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关键词:智能网;网络优化;故障分析
中图分类号:TM73 文献标识码:A
0.引言
为保障企业日常业务的正常运行和稳定运转,传输网络平台通常选取组建智能网络组网结构。本文从ASON智能网络结构出发,主要介绍了智能网优化特性配置过程和智能网日常运维中常用的几种故障处理分析方法。
1.智能网络结构
智能网络基本组成包括:智能网元、TE链路(一根站间光纤只包含一条)、ASON域和SPC软永久连接。域由多个智能网元和多条TE链路组成。可以理解为整个网络都属于一个智能域。软永久连接指智能电路或者智能业务。
2.智能网的优越性
(1)每个网元能够自动搜索相邻网元,自动知晓网络拓扑。
(2)能为数据业务带宽提供承诺,进行全方位保护和数据业务的无中断保证,快速提供端到端业务。
(3)实时恢复机制带来了带宽利用率的极大提高,减少了环和环间转接对带宽的消耗,可以承载更多数据业务。
3.智能网络优化
3.1 智能特性设置
网络中心环采用智能光网络设备,后期根据光缆情况,组建MESH网络,无需更换设备,即可开通智能特性,实现最高级别的网格保护,提升带宽利用率。
第一步:设置DCC通道
通过网元管理器中的通信接口进行DCC资源分配,选择相应模式,每个站点均需设置。
第二步:设置节点ID
通过网元管理器进行节点ID管理。需要特别说明的是,每个网元都需要在推荐网段里选一个,需要在同一网段,但是相互之间不能冲突。
第三步:开启智能特性
首先手动软复位主控,然后打开智能特性管理功能,当智能运行状态显示为已启动时,表示运行状态正常。
第四步:上载网元
(1)通^配置管理中的智能拓扑管理,打开智能特性的网元列表,确认网管能正常检测到已打开智能特性的网元,按实际业务情况修改或者创建智能域。
(2)关闭不提供智能特性的光口的LMP协议,将协议状态设为禁止。设置主备网元,然后对相关网元进行数据配置。配置完成后选择上载。
第五步:设置LMP协议
通过查询LMP控制通道状态,确认LMP控制通道处于正常状态。再通过DCC管理中的速率配置,检查智能光口是否为使能状态。
第六步:关闭OSPF协议
将智能网元与非智能网元光纤连接的接口OSPF关闭。
第七步:TE链路搜索
光网元将自己的带宽等信息通过TE链路出去,如果TE链路不通,那么所有的智能特性都将受影响。可以通过查询控制通道状态,观察控制通道的状态,通过配置和SDH智能业务管理中的TE链路管理选取可用链路进行全网同步。
第八步:创建智能业务
进行路径搜索,完成后将主站点所有路径升级为智能电路。将站点链路通过全量过滤进行SDH智能路径管理,设置路由属性。
3.2 智能特性故障定位方法
(1)告警指示灯
通过设备告警指示灯(机柜顶部的告警指示灯和单板告警指示灯)获取告警信息,机柜顶部红色代表紧急告警、橙色代表重要告警、黄色代表次要告警、蓝色代表提示告警。这种方法的缺点是设备指示灯仅反映设备当前的运行状态,只能反映设备告警级别,不能准确告知具体告警。适用于设备维护人员配合处理故障时使用。
(2)网管告警
通过网管获取告警信息(例如设备当前存在哪些告警、告警发生时间、设备历史告警等)。这里需要注意,在查看前,先同步告警――故障同步全网告警,刷新主拓扑。这种方法能够获取设备性能事件的具体数值,反映全网设备的故障信息,较为全面,适用于网管维护人员处理故障使用。
(3)环回法
有内环回与外环回、软件环回与硬件环回等方法。可以通过这种方法定位故障站点,初步定位单板问题。这里需要注意的是,环回会导致业务中断。如果需要频繁环回,最好将电路优化到其他路径上或者锁定电路的重路由功能,再进行此操作。频繁环回和去环回也会导致告警的不停变化,会触发业务重路由,并可能使可恢复式重路由业务错误地恢复,因此建议将电路优化到其他路径上或者锁定电路的重路由功能。
(4)替换法
用一个工作正常的部件去替换一个被怀疑工作不正常的物件如线缆、光纤、法兰盘、电源、单板、设备等。这种情况适用于排除传输外部设备的问题,且故障定位到单站后,排除单站单板问题或者换插光纤,这种方法通常情况下禁止。如果的确需要进行此操作,需要先把相关光口上电路优化开,然后禁止此光纤的LMP校验功能(控制通道和TE链路),并手工设置此TE链路远端信息为0。在操作结束后,再恢复原有配置。
(5)更改配置法
更改时钟配置可解决时钟告警,进行指针调整;更改板位配置;更改时隙配置;更改单板参数配置。适用于有空余时隙、通道或槽位,一个VC4中部分时隙业务中断的情况。
