基于E1传输的远程网管解决方案

2019-11-04 21:27:03

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供稿：网友

　　1 移动网管体系概述
　　随着中国移动通信事业的飞速发展，不断扩大的网络规模和不断增多的网络功能对网络运营治理能力提出了更高的要求。为了与治理体制的总部、省、市三级结构相配合，我国移动网管的目标为三级结构，包括总部网管、省级网管和本地网管。但由于目前的实际情况，集中操作维护系统将在相当长的一段时间内会继续建设和存在。目前普遍存在的体系结构如图1所示。
　　
　　　

　
　　
　　图1 移动网管体系结构
　　
　　省级移动通信网网管系统建设为一平台，在此网管平台上各省可根据自己的需求进行二次开发。考虑到各省在网管中需求的异同点，即：各省对数据、网络拓扑的需求基本是一致的，不同的是各种报表的格式，省级网管系统致力于建立三层网管平台：第一层，数据采集层，主要完成数据的完整性；第二层，数据处理层，完成数据的计算、整理和组织；第三层，应用层，完成数据的呈现、网络的拓扑、各省所需的共同报表，生成报表的模版。
　　
　　本地网管系统 (L-NMC) 安装运行在主要地市分公司网管中心，负责采集处理本地区内各个网络设备的具体配置数据、网络运行的性能数据 (实时和非实时) 和实时故障数据，并支持对各个网络设备的集中监控与操作维护。同时，本地网管系统提供与省网管系统统一的接口（Q3/CORBA等）。
　　
　　OMC（Operation and Maintenance Center）操作维护中心，是指对GSM通信系统中的每一个设备实体进行控制和维护的局部网络治理中心。GSM系统又涉及到无线网络和交换网络两种类型的实体，因此在GSM规范中，OMC被分为两个部分，即OMC-S和OMC-R，其中OMC-R是指无线分系统BSS的操作维护中心，OMC-S是指对交换分系统MSC的操作维护中心。
　　
　　2 远程OMC的常用组网方式
　　根据Q.811和GSM 12.01所规定的1~3层协议栈，OMC有以下四种远程组网方案，分别为：PSTN远程拨号连接方式、X.25方式、DDN专线方式和A接口方式，参照图2所示。这些方案既考虑到经济成本，又能达到集中维护NSS/BSS系统的目的。
　　
　　　

　　
　　图2 远程OMC的常用组网方式
　　
　　2.1 PSTN远程拨号方式
　　
　　PSTN远程拨号方案是利用WINNT的远程服务功能，来完成路由和协议转换。整个操作维护中心是作为一个网元，网元内用以太网连接，以WINDOW NT 4.0 为平台，网内包括一个操作维护服务器，若干维护终端，以及所要维护的各个网络单元。同时网元内还连接远程模块，远程模块的网络单元通过拨号方式连接到中心的PSTN远程拨号服务器，这样本地的服务器就可以操作维护远程的网络单元。该方案经济实用，只需配备简单的PC机和MODEM作为必备的传输组件。但这种接入方式速度太慢，可靠性低，一般不采用。
　　
　　2.2 X.25方式
　　
　　这种方式传输速率范围为9600~64K。一般在操作维护中心采用64Kbit/s 的传输速率，在远端模块BSC侧采用 9.6Kbit/s 的传输速率。BSC与PSPDN间的连接有路由器和PC模拟路由两种方式。假如BSS的操作维护接口不标准，可以在PC机处完成接口的标准化，这样不管是采用标准接口的BSS/NSS还是非标准接口的BSS/NSS，都可以集中治理，X.25网是通过X.121地址来识别不同的主机。
　　
　　这种方式比较稳定可靠，但受到BSC侧的传输速率限制，速率与效率都很低，目前很少有运营商考虑建设X.25网。
　　
　　2.3 DDN方式
　　
　　DDN网稳定可靠，传输速率较高，一般为64Kbit/s或更高。这种方式下需要的组网部件主要有基带MODEM和路由器，其型号应该根据当地DDN网的类型来确定。
　　
　　在此种接入方式下，远程模块BSC通过路由器和DSU/CSU连接到DDN专线上，或通过前置机连接到DDN专线上。DDN方式因其传输速率较高且稳定可靠，因而可在前置机端对操作维护中心数据库直接操作，无需分发台程序。但对于目前的移动通信网运营商来说，DDN专线一般需要租用，不能完全自立运营，而且长期的投资也不小。
　　
　　2.4 A接口方式
　　
　　这种方式可以直接利用MSC与BSC之间已经存在的2Mbit/s的PCM链路，借用A接口PCM时隙来传输OMC信息，它的传输速率为 n×64kbit/s，n为占用的时隙数。
　　
　　通常情况下，远端的BSC通过PCM线（即A接口）上的时隙将BSS的操作维护信息连到MSC，利用所有MSC都有的半固定连接功能，MSC将这些专用的时隙连接到一台前置机上，前置机负责完成2M PCM线和以太网之间的转换工作，最终将BSS的操作维护信息连接到OMC。这台前置机可以是一台普通的计算机（甚至就是某台OMC的服务器），但其中插有 PC2M 卡和以太网卡，前置机通过PC 2M卡与MSC送过来的PCM线相连，通过以太网卡与整个OMC相连。前置机负责完成PC2M卡和以太网卡之间的消息转换功能。
　　
　　此方式经济实用，可以充分利用现有的资源，传输速率较快，线路连接质量比较可靠，但是占用了A接口有限的资源，而且PC 2M卡既不利于扩展，又稳定性欠佳。最难以接受的是，网管与网元的传输线路合并使用，难以进行故障隔离定位与分析。
　　
　　2.5 基于E1传输方案
　　
　　综合比较以上四种方式，并考虑到当前移动通信网运营商的需求，我们可以给出一种更实用、更有效、更可靠的方式。这种方式与A接口方式类似，通过2Mbit/s的E1线路来传输ip包，E1线两端需要时隙提取设备。每个时隙的最大传输速率为64kbps，可以通过通道技术，同时占用N个时隙，达到N×64kbps的速率，满足不同速率的需求。它直接采用路由器加通道化E1模块作为时隙提取设备，性能稳定、可靠。其中通道化E1模块支持E1接口，并可通过配置，将E1的时隙进行捆绑、分配，分配到不同的IP地址（网段），应用方式灵活。下面是这种解决方案的应用实例。
　　
　　3 基于E1传输的远程集中网管实例
　　中兴通讯在某省市的四个地区分别有一套ZXG10-BSS独立子系统，分别汇接到当地的MSC，一个BSS子系统作为一个网元，在市中心的传输大楼有网管中心对各个GSM单元进行远程集中治理。在网管中心设立一套OMC-R子系统，对上提供标准Q3接口与省级网管系统W-NMS连接，对下通过远程E1传输，实现对四个网元的集中维护与操作。其中网管中心在省级市，BSC1-3在地级市，BSC4在县级市，因为地域的关系，BSC3至BSC4采用级联关系。组网方案如图3所示。
　　
　　

