2010 年第 8 期
郎为民
(解放军通信指挥学院，湖北省武汉市 430010)
摘 要 UMTS(通用移动通信系统)将为未来的信息系统提供业务平台，为了满足各种业
务需求，必须采用合适的网元管理系统，实现网络高效运营。 文章分析了 UMTS 网络管理
特性，描述了 3G NMS(网络管理系统)的通用功能视图，最后介绍了主要的 3G 管理网元。
关键词 UMTS(通用移动通信系统 )õ NMS( 网络管理系统)õ NE( 网元) ;功能视图
未来的 3G 系统(如 UMTS)可为新型创新业务
提供多技术平台 [1-4] 。 这些业务处于一个竞争激烈的
市场环境中，要求实现最佳价格和唯一性。为了满足
这些要求，通过采用合适的 NE( 网元)管理系统，实
现高效运营势在必行。 我们通过对网元控制技术进
行科学组合，从而得到理想的 NMS (网络管理系
统) 。另一方面，在普遍应用的 2G 网络到 3G 网络的
演进过程中，管理 UMTS(通用移动通信系统)网元
不是面临的唯一挑战，还需要集成的 2G/3G 系统。|1 网络管理特性 1
一个网管系统至少应当具备如下特性:
a)除了 3G 构成模块外，网管系统具有集成和
管理 2G 网元的能力 。
b)支持高级功能和技术，以处理各种 UMTS 技
术和保持各种业务功能提供所需的服务质量。
c)本身具有易用的人.机接口，从而将人员培
训要求降到最低。
d)支持多组协议和开放接口，使得系统能够与
多商家设备进行交互。
在作为 2G 系统典型代表的 GSM(全球移动通
讯系统)中，基本能力集包括网络管理应用和一些用
于正确地部署和运营复杂 GSMlGPRS(通用分组无
线服务)几川1TS 网络的详细技术特征。
2 系统的通用功能视图
图 1 给出了集成 NMS 系统的参考体系结构，
基金项目:国 家 自 然科 学基金资助项目
(60703099)
该系统能够管理 2G/3G 组合网络。 这种分层方法适
用于研究需要监控的复杂混合系统(即 GSM、
UMTS 网元和性能) 。
圈 1 分层 NMS 体系结构参考
在网络管理系统中，基本的功能实体主要包括:
a)故障控制一一控制和监控已分配网络资源的
功能与性能。
b)票务与报告一一故障报告和为运行组分配
业务。
c)设置与配置一一主要用于复杂系统参数的
配置。
d)资源管理一一数据和目录跟踪，以提供网络
中现有物理资源的可视化。
在子网管理层，集成体系结构主要用于将不同
子域中的信息收集到一个域中 。 通过将不同的控制
技术进行混合，可以提供一个统一的管理过程。这种
结果将为所有集成域的相关节点提供统一的警报监
1
视、性能和自己置访问。子域主要包括(但不路限于)如
下部分:
a)GSMlGPRS 和 UMTS 子域一一将无线接人、
分辑和电路交换网元合并在一趣。
的传输系统一一主要与核1[，'传输网珞组含有
关，如 SDH(阔步数学体系〉骨干陶、微波链路组和运
行于 SDH 环上的 ATM(异步传输模式)IIP !重叠网。
c)多离家环境组成一一主要用于支持不同商家
的陪元，它将继续作为 2G/3G 的公共附元，也可 i互
通过将 2G 升级穿过 3G 来实现多商家环境。其组成部
分主要包摇 LAN(局域陪 )IIP 、VAS(增值业务)和故
障报告剧E 监控。
下面描述与无线接入两络对应的网元，但由于
我们的研究重点放在 3G 网元上，国雨主要描述对
应予 UTRAN(UMTS 酷地无线接入网〉的问元。
l)UTRAN 梅成模块
如阁 2 所示，UTRAN 的主要构件是由集成管
理系统进行管理的，它主要包括:
a)3G BS (慕站，在 3GPP 规落中通常都为
Node B) 。
b)站点解决产品，如天线和电摞系统。
的汉NC(无线网络控制器)。
d)UTRAN 功能〈我NC 和 BS 的软件)。
的无线接入网管理。
RNC 主要为期户数据、无续向络和移动性管
理提供无线接人最载。 3G BS 可提供无线资穗，主
要接口包摇 RNC 和 CN 之间的 Iu 摸口、UE( 用
Uu
2010 年第 8 期
户设备)和 Node B(或 3G BS)之间的 Uu 接口。在
UTRAN 中，RNC 之间通过 Iur 接口进行通信，并可
与 3G BS 通过 Iub 进行递信。需要管理的主要功能
实体包括:
a)RAB (元钱接入承载)功能，可在核心肉与
UE 之间为。咱(核心陪)提供业务集。该!Ik务集可为
RAB 提供适当的语音、CS(电路交挟)数据和 PS(分