(6)仪表测试法
使用光功率计和OTDR。适用于处理设备对接问题和设备性能指标问题。
(7)其他
仅作为应急处理,临时恢复业务。常用方法有:复位单板,单站重启、重新下发配置、将业务倒到备用通道。需要注意最好不要在建立/删除业务、重路由的过程中复位主控板,在网络没有其他故障的情况下进行此操作较好。复位后,最好巡检系统状况。智能业务的建立、删除、优化、重路由等处理过程都需要主控板的参与,如果正在上述处理过程中复位主控板,可能会造成业务的丢失或数据的不一致,等主控板重启后,就可能会产生残留交叉,或者一些业务被错误地删除。因此最好在网络稳定的情况下进行复位操作,重启后巡检系统看有无异常发生。
结语
通过搭建多业务传送平台和智能网络,可以构建建完善、可靠的承载网络,解决企业急剧增长的业务需求和数据大容量、高可靠的接入,保障企业各业务的正常稳定运行。
参考文献
论文摘要:在移动电话中引入智能是移动电话的发展方向,介绍了智能移动电话的特点、功能、发展现状以及处理器和支持软件协议,最后分析了智能移动电话的协议模型和网络结构。
0 引言
智能移动电话(Smart Phone)是一种集中了最新通信技术、并能提供多种通信功能(特别是移动数据通信功能)的移动用户终端设备。智能移动电话不仅能够提供良好的基本话音服务,还应能够提供丰富的附加功能。智能移动电话的网络支持通信协议有WAP、Bluetooth等多种。其中WAP比较具有代表性。目前WAP协议已获得了Nortel、Nokia、IBM、Ericsson、Motorola和松下等众多通信公司的支持,并成立了世界WAP论坛。智能移动电话有着良好的市场前景,它不仅满足了用户的各种要求,而且它所带来的各种电信新功能和新业务也会使网络运营机构获得相当可观的增值收益。
1 智能移动电话
智能移动电话,由机壳、显示器、操作面板、显示灯及按钮、端口、硬盘、电路板、电源及电缆等组成,其特征在于:该装置包括有系统控制模块、移动电话模块、编码解码器模块、音频视频输入输出接口控制电路、图像传感器模块、显示器接口控制电路、操作面板接口控制电路、存储器、DMA控制器、硬盘接口控制电路、短程无线通讯模块、高速通信模块、扩展功能模块、软件模块i移动电话模块、图像传感器模块与音频视频输入输出接口控制电路相连,它们均与编码解码器模块相连;编码解码模块包括音频编码解码器、视频编码解码器及其组合,将模拟音频视频信号数字化或将数字音频视频信号模拟化:系统控制模块分别与移动电话模块、编码解码器模块、音频视频输入输出接口控制电路、显示接口控制电路、操作面板接口控制电路、存储器、DMA控制器、硬盘接口控制电路、短程无线通讯模块、高速通信模块、扩展功能模块相连,控制这些电路及芯片的工作过程。
1.1 功能智能移动电话(Smart Phone)是一种集中了最新通信技术,并能提供多种通信功能,主要是移动数据通信功能的移动电话用户终端设备。①短消息业务(SMS)功能:具有这种功能的移动电话除了能打电话外,在它的小型屏幕上可以显示数字、字母、中文汉字或其他文字信息,用来接收数字或文字的短消息。还可以与语音信箱相连接,在被叫移动用户占线、关机或不在覆盖区等情况下,呼叫能自动转移到语音信箱,主叫用户可在信箱内留言。当移动用户不占线或开机时,将会提示被叫用户,信箱中已有留言。短消息系统还可以与电子邮件系统、无线寻呼系统相连,实现语音信箱提示、股票市场及新闻信息、银行查询、交通、业务通告等多种信息的传播。②收发电子邮件功能:具有这种功能的智能移动电话能够接收和发送电子邮件。智能移动电话能够通过移动电话网接入因特网中的电子邮件服务器,从而能够操作电子邮件。智能移动电话还可具有“过滤”功能,能够自动归类筛选和“过滤”各种电子邮件。③因特网(WWW)浏览功能:具有这种功能的移动电话能够接入因特网,能以普通文本格式或超文本标识语言(HTML)浏览万维网(WWW)。它的浏览工具是移动电话的专用软件工具,操作时比计算机使用的浏览器更为简便。④信息管理功能:具有这种功能的智能移动电话具有较强的个人信息管理(PIM)功能,例如能组织管理用户的“通讯簿”、“笔记本”等日常文件,起组织管理器(Organiser)的作用。⑤各种商业应用功能:这种功能可供专业人员在特定的范围内应用,例如保险公司的职员可以用智能移动电话管理保险单、银行职员可以用智能移动电话进行帐目管理等等,可以在智能移动电话上开发出本机构内部使用的应用软件。目前市场上已经出现了不少能实现部分上述功能的智能移动电话。⑥通信器(Communi-cator):有些智能移动电话具有许多计算机功能,能支持大多数的因特网协议。这类智能移动电话机的人机接口、特别是显示屏做得比较丰富、友好,因此又称之为“通信器”。例如,一种叫做"Webphone(万维网电话)”的智能移动电话,具有7.5英寸的液晶显示器,融合了因特网和万维网的接入功能,通过按键上网,能全屏幕支持HTML、HTTP、Java、虚拟机和TCP/IP协议。又例如:诺基亚公司推出的“9000Communicator”智能移动电话,具有较强的个人信息管理功能,可以打全球通移动电话、接入因特网、浏览万维网、收发电子邮件以及传真等。
