一种配电通信网统一管控平台的制作方法
【专利摘要】一种配电通信网统一管控平台属于电力通信技术领域，尤其涉及一种配电通信网统一管控平台。本发明提供一种能够解决各厂商网管系统不兼容情况的配电通信网统一管控平台。本发明包括接口层、应用层和服务层，其结构要点各层间通过Openflow协议、消息队列方式进行数据交互；所述接口层用于与外界系统对接，接口层对管理协议和设备接口进行管理，通过北向接口与各厂家的网元管理系统EMS对接；接口层包括接口的激活申请及回复、激活接口数据标准化数据模块，激活接口的相关任务并进行接口日志管理；所述应用层包括应用功能模块，应用功能模块对激活流转时获取相关环节的配置信息控制流程流转的业务进行逻辑处理。
【专利说明】
一种配电通信网统一管控平台
技术领域
[0001]本发明属于电力通信技术领域，尤其涉及一种配电通信网统一管控平台。
【背景技术】
[0002]随着配电业务建设与应用的深入，对配电通信网络提出了更高的要求。同时，配电业务网络化、互动化、开放化的层次逐步提高，对于通信接口标准化、网络开放化提出了重要的发展要求。
[0003]目前，在配电通信网中，配电网通信设备(例如无源光网络PassiveOpticalNetwork，PON)接口的规范化进程相对缓慢，华为、中兴、烽火等多家通信企业所研发的PON设备采用不同制式，如时分复用PON(TDM-PON)、波分复用PON(WDM-PON)以及正交频分复用PON(OFDM-PON)等，这就导致不同类型的PON设备往往配置了不同的接口和协议，且相对封闭和刚性，因此需要大量的运维人力资源对不同类型的PON设备进行维护和管理，最终产生高额的运维成本。随着配电通信网规模的不断扩大，由于缺乏统一管控平面，且配电网通信设备协议自制，因此网络运维效率很低，负责网络运维的人员数量多，无法满足发展要求。此外，由于控制和转发平面全部集中于配电网通信设备中，使得网络新业务、新功能的实现不够灵活，无法适应国网公司配网业务发展的柔性需求。一方面，若不能与通信设备的接口兼容，配网新业务和功能将无法使用，因此配网通信设备接口所存在的差异性严重滞缓了配网新业务和功能推向应用的时间。另一方面，现有的配电通信网管无法实现对Ρ0Ν、工业以太网和无线的统一控制管理。因此，亟需一个能够实现配网通信设备统一管控的平台和标准接口，保证配电通信网安全可靠地运行。
【发明内容】
[0004]本发明就是针对上述问题，提供一种能够解决各厂商网管系统不兼容情况的配电通信网统一管控平台。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括接口层、应用层和服务层，其结构要点各层间通过Openflow协议、消息队列方式进行数据交互。
[0006]所述接口层用于与外界系统对接，接口层对管理协议和设备接口进行管理，通过北向接口与各厂家的网元管理系统EMS对接;接口层包括接口的激活申请及回复、激活接口数据标准化数据模块，激活接口的相关任务并进行接口日志管理。
[0007]所述应用层包括应用功能模块，应用功能模块对激活流转时获取相关环节的配置信息控制流程流转的业务进行逻辑处理;应用功能模块配置的参数包括参与者配置，流程环节初始化元任务配置，流程环节子任务处理界面路径配置。
[0008]所述服务层为平台提供分时调度服务，包括以下步骤:I)对现网资源进行采集核查，同时激活资源核查;2)资源核查完毕后，根据工单资源信息，调用业务方案管理中对应业务方案的指令模板，生成相应的设备指令;通过激活流程自动调度，在激活流程配置时关联网元任务，激活流程流转时根据配置情况调用网元任务执行相应的业务。
[0009]作为一种优选方案，本发明所述应用功能模块包括电力业务配置激活管控模块、工单管理模块、报表管理模块;所述应用功能模块通过TLl指令对业务进行自动配置、对OLT以及ONU设备进行操作、管理和维护。
