GSM移动通信网络管理系统浅析

GSM移动通信网络管理系统浅析

谌正光何耀敏

中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司523129

摘要：论文主要分析GSM网管系统体系结构，其中包括功能结构，组织结构，信息结构。

关键词：GSM；移动通信；网络管理

中国移动从1994年起开始GSM网络的建设，至今为止已经建成了世界上最大的GSM网络。移动通信技术在不断的快速发展，不断出现新技术、新业务、新设备。GSM语音用户呈迅猛增长趋势，交换网络的规模在继续扩大，数据多媒体业务、移动IP电话业务以及网络呈迅速发展之势。中国移动正在发展的中国移动互联网[CMNET]以及移动数据多媒体网络[GPRS]在GSM网络基础之上建立，从单一语音服务朝着综合运营商的目标进行发展。中国移动通信网单从网络规模来说，目前来说是世界的第一大网，但和世界上先进的移动通信运营者相比较起来，我们在设备维护与网络管理方面依然存在着非常大的差距，在管理运行维护手段上还是比较落后，移动网管的应用与建设还很薄弱。本文把省级移动通信网管做为研究对象，分析GSM系统结构，GSM移动通信网络管理体系结构，包括功能模型、信息模型、组织模型。

一、GSM系统结构

GSM系统典型结构如图1。图中我们能够看出，GSM系统是由许多个子系统或功能实体构成的，主要由移动台（MS）、操作支持子系统（OSS）、网路子系统（NSS）和基站子系统（BSS）四个部分组成。移动台是公用GSM通信网中用户能够直接的就接触的整个GSM系统中唯一的设备，它能够是手持型、便携型和车载型。用户和移动台二者是独立的，随便一个移动用户只要有属于自己的用户识别卡（SIM）就能够使用不同的移动台（除紧急呼叫外）。基站子系统是由基站控制器（BSC））和基站收发信台（BTS两种功能实体组成的，直接通过无线接口，与移动台相连接，主要负责无线发送和接收以及管理无线资源。另一方面，基站子系统相连于网路子系统（NSS）中的MSC，实现了移动用户间或者是移动用户和固定网用户间的通信连接、用户信息和传送系统信号。要操作维护管理BSS部分，还要建立操作支持子系统（OSS）和BSS间的通信连接。网路子系统又被称作交换子系统，主要任务是完成GSM系统的交换功能与用于用户的数据管理、安全性管理、移动性管理所需要的数据库功能，它对于GSM移动用户间的通信和移动用户与其他通信网用户间通信有着管理作用。网路子系统由归属用户位置寄存器（HLR）、移动业务交换中心（MSC）、鉴权中心（AUC）、来访用户位置寄存器（VLR）、操作维护中心（OMC）与设备识别寄存器（EIR）这六种功能实体构成，它的核心是MSC。操作支持子系统包括的主要有安全性管理中心（SEMC）、网路管理中心（NMC）、集中计费管理的数据后处理系统（DPPS）和用户识别卡管理的个人化中心（PCS）等一系列功能实体，对于移动用户的管理、移动设备管理及网络操作与维护进行实现。

二、GSM移动通信网络的管理体系结构

GSM移动通信网络的管理体系结构中包括有功能模型、信息采集模型、组织模型。

1、在GSM移动通信网络管理，信息采集模型阶段，网络管理系统主要是根据OMC接入不同类型网元，接入GSM设备的接口主要方式有数据库文件传送方式、复制方式等方式。各个厂家对于中国移动通信公司接口的要求规范渐渐被满足，NMC和OMC的接口会渐渐满足新的接口方式。话务网网管系统也会和网元直连的方式当成OMC的辅助方式，实现对于移动网内所有设备的管理。