1.2 种类智能移动电话主要有:增值型智能移动电话(ValueAdded Phone)、话音集中型智能移动电话(Voice Centrilc SmartPhone)、通信器(Communicatior)和移动数据卡(Data Cards)。①增值型智能移动电话。这种移动电话能够提供具有增值特点的附加业务。例如,Alcatel的One Touch Pro和Philips的Genie等。这类移动电话可以提供许多有市场价值的商业业务,可提供安全的预付费业务但不需要在网络上增加额外的软硬件投资。②话音集中型智能移动电话。这种电话比较典型的有将要推向市场的Nortel的Orbjtor和Motorola的MAP移动电话,可以让用户浏览Internet,具有收发E-mail的功能和周期性的文件管理功能。③通信器。通信器中比较典型的有IBM的Simon、Nokia的Nokia 9000以及Toshiba的Ge-nio等,能够支持大多数的Internet协议。④移动数据卡。移动数据卡中较典型的有Ericsson的GC25和Nokia的蜂窝卡电话,接口采用的是PCMCIA标准,可以广泛地应用于各种计算机里。
1.3 处理器和支持软件①智能移动电话的处理器。当前的智能移动电话的CPU大都使用RlSC芯片和Intel公司的Pentium系列芯片。②智能移动电话的支持软件。例如,UP(Unwired Plan—et),Geoworks,Microwave,以及PsionSoftware和Sendjt等。
1.4 通信协议模型和网络结构①WAP通信协议模型。WAP协议模型分为4层。它们分别是无线传输层WTL(Wireless Trans-mmission Layer)、无线传输安全层WTLS(Wireless Transmmis-sion Layer Security)、无线对话层WSL(Wireless Session Layer)和无线应用环境层WAE(Wireless Application Environment)等。这些协议层分别由WAP Proxy服务器和智能移动电话支持。WTL是一种传输层的协议。它允许在多种移动通信标准的基础上实现不同的数据报传送。WTL能够支持面向连接和面向事务处理的数据传送业务。WTLS能实现无线接口上数据传送的鉴权和加密,并可与现存的一些加密算法(如GSM中的A3和A5算法)兼容。WSL主要完成高层协议之间对话的生成和控制,它可以实现对客户(智能移动电话)和WAP服务器之间传送消息中的对话字段的识别和控制。WAE是面向网络应用的协议层,直接生成WML应用程序。WAP协议是一种端到端的协议,只要求智能移动电话和WAP Proxy服务器(WAP服务器)支持即可,并不要求现有的移动通信网络协议做任何的改动。②智能移动电话的网络结构。智能移动电话在实现其智能功能时还需要网络的支持。需要在网络上配备智能移动电话网关服务器。实际上这是一种客户服务器(Client/Server)结构,智能移动电话作为“客户”。网关服务器用来连接移动网络和Internet,提供安全、登记以及网关功能。智能移动电话和网关服务器共同支持无线应用协议(WAP)。目前在网络中运行的网关服务器有UP的HDTP网关服务器和Sendit的ISCA服务器等。
2 移动智能网
