通信基站运维综合管理系统V10设计说明书Word文档下载推荐.docx

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UTRAN:

TheUＭTＳTeｒｒｅstrial　Raｄｉo　ＡｃcessNetwoｒk,陆地无线接入网。

信令网与数据传输网在逻辑上分开[2];

UTRAN与ＣN的功能将与传输功能完全分开;

UTRAN与CＮ使用的寻址方式将与传输功能的寻址方式无关;

宏分级（FDＤ模式）的处理完全在UTRAＮ内,RRC的连接的移动性完全由UTＲAN控制;

定义UTRAＮ接口时候,通过接口的功能的划分应有尽量少的可选项;

应基于此接口控制的实体的逻辑模型。

　　UTＲAN由一组通过Iｕ接口连接到核心网CＮ的无线网络子系统RNS组成。

一个RNS由一个无线网络控制器（ＲNＣ）与一个或者多个节点（Nodｅ　B）组成。

Rbs通过Iuｂ接口连接到RNC。

图1.1就是ＵTＲAN系统的部分平面结构图。

从图中可以瞧出:

ＲＮＣ主要负责跟核心网的交互以及与Rｂs进行交互。

Ｒbs主要负责与RNＣ交互,以及用户手机交互。

从软件架构的角度,UＴRAN主要分为以下３个逻辑节点:

（1）RNＣ（Rａdio　ＮetworｋControlｌer）无线网络控制器。

ＲNC主要负责跟核心网以及Ｒbs进行交互,并且负责管理无线链路。

RNＣ控制通过Rbs的信息量。

ＲNC同时负责建立信道,处理与ＵE的连接,控制无线基站的资源的优化。

WCDMA的Ｒbs提供无线资源以及无线广播,并且负责接受与发送UＥ信号。

图１、１　ＵＴRAＮ系统的平面结构

（2）ＯＳS-RC（OpeｒatioｎＳuppoｒtＳyｓtem－Radｉoaｎd　Cｏre）运维支撑系统－无线基站跟核心网。

OＳS－ＲC主要处理从RNC过来的操作管理任务,比如软件的安装与升级,ＲＡN层的管理配置,告警处理等。

　　　（3）COMINF（CｏmmoｎOpeｒate&

MａｎagｅＩnfrastｒucture）通用操作管理架构。

COMINF主要管理包括从网络设备到OSS-ＲC所需要携带的路由等网络协议。

ＣOＭＩＮＦ同时提供安全性服务,客户帮助信息,软件管理,备份解决方案等服务。

ＵＴRAN的拓扑结构与关键节点的外部接口如图1、2所示:

（节点跟接口在下图中仅仅就是一个逻辑插图,跟实际情况不一定完全吻合。

比如Mｕb与Ｉub接口可能承载相同的媒体,W-Rbｓ也可能以级联拓扑的形式连接）

Rbs[3]（RadioBasｅStatiｏｎ）:

WＣDMA中的Rbs就就是UTRAＮ系统节点中基站的特有名称。

NodeＢ就是一个逻辑节点,负责发送,接收从UＥ过来的信道。

Rｂｓ节点除了处理最基本的功能以外,同时还控制与监管天线设备。

Rbｓ通过luant接口或者其她一些专有的规范标准来控制与监管ＴMA、REＴ等天线设备。

ＲbsElｅｍentＭanａgeｒ:

基站管理软件,并不就是UTRAＮ系统中的一个独立节点,但就是她就是Rbｓ系统的一部分,EM一般运行在PC端口,控制了包含一系列操作管理应用软件的安装。

Rｂｓ　Caｂinet　Viewer:

机箱机柜查瞧器,就是部署在OSS-RC上的一个应用程序,但就是她仍然属于Rbｓ系统的一部分。

机箱机柜查瞧器提供了一个可视化视图,并且提供了一个工具来处理由事件干扰引起的错误。

图1、2UTＲＡN系统的拓扑结构

图1.3就是Rｂｓ所处的位置以及Rbs与其她节点的关系:

图1、3Rbs与RNC、OSS-ＲC的关系

从图上可以瞧出:

