NetGuardTM-WDM 在中国电信的应用

2004-5-22　发布方：国信朗讯　网友评论 0 条　点击进入论坛

NetGuardTM 传输网络集中监控系统是国信朗讯科技网络技术有限公司网管软件系列中的一种，是建立在各传输设备的网元管理系统（EMS）或子网管理系统（SNMS）上的网络层管理系统（NMS），能够在统一的平台上实现对多厂商、多制式传输设备的集中监控和性能分析，从网络层和面向维护的角度对众多厂商的传输设备进行统一的管理，提高网络的运行质量和效率。

NetGuardTM-WDM 是针对多厂商WDM 网络而开发的，目前已经在中国电信省际干线和广东电信省内干线得到应用。本文将介绍NetGuardTM-WDM 在中国电信省际干线的应用

1 中国电信传输网管建设状况

中国电信在“八五”前期的传输系统建设以PDH 系统为主，共有遍布全国的22 条光缆系统和6 条微波系统。这些PDH 光缆传输系统是由14 家不同的生产厂商提供的，它们的监控系统是互不兼容的，没有哪家的监控系统能够管理所有其他厂商的设备。

虽然我国PDH 网的建设起步晚、生命周期短，但其担负的作用不可低估。由于没有集中的网管系统，在上层主管部门调配PDH 数字通道时，就缺少判断电路质量是否合格的依据。因此，很有必要建立我国一级干线PDH 传输网的集中监控系统。

PDH 传输网的集中监控系统开发从1996 年开始，1997 年实现6 个厂商设备接口的互通，并进行了联网调试，在1999 年9 月全面投入使用，历时三年。网管建设明显滞后于设备建设。

“八五”后期进行的的干线建设全部采用了SDH 系统，经过几年的努力共建设30 余条一级干线系统，目前在一级干线上运行的SDH 系统有朗讯、西门子、爱立信、富士通、北电、NEC 等7 家主要的厂家。由于建设周期短，且大部分设备都是从国外引进的，局限于当时的技术和人们对问题的认识水平，中国电信的SDH 多厂商网管的综合有很大的争议。目前的考虑是在现有的网元管理系统（EMS）之上先建立各主要供应商子网管理系统（SNMS），力争将全国范围内的同一家产品管理起来，然后在子网管理系统之上再考虑建立网络级管理系统。

具体是在北京建立Lucent、Siemens 的子网管理系统，成都建立Nortel 的子网管理中心，石家庄建立Futijsu 子网管理系统，杭州建立Ericsson 子网管理系统，在中国电信网管中心集中各厂商子网管理系统远程终端。

DWDM 密集波分复用系统能有效提高传输网的传送容量，可以适应未来通信的大容量、宽频带的发展，在世界各地和中国得到广泛使用。我国第一条DWDM省际干线西安—武汉工程是1997 年引进的（8×2.5Gbit／s 系统，Lucent 设备），投入使用的时间是在1999 年，到目前为止，骨干网上至少有20 余条干线已经采用了WDM 系统，如京—九—广、京—太—西等。截至1999 年底，WDM 系统链路总长度超过25 000km，大约占中国电信省际骨干网长度的40％。在网上运行的设备包括朗讯、阿尔卡特、北电、NEC、烽火、大唐、华为等厂商。与以往不同的是：DWDM 网络级管理系统的开发与网络建设基本同步进行。中国电信在1999 年4 月委托国信朗讯公司开发，于2000 年12 月通过由集团公司组织的初验。

20 世纪90 年代是中国数字传输网飞跃发展的十年，传输技术从PDH 系统（140M）跳跃到DWDM（32×10G）；传输设备供应商的数量经过大浪淘沙后从14 家减少到7～8 家，国内企业日益壮大；传输网络管理系统的建设也从严重滞后到基本同步，功能也日益完善。从中可以看出随着我国的网络带宽从短缺转向剩余，电信运营企业将从向能力建设要效益转入向网络管理要效益。从网管建设的步伐可以反映出我们十年的经验和教训，反映出我国电信运行企业的成熟和理性。

2 “网络建设，网管先行”的重要性

与以往不同，中国电信在此次DWDM 网管建设过程中吸取了经验和教训，遵循“网络建设，网管先行”的原则。主要基于以下原因：

1）网络运行的需要中国电信的国家级骨干传输网必然会选用多个厂商的设备，在早期的12 条DWDM 干线中选择了Lucent、NEC、Alcatel 三家。由于国际上DWDM 技术的相关标准相对滞后，这些厂商的EMS/SNMS 的管理功能各有差异，EMS/SNMS 与NMS 的接口标准也各不相同，对中国电信DWDM 骨干传输网工程建成后的维护管理与日常调度、全网DWDM 的传输质量与网络的安全运行及全网的一致性将带来许多困难。因此，迫切需要在网络投入使用前将不同厂家的DWDM EMS/SNMS 纳入到统一的网络管理平台，以保证在一个DWDM 网管系统中实施集中、统一的维护和管理。由于DWDM 技术的发展非常迅速，网管先行有助于提早规划，使新开发的网管系统既能满足目前的需要，又考虑到系统的前瞻性，同时具有很好的安全可靠性和可扩展性。

