Узбекское агентство связи и информатизации

3.2. Основные принципы сети управления телекоммуникаций TMN

Концепция TMN охватывает сетевые элементы (NE) — компьютеры, базы данных, терминалы, сети связи и системы по поддержанию функционирования (OSS). Она связывает их в структуру, архитектуру, организация которой обеспечивает взаимосвязь различных типов сетевых элементов и систем поддержки функционирования сети. TMN также описывает стандартизированные интерфейсы и протоколы, используемые для обмена информацией между ними, а также функциональные возможности, необходимые для управления сетью.

Объектами управления в модели TMN служат:
Сетевой элемент — NE (Network Element) и Система поддержки функционирования — OSS (Operations Support Systems).
Сетевой элемент — аппаратурная единица оборудования сети, управляемая в TMN. Это могут быть и простые, и очень сложные, и "интеллектуально продвинутые" сетевые элементы, как, например, станции с программным управлением, с собственной системой поддержки функционирования и технического обслуживания. Они обеспечивают непрерывное наблюдение за своей работой, инициируют аппаратную и программную автоматические обработки сигнала аварии и содержат избыточное оборудование, например, в форме дублирования важных функциональных частей. Когда возникает отказ, автоматически включается диагностика, которая может определить характер ошибки, блокировать дефектный модуль и связанное с ним оборудование.
Как противоположность сетевому элементу "станция" мы можем привести другой NE — "регенератор", который является наименьшей единицей в сети цифровой передачи сигналов. Число регенераторов на сети огромно, но они не содержат большого числа элементов и подсистем обслуживания. Эти простые модули могут вызвать серьезную аварию в случае ошибки.
Эти два примера сетевых элементов представляют два полюса — наиболее управляемые объекты (телефонная станция) и наименее управляемые (регенератор). Диапазон между ними включает много других типов сетевых элементов.
Второй тип объектов управления TMN — OSS (системы поддержки функционирования).
Этот термин определяет процедуры (не только автоматизированные, но и, возможно, выполняемые вручную), которые направлены на подержание функционирования сети. Это могут быть системы:
- обмена с имеющимся оборудованием управления NE;
- установления порядка обработки аварийных сообщений;
- инициирования процедур в NE;
- диспетчеризации и ведения очередей на обработку;
- введения финансовых расчетов и других процедур.
Сетевые элементы (NE) и системы поддержки функционирования связываются между собой с помощью Q-интерфейса, который определен в виде двух частей: информационной модели и протоколов связи.
Информационная модель описывает:
функции, которые управляются и контролируются в сетевом элементе.
правила создания управляемых объектов, которые определяются с помощью алгоритма функционирования и файлов для регистрации событий.
С точки зрения TMN, все физические и логические ресурсы — такие как оконечные и сетевые терминалы, маршруты, файлы регистрации события, сигнальные отчеты и абонентские данные — расцениваются как управляемые объекты (MO — Management Object).
Управляемые объекты (ресурсы) такой сети — это сетевые элементы NE и процедуры OSS, которые выполняются как над самим сетевым элементом, так и над его свойствами (регулировка характеристик).
Управляемый объект представляет реальный физический объект или логический ресурс.
В информационной модели определяются также взаимоотношения между управляемыми объектами. Эти отношения представляются в виде дерева, которое называется информационным деревом (MIT — ManagementInformation Tree).
На рис. 3.1,а показана связь между сетевым элементом (Телефонная сеть общего пользования) и системами поддержки функционирования.

Рис. 3.1. Связь между сетевым элементом и системами поддержки функционирования: а) функциональная схема; б) информационное дерево (Телефонная сеть общего пользования)

Операторы с помощью рабочих станций могут управлять процедурами, заложенными в OSS, которые, в свою очередь, управляют сетевыми элементами NE. На рис. 6.1,б дан пример информационного дерева для сети ТфОП, где показана иерархия в сети. Объекты первого уровня — станция, узел и логический ресурс "маршрут"; объекты второго уровня — линии, входящие в состав маршрута.