组交换)数据，包摇所需的信息处理与信伞。问畴，该
业务集也支持多条连接到间一囚的 RAB 连接，如
语音和分组交换业务可罚时连接到tll哥-MS (移功
站〉上。
b)键路拉制功能，即寻呼、信令信道管理，RAB
!Ik务、完线资穰及其他 RAB 资攘的分配与控制。
c)移动性功能，钮括切换、蜂窝重选、宏分集合
并和位置是更新管理C
d)容量管理功能，黯橙制容量、质量和覆盖施围
之间的新衷。基本任务每括:容最控制可以对无线资
摞分配进行扯嚣，这主要取决于相关蜂窝帮邻蜂宵
的资糠信息:访问控制再以对新用户接入网络进行
管理，主要取决于网络负载状况、用户位先辑和资摞
可黑性;揭露控制用于降低离负载情况下的系统负
荷，如通过排队或延迟分盘或尽力即为数据揽最实
现据寨控制;质章是控制主要基于功率控制特征。
的传输和接口控制主要琦于时逻辑接口进仔管
理，1u ，Iur 和 Iub 能够在物黯传输后进行灵活越舍。
例如，在接入核心网时可以使用带有 lur 接口的相
间链路，或者将某一物理键路的数据流集中到若干
个 3G 基站上。
2)CN(核J心向)椅或模块
网络管理重系统
腿 2 UT汉AN 基本网无
2
2010 年第 8 黯
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困 3 集成管理中的 3GCN 网元
CN 梅件的管理需要考虑到功能元素的水亭集
成。如菌 3 所示，进入用户平臣和控制平面中的负荷
传输和流露控制分期有…个总的分界线。这里，媒体
两关是第一个平画中的核心构件，交换服务器(如
MSC 服务器如 SGSN 服务器)是第二个事国中数据
库平台(如丑LR)的核心梅件。在用户平圃，目标是
对数据流量进行管理，盲目在控制平齿，我们嚣要确保
流量强度不会超出系统极踉值。
a)MGW(蝶体同关节点)
MGW 节点作为期户平嚣的组成要素，可用
处理 CS 塘和 PS 域倍息，它可通过 CS ì成赣 (ISUP)
和 PS 、藏草委 (InternetJ企业周域网等〉连接到周定网
络上，也可以通过 RNC 连接到 RAN 上。各种通过
链路连接的流囊控制节点可以对 MGW进行
管理。
的流囊控制服务器
流露控制服务器佳摇 CS 和 PS 服务器。
MSC(移功交换中非)服务器。MSCß臣务器用于
对 MG宙中的 CS 流最(包括在 IP/ATM 骨干网上
传输的流量}进行控制。因此，NMS 需要获取 MSC
服务器的功能，如 MSC 典型功能、GMSC(阿关移动
交换中心)、VLR(拜坊位置寄存器〉相信令功能。
分组流量按制节点 O 两种 PS 服务器主要包括
SGSN (GPRS 服务支持节点)服务器和 GGSN
(GPRS 附关支持节点)。这些跟务器节点可阻对分
姐数据业务连接的所有用户维护和更薪应用环境。
在使扉 SGSN 服务器时，应用环境主要集中在宏移
功性上，而在使用 GGSN 时，应用环境主要与网络
~
连接类型有关。
的HLR(归属位置寄存器)
HLR 用作 cs i宜重服务器(即 MSC 服务器)租
PS 琉量服务器(SGSN 服务器和 GGSN 节点)的公
共平台。 HLR 可存储从南户当前漫游到的区域下载
到节点的用户数据。|4 结束语 I
本文主要介绍了集成 NMS 需要获取的主要
3G 功能类型。我们殷定新醒 3G NMS 包含了 GSM
系统中的典型 2G 功能，并无鳝地将这些功能集成
到新型 3G NMS 的控制在fL制中，许多 3G 逻辑功能
的工作原理与 2口将罔。但是，按期i平顶和用户平黯
始分离为网络管理带来新的发展方向 O
参考文献
i 郎为民. UMTS ~扣的 LτE:基于 OFDMA 和 SC平DMA 的
无线接人[MJ. 北京:机械工业出版社， 2009.
2 郎为民.未来 UMTS 的体系结梅与业务平台:全泞的 30
CDMA 网络 [MJ. 北京:机械工业出版社， 2009.
3 郎为民 U孔付S必-ISDPA 系统的 TCP 性能 [MJ. 北京:机
械工业出版社， 2009.
4 郎为民.下…代移动系统 301B30[M]. 北京 z机械工业
出版社， 2008.
郎为虱(1976一) ，男，副教授，博士，教研室羁
佳，中国通信学会会员，研究方向为下一起肉络、射
频识别和信息安全。
l技稿日期 :2010~05~19
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