面向竞争环境的传输网络管理

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□ 周长浩

    邮电分营，中国电信重组以后，我国通信服务市场的开放竞争局面已经出现。九五期间国家投资建设的以SDH为主体的传输网络归属中国电信。

中国政府要求中国电信对其它电信公司（中国移动、联通等）提供基础传输业务，避免传输系统的重复建设。传输网络已经从电信企业的内部资源变成了面向社会服务的重要业务。传输业务的客户都是大的电信运行公司、大的企业和政府机构，对服务质量、业务管理计费的透明度要求比其它业务更高。由于WDM技术的实用化，一对光纤集成的波数越来越多，传输系统的单位容量造价逐年降低，联通、移动、网通等公司都有强烈的愿望建立自己的传输网络。尽管这些公司要达到中国电信那样的覆盖深度、广度，还有待时日，但中国电信所提供传输业务的质量和价格是这几家公司是否进行大规模传输网络投资的重要因素。
    由于外部因素的作用，传输网络在中国电信内部的地位也发生了变化，由于资源从紧缺变为富足，从内部使用变为外部业务，管理问题变得突出。交换和其它业务的网管都有了一定的规模，而传输系统一直存在只重能力建设和管理配套跟不上的矛盾。八纵八横，WDM工程的投产，显示出传输能力很充足，而当大客户一旦提出一批2M电路的需求时，我们又不能很快满足。从调度到开通，需要几个星期甚至更长时间，而实际上开通一条2M电路的施工工时是以小时为单位计算。中国电信覆盖全国的传输网是当前还具有优势的领域，中国电信迫切需要跟上市场的需求，把这一巨大的资源以优质低资费快速提供给用户，并且在刺激用户的需求之后，能及时再建新的工程、投入新的资源，形成集约化经营的良性循环。中国电信传输网络现有管理系统还远达不到这一要求，这是对市场环境的重大挑战。如果不能尽快形成这种从建设到经营的良性循环，中国电信将面临生存危机。

传输网络管理系统建设的复杂性
    一级干线网八纵八横的SDH工程沿袭了22条PDH干线工程的作法，即TM背对背的方式，在干线经过的每个省设立厂商的网元管理器，干线安装厂商的子网管理器。相同厂商的干线由同一套子网管理器管理。由于干线工程分期建设，时间跨度大厂商多，且分布不规则。当时的设想是厂商设备的网管系统用作维护、开电路等工作，而骨干网的整合则以后另立项目解决。由于综合多厂商传输网管的方案迟迟不定，当八纵八横相继投产以后，针对维护管理的需要，作了SDH子网管理终端集中项目。另外资源管理部门沿袭电路管理的思路，建设了电路管理数据库。这些管理系统都从不同的侧面满足各个部门在现行体制下的管理，但整合性差满足不了把传输作为竞争业务推向市场的需要。
    省内干线和本地网由于上得较晚，当时技术支持部门提出了环网结构的指导意见，环网的管理调度功能比一级干线的点到点方式要强。在一个省，本地网的SDH厂商较少，多厂商问题不太突出。但总体管理功能仍不能满足竞争市场的需要。
    中国电信网络的物理结构和管理结构表面上是一致的，都分为三级，但管理和操作功能分布又很不一致。集团和省级都偏于行政和业务管理，而操作运行的功能都在省会局及本地网一级。这样，省网和一级干线的运行，维护操作职能都放在第三个层次上。设备厂商提供的针对干线（子网）集中性操作运行的管理系统对于跨省设备不能充分发挥功能。本来一条干线应按网元多少来配网元管理器，只需少量的EMS就够了，但是按省管范围配置就必须加大EMS的数量。这样，在一个重要的传输汇接点安装了10多台甚至多达20台的各种管理工作站，这些局都明显缺少维护人员。
    针对同一个物理传输网络，设备维护部门要考虑监控意义上的系统，资源管理部门要考虑面向电路调度业务管理的系统，而且各部门提出自己的项目。
    由上可见，由于我们管理体制对物理网络的实体分割，同一层面职能部门之间对管理功能分割给管理的整合带来很大的困难。另外，设备多厂商问题以及SDH网管技术标准跟不上设备发展的问题，更为复杂。
    从传输网络本身来看，由于业务环境的变化，要把按基础设施建设的下层资源直接包装成重要的业务推向市场，除了市场营销部门要建立业务层管理系统，对网络层的管理功能也提出了更高的要求。这表现在以下几个方面：（1）必须和厂商的网管系统接口或同步数据。（2）层次之间必须接口调度才能开通跨越骨干网，省内网本地网的端到端电路。（3）必须管到传输网络层的所有设备。不仅是SDH、PDH、WDM、微波、卫星设备，而且有DDF、ODF、光交接箱、光缆等“哑”设备。以往的做法是基于各种技术作网络层的综合，然后再综合各种技术的网络，但是在SDH多厂商接口上就碰到了困难。当时只考虑了各种复用的智能设备，忽视了“哑”设备这些重要的资源，而后者恰巧是电路调度中的瓶颈口。