[0010]作为另一种优选方案，本发明所述步骤I)在激活指令翻译之前加上激活资源核查的环节。
[0011]所述步骤I)采集核查包括以下核查项。
[0012]OLT名称和IP地址是否一致。
[0013]OLT SVLAN是否存在，且与上行端口关系。
[0014]OLT上行端口、下行端口是否存在。
[0015]ONU信息核查，包括:ONU ID、0NU认证信息(密码/L0ID/MAC)、ONU名称、ONU用户端
□O
[0016]ServicePort 信息核查，SVLAN、CLAN、UV—致，GEMPort 是否一致。
[0017]作为另一种优选方案，本发明采用SDN管理数据的一致性问题，并对关键数据进行隔离;所述接口层通过控制器接收交换机收入的信息，交换机只提出动作的需求，由网元管理系统EMS统一分配并通过控制器进行动作。
[0018]作为另一种优选方案，本发明所述北向接口接收各厂家设备的配置激活请求或自建网络配置激活请求，根据收到的业务状态，进行业务配置和分析，并生成业务方案管理的业务映射表，根据规则进行业务、业务类型、专业、网元四级拆分，采用OpenFlow协议进行多级转发。
[0019]所述工单管理模块呈现当前登录需要参与处理或者处理过的工单信息，呈现与当前用户相关的，正在流转或者已经流转结束的工单。
[0020]作为另一种优选方案，本发明通过配置组网目录，在不同接入方式下激活流程使用不同的处理逻辑，通过配置相关的参数信息用于指令翻译时动态获取参数值。
[0021]作为另一种优选方案，本发明激活指令模板库中针对不同厂家、设备、网元版本以激活配置项为粒度配置相应的指令模板，指令模板中包含激活指令和回滚指令，激活过程中在指令翻译环节需要同时翻译激活指令和回滚指令，当流程回退或者用户手工对已经执行的指令做回滚动作时使用回滚指令;指令配置时，配置指令翻译后的默认是否需要执行的状态，翻译后的指令用户手动修改指令是否要执行状态。
[0022]作为另一种优选方案，本发明接口层与网元管理系统之间通过基于TCP/IP或无线传输协议的套接字进行TLl命令的发送和响应;配电通信网统一管控平台向网元管理系统发起建立连接的请求后，网元管理系统作为服务器端提供可用的TCP SOCKET接口，监听并接受配电通信网统一管控平台的连接请求，建立连接；当连接建立并通过登录鉴权后，配电通信网统一管控平台可以向网元管理系统发起TLl命令，网元管理系统执行相应命令并返回执行结果。
[0023]其次，本发明接口层接到接口激活的工单后，将配置任务拆分到网元，根据业务方案管理中业务方案的网元依赖关系配置表，对工单涉及的专业内的不同网元的配置任务进行编排，定义不同网元配置的执行顺序;激活元任务生成建立缓存队列按照先进先出规则进行管理，网元任务生成过中任务发送到缓存队列并记忆，同时与接口的流表进行比对，完成与接口的匹配工作。
[0024]另外，本发明所述接口层的SDN技术协议中，网络资源标准流程为交换机I通过安全通道发送资源请求到控制器，控制器根据收集到的资源需求进行IP地址分配，并将其转化成各个节点的流表行为，生成各节点流表配置消息，将交换机2流表配置消息发送至交换机2，将交换机I流表配置消息发至交换机I，最终各节点根据流表配置信息进行IP及业务流控制，完成传输。
[0025]当新节点ONUl访问OLTI以寻求数据中心服务供应时，该OLT设备将此请求转发到网元管理系统中，数据服务器将计算出所需的存储空间及流表情况，结果通过OC发送新的流条目，为新ONUl安排时隙资源、带宽和相应的配置，转发原则为分组转发，排队等候。
[0026]本发明有益效果。
[0027]本发明将分层转发的思想引入到配电网中，使得各配电终端收集起来的信息能够被高效、综合的利用，同时能够解决之前各厂商网管系统不兼容的情况，提出了一种配电通信网不同厂家设备的统一管控平台。
