面向競爭環境的傳輸網絡管理

　　 

□ 周長浩

    郵電分營，中國電信重組以后，我國通信服務市場的開放競爭局面已經出現。九五期間國家投資建設的以SDH為主體的傳輸網絡歸屬中國電信。

中國政府要求中國電信對其它電信公司（中國移動、聯通等）提供基礎傳輸業務，避免傳輸系統的重復建設。傳輸網絡已經從電信企業的內部資源變成了面向社會服務的重要業務。傳輸業務的客戶都是大的電信運行公司、大的企業和政府機構，對服務質量、業務管理計費的透明度要求比其它業務更高。由于WDM技術的實用化，一對光纖集成的波數越來越多，傳輸系統的單位容量造價逐年降低，聯通、移動、網通等公司都有強烈的愿望建立自己的傳輸網絡。盡管這些公司要達到中國電信那樣的覆蓋深度、廣度，還有待時日，但中國電信所提供傳輸業務的質量和價格是這幾家公司是否進行大規模傳輸網絡投資的重要因素。
    由于外部因素的作用，傳輸網絡在中國電信內部的地位也發生了變化，由于資源從緊缺變為富足，從內部使用變為外部業務，管理問題變得突出。交換和其它業務的網管都有了一定的規模，而傳輸系統一直存在只重能力建設和管理配套跟不上的矛盾。八縱八橫，WDM工程的投產，顯示出傳輸能力很充足，而當大客戶一旦提出一批2M電路的需求時，我們又不能很快滿足。從調度到開通，需要幾個星期甚至更長時間，而實際上開通一條2M電路的施工工時是以小時為單位計算。中國電信覆蓋全國的傳輸網是當前還具有優勢的領域，中國電信迫切需要跟上市場的需求，把這一巨大的資源以優質低資費快速提供給用戶，并且在刺激用戶的需求之后，能及時再建新的工程、投入新的資源，形成集約化經營的良性循環。中國電信傳輸網絡現有管理系統還遠達不到這一要求，這是對市場環境的重大挑戰。如果不能盡快形成這種從建設到經營的良性循環，中國電信將面臨生存危機。

傳輸網絡管理系統建設的復雜性
    一級干線網八縱八橫的SDH工程沿襲了22條PDH干線工程的作法，即TM背對背的方式，在干線經過的每個省設立廠商的網元管理器，干線安裝廠商的子網管理器。相同廠商的干線由同一套子網管理器管理。由于干線工程分期建設，時間跨度大廠商多，且分布不規則。當時的設想是廠商設備的網管系統用作維護、開電路等工作，而骨干網的整合則以后另立項目解決。由于綜合多廠商傳輸網管的方案遲遲不定，當八縱八橫相繼投產以后，針對維護管理的需要，作了SDH子網管理終端集中項目。另外資源管理部門沿襲電路管理的思路，建設了電路管理數據庫。這些管理系統都從不同的側面滿足各個部門在現行體制下的管理，但整合性差滿足不了把傳輸作為競爭業務推向市場的需要。
    省內干線和本地網由于上得較晚，當時技術支持部門提出了環網結構的指導意見，環網的管理調度功能比一級干線的點到點方式要強。在一個省，本地網的SDH廠商較少，多廠商問題不太突出。但總體管理功能仍不能滿足競爭市場的需要。
    中國電信網絡的物理結構和管理結構表面上是一致的，都分為三級，但管理和操作功能分布又很不一致。集團和省級都偏于行政和業務管理，而操作運行的功能都在省會局及本地網一級。這樣，省網和一級干線的運行，維護操作職能都放在第三個層次上。設備廠商提供的針對干線（子網）集中性操作運行的管理系統對于跨省設備不能充分發揮功能。本來一條干線應按網元多少來配網元管理器，只需少量的EMS就夠了，但是按省管范圍配置就必須加大EMS的數量。這樣，在一個重要的傳輸匯接點安裝了10多臺甚至多達20臺的各種管理工作站，這些局都明顯缺少維護人員。
    針對同一個物理傳輸網絡，設備維護部門要考慮監控意義上的系統，資源管理部門要考慮面向電路調度業務管理的系統，而且各部門提出自己的項目。
    由上可見，由于我們管理體制對物理網絡的實體分割，同一層面職能部門之間對管理功能分割給管理的整合帶來很大的困難。另外，設備多廠商問題以及SDH網管技術標準跟不上設備發展的問題，更為復雜。
    從傳輸網絡本身來看，由于業務環境的變化，要把按基礎設施建設的下層資源直接包裝成重要的業務推向市場，除了市場營銷部門要建立業務層管理系統，對網絡層的管理功能也提出了更高的要求。這表現在以下幾個方面：（1）必須和廠商的網管系統接口或同步數據。（2）層次之間必須接口調度才能開通跨越骨干網，省內網本地網的端到端電路。（3）必須管到傳輸網絡層的所有設備。不僅是SDH、PDH、WDM、微波、衛星設備，而且有DDF、ODF、光交接箱、光纜等“啞”設備。以往的做法是基于各種技術作網絡層的綜合，然后再綜合各種技術的網絡，但是在SDH多廠商接口上就碰到了困難。當時只考慮了各種復用的智能設備，忽視了“啞”設備這些重要的資源，而后者恰巧是電路調度中的瓶頸口。

