基于E1傳輸的遠程網管解決方案

2019-11-04 21:27:03

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　　1 移動網管體系概述
　　隨著中國移動通信事業的飛速發展，不斷擴大的網絡規模和不斷增多的網絡功能對網絡運營治理能力提出了更高的要求。為了與治理體制的總部、省、市三級結構相配合，我國移動網管的目標為三級結構，包括總部網管、省級網管和本地網管。但由于目前的實際情況，集中操作維護系統將在相當長的一段時間內會繼續建設和存在。目前普遍存在的體系結構如圖1所示。
　　
　　　

　
　　
　　圖1 移動網管體系結構
　　
　　省級移動通信網網管系統建設為一平臺，在此網管平臺上各省可根據自己的需求進行二次開發。考慮到各省在網管中需求的異同點，即：各省對數據、網絡拓撲的需求基本是一致的，不同的是各種報表的格式，省級網管系統致力于建立三層網管平臺：第一層，數據采集層，主要完成數據的完整性；第二層，數據處理層，完成數據的計算、整理和組織；第三層，應用層，完成數據的呈現、網絡的拓撲、各省所需的共同報表，生成報表的模版。
　　
　　本地網管系統 (L-NMC) 安裝運行在主要地市分公司網管中心，負責采集處理本地區內各個網絡設備的具體配置數據、網絡運行的性能數據 (實時和非實時) 和實時故障數據，并支持對各個網絡設備的集中監控與操作維護。同時，本地網管系統提供與省網管系統統一的接口（Q3/CORBA等）。
　　
　　OMC（Operation and Maintenance Center）操作維護中心，是指對GSM通信系統中的每一個設備實體進行控制和維護的局部網絡治理中心。GSM系統又涉及到無線網絡和交換網絡兩種類型的實體，因此在GSM規范中，OMC被分為兩個部分，即OMC-S和OMC-R，其中OMC-R是指無線分系統BSS的操作維護中心，OMC-S是指對交換分系統MSC的操作維護中心。
　　
　　2 遠程OMC的常用組網方式
　　根據Q.811和GSM 12.01所規定的1~3層協議棧，OMC有以下四種遠程組網方案，分別為：PSTN遠程撥號連接方式、X.25方式、DDN專線方式和A接口方式，參照圖2所示。這些方案既考慮到經濟成本，又能達到集中維護NSS/BSS系統的目的。
　　
　　　

　　
　　圖2 遠程OMC的常用組網方式
　　
　　2.1 PSTN遠程撥號方式
　　
　　PSTN遠程撥號方案是利用WINNT的遠程服務功能，來完成路由和協議轉換。整個操作維護中心是作為一個網元，網元內用以太網連接，以WINDOW NT 4.0 為平臺，網內包括一個操作維護服務器，若干維護終端，以及所要維護的各個網絡單元。同時網元內還連接遠程模塊，遠程模塊的網絡單元通過撥號方式連接到中心的PSTN遠程撥號服務器，這樣本地的服務器就可以操作維護遠程的網絡單元。該方案經濟實用，只需配備簡單的PC機和MODEM作為必備的傳輸組件。但這種接入方式速度太慢，可靠性低，一般不采用。
　　
　　2.2 X.25方式
　　
　　這種方式傳輸速率范圍為9600~64K。一般在操作維護中心采用64Kbit/s 的傳輸速率，在遠端模塊BSC側采用 9.6Kbit/s 的傳輸速率。BSC與PSPDN間的連接有路由器和PC模擬路由兩種方式。假如BSS的操作維護接口不標準，可以在PC機處完成接口的標準化，這樣不管是采用標準接口的BSS/NSS還是非標準接口的BSS/NSS，都可以集中治理，X.25網是通過X.121地址來識別不同的主機。
　　
　　這種方式比較穩定可靠，但受到BSC側的傳輸速率限制，速率與效率都很低，目前很少有運營商考慮建設X.25網。
　　
　　2.3 DDN方式
　　
　　DDN網穩定可靠，傳輸速率較高，一般為64Kbit/s或更高。這種方式下需要的組網部件主要有基帶MODEM和路由器，其型號應該根據當地DDN網的類型來確定。
　　
　　在此種接入方式下，遠程模塊BSC通過路由器和DSU/CSU連接到DDN專線上，或通過前置機連接到DDN專線上。DDN方式因其傳輸速率較高且穩定可靠，因而可在前置機端對操作維護中心數據庫直接操作，無需分發臺程序。但對于目前的移動通信網運營商來說，DDN專線一般需要租用，不能完全自立運營，而且長期的投資也不小。
　　
　　2.4 A接口方式
　　
　　這種方式可以直接利用MSC與BSC之間已經存在的2Mbit/s的PCM鏈路，借用A接口PCM時隙來傳輸OMC信息，它的傳輸速率為 n×64kbit/s，n為占用的時隙數。
　　
　　通常情況下，遠端的BSC通過PCM線（即A接口）上的時隙將BSS的操作維護信息連到MSC，利用所有MSC都有的半固定連接功能，MSC將這些專用的時隙連接到一臺前置機上，前置機負責完成2M PCM線和以太網之間的轉換工作，最終將BSS的操作維護信息連接到OMC。這臺前置機可以是一臺普通的計算機（甚至就是某臺OMC的服務器），但其中插有 PC2M 卡和以太網卡，前置機通過PC 2M卡與MSC送過來的PCM線相連，通過以太網卡與整個OMC相連。前置機負責完成PC2M卡和以太網卡之間的消息轉換功能。
　　
　　此方式經濟實用，可以充分利用現有的資源，傳輸速率較快，線路連接質量比較可靠，但是占用了A接口有限的資源，而且PC 2M卡既不利于擴展，又穩定性欠佳。最難以接受的是，網管與網元的傳輸線路合并使用，難以進行故障隔離定位與分析。
　　
　　2.5 基于E1傳輸方案
　　
　　綜合比較以上四種方式，并考慮到當前移動通信網運營商的需求，我們可以給出一種更實用、更有效、更可靠的方式。這種方式與A接口方式類似，通過2Mbit/s的E1線路來傳輸ip包，E1線兩端需要時隙提取設備。每個時隙的最大傳輸速率為64kbps，可以通過通道技術，同時占用N個時隙，達到N×64kbps的速率，滿足不同速率的需求。它直接采用路由器加通道化E1模塊作為時隙提取設備，性能穩定、可靠。其中通道化E1模塊支持E1接口，并可通過配置，將E1的時隙進行捆綁、分配，分配到不同的IP地址（網段），應用方式靈活。下面是這種解決方案的應用實例。
　　
　　3 基于E1傳輸的遠程集中網管實例
　　中興通訊在某省市的四個地區分別有一套ZXG10-BSS獨立子系統，分別匯接到當地的MSC，一個BSS子系統作為一個網元，在市中心的傳輸大樓有網管中心對各個GSM單元進行遠程集中治理。在網管中心設立一套OMC-R子系統，對上提供標準Q3接口與省級網管系統W-NMS連接，對下通過遠程E1傳輸，實現對四個網元的集中維護與操作。其中網管中心在省級市，BSC1-3在地級市，BSC4在縣級市，因為地域的關系，BSC3至BSC4采用級聯關系。組網方案如圖3所示。
　　
　　