[0028]本发明为配电通信网中繁杂众多的厂家提供统一标准的接口和控制层面，对各厂家的网管进行有效统一管控和集中处理。
【附图说明】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
[0030]图1为本发明一种配电通信网统一管控平台设备结构示意图。
[0031]图2为本发明一种配电通信网统一管控平台功能结构及信号走向示意图。
[0032]图3为本发明一种配电通信网统一管控平台接口层IP地址分配技术流程图。
[0033]图4为本发明一种配电通信网统一管控平台接口层SDN技术协议实现流程图。
[0034]图5为本发明一种配电通信网统一管控平台新厂家终端接入功能协议实现流程图。
【具体实施方式】
[0035]如图所示，本发明包括接口层、应用层和服务层，各层间通过Openf1W协议、消息队列方式进行数据交互。
[0036]所述接口层用于与外界系统对接，接口层对管理协议和设备接口进行管理，通过北向接口与各厂家的网元管理系统EMS对接;接口层包括接口的激活申请及回复、激活接口数据标准化数据模块，激活接口的相关任务并进行接口日志管理。
[0037]所述应用层包括应用功能模块，应用功能模块对激活流转时获取相关环节的配置信息控制流程流转的业务进行逻辑处理;应用功能模块配置的参数包括参与者配置，流程环节初始化元任务配置，流程环节子任务处理界面路径配置。
[0038]所述服务层为平台提供分时调度服务，包括以下步骤:I)对现网资源进行采集核查，同时激活资源核查;2)资源核查完毕后，根据工单资源信息，调用业务方案管理中对应业务方案的指令模板，生成相应的设备指令;通过激活流程自动调度，在激活流程配置时关联网元任务，激活流程流转时根据配置情况调用网元任务执行相应的业务;本发明支持业务工单的导入和导出接口，通过工单的导入和导出，实现单条端对端业务的新增、拆除和修改;支持对配电网中所有厂家设备指令的下发，提供所有厂家设备指令的翻译和封装。服务层可根据项目业务，为配电通信网实现分时调度、接口服务、仿真管理服务、系统监控服务等用户定义的操作服务系统。
[0039]本发明应用时采用多层架构模型，连接设备包括网元管理系统EMS以及0LT、0NU等设备，各个设备及模块之间通过内部接口进行数据交互。本发明各个层次间通过Openflow协议、消息队列等方式进行数据交互，使得各个模块之间相对独立。
[0040]所述应用功能模块包括电力业务配置激活管控模块、工单管理模块、报表管理模块。
[0041]所述应用功能模块通过TLl指令对业务进行自动配置、对OLT以及ONU设备进行操作、管理和维护。
[0042]所述步骤I)在激活指令翻译之前加上激活资源核查的环节;在激活指令翻译之前加上激活资源核查的环节，可有效保证激活指令的准确性，加强对与现网资源数据准确性的检查，避免前端系统传递的资源信息与现网实际情况不符，如翻译出的错误指令下发将造成现网配置数据错乱。
[0043]所述步骤I)采集核查包括以下核查项。
[0044]OLT名称和IP地址是否一致。
[0045]OLT SVLAN是否存在，且与上行端口关系。
[0046]OLT上行端口、下行端口是否存在。
[0047]ONU信息核查，包括:ONU ID、0NU认证信息(密码/L0ID/MAC)、ONU名称、ONU用户端
□O
[0048]ServicePort 信息核查，SVLAN、CLAN、UV—致，GEMPort 是否一致。
[0049]本发明采用SDN管理数据的一致性问题，并对关键数据进行隔离。本发明应用SDN的相关技术，利用OpenFlow协议的相关应用程序，有效地简化了网络的配置;而现有网络配置方法由于需要访问控制列表和配置文件，其管理非常耗时，且出现配置文件错误的概率非常高。