移动智能网是智能网最为成功的应用,如何在现有已广泛部署的移动智能网系统基础上,实现移动智能网向下一代系统的平滑演进是智能网技术能否顺利发展、并在下一代网络的业务提供中仍占据重要位置的关键。在3GPP对3G核心网络的规范化过程中,提出了VHE/OSA《虚拟归属环境/开放业务体系结构)的概念。它继承了智能网的思想精髓,高度抽象了底层网络的能力,通过标准接口向第三方开放,使得任何业务提供商、企业或个人均可方便地开发业务和应用。这种结构充分体现了网络发展的趋势,成为移动智能网技术发展的指导和框架。在VHE/OSA原则和框架范围内,移动智能网技术的发展体现在以下6个方面。①从现有电信式框架结构向适应于综合网络环境、基于开放接口的开放式业务提供框架结构发展。②业务控制功能的分布和接口开放性。在现有智能网接口协议INAP、CAP等的基础上,结合分布对象技术、中间件技术、移动技术、各类开放API技术,实现业务控制功能提供的开放性及向网络边缘的分布。③开放式业务创建机制及环境的开发。现有的SCE很可能将不再可用。新的业务创建环境通过对通用业务脚本类型及软件(包括VoiceXML、CGI Script、Java Servlet等)的支持,实现真正的第三方业务创建。④新的业务管理机制的提供。随着智能网体系从封闭走向开放,业务管理将完成更为复杂、严格的业务及用户的鉴权、验证及管理工作。⑤移动智能网SDF向IP领域的扩展。Internet中各类数据源的引入要求SDF支持多格式、多协议的数据类型处理,并提供灵活、统一的接入方式;SDF与HLR、AMF等功能实体逐步实现融合,最终成为3G网络中HSS的组成部分:SDF的数据处理能力的智能化发展。⑥SRF的功能增强和向Internet的扩展。实现SRF功能的独立智能外设由单纯的资源提供系统向具有更多智能的业务执行系统演进;Internet中丰富的多媒体资源类型也将成为SRF资源处理的主体。
关键词:智能网;容灾系统;SCP;SMP;切换
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)17-4083-04
1 概述
智能网是在交换网基础网络结构上,为快速、方便、经济地提供电信新业务(或称增值业务)而设置的一种附加网络结构。智能网以其快速、经济和灵活的特点深得运营商的认可和用户的喜爱,现网的用户规模以千万计。而随着现网SCP集成度的不断提高,单台设备容量的不断扩大,任意一台SCP断服将会带来大规模的用户投诉,给运营商的声誉和经济效益带来不良影响,因此建设智能网容灾系统是非常必要的。
2 智能网简介
2.1 智能网网元
智能网主要由业务交换点(SSP)、业务控制点(SCP)、业务管理系统(SMP)等几部分组成。
SSP(Service Switching Point)是连接现有移动网与智能网的连接点,提供接入智能网功能集的功能。SSP可检出智能业务的请求,并与SCP通信;对SCP的请求作出响应,允许SCP中的业务逻辑影响呼叫处理。
SCP(Service Control Point)是智能网的核心构件,它存储用户数据和业务逻辑。SCP的主要功能是接收SSP送来的查询信息并查询数据库,进行各种译码;同时,SCP能根据SSP上报来的呼叫事件启动不同的业务逻辑,根据业务逻辑向相应的SSP发出呼叫控制指令,从而实现各种智能呼叫。无线智能网所提供的所有业务的控制功能都集中在SCP中,SCP与SSP之间按照无线智能网的标准接口协议进行通信。SCP一般由小型机、高性能刀片服务器和大型实时高速数据库组成,要求SCP具有高度的可靠性。
SMP(Service Management Point)由计算机系统组成。SMP一般具备5种功能,即业务逻辑管理、业务数据管理、用户数据管理、业务监测以及业务量管理。在业务生成环境中创建的新业务逻辑由业务提供者输入到SMP中,SMP再将其装入SCP,就可在通信网上提供该项新业务。
2.2 智能网业务
2.2.1 VPMN/短号业务
VPMN/短号业务主要利用智能网平台给集团客户提供内部短号等功能,并在资费上给予一定的优惠,增加用户粘性。由SCP负责长短号翻译功能,计费功能由SCP或者BOSS系统处理。
2.2.2 家庭v网业务
家庭v网业务和VPMN业务类似,主要利用智能网平台给家庭客户提供内部3位短号等功能,并在资费上给予一定的优惠。由SCP负责长短号翻译功能。
2.2.3 家庭手机业务业务
家庭手机业务是是基于智能网平台建设的一套业务系统,其依靠基站定位技术,能够根据用户呼叫时的所在区域(如家庭、办公场所)提供呼叫优惠。用户在优惠区域内的通话享受资费优惠,而在优惠区域外则按照一般的通话资费标准进行收费。
2.2.4 欠费风险控制业务
欠费风险控制是利用BOSS系统的信用控制能力及对客户欠费风险的分析能力,结合智能网的呼叫控制能力,对有欠费倾向的用户进行通话的实时监控,即BOSS系统根据用户的通话行为特征或其他特征分析其是否为有欠费倾向的用户,若是,则将其呼叫触发到SCP上,利用SCP对用户的通话时长进行监控并在需要时实时切断用户通话。
2.2.5 充值业务