Программы, включенные в OSS, имеют одну управляющую программу (программу-менеджер). Она взаимодействует с программой сетевого элемента, которая обеспечивает сопряжение сетевого элемента с процедурами поддержки функционирования (OSS) рабочих станций (см. рис. 6.1) — дружественный интерфейс с оператором. Эта программа называется агент (программа-посредник).
Менеджер представляет собой часть управляющих программ распределенного процесса, которая направляет команды на выполнение операций управления и получает уведомления.
Агент — это часть программ распределенного процесса, которая непосредственно управляет соответствующими объектами. Она "несет ответственность" за выполнение команд, направляемых ему менеджером, и за информирование менеджера о поведении подведомственных объектов с помощью уведомлений.
Эти программы содержат необходимые базы данных TMN. При обмене они используют сообщения типа "событие", запускающее процесс на одной из сторон, и ответные отклики "операции". Передача таких сигналов (но не обработка) не зависит от их содержания, что характерно для так называемых объектно-ориентированных процессов.
В соответствии с назначением система управления сетью электросвязи представляет набор служб и программно-аппаратных средств, обеспечивающих администрацию сети информа­цией о работе сети и предоставляющих возможность автоматически или автоматизировано влиять на ее работу.
Сеть связи является распределенной системой. Организация управления сетью включа­ет и себя сбор контрольной информации о состоянии элементов сети; анализ качественных характеристик работы сети на предмет их соответствия пользо­вательским требованиям; выработку управляющего решения; доведение этого решения через технические средства реализации управляющих ре­шений до элементов сети.
При организации вопросов управления на телекоммуникационных сетях важным вопросом является создание принципов маршрутизации. Маршрутизация подразумевает создание и выбор маршрутов (направления) при организации связи на телекоммуникационной сети. Маршрутизация, как правило, классифицируется по нескольким признакам:
- статическая (фиксированная) маршрутизация, когда для каждого поступающего в сеть потока информации задача поиска маршрута решается либо один раз, либо на очень длительный период,
- адаптивная маршрутизация, когда маршрутные матрицы в УК меняются в зависимости от ситуации на сети.
В зависимости от того, где производится расчет маршрутных матриц, принимается решение о маршруте для данного узла. При адаптивной маршрутизации, определяются:
-централизованная маршрутизация, при которой решение о маршрутах принимается в ЦУСе или сетевом маршрутном центре (СМЦ);
-распределенная (децентрализованная) маршрутизация, при которой каждый УК оп­ределяет кратчайшие пути до всех узлов сети, используя определенные алгоритмы обмена служебной информацией между узлами, характеризующей состояние исходя­щих направлений узла;
-изолированная маршрутизация, когда каждый узел сам принимает решение о пути передачи по индивидуальному критерию без обмена служебной информацией с соседями;
-смешанная маршрутизация, представляющая то или иное сочетание централизованной и распределенной маршрутизации.
Еще одним важным фактором является момент времени, когда принимается решение об изменении маршрутов в узлах сети. Здесь можно выделить детерминированные (пособытийные) методы динамического управления, когда маршрутные матрицы изменяются при генерации сети, зафиксированных неисправностях оборудования или перегрузках на участках сети, запуске сети, по команде операторов, периодически и т.д., и статистические методы, когда изменение маршрутов происходит непрерывно по результатам обслуживания предыдущего вызова или группы вызовов.
Детерминированные методы адаптивной маршрутизации могут быть разовыми, когда коррекция плана распределения информации производится после поступления каждой заявки на соединение, или групповыми, когда коррекция производится после поступления некоторой группы вызовов. Известным разовым детерминированным методом динамического управления является волновой метод, к групповым детерминированным методам относятся метод рельефов и матричный метод. Метод рельефов осуществляет распределенную маршрутизацию, а матричный метод - централизованную. К известным статистическим методам распределения вызовов в сети относятся метод рельефов с инерцией и игровой метод