[0050]如图3所示，针对平台的接口问题，统一管控平台采用了SDN技术，以分配独立的IP地址建立主控平台与厂家设备之间的连接。通过使用SDN，管理数据的一致性问题，并对关键数据进行隔离。交换机仅仅是提出动作的需求，而由管理器同一分配并控制器进行动作，使网络配置达到最优化。部署基于OpenFlow的配电通信网同一管控平台，能够建立友好的用户接口。
[0051]所述接口层通过控制器接收交换机收入的信息，交换机只提出动作的需求，由网元管理系统EMS统一分配并通过控制器进行动作。交换机仅仅是提出动作的需求，而由管理器同一分配并控制器进行动作，使网络配置达到最优化。部署基于OpenFlow的配电通信网同一管控平台，能够建立友好的用户接口。
[0052]所述北向接口接收各厂家设备的配置激活请求或自建网络配置激活请求，根据收到的业务状态，进行业务配置和分析，并生成业务方案管理的业务映射表，根据规则进行业务、业务类型、专业、网元四级拆分，采用OpenFlow协议进行多级转发。采用OpenFlow协议进行多级转发，让平台便于统一管控。
[0053]所述工单管理模块呈现当前登录需要参与处理或者处理过的工单信息，呈现与当前用户相关的，正在流转或者已经流转结束的工单。
[0054]本发明通过配置组网目录，在不同接入方式下激活流程使用不同的处理逻辑，通过配置相关的参数信息用于指令翻译时动态获取参数值。同类型的业务在不同接入方式下存在不同的激活配置方式，通过配置组网目录，使得在不同接入方式下激活流程使用不同的处理逻辑。管控平台根据移动网络实际组网情况进行配置，实际激活操作时能根据需要对该资源服务下的设备发相应的配置操作，通过配置相关的参数信息用于指令翻译时动态获取参数值。
[0055]本发明激活指令模板库中针对不同厂家、设备、网元版本以激活配置项为粒度配置相应的指令模板，指令模板中包含激活指令和回滚指令，激活过程中在指令翻译环节需要同时翻译激活指令和回滚指令，当流程回退或者用户手工对已经执行的指令做回滚动作时使用回滚指令;指令配置时，配置指令翻译后的默认是否需要执行的状态，翻译后的指令用户手动修改指令是否要执行状态。通过上述方式可有效解决不同厂家、不同设备、不同版本设备的激活指令存在的差异性问题。
[0056]本发明与OLT设备之间采用无线或以太网的接入方式;连接于配电通信网中各接入设备的网管与其上级管理设备之间。
[0057]如图1所示，本发明能够向网元管理系统下发TLl命令，进行业务自动发放;北向接口TLl能够提供配电通信网统一管控平台接入网元管理系统的接口，完成多种业务的下发、资源查询等功能；网元管理系统具备强大的网元层、网络层管理功能，并对外提供北向接口。
[0058]本发明接口层与网元管理系统之间通过基于TCP/IP或无线传输协议的套接字进行TLl命令的发送和响应;配电通信网统一管控平台向网元管理系统发起建立连接的请求后，网元管理系统作为服务器端提供可用的TCP SOCKET接口，监听并接受配电通信网统一管控平台的连接请求，建立连接；当连接建立并通过登录鉴权后，配电通信网统一管控平台可以向网元管理系统发起TLl命令，网元管理系统执行相应命令并返回执行结果。
[0059]如图2所示，本发明接口层接到接口激活的工单后，将配置任务拆分到网元，根据业务方案管理中业务方案的网元依赖关系配置表，对工单涉及的专业内的不同网元的配置任务进行编排，定义不同网元配置的执行顺序;支持一个工单多个业务类型进行激活元任务生成。激活元任务生成建立缓存队列按照先进先出规则进行管理，网元任务生成过中任务发送到缓存队列并记忆，同时与接口的流表进行比对，完成与接口的匹配工作。该过程能实现激活接口的相关任务并进行接口日志管理，实现系统的单点登陆、系统的安全管理、对外的统一界面和日志管理。
[0060]如图4所示，所述接口层的SDN技术协议中，网络资源标准流程为交换机I通过安全通道发送资源请求到控制器，控制器根据收集到的资源需求进行IP地址分配，并将其转化成各个节点的流表行为，生成各节点流表配置消息，将交换机2流表配置消息发送至交换机2，将交换机I流表配置消息发至交换机I，最终各节点根据流表配置信息进行IP及业务流控制，完成传输。