VC(充值中心),存储充值卡的信息,用户通过拨打接入码触发至统一充值SCP,SCP根据用户输入充值卡的密码,选择相应的VC进行充值卡的鉴权。
3 智能网容灾系统建设方案
3.1 智能网系统风险分析
3.1.1 存在的风险
智能网系统中包括SCP、SMP和VC等设备都是由小型机或者刀片服务器构成,属于计算机系统。而计算机系统在作为电信业务支撑系统核心时,会面临如下运行风险:
1)自然灾难,如火灾、地震、洪水、飓风等,还有其他因素引发的灾难,如区域性电力系统故障、制造的爆炸等造成的灾难;
2)设备故障,主机CPU、硬盘、内存等硬件单元的故障,网络设备的故障,存储设备的故障;
3)人为原因,IT系统管理人员的误操作、来自网络的恶意攻击、计算机病毒发作等造成的灾难;
4)除了这些灾难造成的计划外停机,客户在使用业务系统的过程中进行的备份、升级、维护等操作也可能造成业务停机。
3.1.2风险对业务影响情况
1)短号业务
短号业务包括VPMN、INT和家庭v网业务,如果承载短号业务的SCP断服,则会造成用户无法使用短号拨打被叫,用户在不知情的情况下多次重复呼叫也会大量占用无线信道和核心网交换机的资源,而用户采用长号拨打通话则不受影响,但无法享受资费优惠,引起用户的投诉和双倍返还风险。
2)家庭手机业务
家庭手机SCP断服的情况下,用户拨打电话可正常接续,但不享受在优惠区域内的资费优惠政策,也会引起客户投诉和双倍返还风险。
3)充值业务
无论是充值SCP还是VC断服,用户都无法通过拨打充值电话给手机充值,由于充值业务客户分布在全国,影响的规模较大。
4)欠费风险控制业务
欠费风险控制SCP发生故障的情况下,对用户使用各项业务均不产生影响,但是由于无法及时中断有欠费风险的用户使用业务会给运营商带来一定的经济损失。
5)容灾效果分析
由于目前智能网业务中,短号业务的用户规模最大,故障带来的影响面最广,存在的风险最大,因此建议智能网容灾系统对网络中的短号SCP进行容灾。针对不同的风险场景,智能网容灾系统所能达到的容灾效果如表1所示。
4 智能网容灾系统建设方案
目前,业界主流的智能网容灾系统有两种建设方案。
4.1 基于SMP同步建设容灾系统
由于短号用户的开销户信息均由BOSS系统通过同一套SMP同步到各个短号SCP上,因此通过SMP系统来同步生产节点和容灾节点之间的数据成为一种建设方式。
容灾系统上线时做一次基础数据同步,同步现网已有用户和业务数据。对于新开户用户,SMP在接收到BOSS请求时,在将数据发到主用节点的同时,直接把用户数据都备份到容灾节点中。
故障切换:系统正常运行时,容灾节点分配独立的信令点,空载运行。一旦某个主用SCP节点发生故障时,通过在STP上设置局数据,将寻址路由信息指到容灾节点上,容灾节点立刻拉起数据库软件和应用软件,整个切换过程需要15分钟左右。
灾难恢复:当生产设备完成故障处理,确认业务可以割回后,可在当日业务闲时进行割回操作。容灾系统接管业务时产生的业务及用户数据变化,在割回后完成手工同步。
基于SMP同步的方案,优点是对现网的改造量小,没有容量的限制;缺点是不能同步实时动态数据,对SMP的要求较高,现网应用较少。
4.2 基于第三方软件建设容灾系统
基于第三方软件同步的原理是在主用节点和容灾节点上安装容灾软件,通过容灾软件提供了周期性复制文件功能,通过在生产机和容灾机之间配置用户级信任关系,容灾软件可以定时扫描生产机上所配置的文件或目录,如果文件有更新,则会将文件通过rcp、scp(secure copy)方式同步到容灾机。
该方案的切换流程、灾难恢复流程和SMP同步方案类似,也是通过在STP上设置局数据,将故障SCP的信息改为路由到容灾节点上,从而实现故障接管。
基于第三方软件同步的方案,优点是可以进行实施数据同步,对SMP没有影响,现网应用多;缺点是对容量有一定的限制,且由于要购买第三方软件,投资较高。
5 智能网容灾系统建设建议
由于SMP同步容灾方案无法同步实时用户数据,且应用成熟度较差,建议运营商采取第三方软件同步方案建设智能网容灾系统。
在实际组网时,应根据现网的设备数量和容量的情况,在现网设备较多的情况下,建议采用N+1容灾备份方案,具体如图4所示:
6 结束语
随着设备集成度的不断提高,智能网系统的容灾必要性和紧迫程度也在不断提高,各省应根据自身设备的特点和业务开展情况,合理的选择容灾的业务类型和建设方式,最终的目的是要求达到在最短时间内恢复业务,减少用户投诉,提高客户满意度。
参考文献:
[1] 廖建新,王晶,郭力.移动智能网[M].北京:北京邮电大学出版社,2001.
