移动软交换资源管理系统研究

移动软交换资源管理系统研究

中国联通

摘要　文章研究和设计了一套基于软交换技术的资源管理系统。该系统充分利用软交换技术的优点，基本实现了对资源全方位、全周期的管理。文章全面介绍了该系统的功能，然后简要介绍了该系统的网络结构和开发平台，并对资源管理数据与网络实际数据同步问题进行了探讨。

0、引言

　　中国移动的全球移动通信系统/通用分组无线服务（GSM/GPRS）核心网包括电路域和分组域两个部分。从电路域来看，两者的网络几乎是一样的，基本以直辖市/地级市为单位进行本地网的设置以及网络的规划与建设，因此中国移动GSM网络覆盖面积非常大。在对移动资源的管理上，由于自然条件、人口、经济发展水平导致的通信需求和通信消费的差别，不同地区网络规模差异非常大，同时由于现有GSM核心网能力的限制，不同地区各自有突出的问题，而这些问题都是现有GSM网络运营商所面对的问题。从现有基于传统移动交换机（MSC）技术的能力来看，惟有采用新技术才能有效地解决上述问题。基于软交换的GSM核心网优化就是一个较完善的方案。

1、移动软交换资源管理系统功能

　　软交换技术是近几年崛起的一种全新的网络技术。在NGN的分层结构中，软交换设备是电路交换网向分组网演进的核心设备，是下一代电信网络的重要设备之一，它独立于底层承载协议，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、计费、路由、认证等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。软交换是电路交换网与IP网的协调中心，通过对各种媒体网关的控制以实现不同网络之间的业务层融合。

　　软交换通过控制与承载分离的体系结构，将原来相互独立的网内各节点变成一种有机整体，从而实现核心网内资源的共享和动态调配。加上其具有大容量、双归属等特性，解决了现有GSM网络存在的问题。

　　移动软交换资源管理系统依托软交换技术实现移动通信资源的动态管理，主要功能模块有地理信息管理、网元管理、电路管理、动态数据获取、指令集管理、数据管理、用户角色管理、日志管理。

1.1　地理信息管理

　　地理信息管理模块主要对地理信息相关数据进行管理。所管理的信息包括地理信息数据（省分、市分）、地图上图元（机房、基站、管路、电缆、光缆等）、地图图元位置的移动功能、根据机房重要程度显示不同的图标。

1.2　网元管理

　　该模块提供了对纳入核心网管理设备的管理。包括基站设备（BTS、BSC）、交换设备（MSC、HLR、VLR、AUC等）、传输设备（SDH）、动力设备（蓄电池、列头柜、高频开关电源）及其它一些设备。

　　1）设备的接口

a）可配置设备接口。含义为要求设备具有可配置属性，同时设备需要实现从网管系统动态获取数据的方法RealtimeRefresh。

b）层次化管理的设备接口。含义为凡是结构为：设备→机柜→模块→机框→卡板组成的设备都实现该接口。

　　2）设备的逻辑连接部分的实现方式

a）具有从属关系的设备，比如一个BSC设备隶属于一个MSC，则该BSC和关联的MSC具有逻辑互联关系。

b）连接关系，比如某VLR和某HLR具有连接关系。

1.3　电路管理

　　该部分从局向、路由、中继群和中继等几个方面对电路进行管理。

　　1）局向

　　当一个局不经过汇接局转接，而是直接与本局通过线路（中继线等）相连时，则称到该局的路由为本局的一个局向。

　　2）路由

　　路由是子路由的集合，呼叫可以通过它达到正确目的地。在C9000L MSC中，一个路由最多包括5个子路由。路由是由路由选择码和路由选择源码等因素决定的。路由选择码由号首集和呼叫字冠决定，参与路由选择，表示呼叫某字冠所采用的路由选择策略编码。路由选择源码由呼叫源决定，参与路由选择。对同一字冠的呼叫，如果对于不同的呼叫源，需要选择不同的出局路由，可以设置多个路由选择源码。子路由可以将一个局向中的线路按需要人为分成类，每一类定义为一个子路由，子路由一般由中继群组成。

　　3）中继群和中继

　　中继群是构成子路由的元素，是一簇同质中继电路的集合，可以由一个或几个脉冲编码调制（PCM）系统组成，在C9000L MSC中，通常我们将连接同一局向的中继电路定义为一个中继群。

