浅论动力环境集中监控系统的发展和演进.pdf

2011通信电源学术研讨会论文集-405-浅论动力环境集中监控系统的发展和演进中国移动通信集团广西有限公司网络运营中心 李 浩摘要：随着电信产业的不断发展，动力和环境集中监控系统作为电信运营网络中通信电源和基础环境的专业网络管理系统也随之不断发展，从枢纽局无人值守到基站全面监控，从E1抽时隙到光路汇聚，从集中告警响应到海量数据挖掘，从厂商专一维护到自主维护和优化，动力和环境集中监控系统在数据应用、分级架构、传输组网和维护模式方面发生了巨大变化文中主要从数据应用、网络架构和维护模式等几个方面分析了动力和环境集中监控系统发展和变化，并且提出了动力和环境监控系统未来的演进路线关键词：动力环境监控系统 数据应用 分级架构 传输组网 维护模式1 引言与通信技术发展相适应，作为现代化的通信电源维护和科学的网络管理系统，动力和环境集中监控系统（以下简称“监控系统”）也随之逐步发展并日趋成熟与之相适应，在不同时期、面对不断变化着的网络运营指标，监控系统的发展和演进同样表现出不同的驱动力下面从数据应用、网络架构和维护模式三个方面论述动力和环境监控系统的发展和演进2 数据应用方面的发展和演进随着以客户为导向的网络运营指标的确立，特别是对管理、维护工作精细化层次逐渐要求深入，网络运营体制持续朝着“集中化、标准化、信息化、精英化”为核心方向改革，动力和环境集中监控系统建设驱动，也契合潮流，由早期的“扩大覆盖范围，提高自动化手段”逐步过渡到了“以数据应用挖掘为手段，以集中化、标准化、信息化管理和维护为目的”上来。

早期的监控系统应用，主要以“集中监控、统一告警”为主要工作目的，强调的是数据采集实时性和数据传输的有效性，要求“能够发现告警、通知告警”即可，侧重于维护层面，对于数据分析和数据挖掘要求不高；体现在系统架构上，就表现为全网独立组网、单服务器和数据库、未部署其余外部网络接口及应用；体现在数据组织的逻辑层次上，也即大致分为两层：数据采集层和数据处理层，如图1（a）所示而随着网络规模的持续发展，特别是在确立以客户感知为导向的指标和精细化管理和维护要求下，如何处理逐渐增加的人力资源、庞大的设备量、海量数据信息带来的管理问题愈发突出，单纯从维护层面来分析，已经不能够提供解决的办法因此，在新的建设需求驱动下，未来监控系统将更加侧重于从数据应用挖掘角度出发，以人力资源为抓手，通过设备同步监控，从海量数据信息中挖掘出供电安全-406-有用的信息，为管理和维护提供数据支撑；体现在系统架构上，就表现为全网独立组网\全网由网管平台支撑、服务器集群和统一数据存储、外部网络接口的部署及基于监控系统海量数据的应用挖掘；体现在数据组织的逻辑层次上，在数据采集层和数据处理层之上，还应该存在着静态资源管理层和数据应用层，如图一（b）所示。

图1 数据组织逻辑层次特别地，在“单家承建CSC、多家承建LSC”的情况下，原来的数据组织层次明显不适应后续应用二次开发的需求，引入静态资源管理层和数据应用层的效果之一，就是可以通过第三方网管平台专业厂商开发CSC数据应用，解决因为监控厂商之间存在竞争和协调较难、以及监控厂商缺乏软件开发和支持能力，后续二次应用开发相对较慢的问题在数据应用挖掘方面，目前已经实现或正在实施的有如下几个主要功能：全网电源设备容量预警系统、能耗管理系统、全网动力资源数据库、全网\部分空调自动调节、全网\部分蓄电池放电测试记录、一二次下电自适应调节、告警信息标准化、统一告警平台告警关联等等3 监控系统分级架构的发展和演进监控系统的网络架构在国标和各个企标中，均有明确说明，一般分为：CSC集中监控中心、LSC区域监控中心、FSU现场监控单元，其基本架构图如下图2所示2011通信电源学术研讨会论文集-407-R M3202R M3101R outer数据库服务器I DAI DUOCEE1E1E1E1E1DCM2100EthernetEthernet局房干线/县中心/2.5G/基站业务台监控主机MSC/ B SC多端局监控主机业务台图像/数据库服务器图像控制台I DA-DCM图像控制台多串口卡CS CLS CFS U监控主机监控大屏幕图2 目前动力和环境集中监控系统框架上图是当前监控系统通常采用的网络三级架构，也即全网独立组网、单服务器和数据库、未部署其余外部网络接口及应用。