构建传输网络层管理系统的新思路
    中国电信改组以后，提出按财务和资源管理两条线抓企业管理。目前集团公司正在酝酿传输资源管理的方案，一些省公司正在立项，软件厂商也推出了各种解决方案。这些项目和方案各具特色，有的偏向于集中各种厂商网管工作站的集中维护操作；有的偏向于资源数据库管理。基于此，集团公司运维部提出要统一规范，是很有必要的。从中国电信的总体利益考虑，应该充分考虑竞争市场环境，厂商设备的实际状况，相关技术标准的实际发展状况等因素，由此提出总体建设方案，然后各级分期实施，切忌各层次、各部门分别提项目，造成不必要的浪费。
    根据以上的分析，在规范传输网管总体建设方案中应掌握如下几个原则：
    1）以业务为导向（Service Driven）,资源管理为网络层的功能核心。一个电信企业要把握好高质量、低成本、快速实现业务三点，这三点都与资源管理有着密切的关系。在TMN的分层结构中，资源管理是网络层的功能核心，故障管理要实现与业务的关联，指导调用后备，修理故障的工作。性能管理重点在区分业务等级，提供计费信息。按照这一指导思想，网络层管理系统还要对业务层的管理提供接口服务。
    在垄断经营环境下，传输网络是内部资源，市场压力小，按网络技术驱动谈网管，只能在SDH范围内讨论多厂商网管的综合。就单个厂商而言，其面向SDH设备的网管功能已能应付维护运行、开电路的需要。有些厂商SDH的网管系统本身存在问题，也应由该厂商解决，这是厂商的专业范围。几年前曾出现了终端综合还是系统综合之争，当时面向SDH的维护管理和多厂商接口没有解决，一级干线采纳了终端综合的方案。由业务为导向来讨论问题，则突出了以资源管理为核心的传输网络层综合的必要性了。在竞争市场的环境下，简单的电路数据库管理和子网管理器终端的集中都不能满足为用户提供端到端传输业务的要求。
    2）充分发挥SDH设备厂商提供的网管功能，避免重复开发，也不要取代厂商的网管设备。SDH厂商设备所提供的业务电路都符合SDH同步体系结构，但具体的物理设备都有差别，各厂商的网元管理器及面向电路调度的子网管理的功能开发与厂商物理设备的关系密切，是厂商自己的专长，运行者和软件商在这方面没有优势。在网络层综合则可以克服厂商设备的特殊性，实现与厂商物理设备无关的、抽象SDH网络层的管理。这一层的接口信息模型也比下层接口要简单得多。一般来讲，厂商也愿意开放上层的网管接口，这种做法与厂商没有利益冲突。
    3）让运行维护体制适应网络功能的发挥，而不是让网管功能的开发、网管设备的配置去适应现行的运行维护体制。当前中国电信集团公司运行维护部提出了“深入运行维护体制改革的基本思路”，集团公司和省公司都在进行改革重组。集团公司网管大楼已投入使用，并从集团机关分出成立了实体运行的网管中心。这一次以资源管理为核心的传输网络层管理系统的建设有望突破现有维护体制的束缚，以先进的管理系统为物质基础促进维护体制的变革。