智能网(IN)是在原有的通信网络基础上为快速、方便、经济、灵活的提供新的电信业务而设置的附加网络结构。SNMP即简单网络管理协议,是目前应用最广泛的TCP/IP网络管理框架,跟TCP/IP一样成了事实上的计算机网络管理国际标准。
本论文主要讨论SNMP和智能网互连的解决方案。首先分别介绍了智能网和简单网络管理协议,随后进行SNMP与智能网互连的研究。最后,采用面向对象的分析和设计,使用支持UML语言的可视化建模工具Rational Rose进行了建模,并在文末给出建模的原理、方法和最后成果。
【关键词】
智能网(IN) 简单网络管理协议(SNMP) 网络管理 统一建模语言(UML)
目 录
第一章 概述 6
略…………
第二章 智能网(IN) 7
略…………
第三章 简单网络管理协议(SNMP) 15
略…………
第四章 SNMP与智能网互连的研究 24
略…………
第五章 UML和Rational Rose 28
略…………
第六章 用Rose进行建模 34
略…………
第七章 结束语 43
略…………
参考文献 45
致 谢 46
附录一 英文缩写词 47
附录二 外文翻译之原文 48
附录三 外文翻译之译文 57
:26000多字的论文、12000多附录、3700多全文简介、1700多开题报告、3300多中期报告
有PPT论文演示、有中英文摘要、目录、图、参考文献等。
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源程序完整,但该论文主旨为SNMP与智能网互连的建模。模型建立后可根据该模型利用VC++ OR VB 等开发工具进行编程设计。关于建模可参考以下两点:
1、UML,Unified Modeling Language,统一建模语言,是一种面向对象的建模语言,它的主要作用是帮助我们对软件系统进行面向对象的描述和建模,它可以描述这个软件开发过程从需求分析直到实现和测试的全过程。
2、Rational Rose是分析和设计面向对象软件系统的强大工具,可以帮助先建模系统再编写代码,从而一开始就保证系统结构合理。利用模型可以更方便地捕获设计缺陷,从而以较低的成本修正这些缺陷。
由于该论文有一个大题目并由一个设计小组共同完成的,分为三个部分。而本论文《SNMP和智能网互连》主要讨论SNMP和智能网互连的解决方案,属于前期性工作。与一般毕业设计所理解的源程序略有不同。
适合邮电类计算机专业的毕业论文,其它两部分有论文但没有程序,如需要可另外购买。
另注:此文写作日期为2000年7月
一、宽带智能网研究的内容
未来的信息网络将朝着宽带化、个人化、智能化的方向发展。传统的单一媒体的话音业务或数据业务已逐渐不能满足人们的要求,人们希望能够通过多媒体的方式进行信息交互。这些多媒体业务包括宽带视频会议、VoD以及B-VPN等。多媒体业务的特点是对QoS要求较高,需要较高的带宽,一般都涉及多用户、多连接、多媒体。目前,实现多媒体业务的方式基本上是一种平台,一种业务的资源很难为另一种业务所共用。所有这些造成多媒体业务使用成本高,业务的灵活性较差,所以尽管宽带多媒体业务具有潜在的巨大市场,但是由于使用价格昂贵,普通用户不敢使用,造成市场拉动缺乏,限制了它的发展。
宽带智能网就是研究在以ATM为基础的宽带网络上利用智能网技术如何开发各种多媒体业务。宽带智能网不是简单地将多种业务集成,它的目的是要实现一个可编程的业务平台,实现业务的灵活加载、扩展和新业务的增加。与以往的业务提供方式不同,宽带智能网能够在一个平台上提供多种业务,实现不同业务之间的资源共用,这样可以有效地降低多媒体业务的运营成本,使用户更容易接受;宽带智能网使得业务的扩展更加灵活,这样能适应不断增长和变化的客户化需求。由此可见,宽带智能网能有效地解决当前宽带网络提供多媒体业务的瓶颈问题。
二、宽带智能网的体系结构
1、体系结构
B-SSP由ATM交换机扩展而成,除了接续功能外,B-SSP上有基本的呼叫状态模型,它能向B-SCP提供详细的呼叫事件,这些呼叫事件作为DP点的形式出现。按照业务的需要,B-SCP可以在基本呼叫状态模型中设置需要上报的DP点。呼叫状态模型监视每个呼叫的状态,将触发的DP点事件上报给B-SCP,使B-SCP能够实现对整个呼叫过程的监控。
