元服务。网元服务。4.2.2SMN的分层结构的分层结构SMN可像可像TMN那样粗分为那样粗分为3层进行分层进行分层管理，从上至下为网络管理层（层管理，从上至下为网络管理层（NCL）、）、网元管理层（网元管理层（EML）和网元层（）和网元层（NEL），），如图如图4-8所示

25、。所示。图图4-8 SMN的分层结构的分层结构1网络管理层网络管理层2网元管理层网元管理层3网元层网元层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，不过的功能是一致的，不过SMN有有一套起码的管理功能，可按一套起码的管理功能，可按ITU-T建议建议M.3400的分类形式进行分类如下。的分类形式进行分类如下。1通用功能通用功能（1）主要是）主要是ECC管理功能。为了管理功能。为了SNE间进行通信，必须对其通信链路间进行通信，必须对其通信链路ECC进行有效管理。进行有效管理。主要的管理功能有：主要的管理功能有：对网络参

26、数的检索，如数据分组规对网络参数的检索，如数据分组规格、时限、服务质量、窗口规格等的检索格、时限、服务质量、窗口规格等的检索要确保能兼容工作。要确保能兼容工作。在在DCC节点间建立消息路由；节点间建立消息路由；进行网络地址的管理；进行网络地址的管理；对给定节点对给定节点DCC的运行状态进行的运行状态进行检索；检索；能够、不能够接入能够、不能够接入DCC的能力。的能力。（2）其次是时间标记功能，即事件）其次是时间标记功能，即事件和性能报告标以分辨力为和性能报告标以分辨力为1s的时间标的时间标记。记。（3）其他还有安全、软件下载、远）其他还有安全、软件下载、远端请求联机等一般功能。端请求联机等一般

27、功能。2故障（维护）功能故障（维护）功能（1）告警监视）告警监视涉及网络中发生的相应事件、情况的涉及网络中发生的相应事件、情况的检出和报告。检出和报告。所谓告警就是作为某一事件、情况引所谓告警就是作为某一事件、情况引起的结果由起的结果由NE自动产生的指示，网管应支自动产生的指示，网管应支持下面与告警有关的功能。持下面与告警有关的功能。告警的自动报告；告警的自动报告；请求报告所有告警；请求报告所有告警；所有告警报告；所有告警报告；允许或禁止自动告警报告；允许或禁止自动告警报告；对所要求的告警报告的允许或禁止对所要求的告警报告的允许或禁止状态的报告。状态的报告。表表4-1给出了给出了SDH告警指示

28、。告警指示。（2）告警历史管理）告警历史管理告警历史指涉及告警的记录。告警历史指涉及告警的记录。通常将告警历史数据存在通常将告警历史数据存在NE的寄存的寄存器内，每个寄存器包含有告警消息的所有器内，每个寄存器包含有告警消息的所有参数，并应能周期地读出或按请求读出。参数，并应能周期地读出或按请求读出。当寄存器填满后，操作系统应能决定当寄存器填满后，操作系统应能决定是停止记录、删去部分记录、还是清零。是停止记录、删去部分记录、还是清零。3性能管理性能管理（1）性能数据采集）性能数据采集（2）性能监视历史）性能监视历史当前寄存器当前寄存器历史寄存器历史寄存器（3）门限设置）门限设置（4）性能数据报告

29、）性能数据报告（5）不可用时间内的性能监视）不可用时间内的性能监视（6）附加监视事件）附加监视事件4配置管理配置管理按照按照TMN功能，配置管理主要实施对功能，配置管理主要实施对NE的控制、识别和数据交换，实现对的控制、识别和数据交换，实现对NE的调的调度功能以及度功能以及NE状态和控制功能。状态和控制功能。其中一个重要的手段是实施保护转换，其中一个重要的手段是实施保护转换，以控制、保护线路传输的业务不中断。以控制、保护线路传输的业务不中断。5安全管理安全管理同同TMN一样，安全管理涉及注册、口一样，安全管理涉及注册、口令和安全等级等方面。令和安全等级等方面。防止未经许可与防止未经许可与SNE

30、通信，保证安全通信，保证安全地接入地接入SNE的数据库。的数据库。4.2.4规约栈规约栈SMN管理目标之一是实现横向、纵向管理目标之一是实现横向、纵向兼容性，其实质是对面向目标的网络信息兼容性，其实质是对面向目标的网络信息模型进行管理，而管理的实现又取决于管模型进行管理，而管理的实现又取决于管理信息的传送。理信息的传送。如何有效、快速、可靠地传送管理信如何有效、快速、可靠地传送管理信息则依赖于各种接口功能（包括规约、规息则依赖于各种接口功能（包括规约、规约栈）的实现。约栈）的实现。在在SMN中需要开发符合中需要开发符合ITU-T建议的建议的规约栈有规约栈有4种：种：NE之间通信用的之间通信用的

31、ECC规约规约栈；栈；NE与与WS之间的之间的F接口；接口；GNE与与OS之之间的间的Q3接口；接口；NE与与MD之间的之间的Qx接口。接口。4.2.5操作运行接口操作运行接口SMN的主要操作运行接口有：网络管的主要操作运行接口有：网络管理接口（理接口（Q接口），工作站接口（接口），工作站接口（F接口）接口）和本地终端接口（和本地终端接口（f接口）。接口）。1Q接口接口2F接口接口3f接口接口TMN是一个综合的、智能的、标准化是一个综合的、智能的、标准化的电信管理系统，其结构可划分为的电信管理系统，其结构可划分为3个基本个基本方面：功能结构、信息结构和物理结构。方面：功能结构、信息结构和物理结构。TMN