冷静对待技术、标准、平台
    从80年代中期ITU-T提出M.3010建议以后，TMN一直是网管领域的热门话题，经常引起激烈的争论。它曾经被设备制造商、电信运行公司和软件商公认为解决网管接口问题的希望，TINA出来以后，TMN又被人贬为过时的技术，有些人提出要求：你给我做一个TMN就什么问题都解决了，又有人说，TMN？谁碰上谁倒霉。有的设备制造商全面采用了Q3/GDMO的技术，并且宣称全面采用Q3/GDMO的公司网管平台，不久也放弃了。因此如何正确对待TMN及相关的技术和标准是建设网管系统面临的问题。回顾历史，TMN的发展经历了几个阶段：
    初始阶段（80年代中），M3010建议给出了TMN的原则，规范性地描述了一个电信管理网的层次结构、功能结构、逻辑结构，以CMIP/GDMO为核心技术的接口规程和信息模型（Q3）。当时业界一致认为，网管领域的接口难题即将解决，大家都期望这一天早日到来。
    90年代初，几大计算机厂家都提出了TMN的软件平台后，TMN的技术和标准进入了实用阶段，很多厂商都推出了基于TMN的网管产品。90年代中期我国的网管三期工程和七号信令网管系统都采用了TMN的平台，应用软件结构中采用了GDMO的信息模型，但是从交换机北向的接口都不是Q3接口，个别厂商提供了OSI的七层协议栈和几个被管理对象来包装人机命令的接口，这种包装额外增加了接口的复杂性，没有带来任何好处。在实际采用TMN的技术以后，人们也发现了一些实际的问题，如平台的效率低，BUG不容易克服。很多设备并不提供Q3接口，在平台还存在很多问题的情况下贸然把应用软件搭建在TMN平台上是否合适引起了争议。有的厂商投资开发了Q3接口，但接口对处理器能力的要求比网管设备的要求还高，用户不愿购买。 
    TMN的原则成了网管领域的共同语言，制定具体网管项目的技术规范时都无一例外地采用TMN五层结构，五大功能的概念。但是具体到Q3接口时出现了壁垒效应：①入门的难度和花费太高，系统的开销大；②部分采用时优势体现不出来（仅仅应用软件采用GDMO的架构而接口厂家不提供Q3，或者反过来，仅有部分接口是Q3，而应用软件不采用GDMO架构。）这种壁垒延长了TMN产品占据市场的过程。在美国市场调查，熟悉GDMO，CORBA和JAVA的开发人员比例为1：10：100。当前中国电信在测试多厂商WDM，SDH网管接口的工作中发现，仍然有不少厂商提供的测试和使用的仍是简单数据流接口。反之国内厂商如华为、武汉邮科院、大唐均提供Q3接口。这说明只要克服困难，在本公司范围内做到最大限度的软件可重用，TMN/Q3的优势也能体现出来。 
    90年代后期，新的技术CORBA提出走向实用。1998年ITU-T第四工作组同意把TMN的原则、方法论和实现技术分开，把M3010建议中技术有关部分分出去形成M3013。采纳了CORBA，SNMP，JAVA等技术。在接口信息模型规范化工作中，第四工作组定义了信息模型符合TMN的三种模式。厂商自己的信息模型只要符合GDMO相关规范就算TMN的C类符合模式。
    现在，电信网管行业较普遍做法是以实用的态度对待TMN及相关的标准和技术，充分利用已有的成果。既不认为它是灵丹妙药，也不把它作为产品的商业化包装。
    同样的道理，对CORBA也应采取实用的态度。CORBA有其优势，它应用于整个软件世界，相形之下GDMO只适用于电信管理领域。CORBA的理想化推广也有美妙的前景，理论上分析，应用软件内部架构和接口都要采用CORBA技术，市场上充斥着符合CORBA的构件，能即插即用。这虽然很好，但它和GDMO一样，当前同样有平台质量、效率和BUG问题，市场上即插即用的CORBA构件很少，且价格高昂，同样有进入的壁垒问题。而且CORBA要适合电信的专业管理，还要开发很多专用的“服务”，这需要大家认同才能规范。

    根据以上的分析，我认为，在当前网管系统软件的开发中应采取以下对策：
    1）TMN的原则没有过时，Q3仍有用。Q3是较长历史形成的成果，在网元层信息模型、故障管理、性能管理方面都有了规范的方式和相应的基础信息模型。CORBA面向未来，也应该克服壁垒积极进入。应用软件架构中，可以部分采用CORBA，如某些接口。但当前把应用软件主体架构全部放在CORBA平台上仍有风险。在接口方面应采取多元化的对策，国信朗讯公司在WDM和SDH网管软件开发中利用Q3、CORBA、简单数据流、数据库接口等技术来适应厂商的接口，打开了接口问题上的僵局。
    2）应用软件架构和接口技术分开，建模方法论和实现技术分开。在这一方面电信管理论坛（TMF）的观点较适合运行公司。下面举出TMF的Smart TMN规范中的两个要点：① “达尔文适者生存规律会起支配作用，运行公司的应用软件将来生存的唯一措施不是规范技术，而是采用与技术无关的条款规定信息交换协定”。②GDMO、CORBA、WEB、JAVA等技术用在不同的层次场合（见表1）。
    3）在技术决策时，应把握好理想化和实用化、面向将来和现实、抽象和具体这三对关系的度，不要走极端，应采用先进成熟的技术。
          
