ＮＧＯＳＳ在廣電交互式網(wǎng)絡(luò)電視系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

摘要：

文章分析了建立運維系統(tǒng)的必要性，并依據(jù)電信網(wǎng)絡(luò)管理論壇新一代運營支撐系統(tǒng)研究計劃的概念和應(yīng)用原則，提出了建立廣電交互式網(wǎng)絡(luò)電視業(yè)務(wù)運維系統(tǒng)的一些設(shè)想。

關(guān)鍵詞：

新一代運營支撐系統(tǒng)；電信運營圖；電信管理網(wǎng)；交互式網(wǎng)絡(luò)電視

Abstract:

Based on the concept and implementation principles of TMF’s NGOSS， the paper analyzes the necessity of building operation and maintenance systems for the China radio and television networks， and also presents the system requirements and solutions to realizing relevant services and network management functions.

Key words:

NGOSS; TOM; TMN; IPTV

1、 引言

交互式網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)是一種利用寬帶有線電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)、通信技術(shù)于一體，向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的嶄新技術(shù)。

交互式網(wǎng)絡(luò)電視利用寬帶有線電視網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，以家用電視機作為主要終端電器，通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來提供包括電視節(jié)目在內(nèi)的多種數(shù)字媒體服務(wù)。

廣電網(wǎng)是一個集成多技術(shù)的多業(yè)務(wù)網(wǎng)。面對激烈的市場競爭，以及客戶對業(yè)務(wù)質(zhì)量要求的不斷提高，廣電網(wǎng)需要建立良好的運維系統(tǒng)以支持多業(yè)務(wù)的開展，而降低多廠商網(wǎng)絡(luò)的維護成本是滿足企業(yè)運營目標所必須采取的手段之一。

成功的電信業(yè)務(wù)系統(tǒng)都是在進入市場前就適時地引入運維系統(tǒng)，并提供業(yè)務(wù)開通初期的有效服務(wù)手段，但這些運維系統(tǒng)多數(shù)基于靜態(tài)商業(yè)模型，需要不斷地改進以適應(yīng)不斷變化的商業(yè)運營環(huán)境。按此分析，針對IPTV這一即將興起的流媒體業(yè)務(wù)，需要一種漸進的方案實現(xiàn)運營系統(tǒng)的完整集成。從技術(shù)的角度來看，就是需要一種能適應(yīng)軟件領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的模塊結(jié)構(gòu)框架以構(gòu)成集成運維支撐系統(tǒng)。

中國一些運營商目前正在抓緊建設(shè)基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)管系統(tǒng)。前幾年陸續(xù)建設(shè)了電信“97工程”包括計費和營業(yè)系統(tǒng)，現(xiàn)在的重點是建設(shè)客戶管理系統(tǒng)、呼叫中心等。總體來看，這些系統(tǒng)的建設(shè)起到了很好的作用，但隨著市場競爭的加劇，新業(yè)務(wù)的融合，需要不斷地對這些系統(tǒng)升級換代，因此參考網(wǎng)絡(luò)管理論壇電信運營圖（TOM）規(guī)范，研究適合運營商需要的運營支撐系統(tǒng)(OSS)的建設(shè)方法十分重要。

不同運營商對TOM規(guī)范的具體實現(xiàn)方案各有不同，實際上是不同的解決方案對TOM的基本模塊做了不同組合。為了對建設(shè)廣電交互式網(wǎng)絡(luò)提供參考意見，本文主要討論網(wǎng)絡(luò)運營商關(guān)注的管理業(yè)務(wù)的原則和方法。

2、 新一代運營支撐系統(tǒng)研究計劃和應(yīng)用原則

網(wǎng)絡(luò)管理論壇充分利用現(xiàn)代分布式處理技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)和部件技術(shù)的成果，提出了新一代運營支撐系統(tǒng)(NGOSS)計劃，重點研究采用即插即用方式開發(fā)、部署、修改OSS部件的結(jié)構(gòu)框架、分析基準和過程方法論。NGOSS研究計劃產(chǎn)生了一系列定義和推薦文檔，推動了信息和通信部門OSS解決方案的發(fā)展。