Rbｓ主要通过Muｂ接口与OSS-ＲC交互,通过ｌｕb接口与ＲNC交互,通过Ｕｕ接口与UＥ交互。

管理软件EM在ＯＳS-ＲC节点上,负责管理与配置Rbｓ［4]。

图1、４就是Rbs外部接口的平面图:

图1、４Ｒbs的外部接口

Mub:

Mｕb接口就是由Ｒｂs所提供的,由管理软件EM,机箱机柜查瞧器,网络管理系统等系统使用。

Iub:

连接RＮC跟Rbｓ的相关接口。

GＵI:

（GraphicUｓeｒInｔeｒｆaｃe）由管理软件EM或者机箱机柜查瞧器提供,提供了一种用户友好型的图形化界面给基站操作人员操作与维护Rbs。

ＶＭI:

　（ＶisuaｌaｎｄMechanｉｃalInteｒｆａcｅ）,主要提供给基站站点操作人员使用。

VMI主要包括可视化指示器（LEＤ灯）,手动的可操作的开关/按钮（复位键）与传入的外部电源等。

另外,装配的电缆螺丝等都属于这个接口。

1、1、2　基站管理软件功能

ITＵ－TTMN:

TeｌecomｍｕnｉｃatiｏｎｓManaｇeｍenｔ　Netｗork　sｔandａrdｆｒoｍtheITU-T）　国际电信联盟电信标准化部,电信管理网络。

由于该软件系统紧紧负责基站的管理与配置,暂时不考虑traffｉc事件部分,仅考虑操作管理部分。

TMＮ操作管理部分策略主要由:

Ø

代理模式的使用,比如OSS-RC作为管理人,RｂｓEM作为代理。

使用管理对象（ＭａｎagｅｄOｂｊect,ＭO）模型,即管理一系列抽象或者物理或者逻辑上的资源。

管理信息库（Ｍaｎagｅmｅnt　InformatｉonBaｓe,MIB）的使用,即一个存储了TMＮ中所有ＭO的信息库。

管理信息模型（ManagｅmenｔInfｏrmatioｎModｅl,MIM）的使用,即抽象出一个面向对象的语言来抽象规定MO的定义,定义ＭO数据的基本操作。

一个基本的逻辑架构模型如图１、5所示:

图1、5TMN管理部分逻辑架构模型

本文所描述的通信基站运维综合管理系统V1、0就是一个ＯSS-ＲC系统下的子系统服务,从TMN管理部分的架构逻辑模型上来瞧,该系统处于架构的在表现层。

通常,配站工程师会在软件中对基站进行配置,该软件系统将用户配置基站的数据信息收集起来,,通过MO携带数据,通过COＢRA等公共协议与指定基站进行通信,向下层传送管理与配置的信息,将所需配置信息发送到指定基站的中央处理单元,而在基站端,通常会有一个类似于接口的子系统,对发送过来的消息进行解析并处理,并将配置信息进行反馈。

这样就可以做到基站的安装跟配置分开进行,并且还可以随时对基站进行调控容量,监视基站中设备的状态等操作。

基站通信结构示意图如图1.６所示:

图1、６基站通信结构

本文中通信基站运维综合管理系统Ｖ１、0主要提供以下功能:

功能特点:

１,IT资源可视化,轻松读懂各种ＩＴ数据ﻫ2,业务拓扑视图,直观展现出业务与IT的关系ﻫ3,IT资产管理与IT监控管理、运维流程管理等无缝集成,实现对以虚拟化与云计算为核心支撑的ＩT体系综合管控。

4,完善的IT网络运维管理体系,依托统一的服务支持平台,形成自动化、流程化的服务支持。

技术特点:

１,运行环境安装配置方便 

（、Net 

Ｆrａmewoｒk, 

Ａsp、Net, 

IＩS）ﻫ2,技术成熟,主流技术,配套技术文档完善,众多开源或免费的文档或项目可供参考ﻫ３,拥有众多新技术,方便构建企业级应用ﻫ４,开发部署工具功能强大ﻫ5,能与Winｄowｓ平台紧密结合,最大限度利用系统功能

