Централизованное управление сетью

17.12.2008

В статье рассматривается программный комплекс NetWay Manager, необходимый для создания единой системы управления элементами сетей сотовой связи, в особенности сетей третьего поколения (UMTS).

Журнал "Технологии и средства связи" #6, 2008

Андрей Глотов, инженер отдела систем радиопокрытия ОАО "Скандинавский Дом"


В статье рассматривается программный комплекс NetWay Manager, необходимый для создания единой системы управления элементами сетей сотовой связи, в особенности сетей третьего поколения (UMTS).
Активное строительство сотовых сетей связи третьего поколения – одна из обсуждаемых тем уходящего года. Основной задачей системы UMTS является реализация интегрированной цифровой беспроводной связи со скоростью передачи данных от 2 Мбит/с. Существующие технологии не позволяют предоставлять такие высокоскоростные сервисы, и поэтому в UMTS был применен новый подход – кодовое разделение каналов (Code Division Multiple Access -CDMA), которое принципиально отличается от частотно-временного разделения, используемого в стандарте GSM.


Постановка задачи


Применение кодового разделения каналов накладывает отпечаток как на планирование сети, которая теперь может быть построена на одной частоте, так и на последующее ее функционирование.


Для успешного приема сигнала необходимо обеспечение требуемого для данного вида передачи соотношения сигнал/помеха. При этом мощности всех сигналов, передаваемых с одинаковой чиповой скоростью, должны быть равными в точке приема, иначе более сильные сигналы подавят более слабые. Для обеспечения постоянной скорости передачи данных мощность передатчиков требуется непрерывно поддерживать на одном, максимально возможном уровне. В то же время уровень шумов на приемнике базовой станции неизбежно будет увеличиваться и, следовательно, будет уменьшаться зона обслуживания базовой станции.
Все вышесказанное говорит о том, что при функционировании системы UMTS необходима не только регулировка мощности передатчиков абонентских устройств (UE – User Equipment), но и регулировка размера зоны обслуживания в зависимости от трафика, обслуживаемого какой-либо базовой станцией.


Путь решения


Первая задача решена в самом стандарте UMTS: регулировка мощности передатчиков абонентского оборудования осуществляется в реальном времени, фактически каждую микросекунду. Решение второй задачи предложено поставщиками вспомогательного оборудования для базовых станций. Для управления размером зоны обслуживания базовой станции можно использовать так называемый электрический угол наклона диаграммы направленности антенны, а точнее – его изменение (Remote Electrical Tilt System – RET System). В процессе увеличения электрического угла наклона антенна виртуально наклоняется, тем самым улучшая энергетику в уменьшающейся зоне обслуживания базовой станции и увеличивая возможности предоставления высокоскоростных сервисов находящимся в ней абонентам.


Система дистанционного изменения электрического угла диаграммы направленности содержит множество составляющих. Для мониторинга и управления параметрами данных составляющих необходимо специальное программное обеспечение, которое в зависимости, например, от времени суток перераспределяло бы трафик сетей UMTS в ту или иную сторону (утром – автомагистрали, днем – офисные здания, вечером и ночью – центр города и т.д.). Таким программным обеспечением стал комплекс NetWay Manager, разработанный компанией Powerwave Technologies Inc.


В состав NetWay Manager входят модули управления системой RET и ретрансляторами. Программа поддерживает стандартные сетевые протоколы SNMP, TCP/IP и др., благодаря чему может управлять сетевым оборудованием разных производителей, а сама быть встроена в систему управления более высокого уровня, например, в систему управления базовыми станциями (рис. 1).


 alt
РИС. 1. Интеграция NetWay Manager в систему управления более высокого уровня


Программный комплекс NetWay Manager устанавливается на сервер с фиксированным IP-адресом. По внутренней IP-сети оператора к нему подключаются пользователи. На пользовательской машине не требуется установка какого-либо программного обеспечения, кроме Интернет-браузера (Internet Explorer 6, Mozilla Firefox 2.0 либо их поздние версии). Вся работа с сетевым оборудованием через NetWay Manager ведется посредством Web-интерфейса, что существенно облегчает задачу доступа персонала оператора к работе с программой – доступ может быть осуществлен с любого рабочего места, подключенного к внутренней IP-сети (рис. 2).

alt
РИС. 2. Структура сети управления NetWay Manager


Также в состав системы входит коммуникационный сервер (Comm Server), необходимый для связи с ретрансляторами и другими устройствами, связь с которыми обеспечивается по модемному соединению. К этому серверу подключаются модемы, осуществляющие обзвон устройств. Для ускорения быстродействия системы количество модемов может быть достаточно большим. Для обеспечения надежности всей системы, в том числе и корпоративной IP-сети, коммуникационный сервер устанавливают вне системы безопасности (firewall), где должен быть открыт только один порт (8001), посредством которого сервер NetWay Manager будет связываться с коммуникационным сервером.