　　
　　图3 远程网管的E1传输解决方案
　　
　　网络采用星型结构，网管中心作为信息收集中心、数据处理中心，采用高端路由器CISCO7513外加相应的E1模块实现局域网到PCM的协议转换，而网管中心的所有设备都可挂在内部局域网上，包括OMC-R的高端服务器、操作终端及其它网管设备。省级网管中心在同一栋大楼，也可以通过局域网与OMC-R连接，其间采用Q3接口。网管中心通过运营商自建的E1远程传输网与下面四个地市的BSS（基站子系统）联接，通常是运营商自建的光纤传输网。在地市级采用相对低档一点的路由器实现协议转换，考虑到地区1-3以后的发展需求，留有一定的可扩展余量，采用CISCO3640，而在地区4则尽量缩减成本，采用最低配置CISCO2610，并通过地区3的路由器分配几个E1时隙级联传输到本地。这样地区3需要配2个E1模块，一个用于与网管中心连接，另一个用于级联。
　　
　　这套网管系统采用了层次明晰的三层网络结构，提供符合规范的标准接口，具有显著的综合优势：
　　
　　(1) 直接采用现有的成熟产品，稳定性好，可靠性高
　　
　　(2) 兼顾考虑系统的经济性与可扩展性，充分利用不同等级路由器的多种扩展能力，实现点对多点的信息收集，对于在线性区域，可采用级联的传输方案，进一步缩减传输成本；
　　
　　(3) 2M远程传输PCM链路可以按要求进行多种速率的灵活配置：n×64Kbit/s, n为分配时隙数，完全能够满足综合网管的速率要求；
　　
　　(4) 网管设备和网元实体的传输链路没有交错使用，这样也有利于进行故障定位与分离；
　　
　　(5) 整套远程网管系统完全由运营商独立治理，一次性投资，避免了对其他运营商的依靠性，这对新兴的移动产品运营商尤为重要。
　　
　　在众多情况下，网管中心与各地的子系统之间往往有多种不同的信息需要传输（多种应用），这时我们需要在E1线路和路由器之间提供MUX设备，一端连接E1, 一端分配多个V.35接口提供n×64Kbps(n<30)的时隙，这些接口分给不同的应用（OMC-S,OMC-R,计费等等），每个应用固定占有给定的时隙。路由器与MUX之间的V.35接口，对路由器来说，是通过Serial（同步）口提供的，也就是说，路由器需要配置两个同步端口（不需要E1模块）。不同的应用服务通过路由器，将它们的IP路由分别配置到两个同步口上，实现带宽分割使用。MUX的E1接口支持同轴头和光纤两种方式。
　　
　　4 结束语
　　目前运营商在远程网管方面的组网需求，带宽在2M的主要有两种方式：一种是DDN 2M方式；一种是直接利用现有E1资源。在DDN专线需要租用的情况下，许多运营商日益偏向于利用E1替代DDN/X.25进行远程传输，实现远程网管的要求，即前面提到的路由器加通道化E1模块方式，配合MUX设备，采用灵活的时隙分配策略，可以提供远程网管灵活、可靠、高速率的综合解决方案。进入讨论组讨论。

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