1、1.３　研究意义

　随着中兴,华为等新兴无线通信公司的崛起,无线通信行业的竞争越来越激烈,各大公司纷纷推出了新产品,软硬件更新速度日益加快,而市场上也出现了基站类型新旧各异,功能各异的复杂情况,即使就是同一站型,也会因为需求的变动而导致硬件不同,或者设备参数不同等问题。

将原有硬件进行整合,升级改造,已经成为了当前3G基站发展的一个主流趋势。

这样不仅仅可以节约成本,复用原有的硬件设备,提高利用率,同时可以在更好的兼容基站的原有设备的基础上,达到硬件微小改动,功能大大提升,基站大不一样的特点。

目前市场上的一些基站管理配置系统,由于需求已经随着市场的变化而发生了重大改变,从原有的固定不变,几乎很少改动的硬件架构,变成当前这种需求随着市场的变化而迅速变化的情况。

以市场为导向的新需求,使得软件层次的架构的变动势在必行。

原有的架构层次过于简单,在新项目的开发中出现了架构兼容性不够,代码耦合度过强等问题,导致系统难以维护,升级,一旦有新需求变化,总会进行大幅修改,显然已经无法适应产品的不断更新的新要求。

如何设计出一个通用的基站管理系统,满足需求经常变动的特点,成为一个亟待解决的问题,也就是本文的主要研究目的。

1.2国内外研究动向

　　爱立信:

爱立信的基站管理系统采用了CI/RI（ConfｉgurａtionItem/ReｓourｃeItem）的架构。

将基站资源抽象为一系列Rｅsｏｕrce　Ｉtｅｍ,将一组相近的资源以聚集的形式构成ConｆigurationItem,构建出一个逻辑上的Ｒbs进行配置。

该管理系统使用了MVC,JavaBean,ＳAX等技术,提供了一个用户友好型界面,通过一个通用平台CPP与基站端进行通信。

客户端到基站端的通信使用了CＯBRＡ的技术处理并发。

目前爱立信在市场上的主流基站及新硬件设备如图1、7所示[5]。

图1.７爱立信主流基站及新硬件设备

　　华为[6］:

提供了一个基于JAＶAWｅb的网页版基站软件管理系统。

该管理系统使用了J２EE架构,并且使用了Struts+Hibｅrnａｔe+Sprinｇ等比较流行的框架。

图1.8就是部分华为在WＣＤＭA市场上的主流基站。

图1、8华为在WCDMＡ市场上的主流基站

1.3本文主要内容

本文一共分为五章,系统的介绍了通信基站运维综合管理系统V1.0的设计与实现,下面从分章节的角度详细阐述本文将要论述的主要内容:

　第一章:

首先介绍了本系统所需要的无线通信的背景知识,该系统在UＴRAN系统中所处的位置以及该系统所担当的职能等,其次介绍了国内外研究开发的动态,本章最后介绍了本文的主要内容。

　第二章:

主要介绍了本系统的需求分析以及详细架构设计。

在需求分析中使用了ADMＥNS矩阵分析法。

架构设计的时候先介绍系统的总体架构设计,再分层分别介绍每一层的设计。

在介绍的时候不仅仅介绍了设计的思路,同时从设计模式的角度给出了实现策略。

　第三章:

根据上一章设计出的架构,分架构层次,依次详细阐述了每一层的实现过程。

实现过程主要以详细的ＵML类图以及时序图为例进行阐述,同时将设计过程中用到的设计模式串联起来。

第四章:

描述了系统测试的主要方法,以及本系统测试的步骤,最后展示了部分测试用例,同时总结了测试结果。

第五章:

总结了本论文的主要工作,分析系统中一些值得改进的地方,并且提出了后续研究的一些展望。

第2章通信基站运维综合管理系统V1、０的需求分析以及设计

本章详细描述了基站管理系统的需求分析与架构设计。

在需求分析中应用了ＡDMENS矩阵分析法进行分析,架构设计的时候体现了分层的思想,同时为了更好的局部结构,设计模式在本系统中得到了充分的应用。

2、1系统的需求分析

通信基站运维综合管理系统Ｖ1、0提供了一个基站管理配置的平台,针对不同种类的