　　
　　圖3 遠程網管的E1傳輸解決方案
　　
　　網絡采用星型結構，網管中心作為信息收集中心、數據處理中心，采用高端路由器CISCO7513外加相應的E1模塊實現局域網到PCM的協議轉換，而網管中心的所有設備都可掛在內部局域網上，包括OMC-R的高端服務器、操作終端及其它網管設備。省級網管中心在同一棟大樓，也可以通過局域網與OMC-R連接，其間采用Q3接口。網管中心通過運營商自建的E1遠程傳輸網與下面四個地市的BSS（基站子系統）聯接，通常是運營商自建的光纖傳輸網。在地市級采用相對低檔一點的路由器實現協議轉換，考慮到地區1-3以后的發展需求，留有一定的可擴展余量，采用CISCO3640，而在地區4則盡量縮減成本，采用最低配置CISCO2610，并通過地區3的路由器分配幾個E1時隙級聯傳輸到本地。這樣地區3需要配2個E1模塊，一個用于與網管中心連接，另一個用于級聯。
　　
　　這套網管系統采用了層次明晰的三層網絡結構，提供符合規范的標準接口，具有顯著的綜合優勢：
　　
　　(1) 直接采用現有的成熟產品，穩定性好，可靠性高
　　
　　(2) 兼顧考慮系統的經濟性與可擴展性，充分利用不同等級路由器的多種擴展能力，實現點對多點的信息收集，對于在線性區域，可采用級聯的傳輸方案，進一步縮減傳輸成本；
　　
　　(3) 2M遠程傳輸PCM鏈路可以按要求進行多種速率的靈活配置：n×64Kbit/s, n為分配時隙數，完全能夠滿足綜合網管的速率要求；
　　
　　(4) 網管設備和網元實體的傳輸鏈路沒有交錯使用，這樣也有利于進行故障定位與分離；
　　
　　(5) 整套遠程網管系統完全由運營商獨立治理，一次性投資，避免了對其他運營商的依靠性，這對新興的移動產品運營商尤為重要。
　　
　　在眾多情況下，網管中心與各地的子系統之間往往有多種不同的信息需要傳輸（多種應用），這時我們需要在E1線路和路由器之間提供MUX設備，一端連接E1, 一端分配多個V.35接口提供n×64Kbps(n<30)的時隙，這些接口分給不同的應用（OMC-S,OMC-R,計費等等），每個應用固定占有給定的時隙。路由器與MUX之間的V.35接口，對路由器來說，是通過Serial（同步）口提供的，也就是說，路由器需要配置兩個同步端口（不需要E1模塊）。不同的應用服務通過路由器，將它們的IP路由分別配置到兩個同步口上，實現帶寬分割使用。MUX的E1接口支持同軸頭和光纖兩種方式。
　　
　　4 結束語
　　目前運營商在遠程網管方面的組網需求，帶寬在2M的主要有兩種方式：一種是DDN 2M方式；一種是直接利用現有E1資源。在DDN專線需要租用的情況下，許多運營商日益偏向于利用E1替代DDN/X.25進行遠程傳輸，實現遠程網管的要求，即前面提到的路由器加通道化E1模塊方式，配合MUX設備，采用靈活的時隙分配策略，可以提供遠程網管靈活、可靠、高速率的綜合解決方案。進入討論組討論。

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