Глава 11. Організація управління і технічна експлуатація телекомунікаційних мереж

11.1. Система управління оператора первинної мережі на базі tmn

Демонополізація і лібералізація в області зв'язку, поява безлічі операторів на території Росії, високі вимоги за якістю зв'язку з боку споживачів по-народили конкурентне середовище, виживання в якій представляє складне завдання для операторів. Необхідність знижувати тарифи в найближчому майбутньому, збільшення капітальних вкладень на впровадження нових технологій з метою надання нових послуг збільшують витрати операторів на експлуатацію мереж.

У цих умовах ефективна підтримка функціонування мереж зв'язку можливо лише за допомогою автоматизації ручних процесів експлуатації мереж, вживання новітніх систем управління, які дозволяють максимізувати доходи, мінімізувати витрати, забезпечити високу якість обслуговування користувачів, підтримуючи тим самим потрібний рівень конкуренції. Сучасні системи управління операторів зв'язку дозволяють не лише управляти мережами зв'язку, але також послугами і бізнесом на користь замовника. У цій главі розглянуті системи управління (СУ) мережами операторів із загальних позицій Концепції TMN (Telecommunication Management Network — телекомунікаційна мережа управління).

Основними завданнями TMN є управління мережами електрозв'язку (різних розмірів і типів) і взаємодією з мережами інших операторів. Відповідно, реальні СУ повинні розроблятися для виконання цих завдань. У зв'язку з наявністю мереж різної природи (наприклад, мереж передачі, мереж комутації, рухливих мереж, мереж доступу і ін.) повинні існувати і різні СУ з врахуванням особливостей мереж операторів. Оскільки потрібна взаємодія всіх СУ і мереж між собою і з центральними органа¬мі управління, то для цього необхідно використовувати однакові архітектурні принципи побудови систем управління. Крім того, щоб елементи СУ оператора могли обмінюватися інформацією управління, вони повинні приєднуватися до лінії зв'язку, і кожен елемент на ній повинен підтримувати однаковий інтерфейс. Для спрощення проблем інформаційної взаємодії на мережі з різними мережевими технологіями і устаткуванням різних постачальників слід використовувати сумісні інтерфейси. Сумісний інтерфейс визначає безліч протоколів, процедур, форматів і семантики повідомлень, які передаються відповідно до нього і використовуються в цілях управління. Він має бути об'єктно-орієнтованим, щоб на основі передаваних повідомлень можна було здійснювати «маніпуляції» з об'єктами управління.

Загальна архітектура TMN має три складових: функціональну, інформаційну і фізичну. Функціональна описує розподіл функцій між елементами TMN з метою створення систем будь-якої складності. Визначення функціональних блоків і опорних точок для їх взаємодії приводить до специфікації типів інтерфейсів TMN. Інформаційна архітектура заснована на об'єктно-орієнтованому підході і дає способи реалізації управління і взаємодії відкритих систем (ВОС). Фізична архітектура описує інтерфейси, що реалізовуються, і інші речові елементи (технічні засоби), які утворюють TMN.

З врахуванням складності управління системою електрозв'язку функції управління мережею в TMN розділяються на чотири рівні: управління бізнесом — управління послугами — управління мережею —управленія елементами мережі. Кожен рівень обмежує набір завдань управління відповідно до свого рангу.

На всіх рівнях завдання і функції управління виконуються відповідними операційними системами. Операційні системи (OS) є основним технічним засобом СУ і використовуються для збору і обробки різного вигляду інформації, підтримки прикладних програм, ведення баз даних і тому подібне Архітектура OS залежить від мес¬та в мережі і виконуваних функцій. Наприклад, OS на рівні елементу мережі управляє їм на індивідуальній основі і не знає топології мережі; OS на рівні управління послугами осуществяєт управління однойменними послугами, що надаються за допомогою різних мереж, і реалізує інтерфейс із замовником послуг. Операційна система рівня управління бізнесом повинна вирішувати наступні завдання: підтримка ухвалення рішень для оптимізації інвестиційного процесу і використання нових ресурсів мережі, підтримки управління бюджетом експлуатації, підтримки системи матеріально-технічного постачання і вимог технічного персоналу, обробки і ведення даних про доходи і витрати оператора.

Елементи мережі (NE) повинні виконувати функції електрозв'язку, наприклад передачі і комутації, і функції підтримка, яка потрібна для керованості мережі.

Для виконання функцій названих вище блоків систем управління TMN створюються відповідні підсистеми: підсистема управління елементами (EMS), підсистема управління мережею (NMS), підсистема управління послугами (SMS) і підсистема управління бізнесом (BMS), а також центри експлуатації і технічного обслуговування (ОМС), центри управління мережею (NMC), центри управління послугами (SMC) і центри управління бізнесом (ВМС). Управління послугами і бізнесом може бути об'єднане в загальну підсистему управління (загальний центр).

Інформація для управління групується на базі об'єктно-орієнтованого підходу в термінах керованих об'єктів, які є концептуальним (абстрактним) поданням таких ресурсів (або їх взаємовідносин), які можуть бути керуємі. Згідно рекомендації МСЕ-Т Х.722 керований об'єкт характеризується атрибутами, видимими на його кордоні, діями, що управляють, які можуть застосовуватися до об'єкту, повідомленнями, які генеруються керуємим об'єктом, поведінкою, яку він демонструє у відповідь на дії, що управляють, або інших типів подій.