NGOSS框架是一種高度中性的方案，同時也是一種包容方案，即可將該方案映射到多種實現(xiàn)技術(shù)如CORBA、JAVA和XML等。

NGOSS的研究內(nèi)容非常龐大，主要的內(nèi)容有：商業(yè)過程框架定義，系統(tǒng)實現(xiàn)框架定義，參考實現(xiàn)，開發(fā)NGOSS部件所需文檔、模塊、代碼、培訓資料的資源庫建立，開發(fā)NGOSS解決方案和產(chǎn)品的一致性驗證等。NGOSS與TMN間的關(guān)系如圖1所示。NGOSS的結(jié)構(gòu)框架如圖2所示。

NGOSS的主要成果包括新一代運營支撐系統(tǒng)的一般方面、過程自動化方面、信息/數(shù)據(jù)模型方面、系統(tǒng)框架方面。

應(yīng)用TMF的NGOSS開發(fā)電信業(yè)務(wù)運維支撐系統(tǒng)功能模型可覆蓋如下的電信業(yè)務(wù)管理領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和資源管理、多業(yè)務(wù)服務(wù)配置和激活、服務(wù)保證(如QoS、SLA、故障單等)、客戶管理與計費、工單和工作流管理、業(yè)務(wù)分析與決策支持、集成網(wǎng)元與網(wǎng)絡(luò)管理等。

運用NGOSS建立運維系統(tǒng)，應(yīng)注意以下原則：

系統(tǒng)符合工業(yè)標準，兼容軟件部件；

工作流工具不需重編程就能改變系統(tǒng)性能，提供不同功能；

最大限度減少系統(tǒng)集成復(fù)雜性和時間；

能實時保證盡可能多的后臺操作移到前臺；

客戶和操作員能通過因特網(wǎng)門戶聯(lián)系，所有操作和活動受控于業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)；

應(yīng)用軟件可通過消息總線(如EJB)和CORBA互相通信；

新的應(yīng)用可通過共享業(yè)務(wù)對象集成；

遺留應(yīng)用應(yīng)集成到企業(yè)應(yīng)用；

業(yè)務(wù)功能分為實時和離線數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用；

基于策略的管理應(yīng)保證系統(tǒng)行為實時更新；

網(wǎng)元之間有直接對象接口；

基于部件的即插即用框架保證互操作和動態(tài)分布式管理應(yīng)用；

應(yīng)用系統(tǒng)能自己實現(xiàn)負載平衡和管理，網(wǎng)絡(luò)資源能重點面向最終用戶。

通常依據(jù)上述原則設(shè)計的軟件結(jié)構(gòu)應(yīng)包含以下3個部件：

商業(yè)服務(wù)，通過協(xié)約定義提供商業(yè)功能的部件；

框架服務(wù)，支持通信、協(xié)約注冊、工作流和安全等功能的平臺；

策略框架服務(wù)，提供如何使用框架服務(wù)的規(guī)則部件。

3、交互式網(wǎng)絡(luò)電視運維系統(tǒng)應(yīng)用探討

為了方便對交互式網(wǎng)絡(luò)電視運維系統(tǒng)進行探討和研究，我們將交互式網(wǎng)絡(luò)電視分為九大部分，分別為：視頻壓縮和視頻信源模型、應(yīng)用層服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制、連續(xù)的媒體發(fā)布服務(wù)、流式服務(wù)器、媒體同步體制、流式媒體協(xié)議、版權(quán)保護、網(wǎng)絡(luò)管理和元數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)。

原始的視頻、音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮算法壓縮，然后保存在存儲裝置之中。用戶請求時，流媒體服務(wù)器從存儲裝置中重新獲得壓縮了的視頻、音頻數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用層QoS控制模塊根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況和QoS要求對視頻、音頻比特進行適配。適配后，傳輸協(xié)議將壓縮的比特流打包，并且將視頻、音頻包送到互聯(lián)網(wǎng)上。這些包可能會由于網(wǎng)絡(luò)擁塞而導(dǎo)致過大的延遲或者丟失。為了提高網(wǎng)絡(luò)視頻、音頻的傳輸質(zhì)量，在互聯(lián)網(wǎng)上配置了連續(xù)媒體的分類服務(wù)(如高速緩沖存儲器)。包文件要想成功地到達接收器端，首先要經(jīng)過傳輸層，并且在被視頻、音頻解碼器解碼之前要被應(yīng)用層處理。為了實現(xiàn)視頻、音頻的同步表達，媒體同步裝置必不可少。

