接入網網管的現狀以及存在的問題

2019-11-04 20:31:24

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　　接入網的數字化、寬帶化和智能化正成為通信網發展建設的重要任務。網絡治理是通信網建設的一個重要方面，為了保證接入網正常、可靠、經濟和安全地運行，有必要建立接入網網管。
　　
　　1 接入網概述
　　1.1　定義
　　
　　接入網（access Network,AN）泛指用戶網絡接口（UNI）與業務節點接口（SNI）之間實現傳送承載功能的實體網絡，其目標是建立一種標準化的接口方式，以一個可監控的接入網絡，使用戶能夠獲得話音、數據多媒體和有線電視等綜合業務。隨著通信與計算機整合時代的來到，接入網的數字化、寬帶化和智能化已成為未來通信技術發展的方向之一。
　　
　　1.2　技術
　　
　　近幾年推出的各類接入網技術和產品歸納起來可以分為以下三類：第一類是在原有銅纜上采用新的數寂解調技術，以提高速率，如以HDSL、ADSL、VADSL等為代表的xDSL技術，其優勢是可充分利用現有的銅纜資源，缺點是帶寬較小，傳輸速率和距離相互制約。第二類是以光纖為基礎的接入網，如SDH、有源光網絡接入（AON）、無源光網絡接入（PON）、HFC和可交換的數字圖像接入（SDV）等，其中主要以HFC應用最為廣泛，其優勢是帶寬較大，但成本較高。第三類是無線接入技術，如微波接入、衛星通信和固定無線接入（FWA）等技術，這類技術目前應用還不廣泛。在實際應用中，這些接入技術往往被結合起來使用，并且與網管系統一起組成一個完整的接入網系統。
　　
　　V接口是接入網的局端設備與交換機之間的一個標準接口。V接口有V1、V2、V3、V4、V5和VB等。V1和V3分別與ISDN的基本速率（2B＋D）和基群速率（30B＋D）相對應。V2和V4的差別在于V2可用復用設備。根據速率的不同，V5接口又可分為V5.1和V5.2。V5.1由一個2048kb/s鏈路組成，而V5.2最多可支持16個2048kb/s鏈路。V5.1對應的接入網無集線功能，V5.2對應的接入網則具備集線功能。V5.1可支持普通電話用戶（PSTN）、ISDN基本速率接入（2B＋D）和租用線業務。V5.2除了支持V5.1的所有業務外，還可支持ISDN基群速率（30B＋D）的業務。VB接口是寬帶接入網與寬帶業務節點之間的接口，寬帶業務節點是以ATM為基礎，寬帶接入網多半是以光纖和微波為主。目前VB接口標準還在制定中。
　　
　　ITU已經先后提出了接入網的接口建議G.964（V5.1接口）和G.965（V5.2接口）等一系列接入網技術標準，這些標準為接入網技術的研發和應用發揮了極其重要的作用。隨著寬帶接入網的發展要求，ITU正在制定和完善VB5.1、VB5.2寬帶接口建議（G.967）、B－ISDN的UNI接口（I.432）和寬帶接入（G.966）等建議，這些標準和建議將在未來接入網技術的發展中占據重要位置。
　　
　　2 接入網網管系統
　　2.1 結構
　　
　　接入網的網絡治理應納入電信治理網（TMN）范疇。電信治理網自上而下由經營治理層（BML）、業務治理層（SML）、網絡治理層（NML）、網元治理層（EML）、和網元層（EL）組成。每個治理層均有性能治理、配置治理、安全治理、故障治理和計費治理五大治理功能。由于各層所處地位不同，治理功能的要求也有差異。接入網的網絡治理系統可看作是TMN中的網元治理，通過標準接口（Q3）與TMN相連。
　　
　　ITU－T提出程控交換機與接入網的結合采用開放式數字接口，即V5接口。接入網最終應通過Q接口與電信治理網相連。電信治理網對接入網的治理實質上是對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，接入網成了一個開放系統，設備可由不同的廠家生產。由于不同制式的接入網設備有不同的治理系統，且很難互通，不能共享治理數據和信息，所以必須建立全國統一的接入網網管系統，實現對接入網的集中監控、維護和治理，并使接入網網管系統通過標準接口與其它專用網管系統交換治理信息，共同納入TMN中。
　　
　　目前的網絡治理是將整個電信網分成不同的專用網進行治理的，即按接入網、信令網、交換網和傳輸網分別進行治理。這也需要開發一個綜合網管監控系統，互連各種網管系統。按電信治理網的功能模型劃分，綜合網管監控系統屬于網絡層，在此基礎上構業務層，把接入網網管納入電信治理網，最后再構造電信治理網的事務層，逐步向電信治理網過渡。
　　
　　2.2 要害技術
　　
　　接入網網管是保證接入網高效、可靠和安全運行的重要組成部分。在接入網建設過程中，應同步建立接入網網管系統，以滿足接入網自身維護治理的需要，同時，也要加快實現接入網網管與本地網網管的互連。　　接入網網管的范圍主要有以下3個方面：
　　
　　（1）一般的網絡治理：主要是接入網的配置治理和性能治理，包括各種類型接口的治理和傳送部分的治理等。其中，配置治理與相應業務節點的治理有密切關系。比如，在PSTN中使用的接入網，接入網網管和本地交換網的網管必須協同工作，才能完成有關的配置治理。
