接入网网管的现状以及存在的问题

2019-11-04 20:31:24

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供稿：网友

　　接入网的数字化、宽带化和智能化正成为通信网发展建设的重要任务。网络治理是通信网建设的一个重要方面，为了保证接入网正常、可靠、经济和安全地运行，有必要建立接入网网管。
　　
　　1 接入网概述
　　1.1　定义
　　
　　接入网（access Network,AN）泛指用户网络接口（UNI）与业务节点接口（SNI）之间实现传送承载功能的实体网络，其目标是建立一种标准化的接口方式，以一个可监控的接入网络，使用户能够获得话音、数据多媒体和有线电视等综合业务。随着通信与计算机整合时代的来到，接入网的数字化、宽带化和智能化已成为未来通信技术发展的方向之一。
　　
　　1.2　技术
　　
　　近几年推出的各类接入网技术和产品归纳起来可以分为以下三类：第一类是在原有铜缆上采用新的数寂解调技术，以提高速率，如以HDSL、ADSL、VADSL等为代表的xDSL技术，其优势是可充分利用现有的铜缆资源，缺点是带宽较小，传输速率和距离相互制约。第二类是以光纤为基础的接入网，如SDH、有源光网络接入（AON）、无源光网络接入（PON）、HFC和可交换的数字图像接入（SDV）等，其中主要以HFC应用最为广泛，其优势是带宽较大，但成本较高。第三类是无线接入技术，如微波接入、卫星通信和固定无线接入（FWA）等技术，这类技术目前应用还不广泛。在实际应用中，这些接入技术往往被结合起来使用，并且与网管系统一起组成一个完整的接入网系统。
　　
　　V接口是接入网的局端设备与交换机之间的一个标准接口。V接口有V1、V2、V3、V4、V5和VB等。V1和V3分别与ISDN的基本速率（2B＋D）和基群速率（30B＋D）相对应。V2和V4的差别在于V2可用复用设备。根据速率的不同，V5接口又可分为V5.1和V5.2。V5.1由一个2048kb/s链路组成，而V5.2最多可支持16个2048kb/s链路。V5.1对应的接入网无集线功能，V5.2对应的接入网则具备集线功能。V5.1可支持普通电话用户（PSTN）、ISDN基本速率接入（2B＋D）和租用线业务。V5.2除了支持V5.1的所有业务外，还可支持ISDN基群速率（30B＋D）的业务。VB接口是宽带接入网与宽带业务节点之间的接口，宽带业务节点是以ATM为基础，宽带接入网多半是以光纤和微波为主。目前VB接口标准还在制定中。
　　
　　ITU已经先后提出了接入网的接口建议G.964（V5.1接口）和G.965（V5.2接口）等一系列接入网技术标准，这些标准为接入网技术的研发和应用发挥了极其重要的作用。随着宽带接入网的发展要求，ITU正在制定和完善VB5.1、VB5.2宽带接口建议（G.967）、B－ISDN的UNI接口（I.432）和宽带接入（G.966）等建议，这些标准和建议将在未来接入网技术的发展中占据重要位置。
　　
　　2 接入网网管系统
　　2.1 结构
　　
　　接入网的网络治理应纳入电信治理网（TMN）范畴。电信治理网自上而下由经营治理层（BML）、业务治理层（SML）、网络治理层（NML）、网元治理层（EML）、和网元层（EL）组成。每个治理层均有性能治理、配置治理、安全治理、故障治理和计费治理五大治理功能。由于各层所处地位不同，治理功能的要求也有差异。接入网的网络治理系统可看作是TMN中的网元治理，通过标准接口（Q3）与TMN相连。
　　
　　ITU－T提出程控交换机与接入网的结合采用开放式数字接口，即V5接口。接入网最终应通过Q接口与电信治理网相连。电信治理网对接入网的治理实质上是对V5接口的治理，它也包括配置治理、故障治理、性能治理和安全治理。引入V5接口后，接入网成了一个开放系统，设备可由不同的厂家生产。由于不同制式的接入网设备有不同的治理系统，且很难互通，不能共享治理数据和信息，所以必须建立全国统一的接入网网管系统，实现对接入网的集中监控、维护和治理，并使接入网网管系统通过标准接口与其它专用网管系统交换治理信息，共同纳入TMN中。
　　
　　目前的网络治理是将整个电信网分成不同的专用网进行治理的，即按接入网、信令网、交换网和传输网分别进行治理。这也需要开发一个综合网管监控系统，互连各种网管系统。按电信治理网的功能模型划分，综合网管监控系统属于网络层，在此基础上构业务层，把接入网网管纳入电信治理网，最后再构造电信治理网的事务层，逐步向电信治理网过渡。
　　
　　2.2 要害技术
　　
　　接入网网管是保证接入网高效、可靠和安全运行的重要组成部分。在接入网建设过程中，应同步建立接入网网管系统，以满足接入网自身维护治理的需要，同时，也要加快实现接入网网管与本地网网管的互连。　　接入网网管的范围主要有以下3个方面：
　　
　　（1）一般的网络治理：主要是接入网的配置治理和性能治理，包括各种类型接口的治理和传送部分的治理等。其中，配置治理与相应业务节点的治理有密切关系。比如，在PSTN中使用的接入网，接入网网管和本地交换网的网管必须协同工作，才能完成有关的配置治理。