構建傳輸網絡層管理系統的新思路
    中國電信改組以后，提出按財務和資源管理兩條線抓企業管理。目前集團公司正在醞釀傳輸資源管理的方案，一些省公司正在立項，軟件廠商也推出了各種解決方案。這些項目和方案各具特色，有的偏向于集中各種廠商網管工作站的集中維護操作；有的偏向于資源數據庫管理?；诖?，集團公司運維部提出要統一規范，是很有必要的。從中國電信的總體利益考慮，應該充分考慮競爭市場環境，廠商設備的實際狀況，相關技術標準的實際發展狀況等因素，由此提出總體建設方案，然后各級分期實施，切忌各層次、各部門分別提項目，造成不必要的浪費。
    根據以上的分析，在規范傳輸網管總體建設方案中應掌握如下幾個原則：
    1）以業務為導向（Service Driven）,資源管理為網絡層的功能核心。一個電信企業要把握好高質量、低成本、快速實現業務三點，這三點都與資源管理有著密切的關系。在TMN的分層結構中，資源管理是網絡層的功能核心，故障管理要實現與業務的關聯，指導調用后備，修理故障的工作。性能管理重點在區分業務等級，提供計費信息。按照這一指導思想，網絡層管理系統還要對業務層的管理提供接口服務。
    在壟斷經營環境下，傳輸網絡是內部資源，市場壓力小，按網絡技術驅動談網管，只能在SDH范圍內討論多廠商網管的綜合。就單個廠商而言，其面向SDH設備的網管功能已能應付維護運行、開電路的需要。有些廠商SDH的網管系統本身存在問題，也應由該廠商解決，這是廠商的專業范圍。幾年前曾出現了終端綜合還是系統綜合之爭，當時面向SDH的維護管理和多廠商接口沒有解決，一級干線采納了終端綜合的方案。由業務為導向來討論問題，則突出了以資源管理為核心的傳輸網絡層綜合的必要性了。在競爭市場的環境下，簡單的電路數據庫管理和子網管理器終端的集中都不能滿足為用戶提供端到端傳輸業務的要求。
    2）充分發揮SDH設備廠商提供的網管功能，避免重復開發，也不要取代廠商的網管設備。SDH廠商設備所提供的業務電路都符合SDH同步體系結構，但具體的物理設備都有差別，各廠商的網元管理器及面向電路調度的子網管理的功能開發與廠商物理設備的關系密切，是廠商自己的專長，運行者和軟件商在這方面沒有優勢。在網絡層綜合則可以克服廠商設備的特殊性，實現與廠商物理設備無關的、抽象SDH網絡層的管理。這一層的接口信息模型也比下層接口要簡單得多。一般來講，廠商也愿意開放上層的網管接口，這種做法與廠商沒有利益沖突。
    3）讓運行維護體制適應網絡功能的發揮，而不是讓網管功能的開發、網管設備的配置去適應現行的運行維護體制。當前中國電信集團公司運行維護部提出了“深入運行維護體制改革的基本思路”，集團公司和省公司都在進行改革重組。集團公司網管大樓已投入使用，并從集團機關分出成立了實體運行的網管中心。這一次以資源管理為核心的傳輸網絡層管理系統的建設有望突破現有維護體制的束縛，以先進的管理系統為物質基礎促進維護體制的變革。