[0061]如图5所示，配电通信网统一管控平台能够满足新厂家终端的接入，并实现统一管控。系统具有灵活扩展性，业务数据与业务功能分离，业务功能与业务处理流程分离;在此基础上，业务流程的改变和业务功能的增删、修改、数据种类的改变都不影响系统其他部分；同时，业务功能、数据、业务流程控制要能够在运行环境下灵活的部署、分布，使得系统能够在规模上扩展，从而不限制业务的发展。功能的协议实现流程在原有PON网络基础上进行优化，面向路由功能的协议实现流程。针对一个新的ONU节点接入情况，统一控制流程如下:当新节点ONUl访问OLT I以寻求数据中心服务供应时，该OLT设备将此请求转发到网元管理系统中，数据服务器将计算出所需的存储空间及流表情况，结果通过OC发送新的流条目，为新ONUl安排时隙资源、带宽和相应的配置，转发原则为分组转发，排队等候。
[0062]本发明应用SDN技术，为各厂家的子管控系统提供独立的接入IP地址，通过有线或无线的方式接入到管控平台中，实现统一管控。
[0063]本发明可面向操作用户(指配电通信网统一管控平台的操作人员)的接入方式和支持方式可包括本地和远程接入方式，可设置支持多用户(至少20个)的同时操作。
[0064]由于在某种特定的组网方案+资源服务在不同的业务场景(开通、拆机、撤销)下针对网元所做的指令配置是不一样的，所以在组网方案设计时需要根据不同业务场景对不同设备配置相应的配置项。配置项为激活过程中往现网网元上下发指令完成的一个原子操作(如增加0NU、增加VLAN、激活端口等)，系统中提供根据不同专业提供针对不同厂家的配置项维护;提供配置项的新增、修改、删除功能。
[0065]用户侧可以采用专门的客户端软件方式，也可以采用Web方式。
[0066]本发明可设置对自身的管理功能，如系统启动、初始化、关闭、备份等。如果OLT设备支持DSL接口板的混插，则配电通信网统一管控平台应支持对DSLAM及OLT设备进行统一管理。
[0067]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种配电通信网统一管控平台，包括接口层、应用层和服务层，其特征在于各层间通过Openf low协议、消息队列方式进行数据交互； 所述接口层用于与外界系统对接，接口层对管理协议和设备接口进行管理，通过北向接口与各厂家的网元管理系统EMS对接;接口层包括接口的激活申请及回复、激活接口数据标准化数据模块，激活接口的相关任务并进行接口日志管理； 所述应用层包括应用功能模块，应用功能模块对激活流转时获取相关环节的配置信息控制流程流转的业务进行逻辑处理;应用功能模块配置的参数包括参与者配置，流程环节初始化元任务配置，流程环节子任务处理界面路径配置； 所述服务层为平台提供分时调度服务，包括以下步骤:1)对现网资源进行采集核查，同时激活资源核查;2)资源核查完毕后，根据工单资源信息，调用业务方案管理中对应业务方案的指令模板，生成相应的设备指令;通过激活流程自动调度，在激活流程配置时关联网元任务，激活流程流转时根据配置情况调用网元任务执行相应的业务。2.根据权利要求1所述一种配电通信网统一管控平台，其特征在于所述应用功能模块包括电力业务配置激活管控模块、工单管理模块、报表管理模块;所述应用功能模块通过TLl指令对业务进行自动配置、对OLT以及ONU设备进行操作、管理和维护。3.根据权利要求2所述一种配电通信网统一管控平台，其特征在于所述步骤I)在激活指令翻译之前加上激活资源核查的环节； 所述步骤I)采集核查包括以下核查项: OLT名称和IP地址是否一致； OLT SVLAN是否存在，且与上行端口关系； OLT上行端口、下行端口是否存在； ONU信息核查，包括:ONU ID、ONU认证信息(密码/L0ID/MAC)、ONU名称、ONU用户端口 ； ServicePort 信息核查，SVLAN、CLAN、UV—致，GEMPort 是否一致。