　　
　　（2）设备的集中维护：主要是接入网中使用的各种设备的故障治理，以保证设备使用的完好率，非凡是对远端小容量设备的治理（包括电源和环境等）。为了保证各种资源的合理使用，该项功能应在较大范围内集中起来统一维护。
　　
　　（3）对保证业务质量的支持：主要通过与其它业务治理系统的互联，为保证业务质量提供支持。需要与接入网网管互联的业务网治理系统有：112集中受理系统、号线治理系统和营业处理前台系统（与可重配置的专用业务有关），采用接入网作为桥接方式的业务网网管系统等。
　　
　　接入网网管还涉及一些要害技术，以保证接入网网管的顺利进行和开展。这些要害技术主要包括以下两类：
　　
　　（1）支持多厂商设备环境下的标准治理接口技术，包括标准治理接口技术和标准治理接口测试技术两类。V5接口的引入使接入网成为一个开放系统，设备生产厂家大量涌现，形成业务网和接入网的多厂商设备环境。要将多家生产厂商的多种设备统一治理，实现互连互通，这是接入网网管必须解决的要害技术之一，这些必将对接入网网管在各个接口上的治理提出更高的要求。
　　
　　（2）支持接入网网管系统可持续建设的网管体系结构技术。接入网在不断发展，新技术层出不穷，接入网的网管系统也要适应技术的发展而不断更新，这就对接入网网管的体系结构等提出了更高的要求。
　　
　　2.3 基于TMN的接入网网管
　　
　　接入网的网管有多种形式，其中基于TMN的接入网网管为主要发展趋势。
　　
　　接入网中的SMF主要协调UPF、CF、TF和SPF之间的运行，并对网管系统提供治理接口Qan。接入网网管又分为治理功能结构和非常治理功能结构两个实体，如工作站功能（WSF）和适配器功能（OAF）等。治理功能实体分为3个：
　　
　　（1）PCF-OSF（端口/核心治理功能-操作系统功能）：对接入网功能结构中的UPF、SPF和CF进行治理。其基本治理功能是对SNI、UNI及其支持的业务进行治理，主要包括SNI的配置、UNI的配置、UPF/SPF/CF的故障和性能治理。当UNI采用V接口时，PCF-OSF就对V5接口及其支持的业务进行治理。
　　
　　（2）TF-OSF（传送治理功能OSF）治理TF实体，其基本功能是对TF进行配置以及性能和故障方面的治理。TF具体设备和技术的没（如xDSL、ATM、HFC）致使TF-OSF的功能有所不同。
　　
　　（3）在PCF-OSF和TF-OSF之上的功能实体是CO-OSF（调度治理功能OSF）。由于PCF-OSF和TF-OSF相对独立，并与具体接入技术紧密相关，需要上层的CO-OSF从接入网全网角度进行协调和调度，非凡是处理与全网有关的故障和性能治理。
　　
　　与TNM的功能结构比较，可以看出，SMF实际上完成网远层网远治理操作系统（EM-OSF）的功能，它通过OX接口，治理UPF、CF、TF和SPF。1997年10月，ITU-T第4研究组决定从当前TMN结构中删去关于QX接口和中介器MD的规定，同时预留插入新的接口及其支持功能模块的余地，所以目前该接口的实现方法因厂商不同而有很大不同，通常使用Q3和OC等接口。因OC接口（接入网中小容量设备不能提供Q3接口时，它所提供的网管接口暂定名为QX接口）与Q1、Q2接口一样，采用面向字符流方式定义治理对象，其通信协议栈采用短栈动工，不适合大容量设备的集中网管需要，而Q3接口是面向对象支持网管七层协议的满栈协议，具有全面的治理功能，所以ITU-T推荐使用Q3接口。但因Q3接口的满栈特性，实现起来繁琐困难，所以目前该接口主要决定于各厂商在Q3接口标准之上取舍部分的多少和其产品的未来发展方向。
　　
　　对Qan接口来说，TMN的主要目标是解决不同级别（设备级、网络级、操作级等）上不同厂商设备的兼容性及应用系统的平滑扩展性等问题，在根本上要求采用先进的接口技术，如要求接口的语法、语义和操作分开独立于设备的接口语义描述；支持继续、封装技术等。Q3接口面向对象的特性恰恰使其成Qan的当然之选，所以众厂商在Qan接口上均采用Q3接口或向此方向努力。
　　
　　3　接入网网管的现状以及存在的问题
　　接入网是中国电信市场的主流产品之一，接入网网管系统则是接入网能够正常运维的必要保证。目前，国内市场接入网网产品层次还处于网元治理层，即维护单一的接入网产品设备。由于接入网的份额仅占本地网的一小部分，所以高层网管仍然采用交换机原有的网管系统，接入网网管成为交换机本地网管的一部分。在这种状态下，如何将接入网网管纳入本地网还还是一个急需解决的问题。
　　
　　从接入网的发展来看，由于接入网产品引入了多生产厂家的竞争机制，以及国家对接入网产品的积极扶持态度，使接入网的前景普遍看好，随着接入网本身的技术不断完善，特点越来越突出，优势也日益深入人心，接入网在未来几年将仍然是市场的主流产品，规模会进一步扩大。当接入网规模扩大到一定程度时，现有接入网网管模式将会打破，与本地网网管并列的接入网网管将逐步兴起，接入网网管与交换机本地网管的关系会进一步理顺。因此，接入网网管的治理目标主要是对综合业务

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