Іншими словами, немає необхідності робити однозначне відображення між керованими об'єктами і реальними ресурсами, які можуть бути фізичними або логічними. Більш того, один і той же фізичний (логічний) ресурс може бути представлений декількома об'єктами управління. Керовані об'єкти більшою мірою є логічними, чим фізичними ресурсами мережі.

Розглянемо систему управління оператора первинної мережі. Кожна з вхідних в неї підсистем управління елементом мережі (EMS) виконує функції «Менеджера елементу», які відносяться до управління окремим елементом мережі. Менеджер елементу зазвичай виконує наступні типові функції:

1. Контроль підмножини NE по наступних питаннях:

а) конфігурації NE, наприклад: зміна конфігурації устаткування; конфігурація ресурсів каналів; управління пристроями синхронізації; доповнення конфігурації;

б) управління програмним забезпеченням (ПО) NE (включаючи його завантаження);

в) управління тривожною сигналізацією і помилками, наприклад: фільтрація подій і тривожних повідомлень, візуалізація, завантаження; ведення списку поточних тривожних повідомлень; доступ до завантаження і видача повідомлень;

г) моніторингу якості роботи NE, наприклад: конфігурація точки виміру; управління лічильниками якості роботи (старт, зупинка, обнулення, відновлення); доступ до завантаження і видача повідомлень; конфігурація порогів тривожних повідомлень для якості роботи.

2. Управління безпекою у функціонального і мережевого доступу.

3. Здобуття інформації про несправності (наприклад, розташування пошкоджень, тип пошкодження, процедури ремонту).

4. Шлюзові функції рівня управління мережею і функції робочої станції (WS). Робоча станція є системою, яка повинна мати в своєму розпорядженні засоби для інтерпретації інформації управління в людино-машинній мові для користувача і навпаки. У загальному сенсі WS можуть розглядатися як термінали, які під'єднуються через мережу передачі даних до операційних систем.

Коли EMS управляє групою елементів, які утворюють підмережу (наприклад, кільце СЦИ), то EMS називають системою управління підмережею (SNMS).

Наступний рівень — підсистема управління мережею (NMS). Вона виконує роль «Менеджера мережі», що відноситься до процесів управління на рівні мережі в цілому. Менеджер мережі зберігає і обробляє дані, отримані на рівні EMS, і може виконувати наступні типові функції:

1. Контроль мережі або підмережі і управління ними:

а) контроль конфігурації мережі: фізичній мережі; мережі синхронізації; трактів від крапки до крапки (однонаправлених і двонаправлених); трактів від крапки до декількох крапок (конфігурація мережі розподілу мовлення); резервній мережі; засобів відновлення;

б) управління несправностями і аварійними повідомленнями: фільтрація аварійних повідомлень, обробка, завантаження і візуалізація; кореляція аварійних повідомлень трактів; ведення поточного списку трактів з аварійними повідомленнями;

в) моніторинг якості роботи трактів на відповідність Рекомендаціям G.821, G.826: управління вимірами трактів; управління лічильниками якості роботи трактів (старт, зупинка, обнулення, відновлення); доступ до завантаження трактів і видача повідомлень; управління порогами аварійних повідомлень

2. Управління безпекою функціонального і мережевого доступу.

3. Збір даних по взаєморозрахунках між операторами за пропуск трафіку і приєднання до мережі.

4. Шлюзова функція рівня управління послугами і робочої станції (WS).

Рівень управління мережею може містити деяке число підрівнів відповідно до ієрархії мереж, наприклад, складатися з місцевої, внутрішньозонової, регіональної і національних мереж. В цьому випадку підрівень з вищою ієрархією управляє всією мережею, що складається з підмереж, розташованих на нижчих підрівнях

Підсистема управління послугами (SMS) виконує функцію менеджера послуг, що відноситься до управління на рівні управління послугами, і може виконувати наступні типові функції: управління орендованими каналами; задоволення запитів замовників; надання і припинення надання послуг; фіксація повідомлень про скарги і несправності.

На рис. 11.1 представлений приклад організації управління первинною цифровою мережею плезіохронной (ПЦИ) або синхронній (СЦИ) цифровій ієрархії. Тут рівень управління елементами представлений трьома типами EMS. EMS для NE ПЦИ/СЦИ контролює один або декілька NE. EMS, яка є частиною NE, наприклад широкосмугові системи СЦИ, орієнтовані на управління одним NE. EMS для кільцевої структури (SNMS) зазвичай управляє невеликими структурами, такими, як кільця СЦИ або мережі з декількох кілець СЦИ. Тут SNMS часто доводиться функціонувати в умовах наявності на мережі устаткування, призначеного для виконання однакових функцій, але поставленого різними виробниками.

Рис. 11.1. Структура управління первинною цифровою мережею

EMS різних типів передають інформацію контролю в систему управління мережею (NMS), яка збирає інформацію від всіх EMS, обробляє і представляє цю інформацію для всієї мережі в цілому. Знання загального вигляду мережі дозволяє NMS найточніше визначати проблеми мережі і оптимізувати дії, що управляють, для всієї мережі в цілому. NMS взаємодіє з операційними системами наступних рівнів: управління послугами (SMS) і бізнесу (BMS).