冷靜對待技術、標準、平臺
    從80年代中期ITU-T提出M.3010建議以后，TMN一直是網管領域的熱門話題，經常引起激烈的爭論。它曾經被設備制造商、電信運行公司和軟件商公認為解決網管接口問題的希望，TINA出來以后，TMN又被人貶為過時的技術，有些人提出要求：你給我做一個TMN就什么問題都解決了，又有人說，TMN？誰碰上誰倒霉。有的設備制造商全面采用了Q3/GDMO的技術，并且宣稱全面采用Q3/GDMO的公司網管平臺，不久也放棄了。因此如何正確對待TMN及相關的技術和標準是建設網管系統面臨的問題?；仡櫄v史，TMN的發展經歷了幾個階段：
    初始階段（80年代中），M3010建議給出了TMN的原則，規范性地描述了一個電信管理網的層次結構、功能結構、邏輯結構，以CMIP/GDMO為核心技術的接口規程和信息模型（Q3）。當時業界一致認為，網管領域的接口難題即將解決，大家都期望這一天早日到來。
    90年代初，幾大計算機廠家都提出了TMN的軟件平臺后，TMN的技術和標準進入了實用階段，很多廠商都推出了基于TMN的網管產品。90年代中期我國的網管三期工程和七號信令網管系統都采用了TMN的平臺，應用軟件結構中采用了GDMO的信息模型，但是從交換機北向的接口都不是Q3接口，個別廠商提供了OSI的七層協議棧和幾個被管理對象來包裝人機命令的接口，這種包裝額外增加了接口的復雜性，沒有帶來任何好處。在實際采用TMN的技術以后，人們也發現了一些實際的問題，如平臺的效率低，BUG不容易克服。很多設備并不提供Q3接口，在平臺還存在很多問題的情況下貿然把應用軟件搭建在TMN平臺上是否合適引起了爭議。有的廠商投資開發了Q3接口，但接口對處理器能力的要求比網管設備的要求還高，用戶不愿購買。 
    TMN的原則成了網管領域的共同語言，制定具體網管項目的技術規范時都無一例外地采用TMN五層結構，五大功能的概念。但是具體到Q3接口時出現了壁壘效應：①入門的難度和花費太高，系統的開銷大；②部分采用時優勢體現不出來（僅僅應用軟件采用GDMO的架構而接口廠家不提供Q3，或者反過來，僅有部分接口是Q3，而應用軟件不采用GDMO架構。）這種壁壘延長了TMN產品占據市場的過程。在美國市場調查，熟悉GDMO，CORBA和JAVA的開發人員比例為1：10：100。當前中國電信在測試多廠商WDM，SDH網管接口的工作中發現，仍然有不少廠商提供的測試和使用的仍是簡單數據流接口。反之國內廠商如華為、武漢郵科院、大唐均提供Q3接口。這說明只要克服困難，在本公司范圍內做到最大限度的軟件可重用，TMN/Q3的優勢也能體現出來。 
    90年代后期，新的技術CORBA提出走向實用。1998年ITU-T第四工作組同意把TMN的原則、方法論和實現技術分開，把M3010建議中技術有關部分分出去形成M3013。采納了CORBA，SNMP，JAVA等技術。在接口信息模型規范化工作中，第四工作組定義了信息模型符合TMN的三種模式。廠商自己的信息模型只要符合GDMO相關規范就算TMN的C類符合模式。
    現在，電信網管行業較普遍做法是以實用的態度對待TMN及相關的標準和技術，充分利用已有的成果。既不認為它是靈丹妙藥，也不把它作為產品的商業化包裝。
    同樣的道理，對CORBA也應采取實用的態度。CORBA有其優勢，它應用于整個軟件世界，相形之下GDMO只適用于電信管理領域。CORBA的理想化推廣也有美妙的前景，理論上分析，應用軟件內部架構和接口都要采用CORBA技術，市場上充斥著符合CORBA的構件，能即插即用。這雖然很好，但它和GDMO一樣，當前同樣有平臺質量、效率和BUG問題，市場上即插即用的CORBA構件很少，且價格高昂，同樣有進入的壁壘問題。而且CORBA要適合電信的專業管理，還要開發很多專用的“服務”，這需要大家認同才能規范。

    根據以上的分析，我認為，在當前網管系統軟件的開發中應采取以下對策：
    1）TMN的原則沒有過時，Q3仍有用。Q3是較長歷史形成的成果，在網元層信息模型、故障管理、性能管理方面都有了規范的方式和相應的基礎信息模型。CORBA面向未來，也應該克服壁壘積極進入。應用軟件架構中，可以部分采用CORBA，如某些接口。但當前把應用軟件主體架構全部放在CORBA平臺上仍有風險。在接口方面應采取多元化的對策，國信朗訊公司在WDM和SDH網管軟件開發中利用Q3、CORBA、簡單數據流、數據庫接口等技術來適應廠商的接口，打開了接口問題上的僵局。
    2）應用軟件架構和接口技術分開，建模方法論和實現技術分開。在這一方面電信管理論壇（TMF）的觀點較適合運行公司。下面舉出TMF的Smart TMN規范中的兩個要點：① “達爾文適者生存規律會起支配作用，運行公司的應用軟件將來生存的唯一措施不是規范技術，而是采用與技術無關的條款規定信息交換協定”。②GDMO、CORBA、WEB、JAVA等技術用在不同的層次場合（見表1）。
    3）在技術決策時，應把握好理想化和實用化、面向將來和現實、抽象和具體這三對關系的度，不要走極端，應采用先進成熟的技術。
          
