IMS行政交换网一体化运维支撑系统研究

姚克勤

摘要：随着行政电话终端用户向IMS行政交换网大规模迁移，IMS的接入设备数量将急剧增加，现有的行政交换网运维模式已不能满足下一代行政交换网运维管理要求。因此需要探索适合IMS行政交换网组网架构的新型信息化运维模式，减轻集中运维压力，提高IMS交换网业务发放效率及接入设备管理水平。索适合IMS行政交换网组网架构的新型信息化运维模式，减轻集中运维压力，提高IMS交换网业务发放效率及接入设备管理水平。本文通过调研IMS交换网应用现状，初步设计开发了一套适合IMS行政交换网组网架构的运维管理系统。

关键词：IMS行政交换网；一体化；业务发放

一、系统总体架构

系统采用B/S框架开发，支持HTTP/HTTPS通信协议。系统整体划分为：设备层、接口层、数据层、服务层、接入层、展现层、用户层。服务层的所有服务组件进行可靠性部署，并可根据实际需要进行横向扩展，提升系统可用性和可靠性。服务层与接口层之间通过消息队列进行数据交互，降低系统之间的耦合性，有效提升数据实时性和系统可扩展性。系统总体架构如图1所示。

图1系统总体架构

（一）设备层

包含IMS核心网网元设备、IMS接入网设备。系统通过IMS设备管理接口、业务开通接口统一通过业务发放网元的北向接口（NorthboundInterface,NBI）进行配置管理和业务指令、数据的统一发放；通过IMS告警信息接口分别于IMS网元的NBI接口对接，采集IMS告警信息、性能信息。

（二）接口层

主要为IMS设备管理接口、业务开通接口、IMS告警信息接口三大接口。其中IMS设备管理接口通过业务发放网元的NBI接口与业务发放网元对接，实现配置数据的查询、修改，查询的数据实时反馈到运维的设备管理服务，供用户查询；业务开通接口通过业务发放网元的NBI接口与业务发放网元对接，实现业务指令投递并通过业务发放网元统一发放到相关网元；IMS告警信息接口与各网元的NBI接口对接，采集各网元的故障、性能、流量等告警信息。

（三）数据层

包括数据接口引擎、数据库。其中数据接口引擎为服务组件、接口层提供统一的数据访问，数据库接口引擎，通过连接池与数据库保持长连接提高数据库访问效率；数据库通过双机热备，提供可靠性保障。

（四）服务层

包含了系统所有的能力，并将服务能力SOA化，供系统调用，完成业务操作。其中运维组件包括IMS接入网设备配置管理功能、承载网设备配置管理功能、话务拨测管理功能、信令拨测管理功能、告警信息查询功能、实时告警功能、拓扑管理功能、设备信息查询功能、设备配置信息查询功能、用户配置信息查询功能、设备配置指令下发功能、运维统计分析功能。与接口层相关接口通过HTTP/消息队列进行数据交互。

（五）接入层：统一认证授权是指所有使用系统的操作员，需要经过统一登录，经过身份认证后获取授权信息，按照权限登录系统。运维支撑门户是进行运维管理的综合管理门户，包括业务发放、接入网设备管理、状态监测、故障受理、系统配置管理等功能，门户功能由服务组件提供支撑。

（六）展现层

用户经过统一认证授权后，登录系统。运维支撑门户根据授权信息，向用户推送有访问权限的功能、操作权限，展现与权限相符的门户界面。

二、系统网络架构

系统核心服务支撑Web管理终端发送的业务发放、设备管理及系统管理等操作要求，并根据具体的操作要求通过相关服务实现业务发放配置、设备参数配置下发及设备状态采集等功能。系统网络架构如图2所示。

图2系统网络架构

系统Web管理终端提供业务发放管理、接入设备管理及系统管理等功能，在业务操作侧，各级单位管理员及运维人员均通过Web浏览器访问一体化运维平台，进行业务管理及业务办理申请。系统的主要功能如下。

（一）业务发放管理

业务发放包括新装、销户、变更、移机等业务，支持单个操作及批量操作。前端接受工单，后端将工单拆分为具体业务控制指令后先缓存到本地指令消息队列，再根据业务需要对IMS核心网和接入网设备下发控制指令。通过北向接口对业务发放网元下发控制指令，业务发放网元分解指令，分别到ATS、ENS、HSS等网元进行施工；接入网通过南向接口对AG/IAD设备下发控制指令。

（二）设备管理

提供接入设备及终端设备台账维护、台账查询、台账统计及台账导入/导出等功能；提供IMS网络接入设备和网络设备本身参数查看及批量配置功能，提供终端软件版本管理和批量升级功能；根据配置和升级版本管理，提供单个回退和批量回退功能；提供设备在线/离线注册掉线等状态监测、故障告警展现，实现IAD/AG、IP话机等设备的健康状态实时展现；针对重要终端，通过静默拨测结合自动拨测、网络状态检测、系统状态查询，能够快速获知重要终端状态及异常原因并快速进行故障排除，保障重要终端稳定运行。

（三）系统管理

为了保障系统正常运行，对系统本身的账号、权限、区域及日常业务日志信息和备份等进行统一管理。

三、软件架构

IMS行政交换网一体化运维支撑系统按照ASSF总体架构设计模式分为4层。

（一）平台层

系统主要运行在Windows、Linux、Unix操作系统中，软件部署采用成熟的中间件，数据存储采用稳定的商用关系型数据库。

（二）标准层

系统采用J2EE框架，基于MVC模式，通过SSH技术结合Dubbo实现整体技术框架，前端采用JQuery/EasyUI及Vue组件，结合Bootstrap布局实现良好的展现效果。

（三）功能层

数据采集服务主要支撑通信管理系统的数据获取；数据总线服务主要支撑系统内外的数据传输；数据标准化服务主要支撑数据在系统中标准化和规范化；任务调度服务实现系统内各项技术任务有序稳定运行；数据计算服务实现数据的加工与处理；文件传输实现系统内、外的数据文件传输；数据分析服务提供系统综合智能的分析方法；报表服务支撑系统中各类报表的数据获取与数据呈现；图形服务为整个系统的图形化展示提供技术支撑；网站服务支撑系统的网站设计、发布、呈现；权限服务负责系统中所有的数据、功能的权限控制；自监视服务对系统中所有的运行模块进行监视和运行管理。

（四）访问层

系统主要通过Web浏览器访问，提供各类Web应用，同时一些功能支持移动端的访问。

结语：本系统已完成初步功能开发，并通过实际应用验证系统实现了一键开销户，并支持不同厂商的接入设备、终端设备台账统一管理、配置自动采集或下发、状态上报及统一告警管理，在一定程度上减轻了省公司集中运维压力，解决了目前IMS交换网运维工作中存在的关键问题。

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