WEMS告警管理方法及應用

【摘 要】為了提高大容量網管監控系統中告警處理的實時性，對設備級并行度故障告警處理方法進行了研究，并做了相關應用實驗，通過對比實驗數據可知，該方法適用于海量設備監控管理系統，且能極大地提高告警處理效率。

無線網元管理系統 告警管理 設備級并行度

1 引言

網元管理系統（EMS，Element Management System）[1]是管理特定類型的一個或多個電信網絡單元（NE，Network Element）的系統，而無線網元管理系統（WEMS，Wireless Element Management System）就是在無線通信環境中使用的一種網元管理系統。隨著無線通信技術的發展，管理網元種類呈現出多樣化的態勢，網元數目急劇增加，大容量網管監控系統成為一種新的技術領域。為了保證故障告警處理的實時性，大容量網管系統中告警處理方法的效率保證成為亟待解決的主要問題之一。

以4G設備為例，其通話質量及數據通信速率遠優于傳統通信設備，隨著網絡結構升級及服務質量要求的提高，運營商對設備狀態監控的實時性提出了更高的要求。當大批量設備集中上報告警且告警較密集時，單一運行的故障告警處理模式[1]無法滿足大容量設備監控的要求，如千級、萬級的設備數量[2]。按行政區域劃分進行并行處理的方法[3]對告警處理效率有所提高，當設備均衡分布時能達到最佳配置（即告警處理達到行政區域級并行度），但依然無法完全滿足性能要求，尤其當設備區域分布不均時可能會出現極惡情況（即告警處理效率相當于單核串行處理效率），因此需要一種更為高效的并行告警處理方法。

本文將研究一種在大容量的無線網元管理系統中處理大量不同類型設備集中上報告警的方法，該方法能將設備告警的處理粒度達到設備級并行度，可極大提高網管系統的并行處理效率，保證告警上報處理的高效性與實時性。

2 WEMS告警管理方法

告警管理作為WEMS的一項重要管理功能，能為運營商及時地提供詳盡可靠的設備故障告警數據，告警業務處理單元按照用戶預配置的過濾規則處理告警信息，屏蔽不影響業務使用的告警，確認已知原因的告警，清除正在處理的告警，顯示用戶終端所關心的告警。這些告警過濾規則可以幫助用戶集中精力處理關注業務。

為了克服現有技術存在的問題和不足，提供了一種可實現設備級并行度的告警處理方法，同時適合于集中式管理和分布式管理系統，極大地提高了海量告警處理的效率。該方法的主要思路框架如圖1所示：

（1）建立告警解析池和告警處理池，告警解析池的并行度根據協議幀解析例程的個數進行配置，告警處理池的并行度根據告警處理例程的個數進行配置。

（2）設備主動告警上報或網管告警同步后，將設備上報或應答的告警加入設備告警協議幀隊列。

（3）告警解析池進行并行處理，獲取告警協議幀，解析各類設備告警，將其加入待處理告警隊列；若主動告警上報，則發送告警應答給設備。

（4）針對待處理告警隊列，告警處理池以設備級并行度進行并行處理，使用負載均衡方式分配設備告警，將告警存儲入庫，上報告警給操作終端。需要注意的是，同一時刻同一設備僅允許分配一個處理例程處理告警，不同設備分配到不同處理例程并行處理告警。

其中，告警解析例程按照設備類型分別進行解析，解析成預定義數據結構的待處理告警；告警處理例程按照負載均衡方法來處理設備告警，將待處理告警處理成預定義數據結構的告警日志，存儲到數據庫并上報操作終端。在實際應用過程中，告警解析池的配置根據設備告警上報速度設定，告警處理池的配置根據設備數量級、告警處理速度設定。

3 WEMS應用設計

設備級并行度的告警處理方法不僅適合于廣泛使用的集中式網管系統，也適合于發展迅猛的分布式管理系統。設備級并行度的告警處理方法主要是針對設備主動告警上報或告警同步的一種并行處理方法，該方法最大并行度可達設備級，極大地提高了告警處理效率。WEMS應用于集中式管理系統的實施過程如圖2所示，具體操作步驟如下：

系統在具體應用時，可采用計算機軟件技術在告警業務處理單元實現自動處理流程。另外，技術人員可自行設置告警屏蔽規則、告警確認規則、告警清除規則和告警過濾規則。當進行告警屏蔽/確認/清除/過濾時，若符合告警屏蔽規則，則不予入庫且不予上報操作終端，若符合告警確認規則，則更改告警為確認狀態，若符合告警清除規則，則更改告警為清除狀態，若符合在線授權用戶的告警過濾規則，則告警入庫且上報操作終端，否則不予上報。

4 試驗結果與分析

在實際應用過程中，不同的服務器硬件配置會產生不同的處理速度，基于SUN FIRE X4640服務器進行測試，根據測試結果分析出最優配置。

4.1 告警解析池配置分析

告警解析池的配置取決于設備的告警上報速度（RR，Report Rate），通過協議幀解析例程數目M進行配置。協議解析處理時不區分設備，僅區分設備類型。目前，WEMS所管理的設備類型包括宏基站、核心網、Nanocell基站、Nanocell網關、車載CPE、時鐘服務器等，根據先進先出（FIFO，First In First Out）策略均衡處理。告警解析池配置如表1所示：

4.2 告警處理池配置分析

告警處理池的配置取決于設備數量級（DC，Device Count）、告警處理速度（DR，Deal Rate），通過告警處理例程數目N進行配置。進行告警處理時需區分設備，同一時刻每臺設備有且僅有一個例程可處理告警，不同設備可劃分到不同例程中并行處理。告警處理池配置如表2所示。

網元管理系統主要是作為省級網管集中部署，比如湖北省的行政區域有武漢市、孝感市、荊州市等地級市，行政區域數（RC，Region Count）即為該省所有地級市的個數。根據早期按行政區域劃分的并行處理方法[3]，配置如表3所示。

表1、表2是設備級并行度告警處理方法的配置結果，表3是行政區域并行度告警處理方法的配置結果。經過對比，行政區域劃分的并行處理方法告警處理速度最高可達980 條/s，而設備級并行度方法的告警處理速度最高可達3 000 條/s，后者在處理效率上有大幅提升，確保了處理的實時性。

5 結論

WEMS告警處理采用設備級并行度的故障告警處理方法，該方法在海量設備監控管理系統中能極大地提高告警處理效率，概括來說具有以下優點：

（1）在大容量網管系統中，海量設備以設備級并行度處理告警，可真正實現高效性；

（2）設備管理與設備通信協議、設備類型等特征相分離，可同時管理多類設備，具有管理統一性；

（3）同時適合于集中式管理、分布式管理的EMS系統，具備普遍適用性。

由此可見，WEMS告警處理方法可用于所有需要處理網元故障的EMS系統，尤其適用于海量設備管理系統。未來，在分布式應用場景下如何提高故障告警處理效率將是該領域研究的一個重要課題。

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