务实解决接口问题
    SDH多厂商的网管接口一直是网管开发工作的难点, 主要原因是SDH网管接口的标准化工作滞后, 对厂商的约束力不强。在TMN的Q3接口占主导地位的时代，各个层次的接口信息模型的规范化工作进展缓慢。网元层的信息模型定得较早也较为完善。但是这一层与厂商的设备关系密切，厂商不可能按通用的信息模型执行。而且考虑到效率问题，厂商即使确定该层的Q3接口信息模型，也没有在实际接口中执行，因为这一层接口之上是厂商开发的网元管理器。网络层的标准就只有原则性的模型，还远没有具体化。欧洲标准组织ETSI定了网络层的Qnn的网络层信息模型，有些欧洲厂商也没有执行。当CORBA接口技术进入实用阶段后，有些厂商转向了CORBA，ITU-T第四工作组也确认了TMN实现技术多元化的局面。
    以前解决接口标准化有两条途径，一种是按国际标准执行，另一种是由用户提标准，厂商去实施。但在传输多厂商网管接口的问题面前，这两条途径都没有走通。
    在传输接口问题上，设备厂商和运行公司的立场相差很远。在厂商方面，网管功能落后于SDH设备，与运行公司网管的接口又落后于网管功能的开发。厂商的NE到EMS的接口完善，但不标准，不对用户开放，厂商网管系统向上的接口应对用户开放，厂商也不能完全拒绝，但是厂商的开发滞后，很不完善。有的厂商要用户提要求，一旦用户提出规范，厂商又在开发周期、开发成本上与用户讨价还价。厂商面向自己设备作的网管开发是厂商自己的专长，其通用性好，可以面向全世界的用户。要求厂商面向一个用户开发接口，则成本问题就突出了。
    在中国电信方面，从SDH干线工程开始以来，对SDH传输网络管理系统的方案一直未定。在原邮电部的架构下，由运行、科研、设备生产厂家各方面专家共同讨论方案，由于各方所处的立场不同，没有讨论出结果。当厂商要求用户提接口规范时，只能提原则性的Q3接口要求，没有任何实质性意义。
    去年下半年中国电信WDM网管项目，上海本地网传输综合管理项目相继启动，多厂商接口配合的问题成了项目成败的关键。在总结前些年接口问题的经验教训后，中国电信提出以务实的态度分步解决传输设备多厂商网管接口的方案。
    首先，厂商开放现有的接口，由中国电信指定的实验室负责测试工作，项目开发单位配合实施与厂商网管的接口互联。WDM从厂商的EMS向上，SDH从厂商的子网管理系统或具有子网管理功能的EMS向上。厂商接口功能不完善的部分采用简单易行的临时解决方案。例如数据库接口、数据文件传递的方式。
    其次，在多厂商接口测试使用的基础上规范接口，这种规范工作应和各个厂商充分协商达成共识。规范化工作应面向功能，重点规范接口信息，不在实现技术上纠缠，由于接口技术多元化，整体成本因素的综合原因，这种规范化工作不期望在厂商之间达到完全的一致，由软件开发商解决剩余的不一致问题。同时，也应该欢迎厂商论坛或联盟组织提出面向运营公司的网管接口规范，共同遵守。作为开放市场环境下的电信公司也不应过多强调特殊性，积极配合采用，降低总体开发成本。
    中国电信已经分别召开了WDM和SDH多厂商网管接口工作会议，到会的厂商都发言赞同中国电信的这一举措，并采取了积极配合的态度。
    迄今为止，朗讯和阿尔卡特的WDM网管接口已经开通接入中国电信WDM网管系统，在分析WDM多厂商接口的基础上制定了中国电信的规范，NEC已同意按中国电信的规范开发，许多国内外厂家都积极参加了接口的测试工作。

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