数字同步网网管系统的基本功能和作用有哪些?

数字同步网网管系统的基本功能和作用有哪些?

        1、数字同步网网管系统结构及职能

        数字同步网网管系统是由网管节点和同步网节点时钟设备以及连接它们的通信系统所组成的。数字同步网网管系统的管理对象为各种同步设备和同步链路，其中同步设备有全国基准时钟PRC、区域基准时钟LPR和独立型同步设备BITS。同步网网管系统应统一建设，并且可管理不同厂家的同步设备。

• 网管系统结构
  
  同步网网管采用二级结构，如图2所示。一级网管节点设置全国网管中心SNM，二级网管节点设置省网管中心SRM。 
   
  
     
   
   
  
                                                 图2 同步网网管系统结构 
  
  
• 各级网管中心的职能
  
  按照上述数字同步网的构成，根据其维护管理体制的要求，一种可以考虑的职能划分如下。
  
  对于全国网管中心SNM，主要负责省际骨干同步网的网络管理，同时还负责对省网管中心SRM的管理。负责收集省际骨干同步网运行数据，分析掌握其运行状况，统计监控其运行质量，完成对省际骨干同步网的所有节点时钟设备及其同步链路（尤其是跨省同步链路）的故障和定时性能的监控管理。同时，负责收集经过省网管中心SRM处理、过滤之后的省内骨干同步网和本地同步网的相关运行数据，了解和掌握全网运行情况。
  
  对于省网管中心SRM，主要负责省内骨干同步网和本地同步网的网络管理。负责收集省内骨干同步网和本地同步网运行数据，分析掌握其运行状况，统计监控其运行质量，完成其所有节点时钟设备和同步链路的故障及其定时性能的监控管理。同时，负责将其相关运行数据经统计分析、过滤后定期向SNM上报。

        2、数字同步网网管系统的基本功能

        数字同步网网管系统发展到今天，已具有以下基本功能：数据采集处理功能、故障管理功能、性能管理功能、配置管理功能、数据统计分析功能、长期性能相关分析功能、静态网络拓扑功能、动态网络拓扑功能、安全管理功能和系统管理功能等。 

        1） 数据采集处理功能包括：数据采集、数据处理、异常处理。 

        2） 故障管理功能包括：告警的实时图形/列表显示、告警清除、告警同步。

        3） 性能管理功能包括：性能列表、性能曲线。其参数有LOS、AIS、OOF、CRC和BPV以及PHASE、MTIE、TDEV和ΔF/F。 

        4） 配置管理功能包括：仿真配置管理、命令终端。 

        5）数据统计分析功能包括：数据的后期处理、报表统计、输出端口统计。其中性能数据统计分析的参数有MTIE、TDEV和ΔF/F。 

        6） 长期性能相关分析功能包括：人工相关分析和自动相关分析，可设置门限、曲线显示、告警显示，并生成相关分析记录。其参数有ΔF/F。 

        7） 静态网络拓扑功能包括：根据网络规划，静态显示网络拓扑结构图，反映同步网节点时钟在网络规划中所处的最坏网络位置，自动检查网络规划是否存在定时环路，并告警显示。 

        8） 动态网络拓扑功能包括：根据运行中所辖节点同步设备输入信号的来源，动态显示网络拓扑结构图，实时反映同步网节点时钟在运行中所处的相对网络位置，实时显示故障告警和性能超限告警，自动检查网络运行中是否存在定时环路，并告警显示。 

        9） 安全管理功能包括：用户权限、用户日志。

        10） 系统管理功能包括：增加/删除网元设备、修改网元属性并配置数据、设置输入信号的各种门限、定期查看通信链路状况、系统的时间同步管理。

        今天的数字同步网网管系统是集网元层和网络层管理功能为一体的专家管理系统，它不仅实现了数字同步网节点时钟设备的集中监控管理，而且还实现了数字同步网同步链路的集中监控管理。

        3、数字同步网网管系统的作用

        由于今天的数字同步网网管系统大大增强了性能管理功能和数据统计分析功能，并增加了长期性能相关分析功能、静态网络拓扑功能和动态网络拓扑功能，所以，今天的数字同步网网管系统具备了非常重要的强大的网络层管理功能。从而实现了对同步网节点时钟设备和同步链路运行状况及其质量的监控管理，使用户可以方便、有效、智能化的从整个网络的全局去维护和管理数字同步网。特别是在SDH传输环境下，其意义更加重大。