B-SCP作为业务控制点,包括SCF和SDF功能实体。B-SCP的主要功能是完成业务逻辑的执行。对于每个业务,B-SCP都有一个业务轮廓文件,用于记录业务、用户相关的信息。B-SCP可通过监测B-SSP上报的呼叫事件对B-SSP控制,从而达到控制呼叫过程的目的。业务过程中,B-SCP可以通过B-IP进一步收集用户信息,以确定业务逻辑如何进行。根据业务需要,B-SCP能在网络中寻找合适的B-IP来提供特殊资源。此外,B-SCP还能实现计费等多种功能。B-SCP通过B-INAP协议与各个实体交互信息,协调各个功能实体。
-IP有两个功能:一是与用户的交互,收集用户信息,上报给B-SCP;二是提供特殊资源,以适合不同的宽带多媒体业务。B-IP提供的特殊资源有:视频会议桥、导航菜单、协议转换器等。B-IP是在传统的智能外设基础上引入宽带的能力,包括宽带连接、多媒体应用等。在宽带环境下,B-IP功能大大增强,要求它包含一定的业务逻辑和处理能力,即在B-IP中也引入智能。
B-INAP协议建立在NO.7信令之上,通过NO.7信令传输。它主要定义了IN中各个功能实体之间的相互作用的操作、参数和差错等。B-INAP支持宽带网络中新增加的能力,如多方呼叫提供,修改呼叫连接配置特征,协商连接特征,多方连接支持,第三方呼叫控制建立等。
有关UNI和NNI信令在其它文献中有详细的介绍,这里就不再赘述了。
2、业务实现
在宽带智能网的体系结构下,可同时支持多种多媒体业务。视频会议是一种由多方用户参与,会议过程中使用声音、图象和文本等多种媒体的复杂业务。作为一种具有代表性的业务,它的实现会为其它业务的实现有所启发。下面介绍通过宽带智能网实现视频会议业务的方法。如图2所示,B-SCP中有一个视频会议的业务轮廓文件,可对整个业务过程进行控制。B-IP作为视频会议的服务器提供视频、音频、数据的桥接功能。B-SSP负责接续,各终端通过B-SSP连接到B-IP上。会议的过程如下:
1)会议的准备阶段
每个参加者都必须主动地拨入一个预先决定了号码(包括会议标识)来建立连接。这个号码是对外公布的,参加会议各方的地位平等。参加会议的各方通过拨号连接到B-IP上,进行注册会议的声明。B-IP通过B-INAP信令上报信息给B-SCP,在B-SCP形成全局业务轮廓文件。会议业务的激活可以有两种方式。一种是预先设置启动会议的时间;一种是统计要求加入会议者是否到达预定的数量。当条件满足时,B-SCP按照业务逻辑命令B-SSP向已经注册的用户一个接一个地发出呼叫,会议处于进行状态。
2)会议进行过程
在会议注册以后,若会议开始,B-SCP首先发命令将B-IP上会议实例激活,B-SCP将业务轮廓文件交给B-IP,B-IP根据业务轮廓文件初始化。会议过程中,B-IP负责基本的会议功能控制,并能实现会议的高层管理,包括监视会议和记录用户等。会议结束后,B-SCP关闭会议实例。正常情况下应该由系统拆除连接,即B-SCP拆除会议连接,B-IP整理信息(如与计费相关的呼叫、连接情况)上报给B-SCP。
用IN思想实现视频会议与传统的方法不同,具有以下优势:
1)信息传输与业务控制相分离,当通信平台演进时,采用IN方式可以平滑过渡不会影响用户接口,同时使得业务控制的管理和维护更加方便。
2)IN对网络资源的动态分配可以大大提高资源利用率。
3)业务提供方式灵活,系统可以根据用户的要求和网络的变化进行调整。
4)面向公网为接入用户提供业务,网络建立后,可以在一种体系下提供多种业务,而不是为某一特定用户,特定业务所设计。
三、国内外研究动态
当前,提供基于窄带增值业务的智能网技术已有相当大的发展,但是对于提供宽带多媒体业务的宽带智能网技术尚不成熟。IN与宽带网络的综合是当今电信界研究和讨论的热点,此项研究刚刚起步,在国外也未形成定论,还没有成熟的产品出现。
1、IN的标准化进程
1992年ITU-T正式推出INCS1标准,定义了许多基于PSTN的智能业务;1997年ITU-T推出INCS2标准,该标准主要研究智能网的网间互连网间业务,实现智能业务的漫游。目前ITU-T正在积极研究INCS3和INCS4的标准,INCS3和INCS4主要研究内容包括网、Internet与智能网综合方面的研究。预计1999年初推出INCS3标准,而宽带智能网作为INCS4的主要内容正在加紧研究中。
2、国外研究情况
欧洲和北美各大电信组织,都在积极开展宽带智能网的研究,其中影响比较大的有:ACTS的INSIGNIA计划、以及EURESCOM的P506(或P607)计划。ETSI也成立了一个联合工作组以研究智能网与宽带网络的一体化问题。