交互式網(wǎng)絡(luò)電視系統(tǒng)通常分為商務(wù)層、業(yè)務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層及網(wǎng)元管理層等。網(wǎng)絡(luò)層擁有全網(wǎng)視圖，接受業(yè)務(wù)層的命令，協(xié)調(diào)和控制網(wǎng)元的物理和邏輯連接，保證服務(wù)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)層提供核心主干網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)配置、性能管理。網(wǎng)絡(luò)層進行數(shù)據(jù)收集，收集的數(shù)據(jù)包括資源事件和使用數(shù)據(jù)，與消費者、網(wǎng)絡(luò)提供者、服務(wù)提供者、內(nèi)容提供者有關(guān)的財務(wù)數(shù)據(jù)等。網(wǎng)絡(luò)層為業(yè)務(wù)層的計費系統(tǒng)、市場研究系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)層主要負責處理用戶訂單請求、客戶服務(wù)和計費、故障管理。目前考慮用戶管理和機頂盒(STB)管理，如為位于傳輸系統(tǒng)的接入節(jié)點分配連接初始參數(shù)，視頻點播相關(guān)的控制，廣播相關(guān)的控制，機頂單元(STU)和服務(wù)器管理的信息庫等。商務(wù)層負責整個企業(yè)的管理、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和發(fā)展。

關(guān)于交互式網(wǎng)絡(luò)電視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議和模型，我們建議采用公共管理信息協(xié)議(CMIP)和簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)共存的方式，對SDH/WDM/ATM采取ITU-T和ATM制訂的公共管理信息服務(wù)單元(CMISE)模型，對機頂單元和交互式網(wǎng)絡(luò)電視服務(wù)器采用SNMP模型，對網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)據(jù)的收集采用SNMP和CMISE模型。另外網(wǎng)絡(luò)管理采用基于Web和CORBA的分布式管理。

下面我們重點探討IPTV網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)與網(wǎng)元管理系統(tǒng)(EMS)之間如何通過標準接口進行服務(wù)及實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理功能(包括配置管理、故障管理、性能管理、計費)。

(1)網(wǎng)元管理

網(wǎng)元管理系統(tǒng)(EMS)通常由廠商提供，實現(xiàn)網(wǎng)元設(shè)備開通、配置、監(jiān)視(包括故障和性能)和測試。對傳輸系統(tǒng)來講，網(wǎng)元管理系統(tǒng)主要是配置網(wǎng)元單板、交叉時隙等，對IP網(wǎng)絡(luò)來講主要是配置和監(jiān)視服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、交換機、路由器等。為了增強產(chǎn)品競爭力，廠商提供的網(wǎng)元管理系統(tǒng)有時包含了網(wǎng)絡(luò)管理層，甚至是業(yè)務(wù)管理層的部分或全部功能。應(yīng)用時運營商主要關(guān)心網(wǎng)元管理系統(tǒng)通過接口向上層提供的管理信息，而不需要廠商宣稱的多廠商管理能力。網(wǎng)元管理系統(tǒng)通常應(yīng)提供以下接口：告警接口、性能統(tǒng)計接口、計費數(shù)據(jù)接口，并接受網(wǎng)絡(luò)層的業(yè)務(wù)開通指令，上載網(wǎng)元配置和拓撲數(shù)據(jù)。

(2)業(yè)務(wù)配置管理

業(yè)務(wù)配置管理指實現(xiàn)和計劃客戶業(yè)務(wù)的全過程，因此要求該管理功能快速、可靠、準確。通常要求業(yè)務(wù)配置管理做到以下幾點：可自動或手工配置業(yè)務(wù)；可業(yè)務(wù)預(yù)配置，尋找是否有合適的資源；手工激活可由管理人員、市場人員或客戶直接完成；可進行跨多個廠商設(shè)備的業(yè)務(wù)配置；具有業(yè)務(wù)配置事物管理和安全管理功能。

實現(xiàn)業(yè)務(wù)配置管理時通常需要取得廠商的配合，共同開發(fā)出與廠商網(wǎng)元管理系統(tǒng)相連的接口適配器。雖然難度大，但只要在與廠商簽訂商務(wù)條款時堅持需要接口的原則立場，就會得到廠商的支持，從而為今后運維部門建立完善的運維系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。此外，網(wǎng)絡(luò)管理論壇、中國網(wǎng)絡(luò)管理標準研究組等標準組織已制訂的一系列網(wǎng)元管理系統(tǒng)-網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(EMS-NMS)網(wǎng)絡(luò)管理接口規(guī)范，必須作為管理系統(tǒng)建設(shè)工作的基礎(chǔ)。

進行連接類網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)配置時通常按如下方式進行：訂單管理模塊接到來自客戶服務(wù)模塊的訂單后，進行訂單計劃，發(fā)送激活指令到網(wǎng)絡(luò)配置模塊。網(wǎng)絡(luò)資源管理模塊或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身讀出網(wǎng)絡(luò)拓撲，計算出最佳路由，通過網(wǎng)元管理系統(tǒng)的接口將配置命令下達給網(wǎng)元管理系統(tǒng)或網(wǎng)元。需要指出的是這里應(yīng)有完整的事物回退機制保持各管理模塊數(shù)據(jù)一致性。

訂單管理接受客戶請求，可提供Web界面，由用戶自己完成業(yè)務(wù)申請。訂單管理包括圖形化的申請流程、計劃/激活/取消訂單、客服人員聯(lián)系、下一步的過程提示等功能。

工作流管理可提高工作效率，通常采用手工和自動兩種方式。工作流管理是現(xiàn)代商業(yè)管理的重要部分，也是網(wǎng)絡(luò)故障管理的重要部分。

(3)業(yè)務(wù)保障管理

業(yè)務(wù)開通后，業(yè)務(wù)保障管理就顯得十分重要。流行的做法是與客戶簽訂服務(wù)水平協(xié)議(SLA)，這意味著要監(jiān)視、控制、報告服務(wù)質(zhì)量。變被動的監(jiān)視為主動的監(jiān)控，一旦監(jiān)測到業(yè)務(wù)故障或性能下降就采取預(yù)定的補救措施加以修復(fù)。

通常網(wǎng)管中心采集異構(gòu)設(shè)備或系統(tǒng)的各種原始信息，如SNMP陷阱、CMIP事件等，轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一的格式，存入數(shù)據(jù)庫，并通過工作流機制通知相應(yīng)的維護人員。維護人員通常通過網(wǎng)元管理系統(tǒng)界面完成測試、診斷、恢復(fù)工作，必要時輔以測試儀器完成業(yè)務(wù)或設(shè)備的直接診斷。由于故障連鎖反應(yīng)會造成故障信息之間互相關(guān)連，因此需要分析出故障的根原因。通常需要快速分析出該告警影響的業(yè)務(wù)列表，根據(jù)優(yōu)先級別分別處理。采用成熟的故障單管理模塊和工作流系統(tǒng)可大大提高故障處理效率。

對性能管理來講，通常采用管理信息庫(MIB)輪詢、Ping、Traceroute等方式收集IP網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)，并與性能閥值和服務(wù)水平協(xié)議比較，超過性能閥值時通知告警處理模塊。

目前已有很多廠商提供對光纜線路、寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)(SDH/WDM/ATM)以及IP網(wǎng)絡(luò)7層協(xié)議的全面的分布式測試方案。采用分布式網(wǎng)絡(luò)測試方案與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)相結(jié)合可彌補廠商網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)只是監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而對業(yè)務(wù)測試不足的缺點，達到對業(yè)務(wù)端到端監(jiān)視的目的，從而實現(xiàn)服務(wù)水平管理。

分布式網(wǎng)絡(luò)測試技術(shù)是目前工業(yè)界、學術(shù)界關(guān)注的熱點技術(shù)之一。主要包括IP網(wǎng)絡(luò)的路由、優(yōu)先級、安全以及基于QoS和服務(wù)類型(CoS)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，光纜和光傳輸系統(tǒng)的統(tǒng)一測試，無線業(yè)務(wù)的測試等。

(4)計費和客戶服務(wù)

計費模塊應(yīng)解決如下問題：采集網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)據(jù)，收集用戶訪問的內(nèi)容數(shù)據(jù)，分類整理、加工用戶使用的數(shù)據(jù)，監(jiān)測漏記原因和欺詐行為，實現(xiàn)預(yù)付費業(yè)務(wù)，實時或近實時計費，制出用戶帳單，提供安全支付手段等。