        在SDH传输环境下，数字同步网适合于采用由多个基准时钟控制的混合同步网的组网方式，其混合同步与多个定时源头的监控问题、GPS安全性与降质问题，以及SDH同步链路运行维护问题等，通过今天的数字同步网网管系统，可以为此提供有效的解决办法。

        由于SDH传送网和各种业务网网元设备不具备同步性能监测功能，所以其网管难以监控管理其同步运行状况及其同步运行质量。在目前这种情况下，电信网的同步运行状况及其同步质量完全处于失控状态，将会直接影响到全程全网的服务质量，所以，同步设备强大的监测功能和数字同步网网管系统强大的网络层管理功能，为实现对整个电信网同步运行状况及其同步质量的监控管理提供了一种非常现实的手段。

        因此，建立一个统一的集网元层和网络层为一体的数字同步网网管系统，将为数字同步网、SDH传送网和各种业务网提供可以监控管理全程全网同步运行状况及其同步质量的专家级的维护管理手段。从而保证数字同步网高质量、高可靠地运行，充分发挥其支撑作用，以便保证和改善整个电信网同步运行状况及其同步质量，提高网络服务质量及运行效率。

电信网同步运行的监控管理方案

        1、总体监控管理方案

        BITS设备具有专门的同步性能监测功能，只要将网内所有BITS设备都纳入相应的同步网网管中心，利用同步网网管系统的网络层管理功能，就可以进行同步网定时质量的监控管理，同时还可以将SDH传送网和各种业务网返回信号接入BITS监测，从而实现对其同步运行状态及其同步性能的监控管理，其总体方案示意图如图3所示。

图3 电信网同步运行的监控管理示意图 

        图中，PRC/LPR的被监测信号为彼此的定时输出信号，以及各自的铯钟Cs和/或GPS输入参考信号，对于LPR来说，还包括来自PRC的输入参考信号。2级BITS和3级BITS的被监测信号包括其输入参考信号和由SDH传送网及各种业务网返回的同步监测信号或节点间彼此监测的电信网络定时信号。

        通过同步网网管系统采集PRC/LPR彼此被监测信号的监测数据，并经过比对综合分析和处理，便可以实现对所有一级基准时钟运行质量的监控管理，包括对定时源头——GPS接收机和铯钟的监控管理。 

        通常同步设备的空闲输入端口可以配置为测试端口，将需要监测的业务网返回的信号（例如SDH设备外定时输出信号、交换机2M输出信号等）采用终接方式接入，在某些情况下，也可以采用高阻跨接方式接入。通过同步网网管系统采集所有BITS设备的监测数据，并经过综合分析和统计处理，便可以观察和监控各种业务网的同步运行状况及其同步质量。

        2、网络同步性能监测 

• 对一级基准时钟的监测
  
  由于BITS设备无法直接对一级基准时钟进行绝对测量，所以，只能依靠一级基准时钟所配备的BITS设备自身的监测功能，将网内所有的一级基准时钟按照三个为一组的组合原则，譬如共有七个一级基准时钟，其编号分别为A、B、C、D、E、F和G，则可以将其分为ABC、DEF和GAB三组，并通过利用E1专线，采用彼此监测和两两比对的方法，实现不同一级基准时钟间的相对长期频率偏差的监测。其比对组合和彼此监测示意图分别如图4和5所示。  
  
  
   
   
                         图4 比对组合示意图 
  
  
   
   
                    图5 一级基准时钟彼此监测示意图
  
  为了尽量减少SDH传输系统对监测信号的影响，应尽量在同一个SDH传输系统或SDH环内安排彼此监测信号的E1专线。
  
  在实现了一级基准时钟间彼此监测的情况下，只要将每一个PRC/LPR的彼此被监测信号、铯钟Cs及GPS接收机参考信号的监测数据通过网管系统收集起来，并经过综合分析处理，譬如采用多数表决的方法，便可以实现对铯钟Cs及GPS接收机定时源头的监控管理，其监控示意图如图6所示。 
  