P506和P607计划的目标是从现有的IN和宽带网络的体系结构出发,研究各自如何适应对方的体系结构,最终得到一个IN和B-ISDN综合的统一功能结构。具体方法是从研究宽带视频会议、宽带广播电视、宽带VoD和宽带虚拟专用网四个业务的实现方法入手,每个业务都按需求分析、静态模型的动态模型建立过程进行研究。
INSIGNIA计划的目的是在ATM平台上实现并演示智能网与宽带ATM信令综合。INSIGNIA计划侧重于实现方面,它是采用智能网技术在欧洲跨国的宽带网试验床上实现宽带视频会议、宽带VoD和宽带虚拟专用网等多媒体业务,推出了宽带智能网的试验网。INSIGNIA计划的目标是要定义、实现、演示在ATM平台上智能网与宽带网络的信令综合,在跨越欧洲的ATM网络各国的主机平台上提供宽带业务。
3、国内研究情况
北京邮电大学国家重点实验室从1992年开始智能网的研究,于1995年底开发出严格遵照ITU-T标准的CIN01智能网系统,经过一年多的实用化工作和产品更新,CIN01已升级为CIN02,并已在网上运行,可提供基于PSTN的多种话音增值业务。进而,于1996年开始对基于CS2的移动智能网进行了研究与开发,目前,移动智能网的试验网已经在广东肇庆试运行成功,能提供包括预付费、移动VPN等多种业务,下一步工作是完善系统和加速成果的产品化进程。
在国家自然科学基金重大课题的支持下,北京邮电大学于1997年启动了宽带智能网的研究。我们的试验系统是基于北京邮电大学自行研制的BTC-9500AATM交换机,对中国智能网CIN02相关功能实体SCP、IP、SDP等进行增强和改造,并研究宽带网络环境下B-INAP的定义,支持视频会议、VoD等多种多媒体业务的提供。研究的主要内容包括:
1)研究宽带多媒体新业务的业务规范的统一形式化描述方法及业务流程、信令系统。
2)研究统一功能结构模型的改进与完善。
3)研究支持宽带多媒体新业务的基本呼叫状态模型。
4)研究宽带智能网下的B-SSF、B-SCF、B-SRF的功能扩展。
5)研究IN与宽带网络综合的演进途径。
四、宽带智能网的问题
作为一种新技术,宽带智能网的发展也面临着许多问题。主要概括如下:
1.超前没有标准。ITU-T把宽带智能网放在INCS-4的研究范围,但是标准何时出台还没有期限。虽然没有标准,我们也决不能消极等待,应该积极研究宽带智能网技术,并向ITU-T提交建议草案,影响标准的制定。
2.Internet的威胁。近几年里,Internet发展势头强劲,但是Internet在近期内还不可能圆满地解决多媒体业务的QoS问题,而ATM面向连接的信元交换方式能保证多媒体业务QoS,并具有完整的信令协议,所以ATM在骨干网方面有优势。ATM的缺点是协议复杂,在实现上困难很多。为了克服协议复杂性的缺点,现在有关方面也正在提出轻型的ATM协议。
3.缺少“杀手”应用(KillerApplications)。虽然宽带智能网提供的视频会议、B-VPN等业务有一定的前景,但是由于使用价格昂贵,应用范围主要是大公司或国家机关,所以还应该开发出能为广大用户所易于接受,乐于使用的多媒体业务,这对于刺激需求、带动相关领域的研究都有重要意义。
4.宽带智能网仍然是通过集中的SCP提供业务,SCP成为业务提供业务的瓶颈,这可能带来可靠性以及性能等若干问题。所以如何提供一种分布的IN体系结构,对于IN的发展也很重要。
在过去的几年里,我国通信网络事业发展迅猛,取得了很大的成绩。经验告诉我们,我们既应引进、吸收和借鉴国外的先进技术与经验,同时也应结合中国的实际情况走一条适合我国的宽带智能网发展的道路,并有所创新。我们认为:
1.中国的宽带智能网应该发展而且必须发展,利用宽带智能网提供多媒体业务具有巨大的潜在市场。如果不抓紧研究,我们又会在这一领域落后于国外水平。现在国外也只是在作原型系统,还没有产品出现。在国外产品占领中国市场之前,我们必须拥有自己的产品,并占领相当的市场份额,以防止国外技术的垄断。
2.在研究开发过程中,还应该紧跟标准和国外重大的研发计划,保护技术上的领先。同时应密切注意新兴技术对这一领域带来的冲击和影响。
3.稳步发展宽带网络基础设施。宽带智能网需要宽带网络基础设施的支撑,但是我国宽带网络基础薄弱,究竟将来采用什么样的技术组建宽带网络还需要论证,所以必须采取渐进的方式。因为宽带网络投入巨大,如果一拥而上,容易造成人力物力的浪费。
五、结语