Работа с системой


Порядок доступа, количество пользователей, их системные права и максимальное количество подключаемого оборудования определяются действующей лицензией и настройками администратора сервера NetWay Manager. Базовая лицензия программы включает одно рабочее место пользователя, что подразумевает одного работающего специалиста. Однако администратор может создать дополнительные учетные записи пользователей, что позволит работать разным специалистам посменно. В этом случае все изменения, сделанные в процессе работы с NetWay Manager, будут отмечены как сделанные под конкретной учетной записью.
Базовая лицензия также поддерживает подключение шести сетевых элементов, которыми могут являться блок управления системы RET (Master Control Unit – MCU), блок оптического преобразователя, использующийся в распределенных антенных системах (Fiber Optic Node – FON), и плата управления ретранслятора (Control Unit – CU). Дополнительные лицензии на подключение сетевых элементов должны приобретаться отдельно. Максимальное количество сетевых элементов в сети фактически не ограничено.


Существует два способа отображения сетевых элементов: в виде иерархического дерева либо по группам оборудования. Также имеется возможность предоставления информации об оборудовании на карте местности. Все это делает взаимодействие с программой особенно удобным при обнаружении аварий. Работу с оборудованием можно настроить таким образом, чтобы им могли управлять пользователи строго определенных учетных записей. Подобная настройка удобна для организации работы одного сервера NetWay Manager на два и более региона, у каждого из которых имеется своя служба эксплуатации со своей радиоподсистемой. В этом случае в пакет лицензий NetWay Manager должны быть включены лицензии дополнительных рабочих мест, чтобы специалисты служб эксплуатаций разных регионов могли работать в программе одновременно.
Из функций, реализуемых NetWay Manager, стоит отметить централизованную загрузку частотных планов для канальных ретрансляторов (она позволяет практически безболезненно для производительности сети производить смену частотных планов) и загрузку планов электрических углов наклона антенн (упрощает работу с перераспределением трафика, особенно если учесть, что такая регулировка параметров должна производиться несколько раз в сутки для достижения оптимального результата). Эти функции реализуются путем импорта данных в формате CSV. Также доступна функция централизованного обновления программного обеспечения оборудования.


Аварийное оповещение


Отдельно можно сказать о системе оповещения об авариях, возникающих в процессе эксплуатации сети. Данные о них отображаются как в графическом, так и в табличном виде, что дает возможность мгновенно оценить работоспособность сети. Аварии могут быть распределены по семи уровням важности самим пользователем для того, чтобы реагировать на наиболее значимые события. В NetWay Manager имеется большой инструментарий для фильтрации сообщений об авариях (по группе устройств, времени и дате возникновения, по уровню важности и т.д.). Параметры фильтра можно комбинировать, составляя тем самым разнообразную статистику.


Симулятор сообщений об авариях позволяет осуществлять проверку работоспособности сервера аварий NetWay Manager и работу оповещений по электронной почте. Такие оповещения также имеют множество возможностей для настройки, например, по отдельным адресам электронной почты могут приходить сообщения только о наиболее критических авариях.


Программные продукты разрабатывались компанией Powerwave и в прошлом. Однако до этого все они были разрозненными системами, которые могли осуществлять управление отдельными видами оборудования. Так, ранние версии NetWay Manager могли работать с радиорелейными пролетами, а OMS (Operation & Maintenance System) управляли только ретрансляторами сотовых сетей связи. В настоящее время все программные продукты Powerwave объединены в NetWay Manager, что существенно облегчает администрирование сетей с большим количеством различного оборудования. NetWay Manager постоянно обновляется, в него добавляются новые модули управления, устраняются ошибки программирования. Текущая версия программы – 3.2.3.


В самом ближайшем будущем планируется добавление опции оптимизации параметров сети, разрабатываемой совместно с компанией Schema. Применение этой опции позволит, используя данные OSS, проводить динамическое перераспределение трафика.

Подписка: