淺析通信網管理及其發展趨勢

賈金嶺

摘要:文章結合網絡的發展歷程,介紹了通信網絡管理方式及技術,并提出了其發展趨勢。

關鍵詞:通信;網絡;趨勢

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)34-9683-02

網絡管理是現代化通信網的標志之一。目前,一般把通信網看作是由交換系統、傳輸系統、終端系統及網絡管理系統等幾大要素組成的,可見網絡管理系統在通信網中的地位至關重要。通信網管理的目的是提高通信網的可靠性和運行效率,或者說網絡管理的目的就是使網絡資源可以得到有效的利用,使整個網絡更加經濟地運行,并能提供連續可靠和穩定的服務。在通信網規模逐步擴大、網絡技術越來越復雜、用戶對網絡服務質量要求越來越高的今天,通信網越來越離不開網絡管理系統的支持。

1 網絡管理方式及技術

采用網絡管理系統和網絡管理技術,可充分了解網絡各方面的性能,增加網絡規劃設計的資料和數據,進而指導網絡設計的準確性和高效性。網絡管理方式是從人工方式逐漸發展到自動方式的。特別是隨著通信網技術和計算機技術的飛速進步,網絡管理技術得到了較快發展。網絡管理系統的發展經歷了人工管理、人工與計算機混合管理、自動化網絡管理和一體化網絡管理等階段。

1.1 人工管理

傳統的人工管理是指由網絡維護人員以人工方式開展的網絡管理。例如,按主管部門的要求,維護人員以人工方式統計各種設備運行狀態數據,制成各種報表,定期向主管部門報告;對故障管理,維護人員需巡檢故障情況,當網絡或設備出現故障時,由維護人員維修或更換故障模塊;當網絡業務負荷或路由需要調整時,由維護人員負責人工操作完成等。這種方式實時性差,花費大量人力、物力且準確性不高,遠遠不能適應現代化通信網管理的要求。

1.2 人工與計算機混合管理

20世紀60年代計算機技術的發展,帶動了網絡管理的計算機化,可把部分人工網絡管理活動交由計算機完成。例如,話務數據和網絡及設備運行狀態數據,可由網絡管理中心的計算機自動生成報表,而后上報。但一些復雜功能,如故障恢復等,仍需人工完成。

1.3 自動化網絡管理

隨著計算機技術及通信技術的進一步發展以及對網絡管理認識的不斷提高,一方面使得網絡管理設備可以利用計算機及通信技術開展網絡管理;另一方面,由于微處理器及其外圍電路的發展,使得被管理設備接受自動管理與控制的能力大大提高,從而使網絡自動化管理成為可能。

1) 設備監控

設備監控是對單個設備實施管理,更多地出現在點到點的通信場合,往往是簡單的調度和設備/線路監控,基本屬于網元級管理的層次。例如,在一段微波通信鏈路中,設備監控可對收發信機的模塊狀態、信道誤碼率、發射功率、頻率使用及更換等參數進行監控。

2) 網絡管理

隨著通信由點到點向通信網方向發展和計算機技術的進步,逐步出現了網絡管理系統,即由網絡管理系統對整個網絡進行管理。網絡管理系統通常有以下幾種管理模式:

(1) 集中式管理模式。在早期,由于網絡規模較小、管理的內容及傳送的信息量有限、網絡地理分布比較集中、行政要求集中管理、管理人員較少等原因,因而經常采用集中式管理模式,即由一個網絡控制中心實施對全網的管理;(2) 分布式管理模式。隨著網絡規模的不斷擴大及管理信息越來越多,集中式管理模式的缺點逐漸暴露出來,如:整個管理系統的可靠性依賴于集中管理中心的可靠性;大量管理信息的傳送集中于管理中心,在其出人口處易形成信息瓶頸等。后期出現的分布式管理模式可以較好地解決上述問題。分布式管理就是把網絡按某種劃分方法,如按行政區域、技術管理區域、被管設備或系統種類等,分為若干個“管理區域”,每個管理區域設置一個管理中心,負責對本區域網絡的管理,把集中管理模式的功能分配給了各區域管理中心。

1.4 一體化網絡管理

現代通信網的應用已不僅僅是單個通信網的概念,而是由多個通信子網構成的綜合通信網完成有關的功能。這就需要對綜合通信網進行一體化管理,以使各單網在統一協調下運行,構成一個有機整體。但現狀是各類通信網大多數都建立了自己的網絡管理系統,甚至有的同一通信網內部,由于管理需求的不斷變化,會建立多個管理系統,如電話網內,可能有負荷管理系統、設備監控系統、網絡控制系統等。這些網絡管理系統各自執行自己的任務,系統之間沒有連接,互不兼容,相互之間無互通、互操作能力,造成了綜合通信網操作管理上的極大困難。

關于一體化管理,一般是在各子網管理系統之上建立綜合管理系統,為通信系統的管理人員提供統一的網絡視圖。由于各通信子網管理系統的特性各異,因此在接口上要進行轉換工作,這其中主要是進行協議的轉換,包括協議操作與管理信息結構的轉換等。

1.5 專用通信網管理系統

1.5.1 網絡管理系統結構

專用通信網管理系統采用3級管理體制,由第3級網絡管理中心與網絡節點直接相連,每個節點配置一個三級網絡管理中心。此三級網絡管理中心負責管理本節點的節點交換機及此節點向外輻射的各個傳輸鏈路上的傳輸設備。全網按區域劃分為若干個二級網絡管理中心,每區域一個,每個二級網絡管理中心分區域管理此區域內各節點上的三級網絡管理中心,全網設一個一級網絡管理中心,一級網絡管理中心管理各區域的二級網絡管理中心。網絡管理中心間隸屬關系采用自上而下的樹狀結構。

1.5.2 網絡管理系統組成

1) 一級網絡管理中心

一級網絡管理中心是專用通信網管理系統的最高管理層,含有系統規劃單元和系統操作單元,二者用以太局域網方式互通信息。由于一級網絡管理中心非常重要,所以常按一主一備方式配置。

規劃單元主要負責為通信網管理人員快速、靈活、有效地組織和管理網絡提供輔助手段,使通信網配置合理、組織高效、抗毀性高。其主要功能是進行網絡規劃,規劃范圍包括整個網絡的節點位置設置、無線連接及網絡無線頻率分配、網絡保密管理等。

操作單元的主要功能是執行控制命令,監視網絡狀態,故障報告及處理,與規劃單元配合完成全網頻率的管理,完成對全網密鑰的產生及分發,進行網絡特殊功能的建立、查詢、修改和撤銷等管理,監視及記錄網絡設備的狀態變化情況等。

2) 二級網絡管理中心

二級網絡管理中心是專用通信網三級網絡管理體系的區域管理層,全網可配置若干個二級網絡管理中心。它按照一級網絡管理中心劃分的管理區域對本區域內的網絡及設備進行管理和控制,這些管理和控制通過三級網絡管理中心實施。

3) 三級網絡管理中心

三級網絡管理中心是專用通信網三級網絡管理系統的設備管理層。設置在每個交換節點上,接受上級網絡管理中心指示,直接實施對本節點交換機和木節點對外各方向傳輸鏈路上傳輸設備的管理。

2 通信網絡管理的發展趨勢

未來通信網的發展決定了通信網管理的發展方向將朝著數字化、綜合化、智能化、寬帶化的方向發展。

數字化就是使通信網絡管理中的信息由模擬信息變為數字信息,提高信號質量,強化信息傳遞的安全性,以及實現管理業務的綜合化。

綜合化是指通信業務管理的綜合化,現在的情況是電話網、計算機網、有線電視網等部是相互獨立的,這不僅造成了資源的浪費,而且利用率很低。今后的發展趨勢是把這些功能綜合到一個網里,實現網絡管理的一體化,為用戶提供綜合化的服務。

智能化是在通信網中引進更多的智能,形成智能網(IN),從而提高網絡管理應變能力,隨時提供滿足各種用戶需要的業務。

寬帶化是為了滿足日益增長的高速數據傳輸,為滿足可視電話、會議電話、多媒體等新的寬帶業務發展的需要,要求通信網能以每秒幾百兆比特以上的高速率進行傳輸和交換數據、圖像等各種信息,通信網管理必須實現高速化和寬帶化,才能適應通信網的發展需求。

參考文獻:

[1] 張寶富.現代通信與網絡教程[M].北京:人民郵電出版社,2006.

[2] 邰佑誠.網絡通信技術[M].遼寧:大連海事大學出版社,2002.