在此种结构下，由于服务器和数据库为单机运行，存在数据单点接入的问题，假如单机服务器硬件故障，则LSC\CSC全部配置和数据则会丢失，而且由于没有与外部网络的接口，使得监控系统的功能往往比较单一，在需要二次开发时，常常会受限于监控厂商对软件开发和维护不及时、各承建商之间难协调的困扰而在前文分析中，我们指出，未来的监控系统发展是由数据应用挖掘驱动的，趋势是全网独立组网\全网由网管平台支撑，但网络架构、传输方式和数据应用挖掘都会和其他专业网管一样，共同朝着网络发展趋势前行所以，对未来监控系统的网络架构而言，系统组成会发生较大的变化，具体表现为：“网管的网管”的引入；监控系统网络化；应用定制化；服务器集群化，提供监控系统双机接入点，以提高系统接入的可靠性；统一磁盘阵列存贮引入，提供统一的存贮资源，保证数据一致性，并且通过冗余备份，提高系统数据安全性和可靠性；通过部署的外部网络接口和基于此的应用，提高数据应用挖掘能力和利用外部网络先进的数据管理功能；全网防病毒和网络威胁系统部署、B/S架构引入、WEB远程维护引入、WEB远程维护纳入4A系统引入，提高系统架构灵活性，提供“无论何供电安全-408-时、何地，均能够对在网设备实时监控”的能力……等等。

综合上述观点，未来的监控系统在CSC系统组成如下图3所示：图3 动力和环境集中监控架构发展趋势在上述众多发展变化中，“网管的网管”和“监控系统网络化”无疑是最具有指标性意义的改变网管的网管”，其具体实现手段是“部署外部网络接口和基于此的应用”以前我们理解的动力和环境集中监控系统，其最高层即为CSC当考虑“数据应用挖掘”之后，单纯的CSC则不能够将系统的功能完全描述清晰，而“网管的网管”这一概念的引入，将监控系统本身视为一个通信电源、环境的专业网管系统，主要用于处理实时应用，而将基于监控系统的管理、资源、应用整合到同一平台中，作为监控系统的“网管”，主要用于监控系统资源的管理、数据的二次开发等应用，逻辑架构见下图4图4 “网管的网管”2011通信电源学术研讨会论文集-409-“监控系统网络化”监控系统本身可以定义为“一个物物相连的信息网络”，而随着物联网技术、网络技术和信息技术的发展，监控系统中“系统”的概念也将逐步弱化，取而代之的是“网络”的概念，可以想象，这个监控网络其最底层是数据采集层，具体为物物相连的各种设备，负责监控；中间层是数据采集层，负责数据采集；最上层则是数据处理层，专注于数据应用信息的挖掘。

相对于目前的“三级“结构而言，整个网络是一个“无级”网络“云”，任意的底层数据均不是象目前这样经过LSC到FSU再到设备进行访问，而是可以直接在CSC云端进行挖掘、重组、应用图5监控系统网络化4 传输组网的发展和演进监控系统的传输组网方案多种多样，可以采用的传输方式有：E1抽时隙、E1专线、E1专线单向环链、E1专线双向环链、IP组网、无线组网等，其发展大致趋势见下图6所示监控系统传输组网方式的选择是与其网络覆盖范围和实际传输资源情况息息相关，进一步而言，传输组网方式的选择往往受限于实际传输资源情况在实际传输组网中，除了极早期少数有采用过E1供电安全-410-抽时隙之外，目前绝大部分的重要局站均采用了E1专线的组网方式，由于传输资源丰富，E1专线调整少，全网传输稳定性较好；而基站由于传输资源不足，多数采用E1专线双向环链的组网方式，虽然有效地解决了传输资源的瓶颈问题，但环形组网受传输割接影响大，单站故障对整个环路的影响等，使其应用不尽如人意随着传输技术的发展，特别是随着3G的发展而引入的PTN和PON等传输手段，动环监控的组网方式未来的发展和演进路线将会包含以下特点：1、光传输化，也即监控系统所采用的传输设备顺应传输网络的发展趋势，逐渐由电口向光口演进；2、IP化，随着通信网络的IP化、扁平化的发展，特别是在IP网络QOS满足电信级运营要求之后，也要求监控系统所采用的设备，必须能够满足信息网络发展的潮流，能够实现监控网络的IP化，并且支持信息网络朝着ALL IP的方向发展；3、更高安全性和可靠性的网络架构的引入，例如通过在网络内部部署防火墙、采用VLAN设置等手段来提高监控网络的安全性，改造当前组网中各个LSC之间、LSC和CSC之间直连互通的组网架构，从而避免一个LSC故障波及其他；例如通过将网络收敛下沉，取用县域汇聚方式，将各FSU以县为单位接入，一来适应属地化维护模式的转变，二来在减少环形组网影响的范围，或者也可以实施重要局站到LSC、各LSC到CSC的主干线路双路由备份改造，来提高传输网络的可靠性。

5 维护管理模式的发展和演进与动力和环境集中监控系统发展和演进历程相仿，监控系统的维护模式也历经多次转变，究其原因，也是由监控系统建设驱动决定的首先，在以供电安全KPI为网络运营指标时期，侧重的是“自动化、集中化”，主要针对局站、设备量增加而覆盖增加、人员短缺和故障处理问题，建立起了以省为单位“集中监控、集中维护”的模式，通过全省统一告警派单、统一备件管理、统一的厂商技术支援，在资源有限的情况下，有效地利用了设备和人力资源并且提高了故障响应速率在这个期间，系统维护工作主要依靠的是厂商技术支援力量而今后随着网络运营指标逐渐转为“以客户感知为导向”，特别是随着监控系统覆盖面逐渐扩大，由于资源过度集中，所以“集中维护”的管理模式已经不能够满足当前的维护需求、不能够在可能发生影响客户感知故障的第一时间进行处理因此，网络运维的侧重点势必会逐渐转向“一级集中管理、两级集中监控、三级分散维护”的模式上来一级集中管理、两级集中监控、三级分散维护”的维护模式，是指“一级CSC集中管理监控系统全网架构和应用”、“CSC、LSC两级集中监控”、“CSC、LSC、FSU三级分散维护”的维护模式其中，“一级CSC集中管理监控系统全网架构和应用”表示全网规划、设计、工程以及管理、维护，包括二次应用新增等，均由省级部门统管；2011通信电源学术研讨会论文集-411-“CSC、LSC两级集中监控”表示省、市两级分别监控，省级监控负责全网非实时监控和数据分析，市级监控负责实时监控和告警统一处理，体现监控分散化、属地化；“CSC、LSC、FSU三级分散维护”则表示省、市、县按维护分散化、维护属地化分别执行日常维护和响应突发事件。

此外，对于维护团队的建设，也会随着发生一些变化，原本大多“依赖监控厂商技术支援”的维护团队建设体制将逐渐转变为“依靠厂商，以我为主，采取故障分级管理、分级处理模式，以区级统管厂商技术支援、致力于区市县三级维护梯队建设，建立起完整内训体系”，通过设定“故障自处理率指标”，促进自主维护能力的提升，促进自主维护力量的提升因此，可以预测的是随着新的网络运营策略不断深化，监控系统的维护模式也将不断趋向于“一级集中管理、两级集中监控、三级分散维护”，通过集中管理来提高全网一致性和掌控全网发展方向、通过分级监控、分散维护来提高对突发事件的响应速度和不断地贯彻落实监控系统的日常管理维护工作6 小结总的来说，动力和环境集中监控系统的发展和演进，从单纯的设备研发转变为整体解决方案提供、从简易网络架构转变为高可靠性、高安全性的网络架构、从设备应用转变为数据应用、从设备和中心互联转变为物物互联，从系统级物物监控转变为网络化物物互联，随着数据挖掘、物联网概念的普及，以及外部传输网络、数据网络技术的不断更新和成熟，监控系统网络必定会厚积薄发，借助天生的物联网优势，顺应历史的潮流，发展成为通信网管支撑中最美丽的一朵“云彩”！。