  
   
   
                            图6 定时源头监控示意图
  
  
• 对SDH传送网的监测
  
  SDH传送网必须同步运行，尤其在各本地网内，本地/接入SDH传输系统还将作为许多业务网的定时平台。因此，应根据网内BITS设备的分布情况及其监测端口资源情况，尽量对网内所有SDH传输系统进行监测。其SDH传送网同步监测示意图如图7所示。从图7中可以看出，对SDH传送网的同步监测，根据规划和实施难易程度等情况，可以返回由上游BITS1设备来监测，也可以由下游BITS2/3设备来监测。对于下游BITS监测SDH传送网的情况，又可以分为对定时输入参考信号的监测和对被监测信号的专门监测两种。 
  
  
    
   
                           图7 SDH传送网同步监测示意图
  
  对于介入同步网同步链路中的SDH传输系统，该系统作为下游BITS设备的定时输入参考已被监测；对于未介入同步网同步链路中的SDH传输系统，必须将其返回定时信号进行专门监测。例如，对上游SDH传输系统和下游SDH环形传输系统的监测，其监测示例如图8所示。图中对下游SDH环形传输系统的监测方式，将是本地/接入SDH传输系统的主要同步监测方式；SDH传输系统2可能同步于本局的BITS，也可能同步于其它局内的BITS。 
  
  
    
  
                            图8 SDH环形传输系统监测示意图 
  
  
• 对各种业务网的监测
  
  简单地说，各种业务网由业务节点和传输链路构成。一般地，业务网的传输链路都是由SDH传送网提供的，由于业务网的传输链路在SDH传送网同步监测方案中已被监测，所以，对各种业务网的同步监测，实际上是对业务节点设备的监测。在业务网节点都设有BITS设备，可以根据需要将业务网节点设备返回的信号接入局内BITS设备进行监测，也可以由对方局内BITS设备进行监测，其监测示意图如图9所示。 
   
  
    
                                      图9 各种业务网同步监测示意图
  
  例如，固定电话交换机、移动电话交换机和ATM交换机等设备均需接入同步运行，同时可以利用BITS设备来监测这些交换设备的同步运行状况及其同步质量，并应遵循以下原则： 
  
  1） 尽量监测所有的骨干节点交换设备。 
  
  2） 当一个端局内有多个交换设备时，只监测最末端的交换设备。
  
  3）当末端交换设备所在局没有BITS设备时，可以利用SDH传输系统中的E1电路，接入其它局BITS设备的监测端口。 
  
  4） 被监测信号应来自交换设备的空闲输出端口，不建议采用高阻跨接的方式。 
  
  5） 每个BITS设备监测的同类型交换设备不宜太多，应根据监测端口的数量，尽量多监测不同类型的业务节点设备。
  
  固定电话交换机、移动电话交换机和ATM交换机等业务节点设备的典型同步监测示例如图10所示。 
  
   
  
    
                                  图10 业务节点设备同步监测示例
  
  图10中通过E1专线将远端业务节点设备返回接入BITS监测的方式，将是本地网内末端业务节点设备的主要监测方式。

结束语

        本文在分析数字同步网和电信网同步运行以及同步网网管系统功能和作用的基础上，提出了利用同步网网管系统实现对整个电信网同步运行状况及其同步质量的监控管理方案。该方案将可以方便、有效和智能化地完成对同步网一级基准时钟及其定时源头与同步链路、SDH传送网和各种业务网同步运行的监控管理，为保证数字同步网运行质量和可靠性以及整个电信网同步运行质量，充分发挥了数字同步网网管系统的作用。

        特别是对于SDH传送网来说，其同步质量的好坏，不仅影响到同步网的运行质量，而且还影响到业务网的运行服务质量，所以，其高质量、高可靠地同步运行至关重要。目前，在SDH网元设备不具备同步性能监测功能，以及SDH传输网管系统不能监控管理其同步运行状况与其同步质量的情况下，利用同步网设备的监测功能和同步网网管系统实现对其同步运行状况及其同步质量的监控管理，更具有现实意义，也充分体现了建立一个集网元层和网络层管理功能为一体的专家级数字同步网网管系统的价值所在。