使用文本接口设备厂家有ERICSSON、ALCATEL、NOR-TEL、SIEMENS（交换OMC_S和无线OMC_R）这四个厂家中的五种设备类型。例如ER-ICSSON，无线设备和交换机定时从它的数据库中向OMC送出性能数据文件，每个网元和每种性能测量类型一个文件，每一个文件有且只放置1小时的性能数据，每一个网元的数据文件抵达OMC的顺序是不同步的。假如由于网络或者是其它原因，网元没能把数据文件传输到OMC的时候，通信设备会在其数据库中保留数据，在故障被排除掉以后，所有未传送的数据文件会重新传送，但每个文件仍旧是1小时数据。采集机就需要定时在OMC中采集全部所需性能的数据文件。用数据库接口的设备厂家有华为与MOTOROLA这两个厂家。以MOTOROLA作为例子来说，MOTOROLA无线设备定时向它所属的OMC传输性能数据，采集机定时的从这一OMC性能数据库当中收集全部的网元性能数据。但全部网元的性能数据在到达OMC数据库的时间上不统一，当采集机从OMC数据库中采集性能数据的过程中，也许某一个或者几个网元的数据还未抵达OMC数据库，所以在进行采集的时候要记清未采集网元哪个时间点上的性能数据，在进行下次采集时再一次补采。

2、GSM移动通信网络管理功能模型

网络管理中涉及到网络资源和活动的规划、监视、组织、控制与计费，国际标准化组织致力于网络管理标准化的工作，它定义了故障、性能、配置、安全和帐务五大功能管理区域，在网络管理系统中是最基本的管理功能。其他的管理功能也同样十分重要。网络管理系统管理功能域如图2。

（1）性能管理

性能管理是一组评价管理对象通信活动和行为的有效性的设施，提供对通信设备的网络单元、网络、或是性能进行评价其有效性，以及给出报告的能力。收集统计数据是性能管理的基本功能，对网络设备与网络监视性能，方便发现与校正网络或者是网络设备的性能以及有效性下降或者偏离，并且提供支持给网络的规划和设计。性能管理一般通过用一定的性能指标来对网络是否能够满足吞吐量的要求进行判断；以及是否有足够充裕的响应时间；是否过载或者是网络是否能够得到有效的使用。性能管理务必要实现下面功能：服务质量监视功能、业务管理和网络控制功能、性能监测功能。

（2）配置管理

网络的配置是网络上各种工作设备、设备、备份设备间的关系状态，为保障网络安全、可靠、经济以及高效运行，需要调整网络上的配置。配置管理就是网络管理系统按照需要对网络中的网络单元（NE）进行标识与控制，并且从网络单元收集数据以及向网络单元提供数据。从网络运行上来看，配置管理能够分成两个阶段：网络（或设备）正常运行时的工作配置（通常称为配置控制）和网络（或设备）初次运行的初始配置管理。从管理对象的角度来看，配置管理对象分成两类：网络管理质量控制模式与被管理网络自身。

（3）故障管理

故障管理是网络环境异常的检测与确定操作的设施。不管是短暂故障的还是持久故障，都有可能导致网络系统达不到预期的运营指标。故障管理设施根据检测异常事件发现故障，根据日志来对故障情况进行记录，通过故障现象用对应的跟踪、测试和诊断措施。有关故障管理的管理参数包括的主要有故障类型、故障级别、故障原因以及故障时间等等。

3、GSM移动通信网络管理组织模型

省级网络管理部门重点对于省网和省内二级干线网对网络层进行管理，完成其配置、性能等管理的工作，二级干线网包括TMSC2、LSTP、省内同步网、省内二级干线传送网、省内IP骨干网等等。加强对省内网的话务流量流向、不同业务的话务分布模型、网络性能、网间话务、不同本地网间的话务分布和网络质量的分析；新业务加入对网络及其话务量的影响要掌握，逐步的进行添加面向用户业务的管理，比如省内IN、IP、WAP用户时间特性、话务特性、费用特性的管理；逐渐实现集中配置二级干线网，即网络、路由设置链路调整、业务配置、局数据修改、重要故障和告警的监管以及资源调整。省级网络管理部门来完成省内网的第二级管理与二级干线，中国移动二级网管体系就构建了。网络分级管理组织模型如图3

结语：

随着移动通信在不断的快速发展，网络规模也变得越来越大，网络各元素之间的联系也越来越紧密，并且网络元素还在不断的进行增长，我们必须要不断的对现有的移动通信网络来进行分析与观察，对参数设置、网元的配置以及网络的结构进行合理调整，使网络资源的效益能够被充分发挥。

参考文献：

[1]孙青卉，王钧铭.移动通信技术[M].北京：机械工业出版社，2001.7-38

[2]孟洛明，亓峰.现代网络管理技术[M].北京：北京邮电大学出版社，1999.2-29

[3]陈建亚.现代通信网监控与管理[M].北京：北京邮电大学出版社，2000.2-48