通常設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)提供的是廠商專有格式，采集的數(shù)據(jù)需整理生成統(tǒng)一計費格式。對分布式的大量業(yè)務(wù)來講，采集實時數(shù)據(jù)、實行實時計費和存儲是一項艱難的工作。計費模塊應(yīng)包含費率設(shè)定、預(yù)付費處理、計費統(tǒng)計分析功能。在業(yè)務(wù)提供鏈上的不同業(yè)務(wù)提供者之間進行分帳處理也是目前應(yīng)用中應(yīng)考慮的問題。特別是廣電業(yè)務(wù)由多個內(nèi)容提供商、多級網(wǎng)絡(luò)運營商提供，制訂相應(yīng)的收入分攤方案和軟件模塊是廣電增值業(yè)務(wù)運行的一個重要前提。由于目前在客戶服務(wù)上通行的做法是建立客戶服務(wù)中心，用戶通過一個免費電話或一個門戶網(wǎng)站即可完成從業(yè)務(wù)申請、業(yè)務(wù)投訴到帳單查詢或交費的全部工作。客戶服務(wù)中心需要與計費模塊相連，登記新客戶，創(chuàng)建訂單到業(yè)務(wù)配置模塊，報告業(yè)務(wù)故障到業(yè)務(wù)保障模塊。運營商通常利用客服部門與客戶的交互通道，建立客戶關(guān)系管理系統(tǒng)進行市場宣傳、銷售活動等。

有關(guān)計費系統(tǒng)和客戶服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的標準很少。建立好的計費、客戶服務(wù)系統(tǒng)是贏得用戶的重要因素之一。

(5)運維解決方案

服務(wù)商在整個交互式網(wǎng)絡(luò)電視業(yè)務(wù)提供過程中提供的服務(wù)不同，運維解決方案也將不同。解決方案1：一個服務(wù)商擁有整個網(wǎng)絡(luò)，理論上需要一個運維管理系統(tǒng)，實際實施時需要將整個網(wǎng)絡(luò)分成多個專業(yè)子系統(tǒng)實現(xiàn)分布式管理以降低復(fù)雜性；解決方案2：根據(jù)服務(wù)商管理邊界將整個網(wǎng)絡(luò)分成2個管理域，一個管理域為擁有機頂盒(STB)和服務(wù)器的服務(wù)商，另一個管理域為擁有核心網(wǎng)和接入網(wǎng)的服務(wù)商，2個管理域分別由各自的運維系統(tǒng)管理，它們的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)(SMS)通過X接口進行對等通信。

4、 結(jié)束語

ITU-T同意TMF提出NGOSS的概念是對TMN的補充，按照TMF NGOSS的框架進行業(yè)務(wù)管理層和事務(wù)管理層的建設(shè)具有十分重要的現(xiàn)實意義。根據(jù)NGOSS保證快速、靈活、有效、可靠的服務(wù)的特性，可開發(fā)出適合中國需要的運維系統(tǒng)。本文對建立廣電交互式網(wǎng)絡(luò)運維系統(tǒng)的相關(guān)問題進行了探討和研究，希望能對基于流媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運營管理提供參考意見。□

參考文獻：

[1] 劉峰，周華春.寬帶內(nèi)容配送網(wǎng)絡(luò)管理[J].電信工程技術(shù)與標準化，2002，(1):32—35.

[2] 馬明，劉峰.國家廣電網(wǎng)網(wǎng)管建設(shè)探討[A].國際有線電視技術(shù)研討會論文集[C].杭州，1999.

[3] TMF GB920 Version 1.5， New Generation Operational Support Systems (NGOSS)， Architecture Overview [S].

[4] TMF GB914 Version 1.3， System Integration Map [S].

[5] 馬明，劉峰.基于CORBA技術(shù)的國家廣電網(wǎng)綜合網(wǎng)管研究[A].國際有線電視技術(shù)研討會論文集[C].杭州，2000.

收稿日期：2003-03-19

作者簡介：

劉峰，北方交通大學網(wǎng)管研究中心主任、教授，兼任廣電網(wǎng)管工程技術(shù)研究中心副主任。國家“863”計劃智能計算機主題第5屆專家組成員，中國通信學會通信軟件專業(yè)委員會成員，中國數(shù)據(jù)廣播技術(shù)聯(lián)盟專家理事。主要研究領(lǐng)域有計算機軟件、網(wǎng)絡(luò)管理、信息經(jīng)濟等。

周華春，北方交通大學網(wǎng)管研究中心網(wǎng)管理論研究室主任、高級工程師。

李紅輝，北方交通大學網(wǎng)管研究中心副主任、高級工程師。