2）网管开发的需要多厂商DWDM 网管系统开发的核心问题是接口。从以往开发网管系统的经历中可以看出，电信设备网络级网管往往落后于设备的开发与配置，而电信运营商在网络建设初期精力主要放在网络规划、设备引进与安装，忽视网络层网管的要求，两者结合造成后期统一网管开发的困难。因此早日对DWDM 网络层网管系统的功能及接口开放提出明确要求，并有一系列强有力的措施保证才能确保开发工作的顺利进行。中国电信非常重视，多次召开厂商接口协调会，确保开发的可行。

3）可操作性的需要电信运营商要求设备供应商开放接口在理论上是可行的，但在实际操作中却非常困难，因此在网络建设前期对网络管理进行早日规划，提出接口要求和规范，可以使电信运营商在设备采购时就提出具体的接口开放要求，从而处于相对比较有利的地位，降低今后网管建设的难度。这也是网络建设网管先行的内在原因。

3 中国电信DWDM 骨干传输网的网管设置原则

是建立独立的DWDM 网管系统还是建立与SDH 混合的网管系统在当时颇多争议。但从DWDM 承载业务的角度来看，由于DWDM 网络是其他客户信号的传送平台，可以承载各种格式的信号，不论是标准的SDH 信号，还是其它任何不受限的数字信号或模拟信号。因而DWDM 的网络管理系统也应与其传送的信号的网管分离。即DWDM 的网管系统是一个独立的网管系统，只负责对光线路系统的管理，这包括波分复用器、光放大器等。从中国电信维护实际的角度来看，中国电信考虑到整个传输网络管理上的整体性和传输专业设备维护分工较细等原因，采用专业维护的方式将更加适应中国电信网络管理范围广、专业性强的特点，即把DWDM 网络管理系统作为电信传输网管的一个子系统，与SDH 网管等子系统分开设置，因此，此次建立的是一个针对DWDM 多厂商设备的专业网管系统。

由于目前各种管理系统是按专业设置的，随着各种专业网管系统的逐步投产，综合化的管理需求便会提到议事日程上来，否则就难以发挥作用和效益。因此国信朗讯在设计该网管系统时，考虑了今后对其他系统的接口，为综合化打下基础。

4 中国电信DWDM 骨干传输网网络管理系统实现目标

随着电信企业改革的逐渐深入，传输网络的管理将从传统的单纯的运行维护向市场经营方面涉入，因此，在中国电信DWDM 骨干传输网管理系统中将充分体现三个方面（运行、维护和经营）的功能：

1）运行管理指对网络资源的管理，主要实现各类逻辑资源的指配功能，包括光通路配置、光复用段配置、端到端光通道配置、保护通道配置以及各类物理资源的管理，包括网元、光纤等设备的管理功能。

2）维护管理指网络故障性能的管理，主要实现故障处理功能，包括故障收集、故障定位、告警关联、告警维修等功能。

3）经营管理指网络业务资源的管理，主要实现业务管理功能，包括业务通道分配、业务服务质量、业务能力统计分析和处理、计费数据的收集等功能。这三方面的管理工作既独立又有一定的联系。DWDM 网管建设的目的是能够将这三方面的日常管理工作有效地结合，加强综合管理，提高网络管理水平和效益。

5 中国电信DWDM 骨干传输网网络管理系统的功能

中国电信DWDM 骨干传输网网络管理系统的功能是通过NetGuardTM-WDM 实现的。按照电信管理网TMN 的基本框架，DWDM 管理网应采用分级的管理体系结构，即分网元级管理系统EMS 和网络级管理系统NMS。EMS 直接负责对DWDM 设备的操作维护和管理功能。NMS，即NetGuardTM-WDM，通过对各厂商的EMS 进行管理来实现对整个DWDM 网络的管理。

NetGuardTM-WDM 的管理对象为中国电信骨干DWDM 传输网。管理范围包括朗讯、阿尔卡特、NEC 等厂家的DWDM 网元管理系统，将来还要管理网上其他厂商的DWDM 网元管理系统。

NetGuardTM-WDM 分两级：集团网管中心级和省公司级。通过NetGuard-WDM集团网管中心可以做到：全国DWDM 一级干线的故障管理、网络资源的配置管理和拓扑图管理、分配省公司的管理范围和权限；通过NetGuard-WDM 省公司可以做到：本省范围内的DWDM 一级干线的故障管理、网络资源的配置管理和拓扑图管理。

NetGuardTM-WDM 主要实现不同厂商的网管接口协议转换工作和全网集中式的配置、告警、性能、计费、安全TMN 五大管理功能。具体如图1 所示。

5.1 多厂商接口模块MD

多厂商接口模块MD 负责NMS 与EMS 的通信接口。MD 模块中采用相应的通信协议与各EMS 进行通信，并将各EMS 不同的信息模型适配为本系统内统一的信息模型，从而使开发的管理模块不依赖于设备厂家的特定通信协议和信息模型。