　　
　　（2）設備的集中維護：主要是接入網中使用的各種設備的故障治理，以保證設備使用的完好率，非凡是對遠端小容量設備的治理（包括電源和環境等）。為了保證各種資源的合理使用，該項功能應在較大范圍內集中起來統一維護。
　　
　　（3）對保證業務質量的支持：主要通過與其它業務治理系統的互聯，為保證業務質量提供支持。需要與接入網網管互聯的業務網治理系統有：112集中受理系統、號線治理系統和營業處理前臺系統（與可重配置的專用業務有關），采用接入網作為橋接方式的業務網網管系統等。
　　
　　接入網網管還涉及一些要害技術，以保證接入網網管的順利進行和開展。這些要害技術主要包括以下兩類：
　　
　　（1）支持多廠商設備環境下的標準治理接口技術，包括標準治理接口技術和標準治理接口測試技術兩類。V5接口的引入使接入網成為一個開放系統，設備生產廠家大量涌現，形成業務網和接入網的多廠商設備環境。要將多家生產廠商的多種設備統一治理，實現互連互通，這是接入網網管必須解決的要害技術之一，這些必將對接入網網管在各個接口上的治理提出更高的要求。
　　
　　（2）支持接入網網管系統可持續建設的網管體系結構技術。接入網在不斷發展，新技術層出不窮，接入網的網管系統也要適應技術的發展而不斷更新，這就對接入網網管的體系結構等提出了更高的要求。
　　
　　2.3 基于TMN的接入網網管
　　
　　接入網的網管有多種形式，其中基于TMN的接入網網管為主要發展趨勢。
　　
　　接入網中的SMF主要協調UPF、CF、TF和SPF之間的運行，并對網管系統提供治理接口Qan。接入網網管又分為治理功能結構和非常治理功能結構兩個實體，如工作站功能（WSF）和適配器功能（OAF）等。治理功能實體分為3個：
　　
　　（1）PCF-OSF（端口/核心治理功能-操作系統功能）：對接入網功能結構中的UPF、SPF和CF進行治理。其基本治理功能是對SNI、UNI及其支持的業務進行治理，主要包括SNI的配置、UNI的配置、UPF/SPF/CF的故障和性能治理。當UNI采用V接口時，PCF-OSF就對V5接口及其支持的業務進行治理。
　　
　　（2）TF-OSF（傳送治理功能OSF）治理TF實體，其基本功能是對TF進行配置以及性能和故障方面的治理。TF具體設備和技術的沒（如xDSL、ATM、HFC）致使TF-OSF的功能有所不同。
　　
　　（3）在PCF-OSF和TF-OSF之上的功能實體是CO-OSF（調度治理功能OSF）。由于PCF-OSF和TF-OSF相對獨立，并與具體接入技術緊密相關，需要上層的CO-OSF從接入網全網角度進行協調和調度，非凡是處理與全網有關的故障和性能治理。
　　
　　與TNM的功能結構比較，可以看出，SMF實際上完成網遠層網遠治理操作系統（EM-OSF）的功能，它通過OX接口，治理UPF、CF、TF和SPF。1997年10月，ITU-T第4研究組決定從當前TMN結構中刪去關于QX接口和中介器MD的規定，同時預留插入新的接口及其支持功能模塊的余地，所以目前該接口的實現方法因廠商不同而有很大不同，通常使用Q3和OC等接口。因OC接口（接入網中小容量設備不能提供Q3接口時，它所提供的網管接口暫定名為QX接口）與Q1、Q2接口一樣，采用面向字符流方式定義治理對象，其通信協議棧采用短棧動工，不適合大容量設備的集中網管需要，而Q3接口是面向對象支持網管七層協議的滿棧協議，具有全面的治理功能，所以ITU-T推薦使用Q3接口。但因Q3接口的滿棧特性，實現起來繁瑣困難，所以目前該接口主要決定于各廠商在Q3接口標準之上取舍部分的多少和其產品的未來發展方向。
　　
　　對Qan接口來說，TMN的主要目標是解決不同級別（設備級、網絡級、操作級等）上不同廠商設備的兼容性及應用系統的平滑擴展性等問題，在根本上要求采用先進的接口技術，如要求接口的語法、語義和操作分開獨立于設備的接口語義描述；支持繼續、封裝技術等。Q3接口面向對象的特性恰恰使其成Qan的當然之選，所以眾廠商在Qan接口上均采用Q3接口或向此方向努力。
　　
　　3　接入網網管的現狀以及存在的問題
　　接入網是中國電信市場的主流產品之一，接入網網管系統則是接入網能夠正常運維的必要保證。目前，國內市場接入網網產品層次還處于網元治理層，即維護單一的接入網產品設備。由于接入網的份額僅占本地網的一小部分，所以高層網管仍然采用交換機原有的網管系統，接入網網管成為交換機本地網管的一部分。在這種狀態下，如何將接入網網管納入本地網還還是一個急需解決的問題。
　　
　　從接入網的發展來看，由于接入網產品引入了多生產廠家的競爭機制，以及國家對接入網產品的積極扶持態度，使接入網的前景普遍看好，隨著接入網本身的技術不斷完善，特點越來越突出，優勢也日益深入人心，接入網在未來幾年將仍然是市場的主流產品，規模會進一步擴大。當接入網規模擴大到一定程度時，現有接入網網管模式將會打破，與本地網網管并列的接入網網管將逐步興起，接入網網管與交換機本地網管的關系會進一步理順。因此，接入網網管的治理目標主要是對綜合業務

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