務實解決接口問題
    SDH多廠商的網管接口一直是網管開發工作的難點, 主要原因是SDH網管接口的標準化工作滯后, 對廠商的約束力不強。在TMN的Q3接口占主導地位的時代，各個層次的接口信息模型的規范化工作進展緩慢。網元層的信息模型定得較早也較為完善。但是這一層與廠商的設備關系密切，廠商不可能按通用的信息模型執行。而且考慮到效率問題，廠商即使確定該層的Q3接口信息模型，也沒有在實際接口中執行，因為這一層接口之上是廠商開發的網元管理器。網絡層的標準就只有原則性的模型，還遠沒有具體化。歐洲標準組織ETSI定了網絡層的Qnn的網絡層信息模型，有些歐洲廠商也沒有執行。當CORBA接口技術進入實用階段后，有些廠商轉向了CORBA，ITU-T第四工作組也確認了TMN實現技術多元化的局面。
    以前解決接口標準化有兩條途徑，一種是按國際標準執行，另一種是由用戶提標準，廠商去實施。但在傳輸多廠商網管接口的問題面前，這兩條途徑都沒有走通。
    在傳輸接口問題上，設備廠商和運行公司的立場相差很遠。在廠商方面，網管功能落后于SDH設備，與運行公司網管的接口又落后于網管功能的開發。廠商的NE到EMS的接口完善，但不標準，不對用戶開放，廠商網管系統向上的接口應對用戶開放，廠商也不能完全拒絕，但是廠商的開發滯后，很不完善。有的廠商要用戶提要求，一旦用戶提出規范，廠商又在開發周期、開發成本上與用戶討價還價。廠商面向自己設備作的網管開發是廠商自己的專長，其通用性好，可以面向全世界的用戶。要求廠商面向一個用戶開發接口，則成本問題就突出了。
    在中國電信方面，從SDH干線工程開始以來，對SDH傳輸網絡管理系統的方案一直未定。在原郵電部的架構下，由運行、科研、設備生產廠家各方面專家共同討論方案，由于各方所處的立場不同，沒有討論出結果。當廠商要求用戶提接口規范時，只能提原則性的Q3接口要求，沒有任何實質性意義。
    去年下半年中國電信WDM網管項目，上海本地網傳輸綜合管理項目相繼啟動，多廠商接口配合的問題成了項目成敗的關鍵。在總結前些年接口問題的經驗教訓后，中國電信提出以務實的態度分步解決傳輸設備多廠商網管接口的方案。
    首先，廠商開放現有的接口，由中國電信指定的實驗室負責測試工作，項目開發單位配合實施與廠商網管的接口互聯。WDM從廠商的EMS向上，SDH從廠商的子網管理系統或具有子網管理功能的EMS向上。廠商接口功能不完善的部分采用簡單易行的臨時解決方案。例如數據庫接口、數據文件傳遞的方式。
    其次，在多廠商接口測試使用的基礎上規范接口，這種規范工作應和各個廠商充分協商達成共識。規范化工作應面向功能，重點規范接口信息，不在實現技術上糾纏，由于接口技術多元化，整體成本因素的綜合原因，這種規范化工作不期望在廠商之間達到完全的一致，由軟件開發商解決剩余的不一致問題。同時，也應該歡迎廠商論壇或聯盟組織提出面向運營公司的網管接口規范，共同遵守。作為開放市場環境下的電信公司也不應過多強調特殊性，積極配合采用，降低總體開發成本。
    中國電信已經分別召開了WDM和SDH多廠商網管接口工作會議，到會的廠商都發言贊同中國電信的這一舉措，并采取了積極配合的態度。
    迄今為止，朗訊和阿爾卡特的WDM網管接口已經開通接入中國電信WDM網管系統，在分析WDM多廠商接口的基礎上制定了中國電信的規范，NEC已同意按中國電信的規范開發，許多國內外廠家都積極參加了接口的測試工作。

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