在做接口开发过程中，我们采取两步走的办法：

1）先兼容已有接口在现有厂商提供的接口基础上进行网管功能设计，屏蔽各厂商接口的不同。目前我们对G2、Q3、CORBA 等各种接口有充分的研究。

2）提供统一接口在网管功能设计中逐渐建立系统对接口要求；协助运营商制订DWDM 网管接口标准；对标准的网管接口进行支持；提供北向接口。

5.2 配置管理模块

NetGuardTM-WDM 以统一的方式，实现对DWDM 传输网中不同厂商网络设备的配置及各层网络连接的指配管理。其中，网络设备包括各种类型的网元设备及EMS 节点；网络连接根据不同的网络层次，应分为光链路、光复用段、光通道。NetGuardTM-WDM 通过配置管理功能，可清晰地显示DWDM 网元设备、网络中传输介质层和通道层的网络拓扑结构。使用户迅速、准确地了解网络资源的组成和使用情况，实现对物理的或逻辑的网络资源的管理，包括对网络资源状态的控制、业务通道的指派和建立、“端到端”业务配置等。

5．3 故障管理模块

NetGuardTM-WDM 能按照中国电信统一的规范，实现各厂商特定的告警信息到统一告警规范的映射，从而实现对各厂商EMS 网元管理系统发出的告警信息的集中监控和处理，以方便维护操作人员的日常工作。

NetGuardTM-WDM 支持5 类标准的告警级别。故障管理的内容包括故障屏蔽、故障相关性分析与定位、故障通知、故障处理和故障的统计查询与分析。

5.4 性能管理模块

NetGuardTM-WDM 能在操作终端上远程登录到网元管理系统查看EMS 详细信息。系统同时提供性能分析工具软件，针对由全网不同EMS 收集、整理并输出的性能监测报表，进行统计和分析。同时，该工具软件能按照用户需求格式，保存和输出各类统计报表和曲线，以供维护人员检索、分析。

5.5 计费管理模块

NetGuardTM-WDM 可提供基础的、反映业务通道状态的计费数据信息，如波长通道投入/撤出服务的时间、波长通道故障发生/清除/恢复时间等。基础的计费数据可通过相应接口对外提供，其在系统中的保存期限可由操作人员设置。

5.6 安全管理模块

NetGuardTM-WDM 提供了多重灵活的安全管理机制，如用户登录管理、安全核查、用户确认、管理区域划分、操作级别划分等，同时结合完善的日志、审计功能，既保证系统的安全运行，又保证该网管系统可以适应未来管理体制的变化。

5.7 网络图形显示功能

NetGuardTM-WDM 的用户界面可以使操作者在一个界面上了解和控制整个网络。系统有中英文两种显示界面供用户选择，并具有在线帮助功能。系统中将提供三类地图，供用户实现不同的管理功能。三类地图都是可放
大、缩小的矢量图形。这三类地图是：

1）拓扑地图显示整个网络不同层次的拓扑连接关系。维护管理人员可以通过该地图实现对多类网络资源配置信息、告警信息的查看。

2）业务地图实时显示整个网络系统中业务通道的连接关系及运行状况。

3）管理地图显示该管理系统自身与各网元管理系统的连接关系。在网络管理地图中，以图形表示DWDM 网管系统与其所管理的EMS 的连接关系。系统通过DCN 网络与各EMS 进行通信，在图形界面上动态显示DWDM 网元设备和链路的工作状况。当出现故障时提供文字、图形及可闻的报警信号，操作员可利用鼠标器逐层查看故障发生情况、分析统计报告以及按维护工作流程处理。

6 中国电信DWDM 网络管理系统结构

7 中国电信DWDM 网络管理系统平台

     NetGuardTM-WDM 运行在双机备份的HP 9000 K580 服务器，服务器安装在集团公司网管中心；服务器端软件运行在HP UNIX 操作系统上，使用Oracle 8.x版数据库，数据库里保存的重要的用户数据有安全保护。

     客户端采用HP 工作站，分别安装在全国8 个主要城市，客户端软件运行在HP UNIX 操作系统上。

网管系统（服务器端）和用户操作工作站（客户端）之间通过DCN 实现联系，DCN 带宽为2M，通信方式是X-WINDOWS over TCP/IP。

网管系统与EMS 之间通过DCN 实现联系，DCN 带宽为2M，与厂商的接口协议互联。

8 结束语

中国电信DWDM 网络管理系统是中国电信集团公司在网管建设上的重大项目，也是国信朗讯科技网络技术有限公司成立后承接的第一个项目。该项目的开发和工程安装历时一年半，于2000 年11 月23 日通过了由中国电信集团公司组织的网络管理方面专家小组的测试、验收工作，并于当日投入了试运行，目前运行稳定。

NetGuardTM-WDM 现还应用于广东电信省内干线、福州电信本地网络，管理的范围更加广泛，功能也日益完善。

作者介绍

周长浩：国信朗讯科技网络技术有限公司总工程师。

倪春来：通信与电子工程专业学士，复旦大学MBA。国信朗讯科技网络技术有限公司市场营销部区域销售经理。

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