　　C9000L MSC提供下列类型的中继：DT、AIE、TUP、ISUP、PRA等。DT为一号数字中继；AIE为A接口中继；TUP为供TUP使用的中继；ISUP为供ISUP使用的中继；PRA为集群速率接口，提供30B+D接入方式。

1.4　动态数据获取

　　该模块通过设备从网管系统动态获取数据。

1.5　指令集管理

　　该部分包括指令管理（完成指令按厂家的管理）、指令的属性管理、指令语法、指令类的创建，需要注意指令的语法参数等方面的管理。

1.6　数据管理

该部分的主要功能包括：

l        在资源管理系统中建立系统容量、软件、硬件版本管理的资源库。

l        SP数据接入管理。

l        资源数据管理模块。此部分类似字典管理模块，涵盖一些全局性的资源管理（信令点、GT码资源）。

l        通过系统模板完成系统建立。

l        数据能通过Excel表的导入数据创建对象，能将某些数据导出成Excel格式。

l        综合部分的一个负荷分析模块，能够分析负荷情况，并做出路由选择。

1.7　用户角色管理

　　该模块用于用户基本信息维护、角色管理、权限管理等。

1.8　日志管理

　　日志管理模块主要实现系统使用日志的记录、查询、统计和维护。

2、移动软交换资源管理系统网络结构

　　系统服务器采用主从服务器的双机热备份模式，以RJ-45网线直接相连，并安装双机热备份软件来保证并提高系统可靠性。通过省分公司三层交换机实现内部虚拟局域网的划分，保证各个子系统的安全。各个市分公司的网络连通均采用基于多协议标签交换（MPLS）的虚拟专用网络（VPN）设备组网，整个网络通过网络协议转换设备连接成基于MPLS-VPN网络。通过MPLS-VPN充分利用公用骨干网络，使用光纤为传输媒介，增强企业网络管理的灵活性，同时也满足移动公司对信息传输安全性、实时性、宽频带、方便性的需要。

3、移动软交换资源管理系统开发平台

　　移动软交换资源管理系统采用基于Web服务的J2EE软件架构，该系统采用B/S（Browser/Server）结构，B/S结构是一种以Web技术为基础的系统平台模式。它把传统C/S结构中的服务器部分分解为一个数据库服务器与一个或多个应用服务器，从而构成了一个三层结构的客户端/服务器体系结构。本系统采用Hibernate对JDBC进行对象封装，实现使用对象来对数据库进行操作。它不仅节省与对象持久化有关的JDBC编程的工作量,而且极大地提高了系统的适应性和可移植性。

4、资源管理数据与网络实际数据同步问题的研究

　　本系统实现网络资源数据的动态化管理，则资源管理系统需要访问现有的网管系统，使得资源管理系统和网管系统数据达到同步。我们的资源管理要实现动态地与网管系统数据同步，可取的数据要么来自运营商的综合网管，要么来自设备厂家的专业网管。针对这两种情况，将会有不同的实现方式。

　　而可同步的数据内容取决于厂家的专业网管，移动设备都会有一个操作维护中心（OMC）模块，提供设备的管理信息。厂家网管数据直接来自OMC，综合网管又取自专业网管，所以可同步的数据来自专业网管数据。

　　1）从综合网管采集数据

　　这种方式需要为综合网管开发一个接口适配器，要让综合网管理解发送的数据请求指令，将它从厂家专业网管提取的数据组成固定的数据格式，返回给我们开发的网络资源管理系统。

　　2）从专业网管采集数据

　　这种方式则需要按照厂家网管提供的北向接口，开发一个数据采集平台。目前了解到的资料显示，华为厂家网管提供基于CORBAR的Itf-N接口，同时有FTP和Telnet接口，中兴的厂家网管接口为Q3接口，阿尔卡特的设备接口是基于消息格式和文件传输的方式。从目前大多综合网管的解决方案看，基于CORBAR技术开发的数据采集平台可以解决从各个厂家采集数据的问题。

5、移动软交换资源管理系统的展望

　　随着移动业务的快速发展，移动资源大幅度增加，迫切需要一套高效的资源管理、运营服务、后台支撑的管理软件来进一步提高整体服务水平、降低运营成本、优化资源配置。因此，本系统创造的科技成果在国内有广泛的目标客户和巨大的潜在需求。