4.根据权利要求3所述一种配电通信网统一管控平台，其特征在于采用SDN管理数据的一致性问题，并对关键数据进行隔离;所述接口层通过控制器接收交换机收入的信息，交换机只提出动作的需求，由网元管理系统EMS统一分配并通过控制器进行动作。5.根据权利要求4所述一种配电通信网统一管控平台，其特征在于所述北向接口接收各厂家设备的配置激活请求或自建网络配置激活请求，根据收到的业务状态，进行业务配置和分析，并生成业务方案管理的业务映射表，根据规则进行业务、业务类型、专业、网元四级拆分，采用OpenFlow协议进行多级转发； 所述工单管理模块呈现当前登录需要参与处理或者处理过的工单信息，呈现与当前用户相关的，正在流转或者已经流转结束的工单。6.根据权利要求5所述一种配电通信网统一管控平台，其特征在于通过配置组网目录，在不同接入方式下激活流程使用不同的处理逻辑，通过配置相关的参数信息用于指令翻译时动态获取参数值。7.根据权利要求6所述一种配电通信网统一管控平台，其特征在于激活指令模板库中针对不同厂家、设备、网元版本以激活配置项为粒度配置相应的指令模板，指令模板中包含激活指令和回滚指令，激活过程中在指令翻译环节需要同时翻译激活指令和回滚指令，当流程回退或者用户手工对已经执行的指令做回滚动作时使用回滚指令;指令配置时，配置指令翻译后的默认是否需要执行的状态，翻译后的指令用户手动修改指令是否要执行状??τ O8.根据权利要求7所述一种配电通信网统一管控平台，其特征在于接口层与网元管理系统之间通过基于TCP/IP或无线传输协议的套接字进行TLl命令的发送和响应;配电通信网统一管控平台向网元管理系统发起建立连接的请求后，网元管理系统作为服务器端提供可用的TCP SOCKET接口，监听并接受配电通信网统一管控平台的连接请求，建立连接；当连接建立并通过登录鉴权后，配电通信网统一管控平台可以向网元管理系统发起TLl命令，网元管理系统执行相应命令并返回执行结果。9.根据权利要求8所述一种配电通信网统一管控平台，其特征在于接口层接到接口激活的工单后，将配置任务拆分到网元，根据业务方案管理中业务方案的网元依赖关系配置表，对工单涉及的专业内的不同网元的配置任务进行编排，定义不同网元配置的执行顺序；激活元任务生成建立缓存队列按照先进先出规则进行管理，网元任务生成过中任务发送到缓存队列并记忆，同时与接口的流表进行比对，完成与接口的匹配工作。10.根据权利要求9所述一种配电通信网统一管控平台，其特征在于所述接口层的SDN技术协议中，网络资源标准流程为交换机I通过安全通道发送资源请求到控制器，控制器根据收集到的资源需求进行IP地址分配，并将其转化成各个节点的流表行为，生成各节点流表配置消息，将交换机2流表配置消息发送至交换机2，将交换机I流表配置消息发至交换机I，最终各节点根据流表配置信息进行IP及业务流控制，完成传输； 当新节点ONUl访问OLT I以寻求数据中心服务供应时，该OLT设备将此请求转发到网元管理系统中，数据服务器将计算出所需的存储空间及流表情况，结果通过OC发送新的流条目，为新ONUl安排时隙资源、带宽和相应的配置，转发原则为分组转发，排队等候。
【文档编号】H04L12/24GK106027287SQ201610300146
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】孟凡博, 赵宏昊, 许纯信, 任哲, 吴迪英, 黄国辉, 李然, 符太懿, 卢毅, 魏朝, 王俊楠, 申阳
【申请人】国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司, 国网辽宁省电力有限公司, 国家电网公司